Жизнь проста. Как бритва Оккама освободила науку и стала ключом к познанию тайн Вселенной - Джонджо МакФадден
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
К размышлениям о другом способе расчета движений мировых сфер меня побудило именно то, что сами математики не имеют у себя ничего вполне установленного относительно исследований этих движений. Прежде всего, они до такой степени не уверены в движении Солнца и Луны, что не могут при помощи наблюдений и вычислений точно установить на все времена величину тропического года. Далее при определении движений как этих светил, так и других пяти блуждающих звезд они не пользуются одним и теми же принципами и предпосылками или одинаковыми способами представления видимых вращений и движений… И самое главное, так они не смогли определить форму мира и точную соразмерность его частей. Таким образом, с ними получилось то же самое, как если бы кто-нибудь набрал из различных мест руки, ноги, голову и другие члены, нарисованные хотя и отлично, но не в масштабе одного и того же тела; ввиду полного несоответствия друг с другом из них, конечно, скорее составилось бы чудовище, а не человек[201].
Такое сравнение с человеческой анатомией очень любопытно. Прошло около 15 лет после создания знаменитого «Витрувианского человека» Леонардо да Винчи. Вполне возможно, что Леонардо вдохновился высказыванием Марсилио Фичино: «Человек – самое совершенное из всех живых существ… Он соединен со всеми совершенными материями, доступно ему и божественное начало»[202]. Коперник, кажется, противопоставляет астрономическому монстру Птолемея гуманистическую мечту, воплотившуюся в рисунке Леонардо, о математически упорядоченной картине мира, в центре которой находится божественно пропорциональный Человек. Коперник поверил в то, что с помощью математики он сможет воссоздать более гармоничную картину мира. Он пишет, что «наши предки ввели множество небесных сфер, как я полагаю, для того, чтобы сохранить принцип равномерности для объяснения видимых движений светил. Им казалось слишком нелепым, что небесное тело в своей совершенной сферичности не будет всегда двигаться равномерно. Однако они полагали возможным, что при сложении или совместном участии нескольких правильных движений светила будут казаться по отношению к какому-либо месту движущимися неравномерно. Этого не могли добиться Калипп и Евдокс, старавшиеся получить решение посредством концентрических кругов… Поэтому было сочтено лучшим мнение, что это можно воспроизвести при помощи эксцентрических кругов и эпициклов, с чем, наконец, бо́льшая часть ученых и согласилась. Однако все то, что об этом в разных местах дается Птолемеем и многими другими… тоже возбуждает немалые сомнения… Поэтому подобные рассуждения не представлялись достаточно совершенными и не вполне удовлетворяли разум. Так вот, обратив на это внимание, я часто размышлял, нельзя ли найти какое-нибудь более рациональное сочетание кругов, которым можно было бы объяснить все видимые неравномерности, причем каждое движение само по себе было бы равномерным, как этого требует принцип совершенного движения. Когда я приступил к этой весьма, конечно, трудной и почти неразрешимой задаче, то у меня все же появилась мысль, как этого можно добиться при помощи меньшего числа сфер и более удобных сочетаний по сравнению с тем, что было сделано раньше…»[203].
Как и его предшественники (представители «нового пути»), Коперник позволил себе применить бритву Оккама. Воспользовавшись релятивистским принципом наблюдателя, на который указывал в свое время Оккам, он пришел к выводу, что картина мира будет выглядеть куда проще, если принять, что суточное вращение совершают не Солнце, Луна, планеты и звезды, а Земля.
КАРТИНА МИРА ОБРЕТАЕТ ОЧЕРТАНИЯ
Упрощение нередко приводит к приятным неожиданностям. Первая: допустив, что Земля вертится, а звезды остаются неподвижными, Коперник сумел упразднить пять планетарных эпициклов в модели Птолемея. Воспользовавшись релятивистским принципом, он добавил к планетарным циклам Птолемея вращение Земли, тем самым внеся существенную поправку (не подозревая об этом) в модель Птолемея, в рамках которой Земля считалась неподвижной. Второй приятной неожиданностью стала понятность и ясность новой концепции. Упрощение модели подсказало Копернику следующий, еще более революционный шаг – продолжив исключать эпициклы, он смог перенести центр системы от Земли к Солнцу.
Коперник не был первым, кто поместил Солнце в центр Вселенной. Гелиоцентрическая система была предложена примерно в 250 году до н. э. Аристархом Самосским, однако во времена Античности его идея не получила развития, поскольку противоречила утверждению Аристотеля о том, что все тяжелые тела, включая планеты, тяготеют к центру Земли или вращаются вокруг нее. Однако Копернику достаточно было хотя бы одного авторитетного мнения, чтобы осмелиться поставить Солнце в центр, вокруг которого вращаются небесные тела. К своему изумлению, Коперник выяснил, что «в этом расположении мы находим удивительную соразмерность мира и определенную гармоничную связь между движением и величиной орбит, которую иным способом нельзя обнаружить»[204],[205].
Здесь Коперник случайно открыл чрезвычайно важный способ удачного упрощения: исключение случайных элементов. Геоцентрическая система Птолемея не давала объяснения, почему Меркурий и Венера кажутся ближе всего к Солнцу в момент его восхода и заката. Птолемей объяснял это наблюдение с помощью «правила случайности»: так случилось, что Венера и Меркурий, вращаясь вокруг Земли (по своим эпициклам), находятся при этом ближе всего к Солнцу, которое также вращается вокруг Земли (рис. 9а).
Рис. 9. Расположение планет относительно Земли в геоцентрической (а) и гелиоцентрической (б) системах
Однако когда Коперник поместил Солнце в центр, вокруг которого вращаются планеты, это позволило Венере и Меркурию занять положение между Землей и Солнцем, таким образом, они стали внутренними планетами. В этом случае их кажущаяся близость к Солнцу очень просто объясняется тем, что они в действительности находятся близко к нему (рис. 9б). Таким образом, характеристика, носившая произвольный характер в сложной системе, становится неизбежным следствием упрощения системы.
Еще одно неожиданное преимущество гелиоцентрической системы Коперника заключалось в том, что она помогла наконец объяснить ретроградное движение Марса, Юпитера и Сатурна. Эти планеты обычно движутся с востока на запад вместе с Солнцем и звездами, но иногда кардинально меняют свой курс и в течение нескольких недель движутся с запада на восток, пока снова не поменяют направление (рис. 4). Коперник обратил внимание на то, что все блуждающие звезды, совершающие подобные пируэты, в его системе были внешними планетами, то есть находились дальше от Солнца, чем от Земли. Птолемей в свое время ввел дополнительные эпициклы для таких ретроградных планет, однако он сделал это
