Первый закон Кеплера предполагает, что Солнце находится не в центре эллипса, а в особой точке, называемой фокусом. Из этого следует, что расстояние планеты от Солнца не всегда одинаково. Так как эллипс – плоская фигура, то первый закон подразумевает, что каждая планета движется, оставаясь все время в одной и той же плоскости.
Второй закон звучит так: радиус-вектор планеты (т. е. отрезок, соединяющий Солнце и планету) описывает равные площади в равные промежутки времени. Этот закон часто называют законом площадей. Второй закон указывает прежде всего на изменение скорости движения планеты по ее орбите: чем ближе планета подходит к Солнцу, тем быстрее она движется. Но этот закон дает на самом деле больше. Он целиком определяет движение планеты по ее эллиптической орбите.
Оба закона Кеплера стали достоянием науки с 1609 года, когда была опубликована его знаменитая «Новая астрономия» – изложение основ новой небесной механики.
Вся жизнь Кеплера была посвящена открытой борьбе за учение Коперника. В 1617–1621 годах в разгар Тридцатилетней войны, когда книга Коперника уже попала в ватиканский «Список запрещенных книг», а сам ученый переживал особенно трудный период в своей жизни, он издает тремя выпусками общим объемом примерно в 1000 страниц «Очерки коперниканской астрономии». Название книги неточно отражает ее содержание – Солнце там занимает место, указанное Коперником, а планеты, Луна и незадолго до того открытые Галилеем спутники Юпитера обращаются по открытым Кеплером законам.
В течение многих лет он ведет работу по составлению новых планетных таблиц, напечатанных в 1627 году под названием «Рудольфинские таблицы», которые в течение длительного времени были настольной книгой астрономов. Кеплеру принадлежат также важные результаты в других науках, в частности в оптике. Разработанная им оптическая схема рефрактора уже к 1640 году стала основной в астрономических наблюдениях.
Открытие законов обращения планет потребовало от ученого многих лет упорной и напряженной работы. Кеплеру, терпевшему гонения и со стороны католических правителей, которым он служил, и со стороны единоверцев-лютеран, не все догмы которых он мог принять, приходится много переезжать. Прага, Линц, Ульм – неполный список городов, в которых он трудился.
Умер ученый во время поездки в Регенсбург 15 ноября 1630 года, когда тщетно пытался получить хоть часть жалованья, которое за много лет задолжала ему императорская казна.
Ему принадлежит огромная заслуга в развитии наших знаний о Солнечной системе. Ученые последующих поколений, оценившие значение трудов Кеплера, назвали его «законодателем неба», так как именно он выяснил те законы, по которым совершается движение небесных тел в Солнечной системе.
Уильям Гарвей
(1578–1657)
Гарвей – знаменитый английский врач, который опроверг господствовавшие в течение 1500 лет учение Галена о движении крови в организме. Его представления о кровообращения и эмбриологические исследования дают все основания назвать его основателем новейшей физиологии.
Открытия Гарвея привели к коренному перелому в развитии медицинской науки. Идеи ученого, поддержанные и развитые прогрессивно мыслящими коллегами, получили широкое распространение и оказали глубокое влияние на дальнейшее развитие научной физиологии.
Уильям Гарвей родился 1 апреля 1578 года в Фолкстоуне в графстве Кент, в семье преуспевающего купца.
Уильям сначала учится в Кентерберийском колледже, а затем Кембриджском университете, который оканчивает в 1597 году. Его влекут естественные науки, он интуитивно чувствует, что именно в них найдет простор своему острому уму. В 1598 году Гарвей отправился в Падуанский университет. Здесь Уильям внимательно слушает лекции знаменитого анатома Фабрицио д'Аквапенденте. Этот ученый открыл в венах особые клапаны. Правда, он не понял их значения, и для него они оказались лишь деталью строения вен.
В 1602 году Уильям получил степень доктора и поселился в Лондоне. В 1607 году он получил кафедру в Лондонской коллегии врачей, а в 1609 году Гарвей занял место доктора в госпитале св. Варфоломея. Ученый с дипломами двух университетов быстро становится модным лекарем и женится весьма выгодно. Он вовсю практикует в знатнейших семействах Англии, а дружба с Фрэнсисом Бэконом помогает ему получить место «чрезвычайного врача» короля Якова I. В 1623 году он назначается придворным врачом. Благосклонность к Гарвею наследует и молодой Карл I. В 1625 году Гарвей становится почетным медиком при его дворе.
В 1616 году ему предложили кафедру анатомии и хирургии в коллегии врачей, а уже на следующий год он излагал свои взгляды на кровообращение. Во время лекции Гарвей впервые высказал убеждение, что кровь в организме непрерывно обращается – циркулирует, и что центральной точкой кровообращения является сердце. Гарвей говорил, что идея кровообращения явилась у него результатом соображений о количестве крови, беспрерывно вступающей в аорту.
В 1628 году, когда Гарвею уже пятьдесят лет, выходит его «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных».
Теория в книге Гарвея опирается на немногие простые и наглядные опыты, каждая деталь иллюстрируется бесчисленными вивисекциями и вскрытиями. Процесс кровообращения прослежен во всех его вариантах у различных представителей животного царства.
Гарвей считал, что сердце – это мощный мышечный мешок, разделенный на несколько камер. Оно действует, как насос, нагнетающий кровь в сосуды (артерии). Толчки сердца – это последовательные сокращения его отделов: предсердий, желудочков, это внешние признаки работы «насоса». Кровь движется по кругам, все время возвращаясь в сердце, и этих кругов два. В большом круге кровь движется от сердца к голове, к поверхности тела, ко всем его органам. В малом круге кровь движется между сердцем и легкими. Воздуха в сосудах нет, они наполнены кровью. Общий путь крови: из правого предсердия – в правый желудочек, оттуда – в легкие, из них – в левое предсердие. Таков малый круг кровообращения. Его открыл еще испанский врач Сервет, но Гарвей не знал этого: ведь книга Сервета была сожжена.
Из левого желудочка кровь выходит на пути большого круга. Сначала по крупным, потом по все более и более мелким артериям она течет ко всем органам, к поверхности тела. Обратный путь к сердцу (в правое предсердие) кровь совершает по венам. И в сердце, и в сосудах кровь движется лишь в одном направлении: клапаны сердца не допускают обратного тока, клапаны в венах открывают путь лишь в сторону сердца.
Как попадает кровь из артерий в вены, Гарвей не знал – без микроскопа путь крови в капиллярах не проследишь. Капилляры открыл итальянский ученый Мальпиги в 1661 году, то есть через четыре года после смерти Гарвея. Но для Гарвея было ясно, что переход крови из артерий в вены нужно искать там, где находятся мельчайшие разветвления артерий и вен.
