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

По Кеплеру, каждая планета имеет магнитную ось, которая всегда указывает в одну и ту же сторону и остается параллельной самой себе, так же как ось вращения Земли, не требуя «третьего движения», постулированного Коперником. Он оправдывает то утверждение, что планеты – это «огромные круглые магниты», ссылаясь на тот факт, что, как доказал Гильберт, так дело обстоит с Землей, которая, по Копернику, является одной из планет.

Один из магнитных полюсов планеты стремится к Солнцу, а второй отталкивается им. Для начала рассмотрим положение планеты в точке А, где магнитные полюса находятся на одинаковом расстоянии от Солнца; Солнце не притягивает и не отталкивает планету, а просто движет ее. Но при этом движении планета последовательно проходит через положения В, С, D, Е, и полюс, «дружественный к Солнцу» (soli arnica), поворачивается к Солнцу, в то время как «враждебный» (discors) отворачивается от него. Поэтому в данной части орбиты планета притягивается Солнцем и продолжает приближаться к нему до положения Е, где притяжение и отталкивание снова уравновешивают друг друга. Когда планета проходит Е, враждебный полюс поворачивается к Солнцу, и поэтому планета во второй половине орбиты отталкивается Солнцем, и расстояние возрастает вплоть до достижения афелия в А. Однако ось не остается строго параллельной первоначальному направлению, но вследствие действия Солнца претерпевает небольшое отклонение, так что она указывает точно на Солнце, когда планета находится на среднем расстоянии. В верхнем квадранте, от афелия до среднего расстояния, Солнце производит этот «наклон» в течение более длительного времени, но сила его слабее, в нижнем квадранте – в течение более короткого времени, но с большей силой, fltque compensatio perfecta. Если магнитная ось после полного оборота не совсем возвращается в исходное положение, в результате происходит медленное движение линии апсид, которое наблюдается в действительности. Величина эксцентриситета отличается у разных планетных орбит в силу отличающейся интенсивности магнетизма у каждой планеты, но конечная причина состоит в том, что отношение наибольшей к наименьшей скорости должно быть гармоничным.

Планеты движутся в плоскости солнечного экватора, то есть эклиптики (не имея широты), за исключением наклона оси каждой планеты к эфирному течению, производимому Солнцем, которое отклоняет планету, как руль – корабль.

Данное Кеплером объяснение движения планет – это первая серьезная попытка истолковать механизм Солнечной системы. Он не пошел дальше понятий механики, бытовавших в XVI веке, так как он предполагает, что для продолжения движения планеты требуется постоянное воздействие некой силы и что планета остановится на месте, как только сила перестанет действовать. Активная сила магнетизма ясна и проста, и Кеплер не уставал подчеркивать это при всякой возможности. Так, тезис № 51 его маленькой полемической брошюры Tertius Interveniens (1610) утверждает, что «планеты являются магнитами и приводятся в движение вокруг Солнца магнитной силой, но живо только одно Солнце»[346].

Хотя Кеплер и достоин всяческого уважения за попытку найти причину движения по орбите, его нельзя может назвать предтечей Ньютона. В его гипотезе сила направлена не к Солнцу, а по касательной, это «не притяжение, а продвижение», как он выразился в письме Местлину в марте 1605 года. Если бы Солнце не вращалось, не обращались бы и планеты, как если бы не вращалась Земля, не обращалась бы и Луна вокруг нее; но Луна не имеет вращения, поскольку у нее нет спутника, «поэтому в случае Луны вращение было опущено по причине ненужности». Но Юпитер и Сатурн должны вращаться вокруг своей оси, поскольку у них есть спутники[347]. Вращение планеты частично вызывается силой Солнца, но в основном силой, присущей самой планете; так, Земля вращается 365 раз за один оборот вокруг Солнца, из которых Солнце производит пять, тогда как Земля без его влияния вращалась бы лишь 360 раз.

Таким образом, мы видим, что гравитация не имела места в теории небесной механики Кеплера. И тем не менее его идеи о тяготении в значительной мере превосходят представления, господствовавшие еще со времен Аристотеля. Как обычно, мы находим зачатки его идей в «Тайне мироздания»: «Никакая точка, никакой центр не имеет тяжести, но все, имеющее ту же телесную природу, будет стремиться к нему; центр также не приобретает вес, притягивая к себе другие вещи или будучи объектом их стремления, как и магнит не становится тяжелее, когда притягивает к себе железо». В предисловии к книге о Марсе «истинное учение о тяготении» излагается в следующих аксиомах. Любое физическое вещество покоится в том месте, в котором оно помещено изолированно от действия силы другого тела того же рода (extra orbem virtutis cognati corporis). Тяготение является взаимной тенденцией родственных тел к соединению друг с другом (к тому же роду относится магнитная сила), так что Земля притягивает камень гораздо сильнее, чем камень притягивает Землю. Если предположить, что Земля находится в центре мира, то тяжелые тела не стремятся к центру мира как таковому, но к центру круглого родственного тела – Земли; и куда бы ни перемешалась Земля, тяжелые тела всегда будут к ней стремиться; но если бы Земля не была круглой, они бы не стремились со всех сторон к середине, но с разных сторон увлекались бы к разным точкам. Если бы два камня находились в любом месте пространства друг рядом с другом, но вне досягаемости третьего родственного тела, они бы, подобно двум магнитным телам, соединились в промежуточной точке, причем каждый приблизился бы к другому пропорционально притягивающей массе. И если бы Земля и Луна не удерживались на своих орбитах их одушевляющей силой (vi animali), то Земля поднялась бы к Луне на 1/54 долю расстояния, в то время как Луна опустилась бы на остальную часть пути и соединилась бы с Землей, при условии что оба тела имеют одинаковую плотность. Если бы Земля перестала притягивать воду, все моря поднялись бы и перетекли на Луну. С другой стороны, virtus tractoria Луны достигает Земли и производит приливы, о которых и их влиянии на формирование заливов и островов Кеплер много рассуждает, но эти рассуждения мы здесь опустим.