З.б. Проблемы астрономии до Коперника

Будучи реалистом и неоплатоником, Коперник понимал, что могут возникнуть противоречия между интерпретацией определен­ных мест Библии и его гелиоцентрической теорией. "Если какие-нибудь бездельники, абсолютно не сведущие в математике, при­своят себе право судить о моей работе и на основании нескольких плохо интерпретированных, в соответствии с их интересами, от­рывков из Священного Писания осмелятся критиковать и осмеи­вать мои идеи, я нисколько не стану обращать на них внимания и, более того, с презрением отвернусь от них". Коперник приводит пример с Лактанцием: "Мне известно, что Лактанций хорош как писатель, но мало сведущ в математике, по-детски рассуждает о форме Земли, вызывая смех у тех, кто знает, что Земля шарооб­разна. Поэтому у ученых не должно вызывать удивления, если кто-нибудь, подобный ему, станет насмехаться надо мной. Мате­матика создана для математиков, и, если я не заблуждаюсь, они поймут, что эти мои труды полезны также и для управления Церковью". Коперник ставит проблему реформы календаря, не­взирая на возможные расхождения между его гелиоцентрической теорией и фрагментами Библии. По этому поводу он ограничива­ется краткими оговорками, не подозревая, какой ураган подни­мется спустя всего лишь семьдесят лет после его смерти вокруг теории, ураган, который достигнет своего апогея в драме Галилея. Но пока Коперник рассказывает папе (Павлу III), как ему было дано, вопреки традиции, "узнать о некоторых движениях Земли" и "думать о другом способе расчетов движений сфер, о которых математики не имеют ясного представления". Помимо того, они неосведомлены о движении Солнца и Луны и не умеют объяснить постоянную длину года, "при определении движения планет они не используют ни тех же основ, ни доказательств, которые приме­няются для изучения видимых движений". В то время как одни используют аристотелевскую систему гомоцентрических сфер (на­пример, ее отстаивали Фракасторо и Амичи), другие пользуются эксцентриками и эпициклами. Многочисленность теорий беспо­коила ученого, более того, последователи Аристотеля часто оши­бались в прогнозах и "не достигали искомых целей"; последователи Птолемея успевали больше в прогнозах, но платили за это слишком высокую цену. По мнению Коперника, они "были вынуждены добавить многое из того, что искажало основную идею единооб­разия движения, оставляя самое важное: форму Вселенной и неизменную симметрию ее частей. С ними случилось то, что случается с художником, который бережет руки, ноги, голову и другие части тела разных моделей, превосходно выписывает их, пренебрегая при этом пропорциями. В результате вместо человека получается чудовище. Так, в ходе доказательства, которое они называют методом, опускается что-нибудь необходимое и вводится чуждое или бесполезное, чего, конечно же, никогда бы с ними не случилось, следуй они надежным принципам. Если бы принятые ими гипотезы были надежны, все, что из них следует, несомненно нашло бы подтверждение". Неоплатонизм подталкивает Коперника к отказу от картины мира Птолемея: "Математический порядок природы не просто понять, но сам по себе он прост; и нельзя произвольно увеличивать число кругов в теории, объясняющей движение планет. Математическая простота — в гармонии и сим­метрии частей". Теория "Альмагеста", в результате ее разнообразного толкования, изменения в той или иной ее части, породила дюжину "птолемеевых" систем, "и их число быстро росло 'с увеличением числа технически подготовленных астрономов" (Кун). Ситуация стала просто невыносимой. Альфонс X острил, что если бы Бог посоветовался с ним, создавая вселенную, он дал бы ему дельные советы. Доменико Мария Новара выразил мнение, что столь путаная система, какой стала птолемеевская, не может претендовать на истину. Со своей стороны и Коперник понимал, что астрономия его времени находилась в плачевном состоянии. К кризису системы Птолемея вели и средневековая критика арис­тотелевской космологии, и утверждение неоплатонизма, и необхо­димость реформы календаря. Но самый большой урон наносили неудачи с прогнозами, несмотря на неуклонно разраставшийся теоретический аппарат.

3.7. Теория Коперника

"После долгих размышлений об этой неопределенности в теории движения сфер, — пишет Коперник, — меня начал смущать тот факт, что философы не могут окончательно остановиться ни на одной теории Вселенной, созданной для нас Богом, являющим собой доброту и высший порядок, несмотря на очень тщательные наблюдения во всем, что касается мельчайших деталей этой Все­ленной". Мучимый этой проблемой, Коперник принимается "пере­читывать сочинения философов" с намерением узнать, "не могут ли сферы Вселенной двигаться иначе, нежели считают школьные преподаватели математики". Он обнаруживает у Цицерона мнение Икета из Сиракуз (V в. до н. э.) о том, что Земля движется, что пифагореец Филолай (V в. до н.э.), Гераклид Понтийский и пифагореец Экфант (IV в. до н. э.) уже выдвигали идею вращения Земли, хотя большинству она казалась "абсурдной". Таким обра­зом, "приняв идею движения Земли, в результате многочисленных и длительных наблюдений я установил, — пишет он, — что если движения других блуждающих звезд соотносятся с вращением Земли и рассчитываются в соответствии с вращением каждой звезды, то не только эти явления находят подтверждение, но и порядок и великолепие всех звезд и сфер, и все небо оказывается связанным таким образом, что невозможно ничего в нем перемес­тить, не вызвав путаницы в других частях и в целом...". Коперник чувствует уверенность в истинности своей теории и потому решает обнародовать свои мысли; он не хочет подлаживаться ни к чьему мнению, не сомневаясь, что "талантливые и образованные мате­матики согласятся со мной, если захотят понять проблему не поверхностно, а оценить ее во всей глубине, поскольку именно этого требует философия, — что я излагаю в моем труде с целью доказательства этих вещей". В первой своей фундаментальной книге "Об обращениях" Коперник отстаивает следующие тезисы: 1) мир сферичен; 2) Земля также сферична; 3) земля с водой образуют единую сферу; 4) движение небесных тел единообразное, круговое и постоянное, т. е. состоит из круговых движений; 5) Земля движется по круговой орбите вокруг центра, одновремен­но вращаясь вокруг своей оси; 6) пространство небес огромно в сравнении с размерами Земли. В седьмой главе обсуждаются причины, по которым древние считали, что Земля неподвижна и находится в центре мира. Неубедительность этих причин показана в главе восьмой. В главе девятой содержатся размышления о том, могут ли быть у Земли другие движения, а также о центре вселенной. Глава десятая посвящена порядку небесных сфер.

3.8. Коперник и отношения между традицией и революцией

Коперник перевернул систему мира. Однако он перенес в свой новый мир многие фрагменты и структуру старого мира. Мир Копер­ника — не бесконечная вселенная; он больше, чем мир Птолемея, но это замкнутый мир. Совершенная форма — сферическая; совер­шенное и естественное движение — круговое. Планеты не движутся по орбите; скорее, они перемещаются с помощью вращающихся кристаллических сфер. Сферы обладают материальной реальностью. Баттерфилд говорил о "консерватизме Коперника", Действительно, у Коперника мы обнаруживаем многое от старого мира, а также отголоски герметической традиции. Переходящий в новый мир всегда несет с собой что-то из старого мира. Но при этом важно, что новый мир все-таки есть, прикосновение к нему совершилось. Именно это произошло с Коперником. И хотя его теория "не была более точной, чем теория Птолемея, и не дала немедленного усовер­шенствования календаря" (Кун), все-таки она была революционной: она порвала с более чем тысячелетней традицией. Коперник не стал — хотя у него имелись средства для этого — улучшать или латать в том или другом месте систему Птолемея: последняя превратилась в чудовищную смесь теорий, которые уже больше ничего не могли дать. Величие Коперника в том, что он решился сойти с проторен­ного пути: он предложил новый образец, альтернативную теорию, которая вначале не казалась более простой и заслуживающей вни­мания, нежели птолемеевская (у Птолемея сорок кругов, Коперник в конце концов был вынужден предложить тридцать шесть), однако она покончила с вечными непреодолимыми трудностями старой системы (хотя и обнаружила другие; но это были именно другие трудности), и она содержала целую серию прогнозов (сходство между планетами и Землей, фазы Венеры, вселенная более крупных разме­ров и т. д.), которые позже были блистательно подтверждены Гали­леем. Наиболее ценно что он внес в мир идей новую традицию мышления: "после Коперника астрономы стали жить в совершенно ином мире" (Кун); он "создал сложную астрономическую систему, пригодную для дальнейшего усовершенствования, если неутомимый наблюдатель обнаружит необходимость провести более тщательное исследование небес" (И. Л. Э. Дрейер). Книга "Об обращениях", — пишет Кун, — дала толчок развитию новой космологической тради­ции, которая была в то же время вершиной античной традиции. Последователи Коперника, увлеченные его идеей движения Земли, стали вести свои исследования, начиная с того места, на котором он остановился. Проблемы, их занимавшие, уже были не старые про­блемы астрономии, которые подтолкнули деятельность Коперника, но проблемы новой астрономии с гелиоцентрической идеей из книги "Об обращениях".

Коперник умер в 1543 г., и в том же году была опубликована его работа "Об обращениях". Нападки на новую теорию последовали тут же, но зато были и те, кто говорил о Копернике как о "втором Птолемее". Гелиоцентрическая идея мало-помалу прокладывала себе дорогу. В 1576 г. английский астроном Томас Диггес (ок. 1546— 1596) публикует популярное изложение теории Коперника, и эта акция имела резонанс в Англии: идея подвижности Земли получила широкое распространение не только среди астрономов. Михаил Мёстлин (1550—1631), профессор астрономии в университете Тю­бингена, был последователем Коперника; его учеником стал Кеплер. Несмотря на наличие таких последователей, теория Коперника далеко не сразу убедила астрономов: последние приняли математи­ческую систему Коперника, но отвергли ее физическую суть; иными словами, они последовали по пути, указанному Осиандером. Но, во всяком случае, ""использование расчетов Коперника астрономами привело к проникновению его теории в стан противника. Именно этим проникновением объясняется постепенное изменение перво­начальных позиций астрономов, которым идея движения Земли казалась просто абсурдной. Среди этих астрономов, принимавших Коперника-математика и не принимавших его физическую систему, был Эразм Рейнгольд (1511—1553). Ему принадлежат Tabulae Prutenicae (Прусские таблицы, 1551), составленные по расчетам Коперника, которым было суждено стать необходимым инструмен­том в астрономических изысканиях.

КОПЕРНИК(Copernicus, Kopernik) Николай (1473—1543) — мыслитель эпохи Возрождения, основатель научной астрономии, обосновавший гелиоцентрическую систему Мира, философ, математик, инженер, экономист, юрист, врач и государственный деятель. Главные труды К.: "Очерк нового механизма мира" (1505—1507, где он впервые начал опровергать систему Птолемея), перевод с греческого языка на латынь беллетристического сборника "Нравственные, сельские и любовные письма" византийского писателя Феофилакта Симокатты (1509), "О монете" (1526, первая редакция — 1517), "Об обращениях небесных сфер" (1543). К. родился в семье богатого купца из Кракова (Польша), переселившегося в Торунь (1460). После смерти отца определяющее влияние на духовное развитие и на дальнейшую судьбу К. оказал его дядя, епископ Л.Ваченрод, правивший (при помощи капитула из 16 каноников) Вармийской епархией, церковным княжеством, находившимся в вассальной зависимости от Польской Короны. Начальное образование Коперник и его старший брат Андрей получалив школе Торуни, а позднее в кафедральной школе Влоцлавска для подготовки к поступлению в Ягеллонский университет (Краков), славившийся во всей Европе лучшими гуманистическими традициями и высоким научным уровнем преподавания. На первом курсе Коперник учился на факультете свободных искусств (основные предметы — математика, физика, теория музыки, начальные познания в медицине). Большое внимание в преподавании уделялось учению Аристотеля, литературе Древней Греции и Древнего Рима.Астрономию читал известный профессор В.-А.Б.Брудзевский, который в педагогике руководствовался лучшей в то время книгой по астрономии "Новые теории планет", написанной астрономом Пурбахом из Вены. В Ягеллонском университете _ была серьезная инструментальная база (глобусы, астролябии, армпллярные сферы и др.), дававшая навыки наблюдательной астрономии и искусства наблюдений. Там Коперник учился в 1491—1494. В 1496 Коперник отправился_в Болонский университет. В 1497 Коперник стал каноником Вармийского капитула с официальным трехлетним отпуском для получения ученой степени в Италии (по традиции каноник должен был иметь диплом об окончании одного из ведущих университетов того времени), и эта должность, которую он занимал до смерти, давала ему видное общественное положение, материальную обеспеченность и известный досуг для научных занятий. Хотя Коперник был направлен в Болонский университет для получения юридического образования (а в то время гражданское и государственное право практически не отличались от церковного), однако там он стал помощником известного астронома Д.М. ди Новара, под руководством которого были сделаны первые из "27 собственных наблюдений, результаты которых были использованы Коперником в его трактате. Там же он в совершенстве овладел древнегреческим языком. После трех лет учебы в Болонье, Коперник читал в Риме лекции по математике (1500). В 1501—1504, во время отпуска от Вармийского соборного капитула, Коперник учился в Университетах Падуи (где на очень высоком уровне преподавались философия и медицина) и Феррары (каноническое право). Во время итальянского периода Коперник впитал в себя все достижения теоретических и прикладных наук эпохи Возрождения. Все исследователи жизни и деятельности Коперника сейчас сходятся на том, что в этот период жизни им были осмыслены основные постулаты и начата разработка гелиоцентрической системы мира. В 1509 в экономическом трактате о монете Коперник за четыреста лет предупреждал о вытеснении из обращения полновесной монеты неполновесной (в наше время это стало известным в форме закона Грешема). В 1512 Коперник оборудовал обсерваторию во Фромборке (где прожил до ухода из жизни). Авторитет Коперника — выдающегося математика и астронома — был настолько велик, что он получил в 1514 от председателя комиссии Латеранского Собора в Риме (1512—1517) по реформе календаря Павла Миддельбургского (назначенного Папой Римским Львом X) персональное приглашение высказать свое мнение относительно реформы. Коперник ответил, что считает реформу преждевременной, поскольку для этого предварительно нужно существенно уточнить теории Солнца и Луны относительно звезд вследствие недостаточных знаний о величине астрономического года (т.е. уже в 1514 К. серьезно размышлял над разработкой гелиоцентрического учения). В 1516—1521 Коперник был "администратором общих владений капитула" Вармийской епархии (т.е. руководил всем хозяйством капитула: сбором налогов, регулированием цен, монетного обращения и т.п.; в 1516—1520 под его руководством во Фромборке были построены фортификационные укрепления, обезопасившие город от крестоносцев Тевтонского ордена). Убедившись в несостоятельности геоцентрической системы Мира по Птолемею, канонизированную . Римско-католической церковью в книге "Альмагест", Коперник, как бы возрождая идею "наивного" гелиоцентризма Аристарха Самосского (3 в. до н.э.), обосновал собственный гелиоцентризм как научную систему. При этом на становление идей К. влияли системы античных пифагорейцев, Лукреция Кара, Вергилия, "физиологов" (так Коперник называл древнегреческих мыслителей от Анаксимандра до Демокрита). Вопреки Птолемею, Коперник утверждал, что не Солнце вращается вокруг Земли, а наоборот, Земля вращается вокруг Солнца, а также вокруг своей оси.М.Ф.Субботин писал, что "...основная задача античной астрономии сводилась к тому, чтобы представить видимые движения планет комбинациями нескольких равномерных круговых движений. Более тысячелетия наука не выходила за пределы этой абстрактной, чисто математической задачи. Успех Коперника был обусловлен прежде всего тем, что он вышел за ее пределы и обратился за новыми данными к природе. Этими данными послужили соотношения между движениямипланет и Солнца... Огромный прогресс здесь был не только в том, что мир впервые был связан в одно органическое целое ичто непонятные раньше эмпирические зависимости получили весьма простое объяснение, но и в большей точности представления видимых движений...". Оставаясь в рамках учения Аристотеля, Коперник выдвинул концепцию единства Мира, подчинения "Неба" и "Земли" одним и тем же законам, низведения Земли до положения "одной из" планет Солнечной системы. Коперник мотивирует также перенесение центра Мира в центр Солнца следующим телеологическим тезисом: "...В середине всех этих орбит находится Солнце; ибо может ли прекрасный этот светоч быть помещен в столь великолепной храмине в другом, лучшем, месте, откуда он мог бы все освещать собой ?". Прямые доказательства движения Земли были получены, когда стало возможным измерение лучевых скоростей звезд, годичных параллаксов, а такжепосле появления маятника Фуко. Коперник первымтакже установил тотфакт, что Луна вращается вокруг Земли и является ее спутником, Эта система взглядов, согласно Копернику, способна "...с достаточной верностью объяснить ход мировой машины, созданной лучшим илюбящим порядок Зодчим". В теории Коперника было сохранено представление о конечности Вселенной (ограниченной сферой неподвижных звезд), однако оно являлось прямым следствием предыдущих представлений о неподвижности Земли. Книгу "Об обращениях небесных сфер" сам Коперник в первую очередь рассматривал только как наиболее полное руководство к решению всех астрономических задач своего времени (каким была для своего времени книга Птолемея «Великое математическое построение»). Несмотря на то, что основным математическим аппаратом для Коперника являлась теория циклов Птолемея, в книге был сделан основополагающий вклад в развитие плоской и сферической тригонометрии, а также составление тригонометрических таблиц. Точность наблюдений, которой располагал Коперник, была невелика (хотя и превосходила всех его предшественников). После работ Коперника точность астрономических вычислений могла быть существенно повышена лишь после открытия И.Кеплером истинных законов движения планет. Коперник решился на публикацию книги "Об обращении небесных сфер" незадолго до ухода из жизни. Коперник доказывал шарообразность формы Земли, основываясь на доводах древних ученых и на своих собственных. Только в случае выпуклой земли при движении вдоль любого меридиана с Севера на Юг звезды, находящиеся в южной части неба, поднимаются над горизонтом, а звезды, находящиеся в северной части неба, опускаются к горизонту или совсем исчезают под горизонтом. Однако Коперник отметил, что только в случае шарообразной Земли, "...движениям на одном и том же расстоянии вдоль разных меридианов соответствуют одинаковые изменения высот небесных светил над горизонтом...". Все произведения Коперника базируются на едином принципе относительности механических движений, согласно которому всякое движение относительно: понятие движения не имеет смысла, если не выбрана система отсчета (система координат), в которой оно рассматривается. О размерах видимой части Вселенной Коперник писал: "...Небо неизмеримо велико по сравнению с Землей и представляет бесконечно большую величину; по оценке наших чувств Земля по отношению к нему как точка к телу, а по величине как конечное к бесконечному...". Однако при этом происхождение мира и его развитие Коперник объяснял деятельностью божественных сил. Только гелиоцентрическая система Мира по Копернику просто объясняет, почему величина прямого и попятного движения у Сатурна относительно звезд меньше, чем у Юпитера, а у Юпитера меньше, чем у Марса, но на один оборот число смен прямых движений на попятные у Сатурна больше, чем у Юпитера, а у Юпитера больше, чем у Марса. Если Солнце и Луна всегда движутся в одном направлении среди звезд с Запада на Восток, то планеты иногда движутся и в обратном направлении. Коперник по этому поводу говорил, что Земля в своем движении вокруг Солнца догоняет и обгоняет внешние планеты (Марс, Юпитер, Сатурн, и открытые позже Уран, Нептун, Плутон), а сама также становится обгоняемой внутренними планетами (Венерой иМеркурием), так как все они имеют различные угловые скорости движения относительно Солнца. Концепция Коперника не сразу подверглась гонениям церкви, поскольку его трактат мог быть понят только высокообразованными людьми, умеющими разбираться в математических построениях. Однако протестанты Лютер и Ф. Мелахтон в 1531 году заметили глубокие расхождения и непримиримые противоречия между концепцией Коперника и догматами Библии. Когда Галилеем и Бруно философские следствия открытия Коперника были сделаны явными, то против этого выступила Римско-католическая церковь: папа Павел V объявил учение Коперника еретическим (1615г.); собрание богословов – «подготовителей судебных дел святой инквизиции» - приняло решение об осуждении нового учения и о запрещении теории Коперника, мотивируя это тем, что оно противоречит «священному писанию». В этом постановлении записано: «…Учение, что Солнце находится в центре мира и неподвижно, ложно и нелепо, еретично и противно священному писанию. Учение же, будто Земля не находится в центре мира и движется , обладая к тому же суточным вращением, ложно и нелепо с философской точки зрения, с богословской же по меньшей мере ошибочно…» (1616г.); в 1616-1628 г. книга Коперника «Об обращениях небесных сфер» (с примечанием «впредь до исправления») числилась в «Индексе запрещенных книг» под запретом. Помимо воли Коперника, редактор его книги «Об обращениях небесных сфер» лютеранский теолог и астроном А. Оссиандер в своем предисловии «К читателю о гипотезах настоящего сочинения» определил астрономическую теорию Коперника, как нереальную, но «удивительную» гипотезу, при помощи которой удобно только производить вычисления. С доказательства Коперником ошибочности устоявшегося представления об исключительности положения Земли во Вселенной в реальности начинает свое летоисчисление и научное мировоззрение Нового времени.