Сергей Валянский - Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона
Астрономия XVII века
В XVII веке астрономия продвинулась вперед уже так далеко, что не могла развиваться дальше без государственной помощи.
Долгое время она существовала за счет своей вечной попутчицы — астрологии. Вера в возможность предсказания будущего по гороскопам побуждала владетельных особ содержать при себе астрономов и тратить деньги на устройство обсерваторий. Распространение научных представлений отняло у астрономии этот ресурс именно в тот момент, когда она стала нуждаться в особо дорогих инструментах и в постоянных систематических наблюдениях, которые были возможны только в учреждениях, содержащихся на государственный счет.
Последней большой обсерваторией, принадлежавшей частному лицу, была обсерватория Гевелия (1611–1687) в Данциге. Будучи сыном богатого пивовара, Гевелий посвятил все свое свободное время астрономии. В 1641 году он построил себе обсерваторию, в которой сразу же предпринял важные работы. В 1647 году издал книгу «Селенография», представлявшую собой очень подробное и точное описание Луны. Это сочинение — плод огромного труда, для которого рисунки были гравированы собственными его руками, — утвердило его славу во всем мире. Когда Людовик XIV, по внушению Кольбера, изъявил свое благоволение знаменитым современным ученым, тогда и Гевелий не был забыт: он получил единовременную денежную награду и ежегодный пансион.
После «Селенографии» Гевелий издал «Кометографию» (1668), а в 1673 и 1679 — две части весьма важного сочинения под заглавием «Небесный механизм», с каталогом, заключавшим в себе точное определение положения 1564 звезд (у Тихо Браге было меньше). В том же собрании предполагалось поместить наблюдения над Солнцем, планетами и Луной, но страшный пожар, уничтоживший часть Данцига 26 сентября 1678 года, сжег большую часть инструментов, библиотеку и почти все рукописи Гевелия.
От польского короля он получил позволение завести типографию и гравировальную мастерскую в залах, принадлежащих обсерватории, так что в одном заведении производились наблюдения, вычисления, гравирование и печатание. Гевелий умер 28 января 1687 года, семидесяти шести лет. В летописях науки имя его сохранится, как наблюдателя усердного и бескорыстного. Не забудут даже и его жену, как первую женщину, не побоявшуюся заняться работами, связанными с наблюдениями и вычислениями.
Каталог звезд Гевелия гораздо точнее, нежели каталог Тихо Браге. Гевелий открыл так же одну из причин качания Луны, и наконец навел астрономов на истинный путь исследований комет.
Другой любитель, знаменитый Христиан Гюйгенс (1629–1695), почти одновременно сделал два важных открытия, благодаря которым появилась возможность создания новых астрономических приборов. Он осуществил в 1657 году задумку Галилея, именно построил часы с маятником. С тех пор астрономия получила средство измерять время с такой точностью, которая была совершенно немыслима раньше. Это был огромный шаг вперед, не меньший, чем изобретение телескопа.
Гюйгенс также занимался самостоятельным изготовлением объективов. Отказавшись от мысли Декарта шлифовать стекла так, чтобы они имели не сферическую, а какую-нибудь иную поверхность, он нашел новую, более рациональную конструкцию и достиг весьма значительных результатов с инструментами, гораздо менее крупных размеров, нежели прежние. Преимущества своих приборов он подтвердил двумя открытиями: в 1656 году открыл один из спутников Сатурна, а затем, на основе наблюдения фаз кольца Сатурна, объяснил, какова природа последнего.
Между 1655 и 1663 годами Гюйгенс много раз ездил во Францию и Англию. В одно из таких путешествий по Франции он получил степень доктора права в Анжерском университете; только туда допускались протестанты. Людовик XIV, слушаясь умного Кольбера, призвал Гюйгенса в Париж. С 1666 по 1681 год Гюйгенс был самым ревностным и отличным членом Парижской академии наук.
Серьезная заинтересованность правительств в развитии астрономии имела свои корни. С тех пор, как стали предприниматься длительные морские путешествия, проблема точного определения долготы стала одной из важнейших для мореплавания. Разрешения этой проблемы можно было ждать лишь от развития астрономии и часового мастерства. Сначала Испания с Голландией, а затем Франция назначили крупные денежные награды тому, кто предложит наилучший практический способ определять долготу. Однако во Франции не было ни хороших инструментов, ни опыта в производстве наблюдений.
Кольбер не ограничился тем, что пригласил в Париж Гюйгенса. Этот великий ученый все равно не смог бы сузить применение своих гениальных способностей рамками одной только наблюдательной астрономии. Кольбер обратился также к лучшему из итальянских астрономов того времени, Джованни Доминико Кассини (1625–1712), который сначала составил проект Парижской обсерватории (открыта в 1671 году), а потом и сам приехал во Францию (в 1669).
Первые исследования, произведенные им в Париже, относились к вращательному движению Солнца, которое было измерено посредством наблюдения солнечных пятен. Кассини значительно уменьшил вычисленный Галилеем и прежними наблюдателями период этого вращения. Еще живя в Италии, он вычислил времена вращения Юпитера, Марса и Венеры. Не достигнув никакого определенного результата в отношении Сатурна, он открыл, однако, четыре спутника этой планеты, сверх открытого Гюйгенсом.
Неоценимого сотрудника Кассини нашел в лице Пикара, который вместе с Оэу изобрел в 1666 году микрометр, после незначительных усовершенствований оставшийся в употреблении и до наших дней. Посланный в Данию, чтобы точнее установить положение старой обсерватории Тихо Браге, Пикар привез с собой в 1672 году Олафа Ремера (1644–1719), оставшегося работать во Франции.
Вскоре примеру Франции последовала Англия. Постройка обсерватории в Гринвиче была окончена в 1676 году, однако для того, чтобы создать астрономические традиции, английское правительство не нуждалось, подобно французскому, в помощи иностранцев. Первый директор английской обсерватории Фламстед (1646–1719) оказался отличным наблюдателем. Заменивший его впоследствии Галлей (1655–1742) не уступал ему в искусстве делать наблюдения.
Постройка Парижской обсерватории еще не была закончена, когда Академия наук выполнила важную задачу, которую с надлежащей точностью не могли бы выполнить отдельные частные лица. Академия поручила Пикару (1620–1682) произвести измерение градуса земного меридиана. Результат этого измерения, опубликованный в 1671 году, вскоре помог Ньютону установить закон всемирного тяготения. С 1681 года тот же Пикар начал редактировать журнал, издание которого, преследующее интересы мореплавания, перешло потом в специальное «Бюро долгот».
Пикар, сотрудник Кассини, в 1667 снабдил телескоп разделёнными кругами, по которым отсчитывались углы с точностью до секунды дуги; это определило соответствующую точность измерений сферических координат звёзд, без чего не был бы возможен дальнейший прогресс в области астрометрии и звёздной астрономии.
Изучая затмения спутников Юпитера, еще один из сотрудников Кассини, Ремер, сделал важнейшее для оптической теории открытие, а именно определил скорость распространения света. Если принять во внимание геодезические работы, которыми руководил Кассини, то можно сказать, что с самого начала своей деятельности парижская обсерватория удовлетворила и требованиям науки, и желаниям своего основателя.
Однако в 1652 году Кассини все еще полагал Землю в центре мира; при явлении кометы 1652 года утверждал, что она образовалась недавно от земных испарений и так же от испарений других планет; предлагал эллиптические орбиты Кеплера переменить на другую кривую, назвав ее кассиноидой… Но заблуждения Кассини забыты, а его астрономические труды остались.
Гринвичская обсерватория, не располагавшая достаточными денежными средствами, приобрела известность значительно позже.
Рене Декарт
Рене Декарт, имевший латинизированное имя Картензий, — французский философ, физик, математик, физиолог. Смысл его учения стал доступен пониманию только сегодня, когда идеи самоорганизации стали предметом изучения. Для Декарта космогонические процессы имели естественный характер; в них сама природа создает и распутывает хаос по законам, вложенным ею в этот хаос.
Идеологическая борьба вокруг философии Декарта началась еще при его жизни и продолжается сегодня. Боясь инквизиции (помня о судьбе Галилея) он не опубликовал полностью свою философскую концепцию, описывающую, исходя из неких общих принципов, все — начиная со Вселенной, и заканчивая человеком. Возможно, современники чувствовали внутреннюю силу его философии, но она противоречила тогдашнему уровню знания, и это не позволило ей стать полноценной заменой аристотелевской картины мира.
