Айзек Азимов - Царство Солнца. От Птолемея до Эйнштейна
Король Кастилии (части современной Испании) интересовался астрономией и примерно в 1250 г. приказал составить новые таблицы с положением планет. Это был Альфонс X, прозванный Мудрым, и эти таблицы были названы его именем. Альфонс также прославился тем, что выразил недовольство Птолемеем: когда составлялись астрономические таблицы, он якобы сказал, что, будь он Богом, создал бы более простую Вселенную. Тем не менее в течение 1400 лет за Птолемеем оставалось последнее слово. В связи с этим геоцентрическую теорию Вселенной часто называют системой Птолемея — в его честь.
ПОСЛЕДНЕЕ ЛИ?
Однако система Птолемея имела свои недостатки. Количество различных вращательных движений, необходимых для объяснения движения различных небесных тел, достигало 79. Это число включало в себя деференты, эпициклы, эпициклы эпициклов, движения эксцентриков и так далее. Расчеты, даже после того как Птолемей тщательно их расписал, оставались крайне сложными. Те астрономы, которые были лишены математических способностей Птолемея, должны были испытывать немалое раздражение и мечтать о том, чтобы все это движение можно было объяснить более простым способом.
Однако в Средние века существовало глубочайшее уважение к великим греческим мыслителям и их огромным достижениям. Полагаю, многим астрономам приходило в голову, что если бы они предположили, что Земля движется вокруг Солнца, то расчеты планетных движений можно было бы упростить. Тем не менее в тот период никому не хотелось противопоставить свой жалкий разум таким великим умам, как Аристотель и Птолемей. Эти греки утверждали, что Земля находится в центре Вселенной, а значит, именно так и должно быть.
Кроме того, со времен греков в западной цивилизации появилось нечто новое — Библия. В Библии были стихи, в которых говорилось, что Земля стоит неподвижно, а Солнце двигается (в особенности это относится к знаменитому отрывку, в котором Иисус Навин приказал Солнцу остановиться, чтобы сражение, в котором израильтяне имели перевес, можно было довести до успешного завершения; в конце концов, это ведь Солнцу было приказано стоять, а не Земле, значит, и двигалось Солнце, а не Земля). Никому не хотелось идти против религии.
В результате этого астрономы д,о 1500 г. не только не пытались идти дальше Птолемея и Аристотеля, но даже закрывали глаза па все, что могло противоречить греческим теориям.
Например, по Аристотелю, на небесах все остается неизменным, упорядоченным и безупречным. Только «подлунные явления» (то есть те, которые происходят ниже первой небесной сферы, сферы Луны) подвержены изменениям, беспорядкам и дефектам.
Однако время от времени на небесах появлялись кометы.
Кометы — это крупные небесные тела, и они очень необычны в том отношении, что только они, помимо Солнца и Луны, обладают видимыми размерами, а не являются простыми точками света. Более того, кометы имели светящиеся хвосты, растягивающиеся на огромные расстояния — иногда на полнеба.
К тому же кометы были довольно призрачными объектами, поскольку сквозь них ясно видны были звезды. На самом деле они походили на странные привидения с растрепанными волосами, которые вторгались на небеса. Они казались дикими созданиями, в ужасе убегающими от какой-то катастрофы. Слово «комета» произошло от латинского слова «волосы».
Все эти причины приводили к тому, что в те времена кометы внушали людям ужас; они даже и сейчас пугают некоторых людей. И они раздражали астрономов, потому что появлялись и исчезали непредсказуемо, а их движение, в отличие от движения планет, не казалось регулярным и упорядоченным.
Аристотель объяснил эти беспорядки на небесах, сказав, что кометы составляют частьземной атмосферы, а не часть небес. Действительно, если бы кометы находились на небесах, они ломились бы сквозь безупречные сферы планет, а это было невозможно.
И астрономы принимали Аристотелеву теорию комет в течение всего Средневековья, хотя легко могли бы ее опровергнуть (позже я расскажу, как именно).
И потом, опять-таки на небесах изредка появлялась новая звезда. Существует рассказ о том, что новая звезда, которую прежде никогда не видели, появилась в небе в 134 г. до н. э. Это произвело такое впечатление на греческого астронома Гиипарха, что он составил список из примерно тысячи звезд, отметив их точное расположение на небе, для того чтобы любые новые звезды, которые там появятся, действительно были восприняты как новые.
Однако с того момента появления новых звезд не отмечалось, хотя несколько обязательно должны были бы появиться. На самом деле нам известно о появлении только одной звезды, очень удивительной, — и тем не менее о ней не сообщалось.
В 1054 г. н. э. на небе появилась новая звезда, которая светила ярче Венеры. Она была настолько яркой, что ее можно было увидеть даже днем. Звезда оставалась такой яркой почти месяц, а потом начала меркнуть. Китайские астрономы тщательно ее описали, и у нас есть их записи. (Конечно, такие «новые звезды» на самом деле не новые, а старые, которые взрываются и на какое-то время становятся намного ярче прежнего.)
Когда современные астрономы навели свои телескопы на место, упомянутое в китайских записях, то обнаружили скопление светящегося газа, которого назвали туманностью Краба (из-за его несимметричной формы казалось, будто у него неуклюжие лайки краба). Это скопление газа показалась всем остатками гигантского взрыва, а в центре находилась крошечная горячая звезда, которая, похоже, была тем, что осталось от взрыва. На самом деле эти газы до сих пор расширяются со скоростью, которую можно измерить. Если использовать эту скорость для обратных вычислений, то окажется, что взрыв должен был произойти приблизительно 800 лет назад. Следовательно, астрономы были твердо уверены в том, что китайцам это не почудилось. Они действительно видели яркую новую звезду, о которой рассказали.
Однако ни один европейский или арабский астроном даже не упоминает о новой звезде. На небосклоне появилась звезда, которая была ярче Венеры настолько, что в течение почти месяца ее можно было видеть днем, — а о ней даже ничего не упоминается! По-видимому, европейская астрономия находилась в таком упадке, что даже такое зрелище не вызвало интереса ученых.
Кроме того, на небе есть несколько звезд, яркость которых изменяется настолько, что это видно невооруженным глазом. Например, существует звезда Алголь. Каждые шестьдесят девять часов она вступает в десятичасовой период, во время которого теряет две трети своей яркости, а потом снова ее восстанавливает. Это хорошо видно, но греки об этом никогда не упоминали. Аристотель сказал, что такого быть не должно, и, думаю, они просто это проигнорировали.
Арабы об этом тоже не упоминают, но они должны были это заметить. Алголь по арабски значит «вурдалак». Такое название могли дать только звезде, которая действительно пугала наблюдателей. Безусловно, звезда, которая вела себя не но правилам, должна была казаться страшной. Теперь ее иногда называют «демонической звездой», и астрологи считают ее очень несчастливой.
Еще более известным примером является Мира. Когда эта звезда находится на пике яркости, то она бывает порой такой же яркой, как Полярная. А на самом минимуме яркости эта звезда полностью исчезает — по крайней мере, для невооруженного глаза. Однако ни греки, ни арабы ни разу не упомянули о звезде, которая то появляется, то исчезает.
Это было отмечено только в 1596 г., когда голландский астроном Давид Фабрициус сообщил о ее поведении. К этому времени уважение к Аристотелю как к астроному стало стремительно понижаться, так что название, которое получила эта звезда, — Мира — не отражает никакого беспокойства. По-латыни это слово означает «чудесная».
И наконец, в 1782 г. английский астроном Джон Гудрайк подробно изучил изменения яркости Алголя. В тот момент ему было всего восемнадцать. Он был глухонемым от рождения и умер всего четыре года спустя.
Несмотря на уважение к Аристотелю и Птолемею, раздражение все усиливалось. К 1500 г. астрономы Италии начали тайно размышлять о возможности отказа от системы Птолемея. Примерно в 1450 г. германский кардинал католической церкви Николай Кузанский начал думать о том, что, возможно, Земля движется вокруг Солнца. Однако он не разработал эту теорию подробно. Затем, в 1496 г., в Италию приехал молодой польский студент. Его звали Николай Коперник. Он впитал бунтарские разговоры, которые шли вокруг, а затем начал великую «революцию» против Птолемея.
Глава 4
СОЛНЦЕ БЕРЕТ ВЕРХ
ПЕРЕСТАНОВКА ЗЕМЛИ
Коперник отправился в Италию и жил гам десять лет. Первоначально он собирался изучать медицину и юриспруденцию; после возвращения в Польшу он на самом деле работал врачом. Однако в Италии он заинтересовался также математикой и астрономией и питал некоторые интересные идеи.
