Хотя он и разработал некоторые из самых функциональных телескопов своего времени, исследования Кеплера были основаны на дооптических наблюдениях
[60] с особым вниманием к астрометрии – точной геометрии передвижения планет по небу. Геометрии, которая измеряла мир. Попятное движение Марса, двигающегося на фоне звезд сначала на запад, затем на восток (с возрастающей яркостью), а потом снова на запад, было объяснено как обусловленное относительным движением Земли и Марса. Это похоже на то, как один наездник смотрит на другого на фоне гряды холмов. Когда обе лошади скачут по кругу, первому кажется, что второй то едет назад, то мчится вперед, а порой закладывает крутой вираж, проходя по внутреннему изгибу. Солнце при этом находится в центре.
Это относительное движение является физическим отражением параллакса – геометрического явления, которое древние греки использовали, чтобы измерить расстояние до Солнца. Аристарх Самосский и другие ученые еще в III в. до н. э. выяснили, что планеты обращаются вокруг центрального огня, расположенного во много раз дальше от Земли, чем Луна, и что звезды находятся еще во много раз дальше. Но империи не вечны, и знания греков были почти забыты, а потом снова открыты на Западе при таких обстоятельствах, которые привели к появлению современной физики.
Кеплера тревожили систематические ошибки при определении положения планет. Он показал, что эти огрехи тут же исчезнут, если принять, что планеты обращаются вокруг Солнца не по круговым, а по эллиптическим орбитам и что они двигаются быстрее, когда находятся ближе к светилу. С его стороны было достаточно смело предложить такую непривычную геометрию небес, и Церковь приняла эту мысль далеко не с распростертыми объятиями. Всего каких-то девять лет назад итальянского философа и астронома Джордано Бруно казнили за то, что еще до изобретения телескопа он утверждал:
Существуют… неисчислимые солнца, бесчисленные земли, которые кружатся вокруг своих солнц, подобно тому как наши семь планет кружатся вокруг нашего Солнца… На этих мирах обитают живые существа
[61].
Не имея никаких доказательств своей правоты, кроме тех, что существовали уже в эпоху Фалеса Милетского, Бруно не сдал позиций и был сожжен в 1600 г.
[62]
Мать самого Кеплера едва избежала казни на костре как ведьма, так что он хорошо понимал опасность радикальных идей. Его подход к науке был более последовательным и менее эпатажным, чем у Бруно, хотя позднее он написал произведение, которое многие считают первым научно-фантастическим рассказом – «Сон, или Посмертное сочинение о лунной астрономии» (Somnium Astronomicum)
[63], где описывается путешествие людей на Луну. В чем важность замеченных Кеплером ошибок? Полученные им уравнения движения планет, которые позднее получили имя законов Кеплера, были введены Исааком Ньютоном в физическую картину мира в виде гравитации и импульса – так на свет появилась физика.
Чтобы вы не вообразили Кеплера кем-то вроде несгибаемого защитника фактов, следует сказать, что его культура была донаучной. (Сегодня наша культура становится ненаучной, а это совсем другая, куда более печальная история.) В начале XVII в. не существовало никакой целостной концепции физики и никакого реального способа развить наши знания на основе обнаруженного количественного закона. Натурфилософия носила характер откровения: вот что я вижу, и это то, что я считаю истинным.
Изображающая границу мироздания гравюра неизвестного художника, которая, вероятно, относится к XVII в. Опубликована в книге Камиля Фламмариона «Атмосфера: Популярная метеорология» (L'Atmosphère: Météorologie populaire, 1888). Внешне персонаж напоминает Джордано Бруно, казненного в 1600 г.
Camille Flammarion. L'Atmosphère: Météorologie populaire (Paris, 1888), p. 163
Кеплер обнаружил взаимосвязь между космологией и стереометрией, которая до конца жизни оставалась его излюбленной идеей. Он заметил, что шесть планет обращаются вокруг Солнца с радиусами, которые соответствуют сферам, вписанным в пять платоновых тел: тетраэдр, куб, октаэдр, додекаэдр и икосаэдр
[64]. Эту теорию он опубликовал в сборнике эссе и открытий «Тайна мироздания» (Mysterium Cosmographicum, 1596), снабженном подзаголовком «Предвестник космографических исследований, содержащий тайну мироздания относительно чудесных пропорций между небесными кругами и истинных причин числа и размеров небесных сфер, а также периодических движений, изложенный с помощью пяти правильных тел».
