Материалы по истории астрономии

На правах рекламы:

Какой фирмы ламинат лучше выбрать witex или egger

Ю.А. Белый Иоганн КЕПЛЕР 1571-1630, Издательство «Наука» Москва 1971

Ю.А. Белый

Иоганн КЕПЛЕР

1571-1630


Глава вторая


Кеплер в Граце

«Космографическая тайна»

Утомительное путешествие в Грац длилось без малого три недели и закончилось 11 апреля 1594 г. Еще десять суток «пропало» при въезде в католические земли: в то время, когда лютеранский Вюртемберг придерживался старого календаря, в австрийских землях уже десять лет — с 7 (17) января 1584 г. — жили по новому, введенному декретом римского папы Григория XIII от 1 марта 1582 г.

Проект нового календаря был разработан в 1576 г. итальянским ученым, профессором математики и медицины Алоизием Лилио (1520—1575). Необходимость в реформе вызывалась тем, что старый календарь, впервые введенный римским императором Юлием Цезарем в 46 г. до н. э., не был достаточно точен. Хотя и в его основу было положено годовое перемещение Солнца между звездами, юлианский календарный год был длиннее истинного на 11 минут 14 секунд. Эта, казалось бы, небольшая разница вела к тому, что за 400 лет накопилась ошибка в 3 суток, а за 1000 лет — 7,8 суток.

Непосредственным поводом к исправлению календаря послужили затруднения в назначении праздника христианской пасхи, связанного с наступлением весны, оживлением природы и началом весенних полевых работ. Этот праздник по решению Никейского вселенского собора (325 г. н. э.) должен был отмечаться в первое воскресенье после полнолуния, следующего за днем весеннего равноденствия.

К 1582 г. накопившаяся за многие сотни лет погрешность достигла 10 суток, вследствие чего празднование пасхи приходилось передвигать на все более раннее время года. По григорианской реформе было предложено счет дней передвинуть на 10 суток вперед и день после четверга 4 октября 1572 г. считать пятницей, но не 5-м, а 15-м октября. Во избежание накопления новых ошибок было предусмотрено через каждые 400 лет исключать из счета 3 дня.

5 (15) октября 1582 г. на новый календарь перешли Италия, Испания, Португалия и Польша, 10 (20) декабря того же года его ввели во Франции. Позже новый календарь был введен и во многих других странах. За введение нового календаря в протестантских странах неоднократно, но безуспешно поднимал голос Кеплер. И только через 150 лет после папского декрета приняли новый календарь и в протестантских странах *.

Конфессиональная атмосфера в Граце отличалась от тюбингенской. В то время, как в Вюртемберге не только большинство населения, но и аристократия с герцогом во главе исповедовала лютеранство, в Штирии, центром которой был Грац, часть бюргерства и дворянства также приняла новую веру, однако правители страны не только оставались ярыми приверженцами католицизма, но считали своим «священным долгом» подавление протестантизма и возвращение своих подданных в лоно старой веры. При этом они хорошо помнили статьи Аугсбургского договора 1555 г. о мире между католическими и протестантскими князьями, по которому объявленный незыблемым княжеский суверенитет распространялся и на вероисповедание: каждый князь определяет религию своих подданных («Cujus regio, ejus religio» — «Чья страна, тогой вера»). Здесь, в Граце, религиозные распри не ограничивались распространением боевых памфлетов и проведением мирных диспутов, а подчас выливались в события, серьезно угрожавшие не только благосостоянию, но даже жизни обывателей.

После смерти императора Фердинанда I в 1564 г. Штирия, Каринтия и Крайна оказались под властью его сына — эрцгерцога Карла. В так называемой пацификации 1578 г. последний разрешил лютеранским общинам в замках и городах свободное отправление их религиозных обрядов, однако вскоре сам же начал одну за другой предпринимать попытки упразднить эту уступку. Борьба с протестантизмом усилилась, когда после смерти Карла в 1590 г. страной стала править еще более ревностная католичка, его жена, эрцгерцогиня Мария. Как раз в год прибытия Кеплера в Грац поминальным властителем Штирии стал их малолетний сын Фердинанд, в то время воспитывавшийся в общегерманском центре иезуитов в Ингольштадте (Бавария). Позже Фердинанд продолжил дело своих родителей, предприняв весьма крутые меры для рекатолизации своих заблудших подданных.

Еще Карл в борьбе против протестантизма решил усилить свои позиции, улучшив подготовку католического духовенства. Для этого приглашенными им иезуитами в 1573 г. в Граце было открыто католическое духовное училище, в 1576 г. — духовная семинария, а в 1586 г. — католический университет с теологическим и философским факультетами. Этим рассадникам католицизма в Граце противостояла протестантская средняя школа, «штифтшуле». Она открылась 1 июня 1574 г. и со временем стала центром протестантской общины в городе и провинции. Сначала предполагалось, что в школе будут учиться лишь отпрыски дворянской знати, однако позже доступ в школу был открыт и бюргерским детям.

Школа просуществовала недолго: в 1602 г. в ходе контрреформации она была закрыта и в ее помещениях расположился католический женский монастырь. До сих пор на окраине старого города сохранился большой четырехугольный двор, известный под названием «Paradaisеn Hof» («Райский двор»), окруженный аркадами и галереями, в котором помещались тогда не только сама школа и интернат для учащихся, но и квартиры учителей, одна из них послужила Кеплеру первым его жилищем в Граце.

Учительская коллегия состояла из 4 священников и 12—14 преподавателей. Управлял школой ректор, в первое время после приезда туда Кеплера — Иоганн Папиус, вскоре, к сожалению для молодого учителя, уехавший в Тюбинген, чтобы занять там кафедру медицины.

Школа состояла из двух отделений — младшего, разделявшегося на три класса, «декурия», и старшего, четырехклассного, в котором осуществлялась специализация — «фуркация» по трем профилям: теологии, юриспруденции с историей и философии. У «философов» преподавалась логика, метафизика, риторика, классическая литература, а также математика с астрономией. Именно здесь и должен был приступить к выполнению своих обязанностей новый преподаватель, молодой магистр из Тюбингена. Для начала ему был установлен испытательный срок от одного до двух месяцев («Сможет ли он достойно заменить покойного магистра Стадиуса?»), положено жалованье в 150 гульденов в год (предшественник получал 200), кроме того, было выплачено 60 гульденов подъемных.

Вместе с должностью преподавателя по существовавшей традиции он приобретал также звание и должность «Landschaftsmathematikus» (т. е. математика провинции [Штирии]), ему вменялось также в обязанность ежегодно составлять календарь.

Обстановка, окружавшая Кеплера в Граце, мало благоприятствовала его научной деятельности. Ибо, как заметил его друг Коломан Цегантмаир, секретарь барона Герберштейна, штирийская знать проявляла поразительное невежество во всем, обладала варварской точкой зрения в своих суждениях, ненавидела науку и ничем меньше не интересовалась, чем учеными.

Предмет, преподавать который предстояло Кеплеру, не вызывал у дворянских и бюргерских отпрысков энтузиазма. Изучение математики не было, видимо, обязательным, и если в первый год его уроки еще посещало несколько учащихся, то на следующий не осталось ни одного. Однако контролировавшие работу преподавателей инспекторы оказались достаточно великодушными, не ставя это в вину учителю, так как, по их мнению, на «изучение математики не всяк способен». Взамен математики Кеплеру пришлось преподавать арифметику, классическую литературу (Вергилия), риторику и другие предметы.

Прибыв в Грац, Кеплер немедленно принимается за выполнение той части своих обязанностей, которая была связана с составлением календарей — и уже через четыре месяца, 1 сентября 1594 г., его первый календарь «Calendarium und Prognosticum auf das Jahr 1595» выходит из печати. В последующие годы пребывания в Граце к нему Добавилось еще пять, но лишь три из них сохранились до нашего времени.

В изданном в две краски первом календаре Кеплера содержались различные астрономические сведения, в том числе данные о фазах Луны, о положении планет и Солнца среди звезд, краткие статьи об астрономических и физических явлениях. Следуя давно установившейся традиции, а также заботясь о «сохранении жалованья, должности и крова», пришлось «для удовлетворения безрассудно-глупого любопытства» приложить к календарю «Прогнозы» («Prognostika»)—виды на погоду и на урожай, политические и иные предсказания астрологического характера. Кеплер неоднократно весьма скептически и довольно самокритично оценивал свои занятия составлением календарей и астрологией для заработка. В одном из писем он высказывается так: «Чтобы ищущий истину мог свободно предаваться этому занятию, ему необходимы по меньшей мере пища и кров. У кого нет ничего, тот раб всего, а кому охота идти в рабы? Если я сочиняю календари и альманахи, то это, без сомнения, — прости мне, господи, — великое рабство, но оно в настоящее время необходимо. Избави я себя хоть на короткое время от этого — мне пришлось бы идти в рабство еще более унизительное. Лучше издавать альманахи с предсказаниями, чем просить милостыню. Астрология — дочь астрономии, хоть и незаконная, и разве не естественно, чтобы дочь кормила свою мать, которая иначе могла бы умереть с голоду»1.

Эти слова звучат горьким укором тогдашнему общественному строю, в котором не умели и не хотели позаботиться о мало-мальски пристойном существовании немногочисленных тогда ученых, что вынуждало их непроизводительно расточать свои знания, ум и время.

До конца дней своих приходилось Кеплеру добывать себе значительную часть средств к существованию с помощью «незаконной дочери астрономии».

Неправильно было бы, однако, на основании приведенного выше и других подобных заявлений Кеплера считать, что он совершенно не верил в астрологию и занимался ею вопреки своей совести исключительно для заработка. Напомним прежде всего, что астрологией (άστρου — греч. звезда, λόγος — учение) называлась ложная наука, занимавшаяся предсказанием судьбы человека по расположению небесных светил—Солнца, Луны и планет. Астрология в течение многих веков сопутствовала астрономии и в определенной степени стимулировала ее развитие. Она обеспечивала также материальную сторону существования астрономов, так как вера во влияние расположения звезд на небе на земные события и надежда узнать будущее побуждали имеющих власть и богатство воздвигать и содержать обсерватории и оплачивать работу астрономов.

В те времена искренне верили в астрологию подавляющее большинство астрономов. «Астрология, подобно религии, представляет собою направление мыслей, обусловленное самим ходом общественного развития, вызванное всей совокупностью господствовавших в течение тысячелетий социально-экономических причин, порожденных классовыми противоречиями, неразрывной связью с эксплуататорской идеологией»2.

Вера в астрологию вытекала из учения об абсолютной необходимости, исключавшей из Вселенной всякую случайность. Давно была подмечена связь между расположением Солнца и Луны и сменой дня и ночи, времен года и т. д. Это давало повод считать, что и «блуждающие звезды», т. е. планеты, могут иметь определенное влияние на жизнь на Земле.

«То, что мы можем измерять при помощи неба годы, месяцы и дни, как по вечным и неустанным часам, не объясняет в достаточной мере пользы и цели небесной машины, — ведь это измерение зависит только от сильных светил — Солнца и Луны и от суточного обращения неба. Для какой же цели служат пять остающихся вращающихся по различным орбитам планет? Можем ли мы предположить, что бог создал такое удивительное произведение без всякого назначения и пользы? Если, например, небесные тела были расположены богом таким образом, как они стоят в своих знаках, они обязательно должны иметь значение, особенно для человечества, для которого главным образом все и было создано»3, — эти рассуждения из публичной лекции Тихо Браге, произнесенной в 1574 г., были весьма характерными для того времени.

Одним из основных видов «деятельности» астрологов было составление гороскопов, предсказывавших будущие события в жизни какого-либо человека по расположению небесных светил в момент его рождения или в другие значимые моменты его жизни. Само слово «гороскоп»

означало у древнегреческих астрологов точку эклиптики**, восходящую во время рождения данного лица. Отсюда ясно, что первая часть составления гороскопа — установление общей картины неба в определенное время в прошлом или будущем — предполагала основательное знание небесных явлений и астрономических вычислений. Вторая же часть — чтение и толкование гороскопа — была уже совершенно лженаучным вымыслом и производилась на основании весьма сложных и запутанных правил, которые у разных школ астрологов часто не совпадали.

Кеплер, как уже упоминалось, постиг «искусство» составления гороскопов еще в студенческие годы. Его вера в астрологию покоилась «на точке зрения абсолютной необходимости, исключавшей из Вселенной всякую случайность, как нечто объективное. В его представлении мир является единым целым, очень тесно связанным в своих частях: это — огромный часовой механизм, который бог устроил и поддерживает на основании неизменных, незыблемых законов природы. При этом Кеплер полагал, что «волю бога» лучше всего наблюдать по наружным частям этого сложного механизма, по небесным светилам. Таким образом, астрологическая концепция Кеплера была в сущности не чем иным, как аналогом метафизическому, механическому материализму, который, как показал Энгельс, окончательно еще не выходит за пределы теологического понимания мира»4.

Воздействие небесных светил на обитателей Земли Кеплер пытался объяснить в связи с появлением кометы 1607 г. следующим образом:

«Если действительно верно, что согласно порядку природы появление кометы вызывает, а значит и предвещает такие явления, как ветер, наводнения, засуху, землетрясения или чуму, то это должно происходить следующим образом: когда на небе появляется какой-нибудь исключительный феномен, то жизненные силы всех естественных вещей должны испытывать это. Эта симпатия, связывающая все с небом, простирается в особенности на силу, скрытую в Земле и господствующую над ее внутренним состоянием. Вследствие этого из Земли выделяются влажные испарения, влекущие за собой дожди, наводнения, а под конец и чуму»5.

Однако ограниченный характер астрологических предсказаний не раз подчеркивался Кеплером: «Тот астролог, который предсказывает некоторые вещи по небу, не учитывая характера, души, разума, силы и телосложения того, кому он должен предсказать, поступает неправильно», — писал он6.

В то же время вера Кеплера в астрологию подтверждается многими фактами, и среди них следующим: в январе 1598 г. у него родился сын Генрих, а у Мёстлина — сын Август. Составляя им гороскопы, Кеплер пришел к выводу, что обоих ждет скорая смерть. Не искажая этот страшный прогноз, он сообщает его Мёстлину. Дети и в самом деле вскоре умерли, но не в предсказанное время...


Первый календарь Кеплера был составлен применительно к новому стилю, уже 10 лет как принятому в Австрии. Хотя специальной заметкой в своем календаре Кеплер и пытался поубедительнее обосновать необходимость и своевременность календарной реформы, он вызвал недовольство в среде единоверцев — протестантов, и предпочитавших «оставаться в разногласии с Солнцем, чем в согласии с папой». «Мы считаем папу рыкающим львом, — говорили они, — и если примем его календарь, то должны будем ходить и в церковь по его звону». Поэтому вопрос о календарных реформах в протестантских странах был надолго отложен, не был он решен и после того, как Кеплер в 1613 г. по поручению императора Матвея написал специальное сочинение в форме беседы между двумя католиками, двумя протестантами и математиком, просвещающим своих собеседников по календарным вопросам и убеждающим их в необходимости реформы.

Несмотря на недовольство единоверцев, первый кеплеров календарь имел успех и принес автору славу искусного астролога. По воле случая по меньшей мере три из помещенных там прорицаний оправдались: чрезвычайно суровая зима 1594/95 г., вторжение в австрийские земли турок (впрочем, военные действия против турок начались еще в 1593 г.) и крестьянские волнения. «Мой календарь пока верен: в нашей стране стоят неслыханные холода», — пишет Кеплер в январе 1595 г. своему учителю и другу Мёстлину7.

Летом 1595 г. Кеплер, как ему показалось, подошел к большому открытию: он решил, что им обнаружены важнейшие закономерности в строении мира, установлена первопричина взаимного расположения планет Солнечной системы.

Как уже упоминалось, еще в студенческие годы, познакомившись через Мёстлина с учением Коперника, Кеплер стал убежденным его приверженцем. При этом, однако, новое астрономическое учение укладывалось у него в рамки религиозного сознания, откуда и черпались им источники новых построений. Стремясь глубоко проникнуть в тайны строения Вселенной, он хочет достичь этого познанием божественных планов творения мира. Будучи уверенным в существовании мудрого промысла божьего, он думает, что при сотворении мира бог должен был исходить из простых числовых свойств и соотношений, использовать совершенные геометрические формы. Этот пифагорейско-платоновский подход к изучению вопросов мироздания лег в основу его первого большого астрономическиго исследования, интенсивная работа над которым развернулась примерно через год после приезда в Грац.

В числе первых вопросов, возникших перед Кеплером, был следующий: почему существует только шесть планет, а не двадцать, или, скажем, сто? Этот вопрос предстояло решить вместе с объяснением относительной величины расстояний между траекториями движения планет. Попыткой ответить на вопросы такого рода начались многолетние исследования, которые в конце концов привели к открытию законов движения планет. Но путь, по которому пошел Кеплер, был длинен, извилист и тернист.

Сначала он предположил, что между параметрами планетных орбит должны быть простые соотношения, выражающиеся целыми числами. «Я затратил много времени на эту задачу, на эту игру с числами, но не смог найти никакого порядка ни в численных соотношениях, ни в отклонениях от них»8, — пишет он в предисловии к «Космографической тайне».

Затем он попытался решить эту задачу, предположив существование дополнительных, еще не открытых по причине малых размеров, планет: одну из них он поместил между Меркурием и Венерой, а другую — между Марсом и Юпитером, рассчитывая, что теперь удастся обнаружить желанные соотношения, но и этот прием не привел его к ожидаемым результатам.

«Я потратил почти все лето на эту тяжелую работу, и в конце концов совершенно случайно подошел к истине». 9 июля 1595 г. — Кеплер скрупулезно зафиксировал эту дату, — решая с учениками какую-то геометрическую задачу, он начертил на классной доске равносторонний треугольник со вписанной в него и описанной около него окружностями (см. рисунок). Внезапно ого озарила мысль,

которая явилась, по его мнению, ключом к разгадке тайны Вселенной. Прикинув отношение между радиусами окружностей, он заметил, что оно близко к отношению радиусов круговых орбит Сатурна и Юпитера, как они были вычислены Коперником (здесь отношение R : r = 2 : 1, а отношение Rс : Rю = 8,2 : 5,2, по Копернику). В дальнейшем ход рассуждений был таким: Сатурн, и Юпитер — «первые» планеты (считая по направлений) к Солнцу) и «треугольник— первая фигура в геометрии. Немедленно я попытался вписать в следующий интервал между Юпитером и Марсом квадрат, между Марсом и Землей — пятиугольник, между Землей и Венерой — шестиугольник...»9

Но дело не ладилось, хотя, казалось, цель была совсем близкой. «И вот я снова устремился вперед. Зачем рассматривать фигуры двух измерений для пригонки орбит в пространстве? Следует рассмотреть формы трех измерений, и вот, дорогой читатель, теперь мое открытие в Ваших руках!»10

Дело в том, что можно построить любое число правильных многоугольников на плоскости, но можно построить лишь ограниченное число правильных многогранников в пространстве трех измерений. Такими правильными многогранниками, все грани которых являются правильными и равными между собой многоугольниками и все двугранные углы которых равны между собой, являются: 1) тетраэдр (4 треугольные грани), 2) куб, или гексаэдр (6 граней-квадратов), 3) октаэдр (8 треугольных граней), 4) додекаэдр (12 пятиугольных граней) и 5) икосаэдр (20 треугольных граней).

Важным свойством правильных многогранников является существование для каждого из них вписанного и описанного шаров (сфер) таких, что поверхность вписанного шара касается центра каждой грани правильного многогранника, а поверхность описанного шара проходит через все его вершины. Центры этих шаров совпадают между собой и с центром соответствующего многогранника.

Еще древним грекам было известно, что число видов правильных многогранников ограничивается пятью. Но ведь и промежутков между планетами, подумал Кеплер, тоже пять***. Как трудно было допустить, что это простая случайность (к тому же умозаключение опиралось на неверное представление о числе планет) и как заманчиво было видеть в этом совпадении мудрость творца! Ответ на вопрос, почему планет шесть, не меньше и не больше, казалось найден. Одновременно назревает и решение вопроса об относительных расстояниях между орбитами планет: в сферу, на которой расположена орбита Сатурна, вписан куб, в него вписана следующая сфера — с орбитой Юпитера, далее последовательно вписаны тетраэдр, сфера Марса, додекаэдр, сфера Земли, икосаэдр, сфера Венеры, октаэдр, сфера Меркурия, в центре всей системы у коперниканца Кеплера, разумеется, Солнце, и — эврика! — тайна Вселенной раскрыта, раскрыта молодым учителем протестантской школы в Граце и математиком провинции Штирии!

«Это поразительно! — сообщает Кеплер читателям своего первого астрономического труда. — Хотя я еще и не имел ясной идеи о порядке, в котором следует расположить правильные тела, я, несмотря на это, так преуспел... в их расположении., что когда я позже это проверил, ничего изменять не понадобилось. Теперь я больше не сожалел о потерянном времени; больше не уставал от своей работы, не боялся вычислений, хотя и трудных. День и ночь я проводил за расчетами, которые или подтвердят совпадение моих предположений с коперниковыми орбитами, или же моя радость будет развеяна но ветру... Через несколько дней все стало на свои места. Я видел одно симметричное тело за другим так точно подогнанными между соответствующими орбитами, что если бы какой-то крестьянин спросил, на каком крюке подвешены небеса так, что они не падают, было бы легко ему ответить»11.

Что же показала Кеплеру проверка его гипотезы вычислениями? Математический аппарат, применяемый в этом случае, достаточно элементарен, дело сводится к вычислениям зависимостей между радиусами сфер, описанных вокруг соответственных правильных многогранников и вписанных в них. Пусть, например, радиус орбиты Земли, а значит, по Кеплеру, и соответствующей сферы, равен 1. Эта сфера, по его гипотезе, описана вокруг икосаэдра, в который вписана сфера Венеры. Решая элементарную геометрическую задачу на определение радиуса сферы, вписанной в икосаэдр, и сравнивая полученную величину с радиусом описанной вокруг икосаэдра сферы, приходим к соотношению 0,762 : 1.

Значит, радиус сферы, вписанной в икосаэдр, равен 0,762 условной единицы, а это, по Кеплеру, и будет относительное расстояние от Венеры до центра Солнечной системы. Вычисленное Коперником на основании наблюдений и простых геометрических соображений это расстояние было принято им равным 0,72 (более точное его значение 0,723).

Относительные расстояния до Солнца для шести планет Солнечной системы, полученные Коперником и Кеплером, и современные усредненные значения приводятся в таблице.

Как видим, данные Кеплера весьма значительно отличались от вычисленных еще Коперником, и притом во всех случаях — в сторону ухудшения точности. Кеплер пройти мимо этого обстоятельства не мог, но не мог он уже и отбросить навязчивую мысль о зависимости между межпланетными расстояниями и правильными многогранниками. Предположив, что каждая из планетных сфер, не будучи материальной, тем не менее имеет некоторую толщину, Кеплер, как ему показалось, достаточно убедительно объяснил видимые расхождения.

Цитированные выше высказывания Кеплера, которые позволили нам проследить за ходом его мыслей при первой попытке проникнуть в тайны мироздания, взяты из предисловия к книге, над которой Кеплер лихорадочно работал с июля 1595 г. по январь следующего года. В течение всего этого времени он подробно информировал своего учителя Мёстлина о ходе своей работы, забрасывал его вопросами, далеко не на каждый из которых тот мог ответить.

Закончив рукопись, он озаглавил ее так: «Prodromos dissertationem cosmographicum continens Mysterium cosmographicum» — «Предвестник космографических исследований. содержащий космографическую тайну».

Книга, вышедшая из печати в 1596 г. в Тюбингене, состояла из введения, 23 коротких глав и двух приложений. Не останавливаясь подробно на ее содержании, отметим, что если отбросить неправильную «рабочую гипотезу», мистические и теологические наслоения, в ней можно выявить много ценных мыслей и зародыши его будущих открытий. Уже во введении и первой главе Кеплер проявляет себя как восторженный сторонник учения Коперника. Можно сказать, что «Космографическая тайна» была первым недвусмысленным публичным выступлением профессионального астронома в защиту коперниканства, началом его триумфального распространения.

Очень важным представляется то, что Кеплер поместил в качестве приложения к своему сочинению знаменитый «Первый рассказ о книгах вращений Николая Коперника», написанный и изданный впервые еще в 1540 г. восторженным поклонником учения польского астронома Георгом Иоахимом Ретиком. Это первое изложение системы Коперника, как и основное произведение самого Коперника «О вращениях небесных сфер», вышедшее первым изданием в 1543 г., были полвека спустя настолько редкими, что и сам Кеплер в университетские годы не мог познакомиться с ними в оригинале. Приложение «Первого рассказа» делало книгу Кеплера весьма эффективным средством распространения нового учения о строении Солнечной системы.

В процессе подготовки книги к изданию Кеплеру пришлось встретиться с некоторыми существенными препятствиями. Маттиас Гафенреффер, главный теолог и ректор Тюбингенского университета, сделал ему в весьма настойчивой форме «братское предостережение»: не помещать главу о совместимости коперниканской системы с библией: математик может лишь выдвинуть гипотезы, хорошо согласующиеся с наблюдаемыми явлениями, но не должен рассуждать «о неопровержимых библейских аргументах». Это было отражением той же точки зрения, с которой в 1543 г. протестантский теолог Осиандер выступил со своим непрошеным предисловием к великому творению Коперника, а позже представители католической инквизиции выступили в процессе Галилея. Вот что писал Гафенреффер Кеплеру: «Мой братский совет, которому, я твердо надеюсь, ты последуешь, — выступать при изложении подобных гипотез лишь в качестве чистого математика,. который не должен беспокоиться, соответствуют ли эти учения сотворенным вещам, или нет. Ибо я того мнения, что математик достиг своей цели, если он сконструировал гипотезы, соответствующие, насколько возможно точно, явлениям; ты сам, я полагаю, откажешься от своих гипотез, если кто-то предложит лучшие. Ни с чем, однако, не сообразно, чтобы действительность незамедлительно приспособлялась к придуманным каждым магистром гипотезам».

После выхода в свет «Космографической тайны» Кеплер послал книгу некоторым выдающимся ученым, в частности датскому астроному Тихо Браге, построившему на острове Вен лучшую в мире обсерваторию — знаменитый «Ураниборг», и уже известному в то время молодому итальянскому ученому Галилео Галилею, открытия которого в физике, механике и астрономии в скором времени принесут ему мировую известность и бессмертие. Оба ученых откликнулись — Галилей немедленно, Тихо Браге значительно позже.

Ответ Галилея был написан буквально в день получения книги, после знакомства с введением. Галилей приветствовал появление нового сторонника коперниканской теории, жаловался, что находит слишком мало ее приверженцев, что удерживает его, Галилея, от публичных выступлении в ее защиту. Кеплер с большой радостью получил письмо Галилея, немедленно сообщив об этом Местлину.

Отвечая Галилею, Кеплер желал ему уверенно выступать в защиту коперниканства, полагая, что в Германии это будет свободнее и удобнее, чем в Италии.

Задержка с ответом Браге была вызвана, по-видимому, прежде всего тем, что в силу сложившихся обстоятельств Браге в это время вынужден был оставить Ураниборг, и письмо Кеплера с его книгой разыскало Браге в Вандбеке близ Гамбурга.

Знаменитый астроном весьма скептически отнесся к априорной теории Кеплера, хотя и выразил свое отрицательное отношение к ней в весьма умеренных выражениях, но в письме к Мёстлину Браге опровергает ее более откровенно. Даже то рациональное зерно, которое было заложено в «Тайне», связанное с популяризацией коперниковой гелиоцентрической системы строения мира, не произвело на Браге впечатления — тот не воспринял учения Коперника. Однако в то же время Браге не мог не заметить, что в своем произведении Кеплер проявил несомненную самостоятельность мышления, знание астрономии, а также искусность и упорство в вычислениях — качества, которые Браге высоко ценил и хотел бы видеть в своих сотрудниках. Желая ближе познакомиться с подающим надежды молодым ученым, Браге в своем письме приглашает Кеплера посетить его в Вандбеке.

Понимая, что за этим весьма лестным приглашением кроется возможность принять участие в астрономических работах крупнейшего наблюдателя века, Кеплер, тем не менее, не спешил принять приглашение: во-первых, занимаемая им в Граце должность пока обеспечивала, хоть и скупо, его существование и занятия научной работой. К тому времени Кеплер женился, и связанные с этим обстоятельства еще крепче привязывали его к Грацу. Во-вторых, Кеплер не без оснований полагал, что у Браге ему будет трудно сохранить независимость и самостоятельность в научной работе. Однако пройдет немного времени, и встреча, за которой последует сотрудничество с Браге, станет для Кеплера не только единственным выходом из тяжелейшего положения, в котором он окажется, но и обеспечит ему основу для последующих великих открытий.


Протестантская община в Граце и руководство школы, в которой Кеплер преподавал, были заинтересованы в том, чтобы удержать в школе эрудированного преподавателя, привязать его к городу. Одним из средств, позволявших достичь этой цели, была бы женитьба на местной уроженке. И вот в то время, когда Кеплер напряженно работал над оформлением рукописи «Космографической тайны», добровольные сваты, коллеги Кеплера по школе, настойчиво обращают его внимание на дочь зажиточною мельника Иоста Мюллера, у которого в двух часах ходу к югу от Граца было небольшое имение Мюлег. Барбаре было в то время 22 года, но она успела уже дважды овдоветь. От первого мужа, за которого она была выдана против своей воли в шестнадцатилетнем возрасте, у нее была дочь Регина.

Кеплеру Барбара понравилась, но Мюллер отказал сватам. Причиной тому были скорее всего материальная необеспеченность и незавидное общественное положение жениха. Возможная научная карьера высоко не котировалась, да мельник и не имел о ней никакого представления.

Некоторые биографы Кеплера придерживаются версии, что одним из поводов для отказа было неблагородное, недворянское происхождение Кеплера, и состоявшаяся вскоре после сватовства, в 1596 г., поездка Кеплера в родные места имела целью обзаведение дворянским патентом. Однако ни сам Мюллер, ни двое предыдущих мужей его дочери не были дворянами (приставка «фон» перед девичьей фамилией Барбары во многих биографиях Кеплера является чистейшим вымыслом, основанным на недоразумении: уже после смерти Барбары и ее отца ее брату было в самом деле пожаловано дворянство) и это не давало ему оснований для претензий такого рода. И сам Кеплер не оставил оснований для такого предположения. Ошибочная версия исходит из одной фразы в рукописи сына Кеплера Людвига, который уже после смерти отца пытался написать его биографию, — от этого замысла сохранились только отдельные наброски, в которых Людвиг неоднократно, начиная с даты рождения отца, допускает ошибки и произвольные толкования.

Знакомство Кеплера с Барбарой состоялось в декабре 1595 г. («декабря 17 — Вулкан в первый раз шепнул мне о том, что меня следует связать с Венерой», «декабря 22 — Он вторично напомнил мне о том же, и сердце мое дрогнуло»12), а уже в феврале 1596 г. Кеплер отправляется на родину и в Тюбинген, выхлопотав двухмесячный отпуск.

Однако его поездка затянулась на много месяцев. Формально поводом для задержки, как он это объясняет, было устройство дел престарелых деда и бабки в Вейле, но фактически причина была в другом: решив в Тюбингене вопросы, связанные с изданием «Космографической тайны», Кеплер направляется в Штутгарт, ко двору вюртембергского герцога Фридриха и пытается уговорить его выделить средства на изготовление серебряного кубка, представляющего модель Вселенной в соответствии с изложенной им в «Космографической тайне» гипотезой. Герцог написал на полях кеплерова прошения: «Пусть сначала сделает модель из меди, и тогда мы, посмотрев на нее, решим, стоит ли ее сделать из серебра, в средствах недостатка не будет». Но у Кеплера не было денег и на медную модель, поэтому он принимается за весьма кропотливую работу: изготовление модели планетных орбит с размещенными между ними правильными многогранниками из бумаги. День и ночь в течение недели возится он с моделью.

Получив бумажную модель, герцог приказывает запросить мнение профессора Мёстлииа. Последний сообщает, что кеплеров кубок представляет собой «славное произведение эрудиции». Однако после этого Фридрих приходит к мнению, что модель лучше выполнить в форме небесного глобуса. Кеплер изготовляет новую модель из бумаги..., но до завершения дело так и не доходит.

Между тем сваты Кеплера в Граце продолжают попытки довести до успешного завершения добровольно принятое на себя деликатное поручение и вскоре после отъезда его из города получают, наконец, у мельника согласие на брак дочери с Кеплером.

О достигнутом успехе Кеплеру незамедлительно сообщают через тюбингенского профессора Папиуса (бывшего ректора школы в Граце). Однако увлеченный новой idee fixe с космическим кубком Кеплер не торопится в Грац, и только через три месяца после получения этого сообщения, в сентябре 1596 г., он возвращается в штирийскую столицу.

Однако три месяца — срок большой в таком тонком деле, как неравный брак, и по прибытии в Грац Кеплер узнает, что родители невесты от своего слова отказались, а ее руки упорно добивается его земляк Стефан Шнейдель, провинциальный секретарь, преимуществом которого было то, что он располагал кое-какими средствами. Несколько месяцев Кеплер оставался в довольно неопределенном положении, наконец, в январе 1597 г., когда в переговорах принял участие даже ректор школы, авторитет церкви и боязнь насмешек заставили родителей Барбары подтвердить данное ранее согласие. 9 февраля 1597 г. состоялась помолвка, а 27 апреля того же года в квартире невесты по Штемпфергассе была отпразднована свадьба. Здесь же молодожены остались жить после свадьбы. В связи с тем, что Кеплер освободил школьную квартиру, жалованье его несколько повысилось (со 150 до 200 гульденов в год).

В истории с женитьбой Кеплер проявил нерешительность и пассивность. Его, видимо, беспокоили какие-то сомнения, свадьба, как он замечает, состоялась при «неблагоприятном небе». В большом письме на шести страницах in folio, отправленном Мёстлину за две недели до свадьбы, лишь в конце он упоминает о предстоящих событиях в таких выражениях:

«Я прошу Вас только об одной любезности — будьте ближе ко мне в Наших молитвах в день моей свадьбы. Мое финансовое положение таково, что если бы я умер в следующем году, едва ли кто-нибудь оставил бы после себя худшее положение. И должен оплатить большие суммы из собственных средств, так как по здешним обычаям свадьбы празднуются очень пышно. Если же бог продлит мою жизнь, я буду привязан и прикован к этому месту... Я не смогу покинуть эту страну, если только не произойдет общественное или личное несчастье.

Общественное — если страна перестанет быть безопасной для лютеран, или если вторгнутся турки, которых уже собралось до 600 000 человек...»13

Некоторые биографы считают, что в семейной жизни с Барбарой Кеплер был счастлив, что уют и домашняя обстановка помогали ему преодолевать столь многочисленные жизненные затруднения. Однако имеются достаточно веские основания для того, чтобы брак Кеплера с Барбарой признать неудачным и несчастливым. Об этом он время от времени дает понять в письмах к своим друзьям. Штрихи с описанием Барбары, которые там можно обнаружить, обрисовывают ее как женщину, которая умела произвести благоприятное впечатление на гостей, но в домашнем кругу держала себя по-иному. Ее шокировало низкое положение мужа-«звездочета», она ничего не понимала и не хотела понимать в его делах, ничего не читала, кроме собственного молитвенника, с которым не расставалась ни днем, ни ночью. Свойственные ей мрачность, чувство одиночества, постоянная меланхолия дают повод считать, что она страдала хронической неврастенией. Разговоры в доме часто велись в весьма раздраженном тоне. Она могла прервать напряженную работу мужа, чтобы завести разговор о пустяковых домашних делах, она изводила служанок, которых приходилось постоянно менять, так как ни одна не могла долго вынести ее придирок. Из-за скупости она недостаточно следила за своей внешностью, но, правда, ничего не жалела для своих детей.

Кеплер очень нежно и заботливо относился к своей падчерице Регине и пользовался ответной любовью и неизменным уважением в течение всей ее жизни. Она вышла замуж в 1608 г. за представителя пфальцекого курфюрста при пражском дворе Филиппа Эгема, а впоследствии жила с мужем под Регенсбургом.

Через несколько месяцев после свадьбы Кеплера положение штирийских протестантов резко ухудшилось: началась прелюдия той драмы, которая позже получила название контрреформации. 16 декабря 1597 г., закончив образование у иезуитов в Ингольштадте, верховную власть в Штирии принял у себя 18-летний эрцгерцог Фердинанд. Отношения между католиками и протестантами особенно обострились во время и после поездки Фердинанда в Италию, где тот был принят папой и, как говорилось, дал ему обет вернуть страну в лоно католицизма. «Все дрожат, — пишет Кеплер, — перед возвращением князя. Говорят, что он приведет с собой итальянские войска. Городской магистрат нашего вероисповедания распущен. Охрана городских ворот и цейхгауза передана сторонникам папы. Везде слышны угрозы»14

После возвращения Фердинанда из поездки гонения на протестантов еще более усилились. Среди них начались аресты. Их дискриминировали в общественном госпитале, за погребение умерших протестантов на общинном кладбище был установлен повышенный сбор. Когда лютеранские пасторы призвали с церковных кафедр начать сбор средств на учреждение собственных госпиталя и кладбища, сверху немедленно последовал запрет. Вскоре протестантским проповедникам были вообще запрещены религиозные отправления, а 23 сентября 1597 г. объявлено категорическое предписание: в течение шести дней под страхом смертной казни покинуть город и провинцию всем протестантским проповедникам и учителям штифтшуле — школы, преподавателем которой был и Кеплер. 28 сентября ультиматум был решительно подтвержден: для выезда из города было установлено время до захода солнца.

Реальная опасность повторения Варфоломеевской ночи вынудила многих жителей Граца, и Кеплера в том числе, кто в чем был, оставить семьи и имущество, срочно покинуть город и провинцию. Часть изгнанников направилась в Венгрию, другая — в Хорватию, надеясь, что жестокий и бессмысленный приказ вскоре будет отменен.

Однако их надежды были тщетны. Только Кеплер персонально получил разрешение вернуться в страну, чем он и воспользовался в конце октября того же года после месячного вынужденного отсутствия. Сам Кеплер пишет, что он получил не разрешение, а приглашение. Его друг Цегентмаир утверждает, что Кеплер вообще мог не покидать город, так как для него с самого начала было сделано исключение.

Чем же было вызвано столь «терпимое» отношение католических властей к ученому-протестанту? Во-первых, от других преподавателей протестантской школы его отличал занимаемый им «двойной» пост — его должность «математика провинции» была в конфессиональном отношении нейтральной. Во-вторых, среди католиков он имел скрытых и явных доброжелателей; одни, зная его сомнения в лютеранстве, надеялись, что его удастся обратить в католицизм, другие отдавали дань его учености. Не последнюю роль сыграли и личные контакты Кеплера с баварским канцлером Гансом Георгом-Гервартом фон Гогенбургом, влиятельным в католическом мире любителем философии и покровителем наук. Герварт подчеркивал свое покровительственное отношение к ученому-протестанту различными способами и прежде всего тем, что переписка между ними велась через баварского посланника при дворе императора в Праге и приближенных Фердинанда при его дворе в Граце. В своем первом письме к Герварту Кеплер писал: «Ваше письмо произвело такое впечатление на некоторых членов нашего правительства, что не могло случиться ничего более благоприятного для моей репутации»15

Возвратившись в Грац, Кеплер невольно получил возможность заняться исключительно научной работой — занятия в школе, в связи с отсутствием почти всех преподавателей с ректором во главе, не возобновились.

Он начинает работу сразу в нескольких направлениях, главным из которых остается поиск математических законов гармонии сфер — развитие его idee fixe из «Космографической тайны». Его все-таки смущало расхождение его «теории» с фактами, и он безуспешно пытается найти связь между законами, определяющими расстояния между планетными орбитами, и законами музыкальной гармонии пифагорейцев. Длительные поиски закономерностей природы через двадцать лет привели его к книге «Гармония мира», содержащей знаменитый третий закон движения планет, но основы этой книги были заложены здесь, в последний период жизни в Граце.

Безуспешны были попытки дать ответ и на другой вопрос — как убедиться в движении Земли вокруг Солнца? Для этого Кеплер хотел установить существование звездного параллакса, т. е. изменения видимого положения неподвижных звезд в связи с годичным перемещением Земли. Он обращался ко всем известным ему астрономам за данными наблюдений, сам пытался их организовать, но все было впустую — обнаружить параллакс не удалось. Отсюда можно было сделать два вывода: или Земля неподвижна, или же радиус сферы неподвижных звезд очень большой, намного больший, чем предполагалось до сих пор. Первый вывод противоречил теории Коперника, второй — представлениям Кеплера и его современников о божественном происхождении Вселенной. Вопрос оставался открытым.

Кроме того, Кеплер в это время начал первые исследования по оптике, пытался определить орбиту Луны, дать объяснение природе магнетизма, метеорологическим явлениям. Он завел дневник наблюдений за погодой, который вел затем в течение тридцати лет.

Для решения интересовавших Кеплера задач нужны были по возможности точные данные многолетних астрономических наблюдений. Такими данными располагая тогда только один человек в мире. Это был датский астроном Тихо Браге, который собрал их за многие годы наблюдений в своей обсерватории в Ураниборге. Все надежды Кеплера сосредоточиваются теперь на нем. «Пусть все хранят тишину и прислушиваются к Тихо, который посвятил 35 лет жизни своей обсерватории... Я жду только Тихо. Он растолкует мне порядок и размещение орбит. Тогда надеюсь, если бог продлит мне жизнь, что однажды я сооружу чудесное здание», — пишет Кеплер Мёстлину16

Но Браге не торопился с публикацией данных своих наблюдений и ревниво охранял свои богатства. Кеплер понимал это и реагировал так: «Один-единственный его инструмент стоит больше, чем состояние мое и моей семьи вместе взятое... Мое мнение о Тихо таково: он обладает несметными сокровищами, но он не знает, как их следует употреблять, как это бывает у очень богатых людей. Следовательно, кто-то должен попытаться силой вырвать эти богатства у него»17.

Трудно отказать Кеплеру в проницательности — он хорошо понимал, чего не хватает ему для решения интересующих его вопросов. Но он не мог предвидеть, когда писал это, что жить Браге осталось совсем немного, и что лишь стечение обстоятельств сведет их с Браге незадолго до его кончины, и Кеплер станет непосредственным обладателем этих огромных богатств.

Между тем обстановка в Граце продолжала ухудшаться. Кеплер понимал, что скоро придется покинуть город, нервничал, не раз впадал в состояние депрессии. Тяжелая обстановка усугублялась следующими одно за другим несчастьями в семье: 2 февраля 1598 г. родился его первенец Генрих, но всего через два месяца менингит унес его в могилу, дочь Сусанна, родившаяся в июне 1599 г., прожила всего месяц и умерла от той же болезни. Кеплер тяжело переживал смерть детей, трагические события сильно отразились на здоровье Барбары, и без того нервной и очень болезненной.

В поисках выхода Кеплер пытается найти новое место работы. В августе 1599 г. в отчаянном письме он умоляет Мёстлина подыскать ему работу на родине, в протестантском Вюртемберге. Но Мёстлин, зная, что университетский сенат вряд ли станет связываться с Кеплером, религиозные сомнения которого и открытая защита коперниканства к тому времени стали уже достаточно известными, не торопился с ответом и лишь через пять месяцев прислал уклончивое письмо. Зато случилось другое: Браге, который еще несколько лет назад выразил желание встретиться с Кеплером, приняв приглашение императора Рудольфа II, стал его придворным математиком и переселился в Прагу. Прага ближе к Штирии, а жизнь в Граце становится все более невыносимой, дальше колебаться с отъездом нельзя, а тут еще подвернулся удобный случай: некий барон Гоффман, советник императора, покровительствовавший Кеплеру, согласился, возвращаясь из Граца в Прагу, предоставить ему место в коляске. Отъезд для встречи и переговоров с Браге совпал с началом нового века — это случилось 1 января 1600 г. — и ознаменовал не только хронологически, но и по существу начало новой главы в жизни Кеплера.


* нашей стране новый календарь был принят только после установления Советской власти по декрету CHX РСФСР, подписанному В.И. Лениным 26 января 1918 г. Согласно этому декрету, счет сразу передвинулся на 13 суток вперед: следующий после 31 января день стал считаться не 1-м, а 14-м февраля.

** Эклиптика — путь, который проходит Солнце на небосводе при его видимом годовом движении.

*** Во времена Кеплера было известно только шесть планет Солнечной системы, наблюдаемых невооруженным глазом: Меркурии, Венера, Земля, Марс, Юпитер и Сатурн. Планета Уран была открыта В. Гершелем много позже — в 1781 г., Нептун открыт астрономом Галле и математиком Леверье в 1846 г., Плутон был обнаружен только в 1930 г.


Примечания

1.- Цит. по кн.: Е. Предтеченский. Кеплер. Пг., 1921, стр. 40—41.

2.- Г.А. Гурев. Астрология и религия. М., 1940, стр. 91.

3.- Цит. по кн.: Г.А. Гурев. Астрология и религия, стр. 66.

4.- Г.А. Гурев. Астрология и религия, стр. 102.

5.-J. Kepler. Ausführlicher Bericht von... Gometen. GW, IV, 62.

6.- Цит. по кн.: Г.А. Гурев. Астрология и религия, стр. 103.

7.- Письмо Кеплера Мёстлину 8 января (ст. ст.) 1595 г. GW, XIII, 20.

8.- GW, I, 6.

9.- Там же, 11.

10.- Там же, 10.

11.- Там же, 11.

12.- ОО, VIII—II, 683.

13.- Письмо Кеплера Мёстлину 9 апреля 1597 г. GW, XIII, 113.

14.- Письмо Кеплера Мёстлину 1 июня (ст. ст.) 1598 г. GW, XIII, 228.

15. — Письмо Кеплера Герварту 12 сентября 1597 г., GW, XIII, 132.

16.- Письмо Кеплера Мёстлину 16 февраля (ст. ст.) 1599 г. GW, XIII, 289.

17.- Там же.

«Кабинетъ» — История астрономии. Все права на тексты книг принадлежат их авторам!
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку