По кругу с Землей. Коперник. Гелиоцентризм. - Jose Diaz

Великий датский астроном Тихо Браге (1546-1601), которого можно считать величайшим исследователем космоса до изобретения телескопа, считал важным, помимо устранения экванта, введение гомогенной планетарной системы. Из-за религиозных мотивов даже Браге не полностью принял коперниканскую модель, остановившись на гео-гелиостатическом компромиссе: две внутренние планеты вращаются вокруг Солнца, и эта группа с другими планетами вращается вокруг Земли.

Церковь поняла, что использование юлианского календаря, продолжавшееся в течение всего Средневековья, вызвало все увеличивающийся сдвиг дат религиозных праздников, не зафик- сированных в литургическом году.

В 1582-м накопленный сдвиг составлял почти десять дней. Выравнивание календаря обсуждалось с начала XVI века, но только на Тридентском соборе было высказано явное требование Церкви завершить проект. Наконец, во время понтификата Григория XIII для решения проблемы была создана комиссия во главе с немецким иезуитом Христофором Клавием (1538-1612). Этот знаменитый астроном довел до конца работу комиссии, в которой принимал активное участие итальянец Алоизий Лилий (1510-1574). В качестве значения длительности тропического года решено было принять данные из Аль- фонсовых таблиц, а именно 365 дней, 5 часов, 49 минут и 16 секунд. Педро Чакон (1526-1581), испанский математик и теолог, изложил в «Компендиуме»» окончательное мнение, утвержденное 14 сентября 1580 года. Принятое решение вводило исключение для юлианского правила високосных годов (из 366 дней) каждые четыре года: с этого момента и впредь не должны быть високосными годы, делящиеся на 100 (1700,1800,1900,...), за исключением тех, которые делятся на 400 (то есть високосными будут 1600, 2000, 2400,...). Календарь был сразу же принят в странах с большим влиянием Католической церкви. В других странах он вводился постепенно, в некоторых случаях спустя годы и столетия.

Портрет папы Григория XIII кисти художницы Лавинии Фонтана.

Среди католиков Христофор Клавий (1538-1612), великий немецкий астроном того времени и основной сторонник григорианского календаря, последовал примеру коллег из Виттенберга: принять новую модель, но остаться в птолемеевой космологии. В Испании коллега монаха Луиса де Леона, августинец Диего де Суньига (1536 — ок. 1598), был одним из первых публичных защитников новой теории. Он имел сомнительную честь увидеть одну из своих книг осужденной в том же самом акте, который запрещал «О вращении небесных сфер» Коперника.

Более тяжким оказалось наказание Джордано Бруно (1548-1600), высказывавшегося в поддержку новой теории. До сих пор неясно, из-за чего он был приговорен к сожжению — из-за того, что защищал новую космологию, или же (более вероятно) из-за других своих рассуждений, которые Церковь считала еретическими.

После Ретика другим уверенным последователем гелиоцентризма был немецкий астроном Михаэль Мёстлин (1550- 1631), профессор университета Тюбингена. Он преподавал своим студентам систему Птолемея, но рассказывал и о системе Коперника и был против предисловия Озиандера. Важность работы Мёстлина заключается прежде всего в том, что он оказал влияние на своего самого знаменитого ученика, Иоганна Кеплера (1571-1630). Его книга «Тайна мироздания» содержала первое печатное заявление в пользу идей польского астронома. Благодаря Копернику он разработал более точную модель Солнечной системы, заменив круговые орбиты эллиптическими. Таким образом он довел до логического финала гелиоцентрическую систему и покончил со старой геостатиче- ской моделью Птолемея.

Мёстлину приписывается важное влияние на Галилео Галилея (1564-1642), который тоже принял новые идеи. Даже этот гигант зарождающейся современной науки преследовался за то, что был сторонником гелиоцентризма. За свой «Диалог о двух главнейших системах мира — птолемеевой и коперниковой», в котором Галилей позволил себе опровергнуть систему Птолемея, он подвергся осуждению Инквизиции. Она заставила Галилея отречься от своего мнения: для такого ученого это было даже более жестоким, чем приговор Бруно. Галилея вызвали в Святую палату, чтобы он защищал точку зрения Коперника, что было частью кампании против пизанского астронома. Результат нам известен: в 1616 году книга «О вращении небесных тел» Коперника была включена в Индекс запрещенных книг. Спустя 17 лет, после череды обвинений, «Диалог...» стал причиной того, что Церковь осудила почти 70-летнего ученого. Даже расположение папы Урбана VIII не помогло Галилею, и он был вынужден отречься от коперниканских принципов. Отречение превратило смертный приговор в пожизненное заключение в Арчетри, где ученый и умер.

Галилей внес огромный вклад в развитие идей Коперника, предоставив ясные экспериментальные доказательства движения Земли и ее положения среди других небесных тел.

Галилей привел различные доказательства, позволившие упрочить важные аспекты гелиоцентрической модели. Большинство доказательств было связано с движением Земли. В ходе своих наблюдений ученый пользовался недавно изобретенным телескопом. Мы можем вкратце изложить его эмпирические находки следующим образом.

— Орография Луны, открытая с помощью телескопа, опубликована в его «Звездном вестнике» в 1610 году. Этот факт опровергал аристотелевский тезис о совершенстве небес, доказывая, что Луна не является гладкой неизменной сферой.

— Телескоп позволил открыть до тех пор неизвестные звезды. Все они сохраняли свои размеры при наблюдении через этот инструмент, в отличие от планет, Солнца и Луны. Это являлось доказательством верности гипотезы Коперника о чрезвычайно большом расстоянии между Сатурном и неподвижными звездами.

Секстант Тихо Браге, великого исследователя космоса до изобретения телескопа.

Рисунки лунной поверхности, сделанные Галилеем. Его приверженность гелиоцентрической модели привела к осуждению и приговору Святой палаты.

Обложка Рудольфовых таблиц Кеплера, которые открыли путь модифицированной гелиоцентрической модели.

— Другим важным открытием Галилея были четыре спутника Юпитера, которые он обнаружил 7 января 1610 года. Это было ключевым доказательством того, что не все небесные тела вращаются вокруг Земли, так как появились четыре планеты (в исходном смысле слова «планета», то есть «блуждающее тело»), которые, в отличие от Луны, этого не делали.

— Наблюдение солнечных пятен было другим открытием, опровергавшим совершенство небес. Это произошло в Риме в 1610 году, но Галилей не публиковал его до 1612 года. Немецкий иезуит Кристоф Шайнер (1573— 1650) приписал это открытие себе и затеял жаркий спор с Галилеем, утверждая, что речь идет о планетоидах, находящихся между Солнцем и Землей. Галилей продемонстрировал, что пятна действительно находятся на поверхности Солнца. Годы спустя в своем «Диалоге...» Галилей вернулся к солнечным пятнам как аргументу против системы Тихо Браге, последнего убежища геоцентристов.

— Еще одним фундаментальным открытием стали фазы Венеры. Наблюдение было сделано в 1610 году, но оставалось неопубликованным вплоть до 1623 года. Чтобы закрепить авторство, Галилей распространил криптограмму, сделав заявление в зашифрованном виде. Он наблюдал фазы и изменения размера и пришел к выводу, что это может объясняться только тем, что Венера вращается вокруг Солнца, так как имеет меньший размер в полной фазе и больший в противоположной фазе, то есть когда находится между Солнцем и Землей. Это доказательство окончательно опровергло модель Птолемея.

— Существование приливов. Это доказательство было изложено в четвертой части «Диалога...». И хотя это был блестящий аргумент, в данном случае модель была неверна. Согласно Галилею, вращение Земли в сочетании с ее движением вокруг Солнца заставляет точки на ее поверхности ускоряться и замедляться каждые 12 часов, что приводит к появлению приливов. Этот аргумент по сути верен, потому что такая сила действительно существует, но ее величина значительно меньше, чем вычисленная Галилеем, и она не является основной причиной приливов. Его ошибка была связана с тем, что он не принял во внимание такие данные, как расстояние до Солнца и скорость Земли. Проблема была решена только в работах Ньютона.

Изобретение телескопа приписывают немцам Хансу Липперсгею (1570- 1619) и Захарию Янсену (1588-1638), а также голландскому оптику Якобу Метиусу (1571-1631). Именно последний в 1608 году построил первый известный телескоп-рефрактор. Галилей узнал об этом изобретении и сразу же изготовил телескоп улучшенной конструкции, в котором в качестве окуляра использовалась вогнутая линза, а в качестве объектива — выпуклая. Благодаря этому прибор создавал неперевернутые изображения. С помощью телескопа Галилей описал фазы Венеры, наблюдал кратеры на Луне и открыл четыре основных спутника Юпитера. И все это несмотря на то, что его телескоп имел всего 30-кратное увеличение. Вскоре после этого, в 1611 году, Кеплер улучшил инструмент, расположив в окуляре выпуклую линзу. В середине XVII века голландец Кристиан Гюйгенс (1629- 1695) сконструировал кеплеровский телескоп со сложными линзами. Чтобы уменьшить аберрации, Джованни Франческо Сагредо (1571-1620) предложил использовать в объективе искривленные зеркала вместо линзы. Ньютон в 1688 году впервые сконструировал телескоп с использованием диагонального зеркала, отражающего пучок света в направлении окуляра, открыв тем самым эру телескопов-рефлекторов. В 1672 году Лоран Кассегрен (ок. 1629-1693) описал проект телескопа-рефлектора со вторичным зеркалом, которое отражало свет, приходящий через отверстие в центре первичного зеркала.