Николай Коперник – революционер в астрономии
Один из величайших ученых в истории астрономии – Николай Коперник родился в 1473 году в польском городе Торунь, на Висле. Отец Коперника — купец, выходец из города Кракова, в то время столицы Польши, — умер, когда его сыну было 10 лет. Мальчика взял к себе его дядя по матери Лука Ватцельроде, в дальнейшем епископ Вармии (Вармия — небольшая церковная область на севере Польши близ Балтийского моря). Молодой Коперник воспитывался у дяди, а затем в Краковском университете — в то время одном из крупнейших в Европе — изучал богословие, юридические науки и медицину. Преподавались здесь также и естественные науки и математика. Здесь же молодой Коперник познакомился с астрономией, которая, конечно, изучалась по Птоломею.
Птоломей — древнегреческий ученый, живший во втором веке нашей эры, — в своем сочинении изложил представления древних о мироздании. Древние астрономы наблюдали небо в течение многих столетий. Они знали созвездия и заметили, что среди неподвижных звезд имеются блуждающие светила — планеты. При Копернике было известно пять планет: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. Кроме того, к числу их относили также Луну и Солнце.
Для земного наблюдателя представляется, что планеты движутся по очень сложным путям: то приближаются к Солнцу, то удаляются от него и при этом описывают петли. Это странное движение не вязалось с религиозным представлением о том, что небесные тела, вследствие своей совершенной природы, созданной Богом, обязательно должны двигаться по безукоризненным кругам. Птолемей воспользовался математическим правилом, позволяющим любое сложное периодическое движение представить как сумму более простых движений, и объяснил блуждания планет как результат их обращения по кругам вокруг неких точек, которые, в свою очередь, обращаются по другим кругам вокруг Земли — неподвижной, находящейся в центре Вселенной.
Последователи Птолемея, уточняя движение планет, прибавляли все новые и новые круги. Система стала необычайно громоздкой и неудобной. Но эту систему поддерживала церковь всем своим авторитетом, и она просуществовала около 1500 лет.
Окончив Краковский университет, Коперник в 1496 году поехал совершенствоваться в Италию и провел там, в Болонье и Падуе, около 8 лет, занимаясь математикой, медициной и другими науками. Это было замечательное время в истории человечества, которое мы называем эпохой Возрождения или эпохой географических открытий. Только что Колумб открыл Америку, португалец Васко де Гама нашел морской путь в Индию: При жизни Коперника Магеллан совершил первое кругосветное путешествие и доказал, что Земля — шар. Современниками Коперника были великий и разносторонний ученый и художник Леонардо да Винчи, художник и скульптор Микеланджело, живописцы Рафаэль и Тициан, поэт Ариосто, сатирик Раблэ.
Коперник был ярким представителем своей эпохи. Он сам был чрезвычайно разносторонним человеком. В его библиотеке были книги по поэзии, философии, истории, географии, филологии, медицине, естественным наукам: математике, физике, астрономии, механике, которая, кстати сказать, включала тогда все инженерные науки. Возвратившись из Италии, Коперник энергично применял на практике свои разносторонние знания. Он получил должность лейб-медика при своем дяде епископе Вармийском, кроме того, управлял имениями и землями Вармийской епархии, а после смерти дяди был назначен каноником (по существу — правителем) в небольшой городок Фрауенбург (Фромборк). Городок этот находился на самом берегу озера Фриш-Хаф, отделенного от Балтийского моря узкой песчаной косой. Как раз при жизни Коперника в осеннюю бурю 1510 года эта коса была прорвана и озеро превратилось в залив.
В бытность свою каноником Коперник продолжал заниматься медициной, живописью, ведал делами правосудия, во время войны между польским королем Сигизмундом и магистром Альбрехтом оборонял Фромборк от рыцарских отрядов, а потом принимал участие в мирных переговорах. Коперник строил инженерные сооружения, в том числе водопровод (во Фромборке) с башней, где вода поднималась на 25 метров. В этой башне была памятная доска с латинскими стихами, которые в переводе звучат так:
Здесь покоренные воды течь принуждены на гору,
Чтобы обильным ключом утолить жителей жажду.
В чем отказала людям природа, преодолело искусство Коперника.
Это творение в ряду других — свидетель его славной жизни.
Но больше всего Коперник интересовался астрономией. Известно, что к нему обращались с вопросом, как точнее определить движение Солнца и Луны. Эти определения нужны были священникам для того, чтобы назначать праздник Пасхи. Коперник отказался дать совет, так как не имел достаточно точных сведений о периодах движения этих светил. Желание получить такие сведения побудило его заняться системой Птолемея, и тогда, еще в бытность его лейб-медиком, у него мелькнула мысль о том, что, возможно, Птолемей неправ, и Земля не покоится в центре Вселенной, а движется вокруг Солнца. Развитию этой мысли Коперник посвятил последние 20 лет своей жизни.
В посвящении своей книги папе Павлу III он пишет, что убедился в несогласии математиков, которые работают по Птолемею, но не получают точности, и обратился к древним философам, где и нашел упоминание о возможном движении Земли «вокруг огня» и вращении ее, подобно колесу. Действительно, у некоторых древнегреческих ученых можно найти высказывания о вращении Земли. Один из них — Аристарх Самосский за это учение был обвинен в богохульстве. Птолемей знал об этих учениях и старался их опровергнуть.
Не следует думать, что Коперник только повторил учения Аристарха, Гераклита, Филолая и других философов древности, высказавших мысль о вращении Земли. Древнегреческие философы только высказали предположение, не подкрепляя его никакими доказательствами и не делая из него никаких выводов. Птолемей в своих возражениях против теории вращения Земли говорил, что Земля велика, и если бы она вращалась, то должна была бы разлететься на куски. Кроме того, облака, птицы и все, что находится в воздухе, отставало бы от Земли. Даже камни должны были бы падать не отвесно, а несколько отклоняясь в сторону.
Огромная сила духа, необычайная ясность ума и смелость нужны были скромному канонику Копернику, чтобы выступить против обычного представления, подтвержденного нашими чувствами, соображениями уважаемых философов древности — Аристотеля и Птолемея, бывших непререкаемыми авторитетами в средневековые времена. В своей книге Коперник разбирает все доводы против движения Земли и говорит, что чувствам доверять не стоит. Когда плывешь на корабле, кажется, что берег отходит, уплывает, а на самом деле, движется корабль. Он пишет, что Земля может вращаться, не разлетаясь на куски, ибо еще нелепее предположить, что вращается весь небесный свод с неподвижными звездами, который намного больше Земного шара, — скорость его вращения поистине была бы несуразно велика. Он говорит далее, что Земля при своем вращении увлекает воздух, и находящиеся в воздухе камни, птицы и облака участвуют во вращении Земли.
Выдвигалось еще одно возражение, с которым Копернику трудно было справиться. Противники его говорили: если бы Земля обращалась вокруг Солнца, нам, казалось бы, что звезды на небе описывают эллипсы, вследствие так называемых параллаксов, и эти эллипсы должны быть тем меньше, чем дальше звезды. Коперник ответил на это, что звезды, видимо, находятся слишком далеко, и поэтому мы не можем различить их параллаксов. По вычислениям Коперника звезды должны быть, по крайней мере, в тысячу раз дальше от нас, чем Солнце.
Параллаксы разыскивались астрономами в течение трехсот лет после Коперника, и только в 1837 году знаменитому русскому астроному Струве удалось обнаружить параллакс звезды Вега. Таким образом, было дано неопровержимое доказательство правильности теории Коперника. Оказалось, что звезды находятся от нас гораздо дальше, чем предполагал Коперник. Ближайшая из них в 270 тысяч раз дальше, чем Солнце. Во времена Коперника не было телескопов, светила наблюдались невооруженным глазом. Отсутствие точных наблюдений помешало Копернику дать подтверждение своей теории. Она оставалась лишь правдоподобной гипотезой. Но с этой гипотезы начался переворот в естествознании.
Заслуги Коперника необъятны. Поставив в центре Солнце, а вокруг него планеты — Меркурий, Венеру, Землю с Луной, Марс, Юпитер и Сатурн, Коперник с величайшей простотой объяснил движение небесных светил, времена года, определил относительное расстояние между планетами (с ошибкой не более четырех процентов!), низвел Землю с, пьедестала центра Вселенной на положение рядовой планеты и тем самым поколебал представление об ее исключительном значении. Коперник долго не решался опубликовать свое сочинение, хотя друзья уговаривали его сделать это.
Может быть, в нем говорила осторожность ученого, желающего уточнить свои исчисления и наблюдения, а может быть, просто инстинкт самосохранения – инквизиция то не дремала. Коперник выпустил сначала краткое изложение своего труда, потом более подробное изложение опубликовал ученик Коперника немецкий профессор Ретик. Только после этого Коперник решился на издание своего труда в полном виде. Книгу он увидел уже на смертном одре. Она называлась по латыни: «Nicolai Соpernici Torinernsis de revolutionibus orbium caelestium, libri VI», то есть Николая Коперника Торунского, об обращении небесных сфер, шесть книг».
За изданием книги следил богослов Осиандр. Отлично понимая на то время скандальное значение книги, он снабдил ее предисловием, где осторожно написал, что «Учение не надо принимать за истину», а лишь «считать гипотезой, предназначенной для вычисления движения планет, что новая система придумывает многое, и не для того, чтобы убедить кого-либо. Если же кто примет за правду… то через это учение сделается глупее, чем прежде».
В первые десятилетия книга Коперника была встречена равнодушно. Церковь восприняла ее как вычислительный инструмент, а сама книга была написана по латыни, доступна только ограниченному кругу специалистов. Но церковь забеспокоилась, когда у Коперника появились пропагандисты и толкователи — Джордано Бруно, а затем Галилей, подкрепивший соображения Коперника наблюдением с помощью телескопа. Галилей наблюдал пятна на Солнце, горы на Луне и четырех спутников Юпитера — наглядную модель солнечной системы. Теперь каждый мог видеть, как маленькие планетки вращаются вокруг большой. Учение Коперника начало проникать в массы, и церковь встревожилась. На последователей Коперника обрушились кары инквизиции. Книга Коперника была внесена в список запрещенных, подлежащих уничтожению. Только 200 лет спустя, когда теория движения Земли стала общепризнанной, книгу Коперника вычеркнули из этого списка.
Развитие науки полностью подтвердило идеи Коперника. Астрономия широко раздвинула границы мира, известного Копернику. Ныне астрономы раскрывают природу звезд, изучают строение звездных систем — галактик и необъятные межгалактические просторы, решают сложные вопросы происхождения звезд и планетных систем. Но вся современная астрономия является продолжением и развитием идей великого польского ученого, революционера в науке Николая Коперника.
Автор: А. А. Михайлов.