Лев Мухин - В нашей галактике

Лев Михайлович Мухин

В нашей галактике

Вместо введения

Десятки тысячелетий люди смотрели на звездное небо. Десятки тысячелетий они могли наблюдать в ясные ночи Млечный Путь. Но лишь сравнительно недавно ученым стало окончательно ясно, что Млечный Путь — гигантское вращающееся скопление звезд. Скопление это имеет спиральную форму, содержит сотни миллиардов звезд и является лишь одним из многих островков мегамира, Вселенной. Эти острова называются галактиками.

Около двухсот лет назад с изобретением телескопов удалось начать систематическое исследование нашей Галактики. С полным правом мы связываем эту новую эру в астрономии с именем немецкого музыканта, переквалифицировавшегося в астронома, В. Гершеля. Но работы Гершеля были бы невозможны, если бы фундамент новой астрономии не заложили такие титаны, как Н. Коперник и Г. Галилей, И. Кеплер и И. Ньютон.

Ближе к внешней части нашей Галактики, между ее спиральными рукавами, находится Солнечная система, о которой и пойдет разговор в этой книге.

Путь к пониманию строения Солнечной системы был долгим. Он длился тысячелетия. И лишь около пятисот лет назад стали закладываться основы новой науки, которая теперь называется планетной космогонией. Время, когда это произошло, — одна из наиболее ярких страниц в истории науки и человеческой культуры.

Со второй половины XIV века в Европе началась великая эпоха, получившая название Возрождения. Новый этап, продолжавшийся около двухсот лет, подарил человечеству таких титанов культуры, как Леонардо да Винчи, Рафаэль Санти, Микеланджело Буонарроти, Бенвенуто Челлини, Шекспир. Энгельс писал, что «это был величайший прогрессивный переворот из всех пережитых до того времени человечеством, эпоха, которая нуждалась в титанах и которая породила титанов по силе мысли, страсти и характеру, по многосторонности и учености».

Не нужно думать, однако, что и жизнь и творчество гениальных художников времен Ренессанса были легки и безоблачны. Светская и в особенности духовная власть ожесточенно боролась с нарушениями любых канонов, и человек, выступивший против догматов католической церкви, рисковал собственной жизнью. Ханжество и самодурство всесильных властителей погубило многие бесценные картины. Небезызвестная Мария Медичи, жена Генриха IV, приказала уничтожить за непристойность «Леду» Микеланджело. От знаменитой «Леды» Леонардо остался лишь набросок с нее Рафаэля. У «Леды» Корреджио благочестивые ценители искусства вырезали лицо.

И все-таки писатели, художники и скульпторы рисковали гораздо меньше тех, кто осмеливался подвергнуть сомнению основные положения католицизма.

А такие люди были. Потому что это время совпало с рождением новой науки, с бурным развитием естествознания, и именно этот процесс с неизбежностью должен был пошатнуть устои римской церкви.

Вообще говоря, и историки и писатели несправедливы к ученым. Число томов, посвященных жизнеописанию и исследованию творчества Леонардо да Винчи и Микеланджело, во много десятков раз превышает то, что написали про Бруно и Коперника, Галилея и Ньютона. Читая до поздней ночи «Трех мушкетеров» и «Двадцать лет спустя», мы не задумываемся о том, что, когда д’Артаньян и его друзья пытались спасти от казни Карла I Стюарта, трехлетний Ньютон играл на ферме в Вульсторне. Миллионы людей знают об обстановке при дворе Людовика XIII и Людовика XIV, о герцоге Букингемском и Анне Австрийской, о кардинале Ришелье и мадам Бонасье, де Тревиле и Арамисе, но кто знает о том, что именно Людовик XIV финансировал созданную во время его правления Французскую академию наук — собрание «бессмертных»? Он даже пытался привлечь знаменитых иностранных ученых в Париж, чтобы приумножить славу и блеск французского двора, закрепить за собой репутацию величайшего монарха Европы.

Ему удалось пригласить из Голландии X. Гюйгенса, а из Италии — Д. Кассини, прославившегося наблюдениями Юпитера и Сатурна.

Конечно, писать о художниках, поэтах, композиторах легче, чем об ученых. Площади городов и дворцы, музеи и библиотеки, концертные залы и картинные галереи обеспечивают сопричастность к творчеству титанов прошлого миллионов людей. Писать о тех, кто перевернул наше миросознание, о тех, кто объяснил, как и почему именно таким образом, а не иначе устроен окружающий нас мир, очень трудная задача. За короткой строкой закона всемирного тяготения Ньютона, состоящей всего из нескольких символов, но объясняющей движение планет, комет и галактик, — десятилетия грандиозного труда.

Этот закон, как говорится, сухой остаток творчества ученого. Границы его применимости, его значение для понимания процессов, происходящих в мире, окружающем нас, может оценить далеко не каждый. Но влияние этого закона на все последующее развитие человеческой цивилизации огромно. То же самое можно сказать и об учении Н. Коперника, и о работах А. Эйнштейна.

Именно поэтому, чтобы понять значение переворота, происшедшего в науке в эпоху Возрождения, нужно сравнить систему мира, существовавшую со времен Аристотеля, с той, которая пришла ей на смену и открыла в конце концов путь к пониманию устройства и Солнечной системы, и Галактики, и Вселенной.

Итак, система мира, полностью принятая и, более того, канонизированная католической церковью, ведет свое начало от ученика Платона, великого мыслителя древности Аристотеля из Стагира (городка на побережье Македонии). Система мира Аристотеля, подкрепленная впоследствии трудами выдающегося астронома Птолемея, просуществовала почти две тысячи лет. Согласно этой системе Земля была центром Вселенной, так как все тяжелые частицы стремятся к центру, и именно здесь и образуется твердое тело нашей планеты. Легкие элементы — воздух и огонь — поднимаются в высокие слои, там они загораются, и тогда люди видят кометы и падающие звезды. Вечно движение небесных тел по сферам, окружающим неподвижную Землю, а Вселенная сферична и конечна.

Интересно, что сферичность Вселенной Аристотель аргументировал тем, что сфера — единственная совершенная геометрическая фигура, которая при вращении всегда занимает одно и то же место в пространстве. А чтобы сферы, окружающие Землю, вращались, должна была существовать некая движущая сила — это Аристотель прекрасно понимал. Он считал, что эта сила исходила из самой внешней по отношению к Земле сферы и «запускала» движение всех остальных.

Эта система получила название геоцентрической.

Не следует думать, что у древних идея Аристотеля не вызывала никаких возражений. Высказывались мысли о вращении Земли вокруг собственной оси, причем эти мысли принадлежали современникам Аристотеля. Но самый смелый шаг был сделан греческим математиком Аристархом Самосским вскоре после смерти Аристотеля. Он первым из греческих мыслителей расположил Солнце в центре мира, а Землю заставил вращаться вокруг Солнца. Этот факт доподлинно установлен, поскольку Архимед упоминает о нем в своем труде «Исчисление песчинок».

Гипотеза Аристарха Самосского не нашла единомышленников, поскольку астрономия в то время обладала небольшим количеством наблюдательных фактов. Потребовалось свыше полутора тысяч лет, чтобы она возродилась в знаменитой книге Коперника «О вращениях небесных сфер».

Творец гелиоцентрической системы Николай Коперник родился в семье польского купца в городе Торуне на Висле в 1473 году. Оставшись в десять лет без отца, он оказался на попечении брата матери — каноника Лукаша Ваченроде, который дал Николаю великолепное образование.

В Краковском университете, где учился Коперник, астрономию преподавал декан факультета искусств Войцех Брудзеевский, видный польский гуманист, математик и астроном. Он критиковал в своих лекциях учение Птолемея.

Биографы Коперника до сей поры ведут дискуссии о влиянии Брудзеевского на молодого студента.

Известна легенда о том, что именно Брудзеевский сообщил Николаю свои идеи о гелиоцентрической системе. Скорее всего это не так, и существуют исторические документы, опровергающие эту версию. Но ясно одно — преподаватели Краковского университета использовали в своих лекциях комментарии Брудзеевского к работам Аристотеля и Птолемея. Авторитет Брудзеевского был исключительно высок, и вполне возможно, что Николай Коперник увлекся астрономией во время своей учебы в Кракове.

Однако по окончании Краковского университета Коперник не получил ученой степени ни доктора, ни магистра и отправился продолжать образование в Италию в старейший в Европе Болонский университет. Именно там Коперник начал первые самостоятельные астрономические наблюдения, которые продолжил потом в Риме. Заметим, что уже в 1500 году он получил в Италии звание профессора математики. В 1503 году он получает степень доктора канонического права. Застенчивый и скромный поляк к этому времени в совершенстве знал древнегреческий язык и ознакомился с работами крупнейших ученых и философов того времени. Затем он вернулся в Польшу и занял должность канцлера капитула (совета при епископе) в небольшом городке Фромборке на берегу Вислинского залива.