Николай Коперник. Его жизнь и научная деятельность

С падением древнего мира были забыты не только пророческие идеи Пифагора и Аристарха, но и те понятия, которые уже утвердились в школьной науке.

Блаженный Августин отрицает сферическую форму Земли и существование антиподов на том основании, что в Библии о таком племени не упоминается.

Лактанций с негодованием отвергает ложную мудрость астрономов: «Мечтать, что мы можем догадкою или размышлением открыть причины естественных вещей; узнать, например, так ли велико Солнце, как кажется, не больше ли оно Земли; шарообразна ли Луна или полушарообразна; прикреплены ли звезды к тверди или свободно движутся в воздухе; как толста Земля и на каком основании утверждена – все это было бы такою же дерзостью, какую обнаружили бы люди, взявшиеся описать отдаленный город, которого никогда не видели и о котором знают лишь понаслышке. Безрассудно толковать о предмете, насчет которого легко уличить нас во лжи». Если же находятся шарлатаны, рассуждающие о подобных вещах, так они, остроумно догадывается Лактанций, «воображают, будто никто им не будет перечить, потому что никто не бывал в том месте, о котором они говорят».

Итак, древняя наука была забыта. Не варвары раздавили ее, – сами европейцы отреклись от лучшего наследия древности. Но так как ум человеческий не может обойтись без какого-нибудь представления об устройстве вселенной, то средние века выработали свою астрономическую систему, вполне гармонировавшую с той «истинной наукой», которая не нуждается в вычислениях, наблюдениях и опытах. По мнению Козьмы Индикоплова, Земля представляет продолговатую плоскость, окруженную прямыми стенами и прикрытую сводом, под которым вращаются небесные светила, совершая обход вокруг высокой горы, находящейся где-то на севере; когда солнце спрячется за эту гору, наступает ночь.

Древняя астрономия возродилась благодаря арабским ученым. По их следам направились и европейцы. Те и другие обогатили науку многими наблюдениями и открытиями, касавшимися, впрочем, лишь частностей. Ко времени Коперника система Птолемея была восстановлена. Вместе с нею воскресла и гелиоцентрическая идея. Воззрения Аристарха были известны даже Фоме Аквинату, схоластику чистейшей воды, и тем более таким ученым, как Пурбах, Региомонтан и другие. Но мысль о вращении Земли казалась настолько нелепой, что никто не относился к ней серьезно. Только кардинал Куза в XV столетии принял ее под свою защиту.

Иллюстрация из «Извлечений…» Пурбаха и Региомонтана.

Тем не менее, недовольство господствующей системой уже сказывается у ближайших предшественников Коперника. Пурбах, Фракастор и другие пытаются исправить, изменить, переработать птолемеевское учение, обращаясь за помощью то к Аристотелю, то к Платону или другому столпу древности. Мы не будем излагать эти исправленные и дополненные системы, более или менее неуклюжие, более или менее нелепые и бесконечно далекие от гелиоцентрического учения.

Никому из предшественников и современников Коперника не приходило в голову обратиться к отвергнутой и заброшенной идее пифагорейцев. Традиционное учение слишком тяготело над ними. Они не решались отвергнуть основные принципы древней астрономии и переработать ее заново. Мы видим у них только смутное недовольство, тщетное стремление выпутаться из противоречий школьной системы, лихорадочное возбуждение, разрешавшееся созданием запутанных и фантастических доктрин. Такое состояние всегда предшествует появлению оригинального и могучего ума, который начисто отрешится от древних традиций и сумеет оформить и осветить хаос накопившихся знаний при помощи своего гения. Эту задачу и взял на себя Коперник.

Чем же в конце концов он обязан своим предшественникам и что принадлежит лично ему в задуманной и исполненной им реформе?

От предшественников (и современников) он получил: мысль о неподвижности Солнца и вращении Земли, голую, бездоказательную, не примененную к явлениям, мысль, высказанную уже в древности, забытую в средние века, снова всплывшую в эпоху Возрождения, но всегда остававшуюся вне течения и развития науки; массу фактов, накопленных греческими, арабскими и европейскими астрономами, но истолковывавшихся с точки зрения птолемеевской системы; скептическое настроение гуманизма, поддерживавшее и укреплявшее его реформаторские замыслы.

Что ему оставалось сделать? Переработать громаду накопившихся фактов с точки зрения отвергнутой и заброшенной идеи, переменить основы существовавшего учения, иными словами – создать новую систему.

Допустив движение Земли, надо было отвергнуть гипотезы древних, построить новый план вселенной, доказать, что масса накопившихся наблюдений действительно согласуется с гелиоцентрической идеей, и движения небесных светил могут быть математически выведены из нее. Над этой работой Коперник провел около сорока лет, безустанно переделывая, исправляя, дополняя свою книгу.

Работа его заключалась, главным образом, в математических вычислениях. Собственные наблюдения его немногочисленны и производились с помощью самодельных инструментов примитивнейшего устройства. В своей книге он упоминает о наблюдениях над лунными затмениями (в 1500, 1511, 1522 и 1523 гг.), над Марсом (1512, 1518 и 1523), Венерой (1529), Сатурном (1514, 1520 и 1527), Юпитером (1520, 1526 и 1529). Целью этих наблюдений было определить точное положение планет в небе. Он наблюдал также над неподвижными звездами, желая сравнить состояние неба в его эпоху с данными Птолемея и вывести отсюда заключения касательно наклонения эклиптики, предварения равноденствий и кажущихся движений небесной сферы.

Этими наблюдениями исчерпывается деятельность Коперника как практического астронома. К ним прибегал он для проверки своих выводов, а не для того, чтобы открывать новые явления. Он не хотел увеличивать объема древнего здания; напротив, стремился разрушить его и возвести новое, из старого материала.

Астрономические инструменты времен Коперника. Из книги Петра Апиана «Instrument Buch», 1533.

Объяснение движения Сатурна. Рисунок из книги V «О вращениях»

Таблица движения планет из книги V «О вращениях»

Несмотря на осторожность Коперника, слух о его системе мало-помалу стал проникать даже в чуждые науке сферы.

Коперник не заботился о приоритете, никогда не скрывал своих открытий от людей, интересовавшихся ими. Гизе, Дантиск, Корвин и другие приятели великого астронома знали о его взглядах, а через них слухи распространялись и дальше.

Как водится, не обошлось без насмешек, нападок, освистываний в адрес новатора. Представители лютеранской церкви первые открыли поход против него.

«Говорят о каком-то новом астрологе, – пишет Лютер, – который доказывает, будто Земля движется, а небо, Солнце и Луна неподвижны; будто здесь происходит то же, что при движении в повозке или на корабле, когда едущему кажется, что он сидит неподвижно, а земля и деревья бегут мимо него. Ну, да ведь теперь всякий, кому хочется прослыть умником, старается выдумать что-нибудь особенное. Вот и этот дурак (Narr) намерен перевернуть вверх дном всю астрономию».

Даже Меланхтон, человек с более широкими взглядами и более разносторонним образованием, чем Лютер, отнесся к учению Коперника с нетерпимостью и тупостью сектанта.

«Глаза свидетели, что небо обращается вокруг Земли в 24 часа. Но вот находятся люди, которые, либо из страсти к новизне, либо желая показать свой ум, доказывают, что Земля подвижна»… Далее Меланхтон опровергает систему Коперника цитатами из псалмов и Экклезиаста.

«Наставник Германии» (так величали Меланхтона), поборник свободы совести, не постыдился даже возопить к светским властям об укрощении «сарматского астронома, который заставляет Землю двигаться, а Солнце стоять неподвижно».

В светской публике идеи Коперника вызвали также немало насмешек. В то время сатирическая литература была очень развита в Германии, особенно в богатых ганзейских городах. Католическое духовенство, монахи, торговля индульгенциями, спор папы с Лютером – все это служило темой комедий и фарсов, разыгрывавшихся обыкновенно по праздникам. Попал в комедию и реформатор астрономии. Воззрения его послужили предметом фарса, состряпанного неким Гнафеем, известным тогдашним сатириком и драматургом, и разыгранного в Эльбинге на масленице 1531 года. К сожалению, эта любопытная пьеса не сохранилась до нашего времени.

Иного рода прием встретила гелиоцентрическая система в кругу гуманистов, ученых и передовых людей. Многие из них, в том числе некоторые из столпов католической церкви, заинтересовались взглядами Коперника, переписывались с ним, ездили к нему для ознакомления с новой астрономией.

В 1533 году слухи о ней дошли до папы Климента VII. По его приглашению кардинал Вигманштадт, знакомый с теорией Коперника, прочел о ней лекцию в саду Ватикана, в присутствии папы и нескольких князей церкви.

В 1536 году Коперник получил следующее письмо от весьма важной духовной особы, кардинала Шёнберга:

«Вот уже несколько лет все говорят мне о твоих заслугах; ввиду этого я начал вникать в твои мысли и присоединился к тем, в мнении которых ты пользуешься высокой славой. Я убедился, что ты не только превосходно изучил труды древних математиков, но и нашел новое объяснение небесного механизма: ты утверждаешь, что Земля движется, а Солнце неподвижно и занимает центр вселенной. Луна, находящаяся между Марсом и Венерой, в течение года совершает свой оборот вокруг Солнца. Я узнал также, что ты составил комментарии, в которых изложены доказательства в пользу этой новой астрономии, – и таблицы, в которых движения звезд вычислены с точностью, возбуждающею изумление тех, кто их видел. Вот почему, ученейший муж (vir doctissime), прошу тебя – если это не составит для тебя затруднения – прислать мне твои комментарии, таблицы и все, что имеет отношение к этому труду. Я поручил Федору Редену снять с них копии на мой счет и доставить их мне. Если ты согласен исполнить мое желание, поговори с этим человеком: он горячо желает как можно скорее познакомиться с таким замечательным произведением».

В этом письме характерна подчеркнутая нами фраза: «Луна… в течение года совершает свой оборот вокруг Солнца». Тут подразумевается Земля, но даже в частном письме Шёнберг старается по возможности обойти щекотливый вопрос.

Как бы то ни было, факт остается фактом: отец современной астрономии – католический патер, воспринявшие ее – князья церкви: епископы, кардиналы и сам папа. Характерное явление для смутной, бурной, лихорадочной эпохи Возрождения! Волна скептицизма, прорвавшая плотину средневековой догматики, смыла все перегородки, перемешала все партии. Вольный дух забрался под папскую тиару, под кардинальскую мантию; под его влиянием церковники чуть не забыли о своей исконной миссии: гасить и выкуривать всякую светлую мысль. Только позднее, ко времени Бруно, Галилея, Кеплера, роли распределились, и церковь вспомнила о своем назначении.

К великим людям нередко прилипают маленькие в качестве приспешников и оруженосцев; они славословят своего кумира на всех перекрестках, разносят его изречения, комментируют и популяризируют его идеи: иногда не без задней мысли самим пробраться в храм славы, придерживаясь за фалды великого учителя, но в большинстве случаев – бескорыстно. Так, при Гёте состоял Эккерман, при Шопенгауэре – Фрауенштедт, при Гарвее – доктор Энт, при Кальвине – Ф. Беза и т. д.

Такой бескорыстный поклонник нашелся и у Коперника в лице виттенбергского астронома Георга Иоахима Ретика. Ретик услыхал о новой астрономической системе и заинтересовался ею. Надо заметить, что Коперник, уступая настояниям друзей, составил краткое, в несколько страниц, изложение своей системы, под заглавием: «Комментарий Николая Коперника о его гипотезах небесных движений». Комментарий этот не был напечатан, распространялся в рукописи и до недавнего времени оставался неизвестным; только в 1878 году экземпляр его был найден в Венской придворной библиотеке. Может быть, рукопись попала случайно в руки Ретика и возбудила его интерес; только в 1539 году он приехал к Копернику, желая поближе ознакомиться с его взглядами – приехал и восхитился как новой системой, так и ее автором. В письме к своему приятелю, нюрнбергскому математику Шонеру, он так отзывается о Копернике:

«Прежде всего, ученейший доктор Шонер, я должен заметить, что человек, чьи труды я теперь изучаю, не уступит Региомонтану в любой отрасли знания, равно как и в астрономии. Я даже сравню его скорее с Птолемеем, не потому, чтобы считал Региомонтана ниже Птолемея, но потому что мой наставник, как и Птолемей, успел при помощи Божией перестроить здание астрономии, тогда как Региомонтан – увы! – расстался с жизнью, не успев заложить основы своего учения… Бог вручил Копернику скипетр астрономии; счел его достойным восстановить, объяснить и развить эту науку…»

…Далее следует сжатое изложение системы Коперника.

Письмо Ретика было напечатано в 1540 году; это – первое печатное изложение гелиоцентрической системы.

Соединенные усилия Ретика и Гизе победили наконец упорство Коперника, не хотевшего издавать свою книгу. Он думал сначала напечатать только специальную часть: таблицы и вычисления движения светил, умолчав о принципах, положенных в основу системы. «Дюжинный астроном, – говорил он, – воспользуется вычислениями, а тот, на кого милостиво взглянул Юпитер, сам найдет и выведет новые принципы по моим таблицам». Однако в конце концов, уже после отъезда Ретика из Фрауенбурга, он решился печатать все сочинение целиком и передал его Гизе, а тот Ретику, который, получив драгоценную рукопись, тотчас отправился в Нюрнберг хлопотать об издании.

Нюрнберг был им избран не случайно. Здесь процветали науки вообще и математические в особенности. Последние почему-то свили гнездо в этом городе. Тут действовал Региомонтан, «новый Птолемей», как величали его современники. В эпоху, о которой идет речь, здесь жили математики и астрономы Шонер, Вернер, Озиандер и другие, почти все друзья-приятели Ретика. Нюрнбергские патриции соперничали на поприще меценатства с итальянскими герцогами: Бернард Вальтер соорудил обсерваторию для Региомонтана; Пиргаймер устроил нечто вроде академии для Меланхтона. Типографское дело здесь также было развито. Ретик без труда устроился с печатанием, но вскоре должен был вернуться в Виттенберг и, уезжая, поручил дело Озиандеру. Последний распорядился с произведением Коперника довольно бесцеремонно. Поручение Ретика поставило его в затруднительное положение: Озиандер был не только математик, но и, главным образом, богослов, последователь Лютера и Меланхтона, а мы уже видели, как отнеслись эти столпы протестантства к системе Коперника. Понятно, что Озиандеру не совсем-то ловко было выступать крестным отцом такого еретического учения. Он выпутался из затруднения, предпослав сочинению Коперника предисловие, написанное эзоповским языком. Обращаясь к людям, которые могут оскорбиться воззрениями Коперника, «потрясающими исконные основы науки», он старается успокоить их, заявляя, что эти воззрения – только условные гипотезы, необходимые для облегчения вычислений. Это часто делается в науке: «Не нужно, чтобы гипотеза была верна, ни даже правдоподобна, – лишь бы она помогала вычислениям».

Озиандер не подписал предисловия, и оно долго приписывалось Копернику, вызывая по его адресу упреки в малодушии. Но с течением времени выяснилось, что эзоповское предисловие было напечатано без ведома и против воли Коперника. Озиандер еще задолго до выхода в свет книги обратился к ее автору, выставляя на вид неудобство его доктрин и советуя смягчить их оговоркой; но, получив решительный отказ, распорядился самовольно. Смерть помешала Копернику высказаться о поступке Озиандера, но Гизе, друг и единомышленник великого астронома, написал Ретику очень резкое письмо, осыпая его упреками за нарушение воли автора. Да и по тону своему предисловие Озиандера слишком резко отличается от остального текста, чтобы можно было приписать его автору книги. Ни разу Коперник не прибегает к трусливым оговоркам; с начала и до конца он излагает свои идеи просто, смело, ясно, как несомненную истину, без всяких уверток и недомолвок. Он был из тех людей, которые по виду смирны, но в случае надобности проявляют такую энергию и упрямство, каких не встретить у иного вроде бы решительного и пылкого человека. Он мог воздерживаться от печатания, но, решившись, объявлял свое profession de foi вполне откровенно. Предисловие Озиандера в его книге – бородавка на прекрасном лице.

За предисловием Озиандера следует письмо кардинала Шёнберга, а далее посвящение книги папе Павлу III.

«Я очень хорошо знаю, святейший отец, что найдутся люди, которые назовут совершенно превратным мое учение о движении Земли. И, хотя мне известно, что мнения философов не имеют ничего общего с мнениями толпы, так как они стремятся только к познанию истины, но все же, когда я соображал, каким безумием покажутся мои мнения людям, привыкшим считать за незыблемую истину веками установившиеся воззрения, меня обуревали сомнения, – должен ли я обнародовать мои взгляды или последовать примеру Пифагора и некоторых других, передававших тайны своей философии не письменно, а устно друзьям и единомышленникам. По моему мнению, они делали это не из завистливого желания сохранить при себе тайны своей науки, как думают некоторые, а для того, чтобы прекраснейшие открытия, результат упорного труда великих людей, не подверглись осмеянию со стороны тех, кто слишком ленив, чтобы заниматься науками, не приносящими денег, или тех, которые, хотя и обратились к благородному занятию философией под влиянием примера и побуждения со стороны других, однако по своей ограниченности вертятся среди философов, как трутни среди пчел…

Однако эти колебания и опасения рассеялись, благодаря увещаниям моих друзей, из коих прежде всего упомяну о кардинале Шёнберге, епископе Капуанском, прославившемся во всех отраслях науки. Наряду с ним поставлю моего лучшего друга, Тидеманна Гизе, епископа Кульмского, который с одинаковым рвением занимается теологией и светскими науками… Многие другие ученые и замечательные люди утверждали, что страх не должен удерживать меня от издания книги на пользу всех математиков. Чем нелепее кажется большинству мое учение о движении Земли в настоящую минуту, тем сильнее будет удивление и благодарность, когда, вследствие издания моей книги, увидят, как всякая тень нелепости устраняется наияснейшими доказательствами. Итак, сдавшись на эти увещания, я позволил моим друзьям приступить к изданию, которого они так долго добивались.

Но, может быть, Твоя Святость… пожелает узнать, как я дошел до такой противоречащей мнению всех математиков и даже, по-видимому, здравому смыслу, идеи, как вращение Земли. Не скрою от Твоей Святости, что побудительной причиной моих стремлений создать новую теорию для объяснения движений небесных тел было не что иное, как разногласие математиков на этот счет. Во-первых, они так не уверены относительно движений Солнца и Луны, что не могут установить наблюдением постоянную длину года. Далее, они расходятся как в принципах и теориях, которыми объясняются кажущиеся движения двух вышеупомянутых светил и остальных пяти планет, так и в доказательствах, на которых основываются эти принципы.

Если бы они исходили из твердых оснований, ничего подобного не могло бы случиться. Так как если бы их гипотезы были истинны, все выводы из них были бы правильны.

Мне казалось крайне прискорбным, что в то время как гораздо менее важные вещи исследуются с такой точностью, устройство вселенной, созданной для нас всеблагим и всесовершенным Зодчим, не нашло еще правильного объяснения».

Далее он говорит, что решился перечитать все астрономические сочинения, какие мог достать, и нашел у древних идею о вращении Земли. Как мы уже видели, идея эта была известна его современникам, по всей вероятности он слышал о ней еще в Кракове от Брудзевского и, во всяком случае, читал ее опровержение у Птолемея. Но ссылка на древних, при тогдашнем почтении к классическим авторам, придавала много веса его заключениям.

«Итак, – продолжает Коперник, – я занялся вопросом о вращении Земли. Хотя это мнение с виду лишено смысла, но я полагал, что, если моим предшественникам предоставлялось измышлять какие угодно круги для объяснения небесных движений, то и мне позволительно исследовать, не окажется ли мысль о вращении Земли более пригодной для объяснения небесных явлений, чем предлагавшиеся до сих пор гипотезы.

Итак, приписав Земле движения, о которых говорится в этой книге, я убедился, после многолетнего и тщательного исследования, что при этом не только объясняются все видимые явления в движении планет, но определяется последовательный порядок и величина светил, а все их пути и само небо получают такое гармоническое устройство, что ни в одной части нельзя сделать изменения, не внеся путаницы во все остальные части и во всю вселенную…

Я не сомневаюсь, что ученые и умные математики согласятся со мною, если – что прежде всего требуется философией – не поверхностно, а основательно изучат и обдумают доказательства, которые я излагаю в этом труде. Но, дабы ученые и неученые – все – видели, что я не избегаю критики, я решился посвятить эту книгу Твоей Святости… Твой авторитет, твое суждение защитят меня от клеветников, хотя и говорит пословица, что нет лекарства против жала клеветы. Но если какие-нибудь болтуны, не сведущие в математических науках и тем не менее берущиеся судить о них, придерутся к моему учению, ссылаясь на те или другие места Св. Писания и толкуя их на свой лад, – я не стану им возражать, так как слишком презираю их мнения. Известно, что Лактанций, знаменитый в свое время писатель, но жалкий математик, высказывал самые ребяческие суждения о форме Земли, осмеивая тех, кто считает ее шарообразной. Немудрено, что и теперь найдутся люди, которые будут поднимать нас на смех».

В первой книге излагается общий взгляд на небесную механику с точки зрения неподвижности Солнца и вращения Земли. Наиболее существенный, капитальный пункт этой книги – объяснение движения планет. Явления остановки и возвратного движения планет приводили в отчаяние астрономов древности. Для объяснения этих явлений был изобретен аппарат эпициклов и эксцентрических кругов, усложнявшийся по мере дальнейшего развития науки. Показав, что эти неправильности только иллюзия, неизбежный результат годового вращения Земли, Коперник уничтожил хитрую механику эпициклов и расчистил путь для новой системы.

Вторая книга, в которой рассматриваются круги сферы, восхождение, кульминация и захождение звезд, наклонение земной орбиты к экватору и прочее, есть собственно трактат по сферической тригонометрии и не представляет чего-либо нового.

Третья книга посвящена годовому движению Земли и объяснению так называемого предварения равноденствий, которое, как показали наблюдения Коперника, зависит от перемещения земной оси по отношению к полюсу мира: одно из важнейших открытий в истории астрономии.

В четвертой книге рассматриваются движения Луны, пятая и шестая посвящены планетам.

Книга Коперника – первый набросок современной гелиоцентрической системы, – набросок еще не полный, грубый, со многими и важными ошибками.

Понятие его о мире значительно отличается от нашего: он считал Солнце центром вселенной (а не Солнечной системы только); звезды, по его представлению, находятся все на одинаковом расстоянии от Солнца, размещенные на неподвижной сфере.

Да и представление о Солнечной системе не свободно у него от крупных ошибок. Важнейшие из них: круговое движение планет, которые в действительности обращаются по эллипсам, и «третье движение Земли», без которого, по мнению Коперника, ее ось не могла бы оставаться всегда параллельна самой себе.

Но иного нельзя было и ждать. Для того чтобы сделать астрономию совершеннейшей из наук, потребовалась работа Кеплера, Галилея, Ньютона, не говоря уже о множестве наблюдателей и чернорабочих науки, собиравших материалы для этих гениев.

Истины, которые установил и развил Коперник, так элементарны, так азбучны с современной точки зрения, что нам приходится сделать над собою некоторое усилие, дабы оценить по достоинству его заслугу. Надо перенестись в ту эпоху, когда эти азбучные истины казались бредом или парадоксом, не заслуживающим серьезного рассмотрения.