§ 2. Против «одержимости округленностью...»

Еще в VI—IV вв. до н. э. древнегреческие философы сформулировали космологические принципы устройства Вселенной: небесные тела движутся по окружностям равномерно, не испытывая действия материальных сил, — так называемым «естественным» (инерциальным, по сути) движением. Эти представления появились в результате наблюдений характерной для небесных явлений цикличности. На возможность списания сложного видимого движения планет путем разложения его на простые геометрические элементы впервые указал Платон (IV в. до н. э.). Идею «естественного» движения небесных тел по окружностям вокруг центра Вселенной в том же веке ввел Аристотель, создавший первую космофизическую картину мира, согласно которой в сферической замкнутой Вселенной поведение тел определялось свойствами самого пространства: в нем были свои места для тяжелых и для легких тел.

Однако к XVI—XVII вв. эти идеи утратили свои первоначальные качества гениальных методологических принципов и глубоких, хотя и преждевременных догадок о свойствах пространства. В плоть и кровь науки вошли представления, что круговое равномерное и «естественное» движение — единственно допустимое реальное движение небесных тел. Причиной его считалась в эту эпоху «божественная воля». Даже Коперник и Галилей остались во власти убеждения в незыблемости древних космологических принципов. Правда, в отличие от Коперника, допускавшего «божественную волю», Галилей утверждал, что планеты движутся по инерции, — он считал инерционное движение круговым.

Против этой всеобщей одержимости округленностью и других принципов древней космологии выступил Кеплер. Он также начал с испытаний круговых орбит, но эти поиски завершились знаменательным признанием: «Мое первое заблуждение было то, что орбита планеты есть совершенный круг, — вредное мнение, которое тем больше отняло у меня времени, что оно поддерживалось авторитетом всех философов и как очевидное было приятно метафизикам». Пять лет отняла у Кеплера трудоемкая математическая обработка огромного материала (оставленного ему Тихо Браге) наблюдений за движением Марса. За это время Кеплер решил ряд других важных задач. В том числе дал метод определений точной орбиты Земли — «метод постоянного положения», гениальный по простоте и остроумию. Для ряда моментов наблюдений Марса, разделенных целым числом его периодов (начиная, например, с некоторого момента противостояния), отрезок «Солнце — Марс» оказывался фиксированным в пространстве относительно звезд. По этому «базису» строилась орбита Земли, а по ней — Марса и т. д.

К 1605 г. Кеплер открыл и в 1609 г. опубликовал первые два закона планетных движений (сначала для Марса, затем распространив их на другие планеты и спутники). Один из законов утверждал эллиптическую форму орбит, отрицая принцип круговых движений в Космосе. Другой описывал изменение скорости истинного движения планеты по орбите (закон площадей), что было несовместимо с принципом равномерности небесных движений. Кеплер ввел пять элементов орбиты (параметров, определяющих гелиоцентрическую орбиту планеты) и нашел уравнение для вычисления положения планеты на орбите в любой заданный момент времени. Тем самым он сделал открытые им законы рабочим инструментом для наблюдателей. Новая астрономия, нацеленная на изучение реальных движений небесных тел, вступала в жизнь как астрономия Кеплера, что отразилось в понятиях «законы Кеплера», «кеплеровы элементы», «кеплерово невозмущенное движение», «уравнение Кеплера»...