История астрономии. Великие открытия с древности до средневековья - Джон Дрейер

Весьма похвально, что Тихо Браге опубликовал все эти ответы на свои возражения против системы Коперника; однако он не преминул ослабить их эффект, прибавив примечания, заполнившие пять отпечатанных мелким шрифтом страниц, где он утверждает, что ему удалось настолько убедительно изложить свою точку зрения Ротману во время месячного визита, с которым тот приехал к нему в 1590 году, что этот по характеру очень упрямый человек поколебался и в конце концов объявил себя побежденным. В этом примечании Браге подробно повторяет свои аргументы, но приводить их здесь излишне; что касается падающего камня или дальности выстрелов из пушки, произведенных последовательно на восток и на запад, то он отказывается верить, что телу могут быть присущи два движения одновременно (так как одно будет мешать другому) и что разреженный воздух в состоянии увлекать вместе с собой тяжелый камень в своем предполагаемом круговом движении – чего Ротман, кстати, о воздухе не утверждал.

Но хотя Браге придерживался взгляда, что Земля находится в состоянии покоя, он все же не принимал системы Птолемея. В трех письмах, написанных с 1587 по 1589 год, он утверждает, что был вынужден отказаться от нее, когда из утренних и вечерних наблюдений Марса в противостоянии (в период с ноября 1582 по апрель 1583 года) установил, что эта планета находится ближе к Земле, чем Солнце, в то время как по Птолемею она должна быть дальше, чем Солнце. Итак, Браге не определил заново солнечный параллакс (как он сделал со всеми другими астрономическими постоянными), но согласился с античным значением 3′; нашел ли он затем, что параллакс Марса больше 3′? Нет, так как Кеплер не смог вывести никакого разумного параллакса из наблюдений Браге; но, к своему удивлению, в рукописях Браге он нашел, что какой-то ученик или помощник (по недоразумению, как он предполагает) рассчитал параллакс Марса из планетных элементов Коперника и нашел, что он больше солнечного[328]. То, что Браге допустил ошибку, полагая, что его наблюдения дали больший параллакс Марса, чем солнечный, тем более удивительно, что, как мы видим, в 1584 году он заявил, что те же наблюдения дают параллакс гораздо меньше, чем у Солнца, и это показывает, что система Коперника неверна! Во всяком случае, впоследствии он пришел к противоположному мнению и потому отверг систему Птолемея, а также (как он добавляет в письме к Ротману от 1589 года) он замечает, что кометы в противостоянии не приобретают попятного движения, как планеты, по каковой причине он счел себя обязанным отказаться от системы Коперника, так что ему не осталось ничего иного, кроме как изобрести новую.

В восьмой главе своей книги о комете 1577 года (где параллакс Марса не упоминается) Браге излагает свою собственную систему, о которой говорит, что он пришел к ней «как бы по озарению» за четыре года до написания книги, то есть в 1583 году[329]. Земля является центром Вселенной и центром орбит Луны и Солнца, а также сферы неподвижных звезд, причем последняя вращается вокруг Земли в двадцать четыре часа, унося с собой все планеты. Солнце является центром орбит пяти планет, из них Меркурий и Венера движутся по орбитам, радиусы которых меньше, чем у солнечной орбиты, а орбиты Марса, Юпитера и Сатурна окружают Землю. Чтобы расстояние до Марса в противостоянии могло быть меньше, чем до Солнца, полудиаметр орбиты Марса должен быть немного меньше диаметра орбиты Солнца, так что две орбиты пересекаются друг с другом, но, так как это всего лишь воображаемые линии, а не сплошные сферы, в этом нет ничего нелепого.

Система мира Тихо Браге

Эта система в действительности абсолютно идентична системе Коперника, и все расчеты местоположения планет одинаковы в обеих системах[330]. Так как геогелиоцентрическая система Браге оставляет Землю неподвижной, она может служить ступенькой от Птолемея к Копернику, и можно было бы ожидать, что ее предложит именно Коперник. Он мог задумываться о ней в молодости, но, если это так и было, Коперник не удовольствовался ею, а сразу же приступил к разработке ее логического продолжения – гелиоцентрической системе. Планетные теории Коперника, разумеется, можно было применить к новой системе без изменений, и Тихо Браге, если бы прожил дольше, намеревался использовать собственные наблюдения для подготовки новых элементов орбит в великом труде под заголовком Theatrum astronomicum, «Астрономический театр». В своем Astronomiae instauratae progymnasmata, «Приготовлении к обновленной астрономии», он дает лишь набросок теории Сатурна с целью нахождения наибольшего расстояния Сатурна от Земли, принимая «эпицикл эпицикла» Коперника. Таким образом он приходит к выводу, что наибольшее расстояние от Сатурна до Земли составляет 12 300 полудиаметров Земли, и, так как он возражает против огромного пустого пространства между орбитой Сатурна и неподвижными звездами, он помещает их на расстоянии 14 000, а новую звезду 1572 года – по крайней мере на расстоянии 13 000 полудиаметров. Эта новая звезда, которая во многих отношениях определила направление исследований Тихо Браге, заставила его размышлять о природе небесных тел. Он считал, что звезда образована из «небесной материи», не отличающейся от той, из которой состоят другие звезды, за исключением того, что она не имела того совершенства или твердого состава, как у постоянных звезд, что и стало причиной ее быстрого растворения. Образующее звезду вещество взято из Млечного Пути, близко от края которого она располагалась. Действительно, до изобретения телескопа было вполне естественно предположить, что Млечный Путь имеет характер туманности, и потому такая идея не компрометирует Браге. Он считал, что звезды состоят не из того же вещества, что и Земля, а, скорее, находятся в том же отношении с ней, как душа с телом. В отличие от Ротмана Браге не думал, что небесное пространство заполнено разреженным воздухом.

Дискуссия о движении планет 1577 года дала Браге возможность обнародовать свою систему. В течение всего Средневековья господствующее аристотелевское понятие об атмосферном происхождении и природе комет мешало уделить этим небесным телам должное внимание, и Региомонтан первым попытался определить расстояние до комет. Из-за отсутствия хороших инструментов он потерпел неудачу, так как лишь установил, что у кометы 1472 года параллакс не мог быть больше 6°. Хотя с того времени начались регулярные наблюдения за кометами, Тихо Браге первым убедительно доказал, что кометы имеют очень небольшие параллаксы и, следовательно, находятся гораздо дальше, чем Луна, орбита которой до той поры считалась пределом элементарного мира[331]. Комета 1577 года также оказалась первой, у которой попытались вычислить орбиту; в результате своих расчетов Браге нашел, что комета движется вокруг Солнца по круговой орбите, выходящей за пределы Венеры, причем с попятным движением и наибольшей элонгацией от Солнца, равной 60°. Он не смог найти равномерное движение на этой орбите, чтобы отобразить наблюдаемые положения кометы, и был вынужден допустить нерегулярное движение, и, чтобы объяснить его, он замечает, что в данном случае можно ввести эпицикл, но, так как неравенство составляет лишь 5′, он не считает нужным заходить так далеко в уточнении теории такого транзитного тела, как комета; кроме того, есть вероятность, что кометы, которые существуют лишь короткое время, движутся не с такой же регулярностью, как планеты. В качестве альтернативного объяснения он предполагает, что форма орбиты не может быть «в точности круговой, но должна быть несколько продолговатой, подобной фигуре, которую обычно называют овалом». Это определенно первый раз, когда астроном высказывает гипотезу, что небесное тело может двигаться по орбите отличной от окружности, хотя четко и не говорит, что кривая получается в результате нескольких круговых движений. Местлин тоже вычислил орбиту этой кометы и, как и Браге[332], обнаружил, что она вращается вокруг Солнца, выходя за пределы орбиты Венеры, но он объясняет неравномерность ее движения, вводя небольшой круг либрации, по диаметру которого комета колеблется из стороны в сторону. Браге не одобряет эту идею, потому что орбиты не являются реально существующими объектами; но годы спустя, разрабатывая свою теорию Луны, он не смог обойтись без этого и подобных приемов.