По кругу с Землей. Коперник. Гелиоцентризм.

Глава 3 Коперниканская революция

К счастью для науки, Коперник умел сочетать административные обязанности с плодотворной и систематической научной работой. И все же, осознавая революционность своих гипотез, он в течение долгого времени сомневался в целесообразности публикации полученных результатов. Коперник понимал, что они не только перевернут мир, но и вызовут непонимание и, возможно, даже порицание со стороны ученых и Церкви, которой он служил всю свою жизнь.

После окончательного возвращения в Польшу Коперник вел совсем не ту жизнь, которой можно было ожидать от ученого, занимающегося одной из самых трудных и увлекательных задач своего времени.

Должность советника епископа Лукаша Ватценроде, судя по всему, отнимала все время Николая. Он вернулся на родину во время политического кризиса, а его дядя играл роль первого плана в управлении ситуацией. Коперник переехал в замок Лидзбарк, где находилась резиденция епископа и была сконцентрирована власть Вармии.

При дворе епископа Николай занимал видный пост секретаря и врача своего дяди. В действительности Ватценроде был скорее князем, чем епископом, и Коперник стал его доверенным лицом, представляя дядю Лукаша на публичных церемониях и в других общественных делах и часто путешествуя по всей Польше. Поэтому в 1504 году, едва вернувшись из Италии, ученый нанес визиты в Мальборк и Эльблонг; в этом же году он присутствовал как представитель Вармии на совете Королевской Пруссии на съездах в Гданьске (Данциге) и Торуне. Затем в 1506 и 1507 годах Коперник участвовал в работе прусского ландтага, который собирался в Мальборке и Эльблонге. Без сомнений, влиятельный дядя явно хотел вовлечь племянника в политическую жизнь.

Хотя Коперник никогда не прекращал занятия астрономией, его внимание отвлекали другие дела. Известно, например, что с 1510 года он занимался картографией. Его перу принадлежит множество небольших карт, а в 1526 году он принимал участие в редактировании карты Польского королевства и Великого герцогства Литовского вместе с отцом польской картографии Бернардом Ваповским. В1529 году по поручению Мавриция Фербера, тогдашнего епископа Вармии, вместе с Александром Скультети Коперник начал изготовление карты прусских территорий. К сожалению, ни одна из этих карт до наших дней не сохранилась. Однако большую часть времени Коперник посвящал работе каноника. Он выполнял множество административных поручений капитула и епископов Вармии. В период с 1510 по 1530 годы он был инспектором, делопроизводителем и управляющим имуществом капитула, и на этой должности был вынужден много путешествовать по Вармии, занимаясь объединением поселенцев, живущих на землях капитула. Ученому пришлось управлять примерно 120 деревнями. Кроме бухгалтерской работы, Коперник должен был участвовать в дипломатических, военных, медицинских делах и даже заниматься логистикой. Особый интерес у него вызывали бытовые аспекты жизни, например производство хлеба или определение справедливой цены. И несмотря на такую широту интересов, ученый продолжал заниматься астрономией.

Фрагмент карты Польши, изготовленной польским картографом Бернардом Ваповским, который сотрудничал с Коперником в 1526 году. Хотя ни одна карта из сделанных Коперником не сохранилась, этот фрагмент может дать представление о картографии того времени.

Когда Коперник переехал в Лидзбарк, он уже обдумал некоторые черты новой космологии. Он много читал и должен был теперь решить: стоит принять или отвергнуть принятые в астрономической науке представления о строении Вселенной? Коперник не был первым ученым, задумавшимся о том, что находится в центре — Земля или Солнце.

Хотя геоцентрическая, или скорее геостатическая, теория преобладала на Западе в течение столетий, некоторые ученые полностью или частично придерживались противоположных взглядов. Аристарх Самосский еще в III веке до н. э. сформулировал гелиоцентрическую модель, подробности которой дошли до нас через Архимеда. Другие астрономы также тем или иным образом опровергали преобладавшую идею геоцентризма и неподвижной Земли.

Гикет из Сиракуз (IV век до н. э.) и Гераклид Понтийский (IV век до н. э.) считали, что Земля вращается вокруг своей оси, но находится в центре Вселенной; Гераклид также полагал, что Меркурий и Венера вращаются вокруг Солнца.

Плутарх мимоходом упоминает «последователей Аристарха». Нам известен только один из них — Селевк, живший во II веке до н.э. Этот древнегреческий астроном и философ считал, что Земля вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца, и подтверждал свою теорию с помощью геометрической модели. Он также впервые предположил, что Вселенная бесконечна. Оригинальные тексты Селевка не сохранились, до нас дошел фрагмент его труда в виде цитаты в арабском переводе персидского философа Мухаммада ибн Закария ар-Рази (865- 925). Аналогичных взглядов придерживались и некоторые индийские мыслители. Самый известный из них, Ариабхата (476-550), в своем труде «Ариабхатия» (499) предложил модель, в которой Земля вращается вокруг своей оси. И хотя здесь прослеживается влияние Птолемея (он считал, что другие планеты вращаются вокруг нашей), индиец измерял их периоды обращения по отношению к Солнцу, что некоторые считают зачатками гелиоцентризма.

Из западных ученых следует отметить римского писателя Марциана Капеллу (V век). Будучи последователем неоплатонизма и неопифагореизма, он считал, что Меркурий и Венера вращаются не вокруг Земли, а вокруг Солнца.

Геоцентрическая модель принималась арабскими астрономами практически единогласно, хотя некоторые ставили под сомнение отдельные ее аспекты, как, например, астроном и математик Сабит ибн Курра (826-901), который работал в Багдаде и перевел Птолемея с древнегреческого. Считается, что Сабит ибн Курра разработал теорию колебаний равноденствий — движения, которое следовало добавить к движению сферы неподвижных звезд, повлиявшего на взгляды Коперника.

Несколько лет спустя астроном из Басры, Альхазен (965-1040), сделал подробный критический разбор системы Птолемея в своей «Книге о сомнениях по поводу Птолемея» (ок. 1028). Впоследствии в «Книге о форме мира» (ок. 1038) он предположил, что Земля вращается вокруг своей оси.

Альпетрагий из Кордовы (умер в 1204) пытался отказаться от эпициклов и экванта, предлагая, по сути, переформулированную модель Евдокса.

Аль-Бируни (973-1048), родившийся на территории современного Узбекистана, рассматривал возможность того, что Земля вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца, основываясь на собственных экспериментальных данных. Другие астрономы из знаменитой Марагинской обсерватории в Персии высказывали сомнения по поводу Птолемея или улучшали его модель.

Аз-Заркали (1029-1087), известный также как Арзахель, возможно, самый видный астроном, оспаривал модель Птолемея. В отношении Солнца он установил, что центр его деферента двигался по малой окружности, а по поводу Меркурия считал, что его деферент имеет овальную форму, что некоторые считают зачатками модели Кеплера.

Наджмуддин аль-Казвини (XII век) в книге «Философия источника» высказывался в пользу гелиоцентризма, и даже Кутб ад-Дин Ширази обдумывал эту возможность. Муаййад ад-Дин ал-Урди (XIII век), который также работал в Мараге, сформулировал лемму Урди, согласно которой эквант заменялся эквивалентным эпициклом с центром посередине расстояния до экванта. Знаменитый персидский астроном и математик Насируддин ат-Туси (1201-1271) изобрел прибор, носящий его имя и состоящий из маленькой окружности, вращающейся внутри другой, в два раза большего диаметра.

Персидский астроном ат-Туси разработал инструмент (см. ниже), который использовали многие арабские астрономы, среди которых Ибн аш-Шатир. Соединяя эпициклы, этот великий сирийский астроном устранил необходимость эксцентриков и эквантов, улучшив систему Птолемея.

Слева — описание инструмента ат-Туси. Сверху — модель траектории Меркурия, разработанная Ибн аш-Шатиром с использованием этого инструмента.

Сирийский астроном Ибрахим ибн Шатир (1304-1375) под влиянием марагинской школы разработал геоцентрическую модель, гораздо более точную, чем модель Птолемея, и самое главное — соответствующую экспериментальным данным той эпохи. В своем труде «Предел желания в исправлении элементов» он значительно изменил планетарные модели и устранил необходимость в экванте, строя эпициклы с помощью инструмента ат-Туси. Ал-Кушчи (1403-1474), ученик Улугбека из Самарканда, не только горячо поддерживал необходимость разделения философии и астрономии, но и предоставил эмпирические доказательства вращения Земли в своем труде о предполагаемой зависимости астрономии от философии.

Французский ученый немецкого происхождения Николай Орем (ок. 1320-1382) в своей «Книге о небе и мире» обсуждал аргументы за и против вращения Земли и движения Солнца. Интересно отметить, что Коперник был знаком с его «Трактатом о сфере». Немец Николай Кузанский (1401-1464) в своей космологии предлагал подход, противоположный подходу Птолемея. Согласно Кузанскому, во Вселенной не существует особого привилегированного места и все находится в движении, в том числе Солнце. И если мы не замечаем этого движения, это не значит, что его не существует.

Нилаканта Сомаяджи (1444-1544) из Керальской школы в Индии написал труд «Ариабхатия-бхашья» — комментарий к «Ариабхатии», — в котором развил вычислительную систему для частично гелиоцентрической планетной модели. Согласно этой модели, планеты вращаются вокруг Солнца, а оно, в свою очередь, вокруг Земли. В своей книге «Тантра самграха» он пересматривает свою модель, определяя орбиты внутренних планет с точностью, которую не смогли превзойти даже Коперник и Тихо Браге.

Однако вернемся в Европу: в Италии в XV-XVI веках были астрономы, которые почти одновременно с Коперником ставили под сомнение теорию Птолемея. Итальянский ученый и гуманист Челио Кальканьини (1479-1541), например, отстаивал теорию, основывающуюся на вращении Земли. Джиро- ламо Фракасторо (1478-1553) пытался вернуться (правда, без особого успеха) к истокам геоцентризма, отказываясь от эпициклов. Но все эти более поздние попытки ушли в тень научного переворота, который произошел в польском городе Фромборк.

Возможное влияние этих мыслителей на Коперника остается под вопросом. Без сомнения, он был знаком с большинством идей классического мира, средневековой Европы. С другой стороны, он знал также труды Альхазена через Пурбаха.

Кроме того, Коперник читал труды Капеллы, Арзахеля, Аль- берония, Альпетрагия и Ибн Курры — он явно цитирует их в своей работе.

Проблема, которую астрономия должна была решить в попытке описать и предсказать движение небесных тел, может быть выражена как частный случай сферической интерполяции, или же определения того, сколько и каких кривых потребуется для объяснения наблюдаемого движения, исходя из предположения, что какое-либо светило — в геоцентрической модели это Земля — занимает центральное положение.

Почти за две тысячи лет до Коперника этой проблемой уже интересовались, и было замечено, что планеты движутся неравномерно. Хотя обычно они перемещаются с востока на запад (это называется прямым движением), иногда они отступают, перемещаясь с запада на восток (попятное движение). Значит, для объяснения их траекторий нельзя использовать простые орбиты, например окружности или эллипсы.

Мы уже упоминали две использовавшиеся геоцентрические модели Евдокса и Птолемея. Модель Птолемея считалась основной в начале эпохи Возрождения, но воспринималась как математический трюк. Чтобы лучше понять подход Коперника к проблеме, мы должны рассмотреть движение планет в отдельные периоды года. Очевидно, что простое круговое движение вокруг центра не может объяснить попятное движение, если Земля находится в центре. Но если в центр помещается Солнце, а Земля уходит на второстепенную позицию между Венерой и Марсом, то ситуация меняется.

В первую очередь, поведение планет неодинаково, и невооруженным глазом можно выделить два разных варианта: поведение Меркурия и Венеры, которые Птолемей называл нижними планетами, и поведение остальных планет, которые он назвал верхними. Чтобы понять эту разницу, рассмотрим современную гелиоцентрическую модель. Обратите внимание на рисунок на следующей странице, где изображены Земля, Солнце и планеты обоих указанных типов. Нижняя планета в современных терминах называется внутренней. Как видно, планета этого типа не может находиться в квадратуре с Землей, но имеет наибольшие восточную и западную элонгации. Наоборот, верхние планеты — в современной терминологии внешние — могут занимать положение квадратуры и иметь любой угол на протяжении своей орбиты. Важно отметить, что планеты вращаются не синхронно. Как раз наоборот, продолжительность их синодического периода — года на каждой планете — неодинакова, поэтому они обгоняют Землю или отстают от нее в зависимости от того, в какой части орбиты находятся.

На рисунке в гелиоцентрической модели изображены орбиты внутренней планеты (Венеры) и внешней (Марса) и их положения по отношению к Земле и Солнцу.

С другой стороны, все планеты в каких-то точках своих орбит выстраиваются в одну линию с Солнцем и Землей. Рассмотрим две различные ситуации для внутренних и внешних планет. Для первых возможно два типа явления, называемого соединением, как можно заметить на рисунке сверху. В каждом из них Солнце, Земля и планета находятся на одной линии, но в одном случае планета закрывает Солнце, а в другом Солнце закрывает планету. Для внешних планет, наоборот, существует только один тип соединения, но есть ситуация противостояния, когда Земля занимает место между планетой и Солнцем.

В нижней части рисунка в гелиоцентрической модели изображены орбиты Земли и внутренней планеты, Венеры, а в верхней части — путь планеты, наблюдаемый с Земли, то есть ее траектория в небе.

На этой странице изображены несколько положений внутренней планеты (например, Венеры) по отношению к Солнцу и Земле. Каждая точка на орбите планеты соответствует точке на видимой траектории. Мы можем видеть, что наблюдаемое движение между точками 3 и 5 является попятным, то есть планета движется в противоположном по отношению к остальной траектории направлении.

На рисунке сверху мы проделали то же самое с внешней планетой (в этом примере — с Марсом), отметив взаимное расположение Земли и этой планеты. Мы видим, что в связи с меньшим радиусом земной орбиты возникает ощущение, что Земля обгоняет Марс.

В этом случае также наблюдается попятное движение. Но, как мы видим на рисунке, траектория отличается, хотя она и выглядит как петля. Представив все таким образом, мы понимаем, как легко нецентральное положение Земли объясняет поведение внутренних и внешних планет. Разумеется, в орбите каждой планеты есть еще много мелких подробностей, касающихся прежде всего того, что орбиты не круговые, а эллиптические, как было установлено Кеплером. Например, случай Меркурия, поведение которого было трудно объяснить в рамках всех моделей, объясняется значительным эксцентриситетом его орбиты.

На рисунке в гелиоцентрической модели изображены орбиты Земли и внешней планеты, Марса, и некоторые точки обеих траекторий (от 1 до 7), а также путь планеты, видимый с Земли на фоне неподвижных звезд.

Несмотря на все старания епископа Ватценроде, Коперник смог пойти дальше публичной карьеры, поскольку его вдохновение лежало совсем в иной сфере, далекой от политических амбиций. Для астронома был решающим 1507 год — он пользовался каждым свободным моментом и, наверное, даже жертвовал сном, чтобы завершить работу, которая станет первым большим шагом в направлении к гелиоцентрической теории. Речь идет о небольшом трактате, сегодня известном под названием «Малый комментарий...».

Источники, из которых он черпал информацию для «Малого комментария...», неясны. Труд Птолемея не был доступен на древнегреческом до публикации его «Альмагеста» в 1538 году, но первый латинский перевод датирован 10 января 1515 года. Возможно, Коперник пользовался «Кратким изложением», напечатанным в Венеции в 1496 году, — именно в этот год польский астроном приехал в Италию.

«Малый комментарий...» следует рассматривать как предварительную работу, в которой появляются некоторые идеи, развитые в дальнейшем, и прослеживаются некоторые отличия от окончательной модели. В этой работе еще нет математической структуры следующей книги, «О вращении небесных сфер», хотя она и не свободна полностью от математических построений, среди которых можно выделить описание третьего движения Земли, которое было названо склонением. Это новое движение объяснялось необходимостью поддерживать земную ось параллельно самой себе при перемещении планеты, что позволило объяснить феномен предварения равноденствий, долгое время создававший трудности в геоцентрической модели.

Манускрипт состоит всего из 40 страниц и содержит введение, семь аксиом, или постулатов, и другие разделы. Аксиомы не следует считать самоочевидными, хотя Коперник основывал на них свои рассуждения без дополнительных разъяснений. Он писал: «После ознакомления с этой проблемой, сложной и почти неразрешимой, мне показалось, что для ее решения можно использовать более простые и более адекватные построения, чем известные сегодня, если принять несколько постулатов».

«Малый комментарий...» — короткий текст, который при жизни Коперника не был опубликован. Сохранились всего три копии этой работы. Полное ее название, De hypothesibus motuum coelestium commentariolus, можно перевести как «Малый комментарий о гипотезах, относящихся к небесным движениям». В европейских научных кругах использовалось несколько копий этого текста, но впервые он был опубликован в 1878 году. Его важность подтверждается тем, что Тихо Браге включил абзац из «Малого комментария...» в свою книгу «Приготовление к обновленной астрономии» (Astronomiae instauratae progymnasmata).

По-видимому, этот текст попал к Браге через придворного врача императора Максимилиана II, Тадеуша Хайека, которому он достался в наследство от Ретика, одного из последних учеников Коперника, как часть его библиотеки. Браге, в свою очередь, подарил свой экземпляр коллеге Христиану-Северину Лонгомонтану. Следы этого текста исчезли до 1877 года, когда экземпляр Лонгомонтана был найден в библиотеке Вены и использован как основа для публикации. Хотя многое в отношении этой небольшой работы остается спорным, так как она не подписана и не датирована, считается, что самая ранняя возможная дата ее создания — 1507 год, а самая поздняя — 1514-й. Эта последняя дата определена с помощью инвентаризации в библиотеке Краковского университета. Датировка важна, так как некоторые исследователи считают «Малый комментарий...» черновиком фундаментального труда Коперника «О вращении небесных сфер», начатого позже. Семь постулатов приведены на рисунке.

Вторая страница рукописи «Малого комментария...» Коперника, в которой вводятся семь основных постулатов. Копия из Стокгольма.

Постулаты следующие.

1. Не существует одного центра для всех небесных орбит или сфер.

2. Центр Земли не является центром мира, но только центром тяготения и центром лунной орбиты.

3. Все сферы движутся вокруг Солнца, расположенного как бы в середине всего, так что около Солнца находится центр мира.

4. Отношение, которое расстояние между Солнцем и Землей имеет к высоте небесной тверди, меньше отношения радиуса Земли к ее расстоянию от Солнца, так что по сравнению с высотой тверди оно будет даже неощутимым.

5. Все движения, замечающиеся у небесной тверди, принадлежат не ей самой, но Земле. Именно Земля с ближайшими к ней стихиями вся вращается в суточном движении вокруг неизменных своих полюсов, причем твердь и самое высшее небо остаются все время неподвижными.

6. Все замечаемые нами у Солнца движения не свойственны ему, но принадлежат Земле и нашей сфере, вместе с которой мы вращаемся вокруг Солнца, как и всякая другая планета; таким образом, Земля имеет несколько движений.

7. Кажущиеся прямыми и понятными движения планет принадлежат не им, но Земле. Таким образом, одного этого ее движения достаточно для объяснения большого числа видимых в небе неравномерностей.

Здесь Коперник предлагает то, что мы можем считать великим открытием: принцип движения Земли. Этим он объяснял видимое движение Солнца и планет, зависящее от движения Земли. Небосвод оставался неподвижным. Впервые разум с помощью последовательного разъяснения отрицал то, о чем говорили органы чувств. Тем самым Коперник отверг то, что Аристотель и Птолемей считали неопровержимым. Для них натуралистическая метафизика и воспринимаемая реальность должны были совпадать: Земля неподвижна и окружена подвижными светилами. Коперник с помощью пифагорейских и неоплатонических аргументов использовал свой разум, чтобы освободиться от этого предубеждения. Он пришел к выводу, что эта неподвижность лишь кажущаяся.

Наши предшественники предполагали наличие большого количества небесных сфер, прежде всего для объяснения видимого движения планет, опираясь на принцип равномерности.

Коперник, введение к «Малому комментарию...»

Остальные главы «Малого комментария...» называются, соответственно, «О порядке сфер», «О видимых движениях Солнца», «О том, что равномерность движения должна определяться по отношению не к равноденствиям, но к неподвижным звездам», «О луне», «О трех верхних планетах — Сатурне, Юпитере и Марсе», «О Венере», «О Меркурии». В этих главах польский астроном развивает свою новую систему, основываясь на данных, которые, впрочем, не обосновывает. Без сомнения, основным пунктом является короткий пассаж о порядке сфер, в котором разъясняется суть новой модели:

«Небесные сферы окружают друг друга в таком порядке. Самой высшей является сфера неподвижных звезд, сама неподвижная, содержащая и вмещающая все; под ней — сфера Сатурна, за которым следует Юпитер, а за ним Марс, под ним же — сфера, в которой мы совершаем круговращения; затем — сфера Венеры и последняя — Меркурия. Сфера же Луны вращается вокруг Земли и переносится с последней как бы в виде эпицикла. В такой же последовательности одна планета превосходит другую по скорости вращения в зависимости от того, большие или меньшие круги они описывают. Так, Сатурн завершает свое вращение на 30-й год, Юпитер — на 12-й, Марс — на третий, Земля возвращается в исходное положение в течение года. Венера завершает вращение на девятый месяц, а Меркурий — на третий».

Этот абзац имеет решающее значение для истории астрономии. Коперник просто поменял местами Солнце и Землю; последствия, однако, были непредсказуемыми, так как это полностью разрушало суть аристотелевского деления мира. Земля стала одной из блуждающих звезд (планет), так как не было причины считать, что она чем-то отличалась от остальных.

Последняя часть «Малого комментария...» посвящена подробному анализу видимых траекторий планет, Солнца и Луны и уменьшению количества окружностей, необходимого для объяснения движения небесных тел. Из более чем 60 окружностей, предложенных последователями Птолемея, Коперник считает необходимыми только 34. Он пишет:

«Таким образом, Меркурий движется при помощи всего семи кругов, Венера — при помощи пяти, Земля — при помощи трех, а Луна вокруг нее — при помощи четырех; наконец, Марс, Юпитер и Сатурн — при помощи пяти кругов каждый. Таким образом, для Вселенной будет достаточно 34 кругов, при помощи которых можно объяснить весь механизм мира и всю хорею планет».

В 1509 году, когда Коперник определил движение Луны и спустя два года после того, как он распространил в ближнем круге текст «Малого комментария...», свет увидело его первое и единственное художественное произведение — перевод на латынь с греческого 18 писем византийского историка VII века Феофи- лакта Симокатты. Это нравоучительные, буколические и любовные тексты, о которых Коперник писал: «Они настолько чисты, что должны были называться нравственными письмами». Ученый посвятил перевод Яну Халлеру, в типографии которого в Кракове была напечатана эта книга.

«Вам, досточтимый синьор, я посвящаю это скромное почтение, хотя и нет здесь никакой связи с благами, которые я получил от вас. Все, что я в состоянии создать своим разумом, и все, что может быть полезным, я считаю по праву принадлежащим вам. Без сомнения, верно то, что когда-то написал Овидий в посвящении к книге «Фасты» [Юлию Цезарю] Германику, [внучатому племяннику Октавиана Августа]: «Можешь ты взором одним и ободрить, и убить».

Поэт эпохи Возрождения Вавжинец Корвин, друг Коперника и член Надвислянского общества, написал к этому произведению пролог — стихотворное сочинение, названное «Прощание с Пруссией», так как в этот момент автор собирался покинуть Вармию и переехать в Силезию.

Любопытно в этом посвящении то, что, хотя оно относится к «Письмам», в нем прослеживается отсылка к Копер- нику-астроному и указывается, что автор перевода «исследует и описывает движение Луны, Солнца и звезд, интерпретируя их в соответствии с прочными основаниями». Без сомнений, среди друзей Николай уже считался не только администратором и клириком, но и ученым.

Может показаться любопытным некоторый дуализм науки и искусства, который прослеживается в это время в работах и жизни Коперника, так как считается, что эти пути достаточно далеки друг от друга. И все же, обращаясь к его работам по астрономии, мы не можем не заметить, что эстетика играет в них важную роль. Формулировка новой модели, которую Коперник через несколько лет предложил в книге «О вращении небесных сфер», пронизана явным эстетическим чувством.

В марте 1512 года в Торуне умер Лукаш Ватценроде. В последние минуты его жизни племянника не было рядом. С 1510 года тот жил во Фромборке, куда переехал, возможно, чтобы посвящать больше времени астрономии. Предполагается некоторое охлаждение отношений между Коперником и дядей, но подтвердить это не удалось. Возможно, сам Коперник, вынужденный выбирать между политической карьерой и занятиями астрономией, предпочел второй вариант.

В 1512 году брат Николая Андрей, который стал каноником в Вармии в 1507 году, заболел и был освобожден от службы. Это были тяжелые времена для семьи, которая потеряла своего главного защитника с момента смерти отца.

Однако Коперник не оставил науку и даже занялся новыми наблюдениями. Согласно некоторым свидетельствам, в 1509 году он наблюдал — возможно, в Кракове — лунное затмение, что позволило ему точно определить среднюю угловую скорость Луны. Затем в октябре 1511 года ученый наблюдал другое лунное затмение в замке Лидзбарк.

После смерти Лукаша Ватценроде капитул назначил новым епископом Фабиана Лузяньского, присягнувшего на верность королю Польши Сигизмунду I в присутствии всего капитула, среди членов которого был и Коперник. Несмотря на изменения в епископстве, Николай продолжал оказывать Церкви услуги до самой смерти, поддерживая хорошие отношения со следующими князьями-епископами.

Мы говорили о гипотетическом выборе между астрономией и политикой, но это несколько не соответствует действительности, прежде всего потому, что работа Коперника как администратора продолжалась и была достаточно интенсивной с 1510 по 1530 год. Имеющиеся данные говорят о его преданности капитулу Вармии и участии в ассамблеях Королевской Пруссии. В это же время он занимался медициной и боролся с сильной эпидемией, поразившей крестьян и угрожавшей уничтожить большую часть населения Вармии.

В 1519 году Николай вернулся во Фромборк. В этом же году умер его брат Андрей и началась новая война между польской Пруссией и Тевтонским орденом, которая продолжалась до 1521 года. Епископство Вармии понесло тяжелые потери и было частично оккупировано. Фромборк спасся, но большая часть капитула, включая Коперника, должны были оставить город и искать убежища в Олыптыне. В этих сложных обстоятельствах на ученого была возложена обязанность подготовить город к сопротивлению и улучшить оборону замка. За наступлением последовало перемирие, которое продолжалось три года. В июне 1521 года Коперник оставил должность администратора Вармийского капитула и окончательно вернулся во Фромборк.

Это были не все административные задачи Коперника: обеспокоенный сложной финансовой ситуацией в Пруссии, которая начала чеканить монету из серебра низкого качества, Николай занялся экономическими вопросами.

По поручению епископа Лузяньского Коперник начал изучать денежную реформу, которая облегчила бы экономическую интеграцию Королевства Пруссии в Польшу. Проблема представляла большую сложность, так как важные в экономическом отношении города начали чеканить собственные монеты с небольшим содержанием серебра. Тевтонский орден, со своей стороны, усложнил проблему, используя монеты меньшего достоинства, чем номинальное, словно пытаясь специально дестабилизировать ситуацию. В 1516 году даже рассматривалась возможность чеканки новых монет. В это время в Королевстве Пруссия было уже четыре монетных двора: в Торуне, Гданьске, Эльблонге и Крулевце.

Коперник изучал теоретические основы, которые позволили бы определить ценность монет. Он подготовил первый трактат на латыни, который назвал Meditata (по другим источникам, De aestimatione monetae, «О стоимости монет»), датируемый 15 августа 1517 года. В этом коротком очерке на семи страницах он обозначил разницу между ценностью и номиналом монеты. Ученый сформулировал очень интересный закон: когда в стране находятся в обращении два типа монет, один из них считается населением «хорошим», а другой «плохим», и первый вытесняется вторым из обращения. Это связано с тем, что граждане предпочитают хранить сбережения в «хорошей» монете и не использовать ее в качестве средства платежа. Этот закон, высоко оцененный современными экономистами, впоследствии был приписан английскому финансовому эксперту Томасу Грешему (1519-1579) и сегодня известен как закон Коперника — Грешема.

Трактат не оказал влияния на обстановку из-за политических изменений в Пруссии, в особенности из-за введения прусского дуката (вместе с герцогством Пруссия, по инициативе великого магистра Тевтонского ордена) и смерти епископа, которого сменил Мавриций Фербер. Новый епископ настаивал на том, чтобы Николай разработал второй трактат, который описывал бы отношения обеих Пруссий и польской короны. Эта новая работа была опубликована в первой половине 1527 года в форме книги на латыни под названием Monetae cudendae ratio («О чеканке монет»). Она содержала общую денежную теорию и размышления о девальвации денег как одной из основных причин разорения страны.

Коперник добавил часть, в которой утверждал, что соотношение между номинальной ценностью монет из золота и серебра должно быть пропорционально ценам на чистое золото и серебро. В конце труда он привел принципы монетарной реформы, которая, по его мнению, должна быть проведена в королевстве и герцогстве Пруссия. В качестве решения проблемы он предлагал заменить все монетные дворы единственным, который чеканил бы деньги для обеих стран, на этих монетах должны быть символы Пруссии и польской короны. Этот монетный двор должен быть учрежден королем, и его монеты должны приниматься во всей Польше, что было бы очень удобным для торговли в обоих регионах. Коперник был убежден, что старые монеты следовало изъять из обращения. Также он предлагал адаптировать стоимость новой прусской монеты к польским деньгам и вычислил обменный курс.

Интересно отметить высокую оценку, которую современные исследователи-экономисты дали идеям ученого из Торуня, чей подход к проблеме был безусловно научным. Мы можем видеть широту интересов этого великого ученого, его единообразный подход ко всем задачам, поставленным перед ним, независимо от их природы, и его понимание сути и функционирования денег. С другой стороны, отметим и его склонность к политике, наверняка унаследованную от дяди, который понимал необходимость сближения обеих Пруссий и Польского королевства.

Усилия Коперника частично оказались напрасны из-за политического давления герцогства и больших городов, особенно Гданьска и Торуня. И все же он достиг важной цели: прусская денежная система корректировалась внутри польских границ, таким образом был создан монетный союз.

Мы часто считаем астрономов кабинетными учеными, которые занимаются небесными светилами и забывают о земных проблемах. Но так ли нерациональны были великие астрономы? Конечно же, нет. Чтобы доказать это, приведем несколько ярких примеров.

«Отец философии» и один из семи мудрецов Древней Греции был также великим астрономом, способным предсказывать затмения. Рассказывают, что однажды ночью, после долгого изучения неба, Фалес забыл о необходимости смотреть под ноги и упал в колодец, чем рассмешил свою фракийскую рабыню. Именно постоянное наблюдение за небом позволило ему предсказать, что в тот год будет огромный урожай олив. Он арендовал все прессы в округе, и для сбора урожая крестьяне вынуждены были использовать свои прессы для олив по цене, которую назначил им Фалес! Это была первая в истории монополия.

Коперник, как и Фалес, занимался экономическими вопросами. Он предложил денежную реформу, которая способствовала бы экономическому объединению его страны. Ученый изучал стоимость денег и понимал разницу между ценностью и номиналом. Он написал несколько трактатов на эту тему и предвосхитил закон Грешема, который сегодня носит имя Коперника — Грешема.

Британская энциклопедия называет Ньютона финансовым гением: именно он создал несколько ключевых элементов английской финансовой системы. Он был назначен директором, а затем, в 1699 году, управляющим знаменитого Royal Mint, королевского монетного двора, с удивительной зарплатой в 100 фунтов стерлингов в год... и, что еще более важно, получая процент с каждой отчеканенной монеты! К концу почти 30-летней работы во главе Royal Mint ученый ежегодно зарабатывал больше 2000 фунтов стерлингов.

Существуют доказательства того, что Коперник без устали трудился на экономическом поприще, сочетая эту работу с многочисленными поручениями. Также это был самый интенсивный период его научной жизни: он закончил и уточнил свою гелиоцентрическую модель. Все источники, упомянутые в этой главе, а также книга «О вращении небесных сфер», указывают, что ученый наблюдал частичное лунное затмение в Кракове в июне 1509 года (том IV, глава XIII), полное лунное затмение во Фромборке ночью 6 октября того же года (том IV, глава V) и соединение Марса с самой яркой звездой созвездия Весов в январе 1512 года (том V, глава XIX). К этому следует добавить, что после переезда во Фромборк Коперник оборудовал помещения для астрономических изысканий.

Все сферы планет вращаются вокруг Солнца, так как это есть центр мира [...]. Все замечаемые нами у Солнца движения не свойственны ему, но принадлежат Земле и нашей сфере, вместе с которой мы вращаемся вокруг Солнца, как и всякая другая планета; таким образом, Земля имеет несколько движений.

Коперник, «О вращении небесных сфер»

С 1518 по 1521 год, во время пребывания в замке Ольштын, ученый заказал астрономические инструменты: трикветрум (параллактический инструмент) и астролябию. Впоследствии на стене рядом с клуатром, в северной галерее, у входа в свои комнаты, Коперник построил квадрант, чтобы измерить период равноденствий. Даже сегодня посетители замка могут увидеть шкалу этого инструмента. Изобретение квадранта приписывается ученому из Торуня.

Во Фромборке до сих пор существует башня, смежная со старым зданием канонической курии, известная как башня Коперника, хотя он выбрал для своей обсерватории другое место. Считается, что ученый построил ее под навесом в саду, где разместил деревянный квадрант, с помощью которого проводил измерения.

Схема квадранта, который Коперник построил в замке Ольштын для астрономических наблюдений, с надписью на латыни: 24 января 1544 года.

Стена замка Ольштын рядом с комнатами Коперника. Видны остатки шкалы, нарисованной Коперником.

В период осады города тевтонскими рыцарями квадрант был разрушен и больше не восстанавливался. Во время первых визитов во Фромборк Коперника пригласили участвовать в реформе юлианского календаря. Этот проект продолжался уже более 100 лет и обсуждался на Констанцском (1414-1418), Базельском (1431-1445) и Пятом Латеранском (1512-1517) соборах. Реформа календаря была завершена лишь спустя десятилетия, после смерти Коперника.

В 1513 году Павел Миддельбургский, епископ Фоссом- броне, написал Копернику по этому поводу, сообщая, что требуется срочно изучить возможность изменений. Павел Миддельбургский получил от Пятого Латеранского собора поручение председательствовать в комиссии по сбору информации о календарной реформе и собирал сведения об этом по всей Европе.

В центре всего находится Солнце. Ибо кто поместил бы этот светильник в этом чудесном храме в иное или более лучшее место, чем то, откуда оно может освещать сразу все целое?

Коперник, 40 вращении небесных сфер»

Коперник высказал свое мнение, основываясь на собственных измерениях длительности солнечного года, и отправил его в Рим, отказавшись явиться лично. Павел Миддельбургский включил мнение астронома в свой трактат Paulina, забыв упомянуть имя автора. И все же в 1516 году в его Secundum compendium correctionis calendariiy представленном папе Льву X, польский ученый упоминается как один из исследователей, участвовавших в разработке реформы. Подробностей проекта не сохранилось, но, судя по некоторым комментариям в предисловии к «О вращении небесных сфер», Коперник считал реформу календаря преждевременной, так как еще не мог с достаточной точностью определить длительность солнечного года.

Существует несколько разных способов измерить продолжительность года. Сидерическим, или звездным, годом называется период времени между двумя последовательными прохождениями нашей планеты через одну и ту же точку своей орбиты по от- ношению к звездам. Он равен 365 дням, 6 часам, 9 минутам и 9,7632 секунды. Тропическим годом называется период времени, в течение которого Земля делает полный оборот вокруг своего светила. Его длительность, измеренная в тех же единицах — средних солнечных днях, или гражданских днях,— равна 365 дням, 5 часам, 48 минутам и 45,19 секунды, то есть она несколько короче сидерического года. В «Альмагесте» Птолемей приводит длительность года согласно Гиппарху, устанавливая ее равной 365 дням, 5 часам, 53 минутам и 20 секундам. По собственным измерениям Птолемея год равен 365 дням, 5 часам, 53 минутам и 12 секундам. Коперник в своей книге «О вращении небесных сфер» устанавливает длительность года равной 365 дням, 5 часам, 46 минутам и 23 секундам. Впоследствии при реформе календаря длительность года была наконец зафиксирована и составила 365 дней, 5 часов, 49 минут и 12 секунд.

Представляет интерес дата контактов между епископом Фоссомброне и Коперником, так как она является косвенным подтверждением того, что копии «Малого комментария...» уже были известны в европейских научных кругах, — это и подтолкнуло курию к тому, чтобы включить имя польского астронома в список консультантов. В своем небольшом произведении Коперник указывает, что проблема точного измерения длительности года связана с тем, что тропический и сидерический годы принимались равными, без учета предварения равноденствий. В 1515 году Коперник провел во Фромборке серию наблюдений как раз с целью определить эту разницу. Результаты измерений вошли в III том «О вращении небесных сфер», где говорится о равноденствиях и видимом движении Солнца.

В книге «О вращении небесных сфер» Коперник описывает некоторые из инструментов, имевшихся во Фромборке: армил- лярную сферу (книга II, глава XIV), использовавшуюся для наблюдения за звездами, квадрант (книга II, глава II) для определения максимальной дневной высоты Солнца и трикветрум с подробным описанием устройства (книга IV, глава XV), применявшийся в измерениях параллакса. Кроме того, в главе X книги I ученый намекает на секстант, использовавшийся для измерения параметров Марса вблизи его соединения. В том же 1515 году во Фромборке Коперник начал писать свой фундаментальный труд. Перебравшись в Олынтын, несмотря на многочисленные поручения, он продолжал неустанно работать над рукописью. Именно там в 1519 году он закончил работу над первой книгой.

Начиная с этого момента Николай Коперник том за томом писал свой основной труд, «О вращении небесных сфер». Это было нелегкой задачей, учитывая обязанности каноника, которые он выполнял с 1520 по 1530 год. Для ученого были очень важны поддержка и ободрение Тидемана Гизе, каноника Вар- мии, который после смерти Коперника стал епископом этой епархии. Считается, что между ними возникли дружеские отношения во время пребывания Коперника в Риме в 1500 году.

Чтобы понять энтузиазм Коперника по поводу работы и науки, которая так его увлекала, достаточно прочитать его слова об астрономии во вступлении:

«Среди многочисленных и разнообразных занятий науками и искусствами, которые питают человеческие умы, я полагаю, в первую очередь нужно отдаваться и наивысшее старание посвящать тем, которые [...] изучают божественные вращения мира, течения светил, их величины, расстояния, восход и заход, а также причины остальных небесных явлений и, наконец, объясняют всю форму Вселенной. А что может быть прекраснее небесного свода, содержащего все прекрасное!»

При таком энтузиазме Копернику, кажется, вовсе не нужна была внешняя поддержка при исследовании проблемы, которая так его волновала, даже при необходимости выполнять другую церковную и административную работу.

В книге «О вращении небесных сфер» подробно описаны видимое и истинное движение Солнца, Луны, Земли и планет, проанализированы орбиты планет и смоделированы аномалии, наблюдающиеся в их движении. Для Коперника эта работа должна была представлять серьезную задачу, поэтому он часто пересматривал свои записи с эмпирическими данными, чтобы перепроверить собственные вычисления. Лучше всего этот факт отражен в таком фрагменте:

«Я долго колебался, должен я напечатать мои исследования [...] или же последовать примеру пифагорейцев и других ученых, имевших обыкновение передавать тайны своей науки не на письме, а устно, ближайшим своим друзьям и сподвижникам».

Несмотря на эти колебания, говорящие о внутреннем конфликте ученого, работа была завершена в 1530 году. Сначала она состояла из семи книг, но потом первая и вторая были объединены, и их количество сократилось до шести.

Другим отвлекающим моментом, хоть и связанным с научной работой, стало письмо Копернику от Бернарда Ваповского, его коллеги по Краковской академии и друга. В 1524 году Ва- повский прислал Копернику трактат «О движении восьмой сферы», написанный нюрнбергским астрономом Иоганном Вернером (1468-1522). Он содержал методы вычисления и другую информацию некоторых классических астрономов.

Несмотря на то что Вернер умер в 1522 году, ученый ответил Ваповскому знаменитым «Посланием Коперника против Вернера» — небольшим трактатом, в котором ученый опровергал идеи немецкого астронома. Это было частное письмо, довольно жесткое, но Ваповский считал, что оно содержит важный материал и должно быть распространено в научных кругах.

Письмо состояло из десяти страниц и разъясняло представление Коперника об астрономии. Вступление было очень показательным:

«Досточтимому господину Бернарду Ваповскому, кантору и канонику Краковской церкви и секретарю Его Величества короля Польши от Николая Коперника.

Не так давно ты, дражайший Бернард, послал мне изданное Иоганном Вернером... сочиненьице о движении восьмой сферы [...]. Твоя милость просила меня дать суждение по этому вопросу».

В этом первом абзаце Коперник четко излагает свои намерения:

«Я попробую возможно яснее выявить, в чем он погрешил в вопросе о движении сферы неподвижных звезд».

Ученый объясняет, что Вернер неправильно измеряет время. Затем он углубляется в тему, указывая, насколько ошибочно основное утверждение Вернера, а именно: что за 400 лет до Птолемея неподвижные звезды двигались неравномерно. Ученый из Торуня, таким образом, отрицает право Вернера критиковать методы таких астрономов, как Аристилл, Тимоха- рис, Агриппа и тот же Птолемей. Он задается вопросом, не путает ли Вернер понятия «равномерное» и «среднее».

Первая страница знаменитого «Послания Коперника против Вернера», которое астроном адресовал Бернарду Ваповскому в 1524 году.

Кардинал фон Шёнберг писал Копернику:

«Я понял, что вы создали свое толкование всей астрономической системы, которое всех удивило. Убедительно прошу вас сообщить свои открытия вашим коллегам и отправить мне копию вашей работы как можно скорее».

Страница 18 оригинальной рукописи «О вращении небесных сфер», хранящаяся в Ягеллонском университете в Кракове. Можно заметить, что Солнце находится в центре системы, а Земля — на третьей орбите, за Меркурием и Венерой.

На латыни Земля называется Tellus (родительный падеж — Tellurls). Больше всего критики в абзаце, который начинается так:

«Нигде наш автор не является более неразумным, как в своем двадцать втором предложении и особенно в следствии к нему».

Коперник имеет в виду предположительную ошибку округления, которую Вернер приписывает измерениям Тимохариса, касающимся двух звезд. Ученый завершает текст, извиняясь за то, что не может глубже рассмотреть тему:

«Наконец, что же я сам думаю о движении сферы неподвижных звезд? Так как все это предназначено для другого места, то я счел излишним и неподходящим останавливаться здесь дольше; достаточно ведь будет, если я только удовлетворю твое желание и ты будешь иметь требуемое тобой мое мнение об этом произ- веденьице. Да будет в счастливейшем здравии твоя досточти- мость».

В этом послании есть два интересных момента. Первый — то, что Коперник собирался опубликовать свое мнение о космологии «в другом месте». Второй — агрессивность, которую он, в отличие от обычной сдержанной манеры, проявляет к Вернеру. Возможно, это связано с тем, что астронома раздражал крайне поверхностный подход Вернера к предмету, который Коперник тщательно изучал в течение десятилетий.

В отличие от других текстов, это письмо содержит много цитат из Аристотеля. Особенно интересна фраза, которая отражает всю важность этого письма для работы Коперника:

«Благодарными следует быть не только тем философам, которые говорили правильно, но также и тем, которые допустили некоторые ошибки, ибо людям, желающим идти правильным путем, важно также знать и об уклонениях».

О личной жизни Коперника нам известно очень мало. Нет свидетельств, говорящих, что он достиг высоких чинов в Церкви. Один из щекотливых вопросов, касающихся его личной жизни, связан с экономкой ученого, Анной Шиллинг. Существует несколько версий относительно связи этой женщины с астрономом. Согласно одной из них, Анна поселилась в доме ученого и каноника во Фромборке в 1537 году. Епископ Дантышек направил канонику два «отеческих предупреждения», требуя, чтобы женщина покинула жилище Коперника. Коперник отвечал:

Письмо с ответом Коперника епископу Дантышеку по поводу своей экономки.

«Получил от вашей достопочтенной милости это предупреждение, которое в глубине души даже считаю выговором [...]. И хотя поступлю так, как вы того просите, не так легко найти хорошую хозяйку, и поэтому намереваюсь окончательно решить этот вопрос во время пасхальных каникул».

Анна была примерно на 15 лет моложе Николая, но она уже не была молодой девушкой: когда она поселилась в его доме, ей было около 47 лет. По всей видимости, Дантышек излагал мнение коллег, завидовавших Копернику, которые могли неправильно интерпретировать присутствие экономки в доме астронома.

В последние годы жизни Коперник все меньше участвовал в политических событиях Королевства Пруссии — возможно, вследствие возраста. Он не удалился от общественной жизни, но ограничил свою деятельность Вармией и даже в ней выполнял все менее сложные административные задачи, обычно выступая в качестве наблюдателя.

Начиная с 1530 года активность Коперника постоянно уменьшалась, хотя он не оставлял свои функции каноника. Тем временем слухи о его пока не изданной книге распространялись в научной среде. Иоганн Альбрехт Видманнштеттер, немецкий профессор, исполнявший функции секретаря папы Климента VII, в 1533 году в Риме провел серию докладов, в которых изложил основы теории Коперника. Находясь под впечатлением от этих докладов, архиепископ Капуи, кардинал Николаус фон Шёнберг в 1536 году написал Копернику. В своем первом послании он выражал восхищение знанием классических астрономов и сформулированной Коперником новой космологией, а также просил детально описать свои открытия для других ученых в этой области и переслать ему тексты. С подобной просьбой обратился и Тидеман Гизе, епископ Хелмно, который, как известно, был личным другом Коперника.

С тех пор как в 1523 году епископом Вармии был назначен старый знакомый ученого, Мавриций Фербер, его положение считалось в некоторой степени привилегированным как доверенного лица князя-епископа. После смерти Фербера в 1537 году Коперник был одним из кандидатов, представленных капитулом королю. Выбор, тем не менее, пал на королевского фаворита Яна Дантышека, более известного как Дантискус. Новый епископ давно предпринимал попытки вести научную деятельность и несколько раз пробовал завязать дружбу с Коперником. Однако, как мы можем видеть в сохранившейся корреспонденции, Коперник отвечал на эти послания довольно холодно. Когда Дантискус пришел к власти, создавшаяся дистанция тяготила Николая и, возможно, стала причиной неприятного случая, который нарушил спокойствие последних дней каноника.

Главный труд все еще не был завершен, о нем ходили только туманные слухи. Чего ждал Коперник? Почему не отдавал книгу в печать? С чем были связаны его сомнения или страхи?

Мы можем предположить, что его останавливало несколько соображений. В первую очередь, конечно, это были сомнения научного характера: как могло случиться, что теория, принятая всеми астрономами, оказалась опровергнута каноником из Фромборка, с окраины Европы?

Другие моменты, возможно, имели философскую или даже теологическую природу. Так как геоцентрическая теория вытекала из хорошо структурированных представлений и была связана с принципами, на первый взгляд нерушимыми, сомнения Коперника лежали в области морали. К тому же широко известной была суровость, с которой Церковь наказывала отклонения от того, что считалось основой доктрины. Даже вне Католической церкви, среди протестантов, звучали рассерженные голоса, возражающие Копернику, еще до публикации книги. Публично критиковал работу и Лютер.

Человек, превзошедший Птолемея, Гиппарха, Евдокса и всех остальных, следовавших по их стопам.

Джордано Бруно о Копернике в «Пире на пепле»

К счастью, в 1539 году во Фромборк прибыл восторженный молодой человек, привлеченный достижениями Коперника, которого он хотел видеть своим учителем. Речь идет о Георге Йоахиме Ретике, который в возрасте 25 лет поставил задачу добиться издания скрываемой от публики книги.

Ретик прибыл из Университета Виттенберга и, что любопытно, был протеже Меланхтона, преемника Лютера. Он проехал через всю Германию, чтобы познакомиться с самыми известными астрономами того времени, и в Нюрнберге встретился с Иоганном Шенером, который занимался публикацией ^отредактированных рукописей Иоганна Мюллера из Кенигсберга (Региомонтана), одного из самых уважаемых астрономов и астрологов тех лет. С помощью Шенера Ретик познакомился с Иоганном Петреусом, знаменитым издателем. Возможно, вдвоем они уговорили Ретика нанести визит Копернику и попытаться убедить его наконец опубликовать свои труды.

Когда польский ученый, которому было уже 66 лет, познакомился с Ретиком, он признал, что держал свой труд «в тайне, глубоко сокрытым». Между ними быстро установились дружеские отношения. Астронома впечатляли молодость и энтузиазм новоприбывшего ученика, и он позволил ему ознакомиться с рукописью. Новая гелиоцентрическая теория и ее тщательное обоснование покорили Ретика, и в 1540 году в Гданьске он напечатал свое «Первое повествование» — первое систематическое изложение идей учителя. Уже через год в Базеле появилось второе издание.

Все, в том числе Луна и центр Земли, движется по большой орбите между другими блуждающими звездами в годовом вращении вокруг Солнца, которое и есть центр мира.

Коперник, «О вращении небесных сфер»

Осознавая возможную реакцию, Ретик написал в начале своего «Повествования», что «желающий понять должен обладать независимым мышлением». Разумеется, последствия, как положительные, так и отрицательные, не заставили себя ждать. Например, известно похвальное письмо Геммы Фризиуса, астронома и профессора медицины из Левена, направленное епископу Дантискусу.

Но вместе с хвалебными — что вполне логично — появились голоса, отрицающие систему Коперника. Помимо Лютера, негативно высказывались о ней и другие известные мыслители того времени. Филипп Меланхтон, учитель и покровитель Ретика, писал в 1541 году: «Есть люди, которые считают огромной заслугой создание чего-то настолько абсурдного, как то, что сделал этот астроном, зафиксировав Солнце и заставив двигаться Землю». Затем в 1549 году в своей Initia doctrinae physicae он еще раз атаковал новую теорию, утверждая, что это «пагубный пример». Даже Кальвин не удержался от критики Коперника и заявлял: «Кто осмелится поставить авторитет Коперника выше авторитета Святого Писания?»

«Первое повествование» отражает глубокое уважение, которое его автор, молодой Ретик, питал к своему учителю. В своей попытке обнародовать теорию Коперника ученик за небольшое время создал более понятную версию труда «О вращении небесных сфер». Этот небольшой трактат состоит из 74 страниц, из которых на первых 59 изложены идеи Коперника. «Первое повествование» является удачным синтезом теорий Коперника. Особый интерес представляет глава, посвященная «Основным причинам, по которым гипотезы античных астрономов должны быть отвергнуты». Среди пяти причин, указанных Ретиком, стоит подчеркнуть четвертую:

Обложка «Первого повествования·, написанного Ретиком, учеником и большим поклонником Коперника. Как видно из текста на обложке, это было первым изложением книги «О вращении небесных сфер· «образованнейшего и глубокоуважаемого математика, достопочтенного доктора Николая Коперника из Торуня».

«Мой учитель понимает, что только в согласии с этой [гелиоцентрической] теорией все небесные тела могут равномерно вращаться по своим орбитам».

Непропорциональная реакция, вызванная этим первым сообщением о гелиоцентрической модели, заставила Ретика перенести чисто тригонометрические аспекты книги «О вращении небесных сфер» в отдельную публикацию под названием «О сторонах и углах треугольников» (De lateribus et angulis triangulorum). Текст был опубликован в Виттенберге в 1542 году с эпиграммой епископа Дантискуса в качестве предисловия.

Получить поддержку Дантискуса для этого геометрического трактата было непростой задачей. В это время епископ издал порицание против обладателей лютеранских книг; казалось, что терпимость между католиками и реформистами истощалась, и тут главный соратник Коперника, Ретик, сам оказывался еретиком. Молодой ученик хорошо понимал, что на горизонте вырисовываются сложности с публикацией книги. Судя по всему, Ретик, чтобы избежать возможных теологических проблем, воспользовался контактами в Виттенберге и Нюрнберге.

Коперник же был очень болен и продолжал решать проблемы, возникшие в связи с грозящим ему статусом еретика. В 1542 году, за год до публикации «О вращении небесных сфер», он написал письмо папе Павлу III, большому поклоннику астрономии, в котором просил дать охранную грамоту для себя самого и книги. Он писал, что папа «сможет своим авторитетом и здравым смыслом сдержать нападки клеветников».

Ретик поручил публикацию Андреасу Озиандеру, протестантскому издателю и теологу, который, судя по всему, тоже ощущал угрозу, связанную с изданием и распространением книги. Поэтому без согласия Коперника он добавил анонимное предисловие под заголовком «О предположениях, лежащих в основе этой книги» (Ad lectorem de hypothesibus huius operis), с помощью которого надеялся снять с себя ответственность. В предисловии Озиандер заявлял, что новая теория — лишь математическая схема. Он писал буквально следующее: «Нет необходимости, чтобы эти гипотезы были верными или даже вероятными, достаточно только одного, чтобы они давали сходящийся с наблюдениями способ расчета». Таким образом, снова был использован трюк с разделением математических предсказаний и наблюдаемой реальности.

Памятник Копернику перед собором Фромборка.

В этом городе великий астроном прожил последние 33 года (с 1510 по 1543). Именно в этом соборе он и будет погребен после смерти.

Эпитафия Копернику, написанная в 1581 году Мартином Кромером, князем-епископом Вармии. Здесь указана дата смерти Коперника: 24 мая 1543. В тексте об астрономе говорится так: •Из Торуня, доктор искусств и медицины, каноник Вармии, знаменитый астролог и учредитель этой дисциплины».

Кроме того, Озиандер изменил название книги, добавив к нему слова «небесных сфер» (orbium coelestium), чтобы создать ощущение, что Земля не входит в новую модель, так как она не считалась небесным телом. Впрочем, достаточно было прочитать первые главы, чтобы понять: Коперник говорит о том, что сам считает реальностью, хотя и не интуитивно понятной. Воспринимаемое нами движение Солнца является кажущимся. Движется Земля, хотя чувства говорят нам об обратном. Судя по всему, ни Ретик, ни Гизе не знали об этом анонимном предисловии и изменении названия до тех пор, пока не увидели книгу напечатанной. Епископ Гизе даже написал письмо к городскому совету Нюрнберга, требуя исправить ошибку, то есть перепечатать начальные страницы, а также добавить к еще не проданным копиям небольшой текст Ретика, в котором объяснялось, почему движение Земли не противоречит Святому Писанию. Этот текст, долгое время считавшийся утраченным, был опубликован в 1984 году. Издатель оправдал себя тем, что мог опубликовать только ту рукопись, которую ему прислали. Спустя много лет Кеплер обвинил Озиандера и, насколько смог, попытался исправить ошибку.

С большим трепетом ожидаю математический труд выдающегося человека [...]. Этот труд появился в нужный момент, чтобы озарить закат этого великого человека светом бессмертия.

Гемма Фризиус в письме

Книга была напечатана в Нюрнберге издателем Иоганном Петреусом под заголовком «Николая Коперника Торуньского О вращении небесных сфер, в 6 томах». Это было издание in foglio, состоявшее из вводной главы с уже упомянутым предисловием Озиандера, письмом Копернику от кардинала Капуи, датированным 1 ноября 1536 года, и запиской «Предисловие автора» — посланием к папе Павлу III, в котором Коперник просил защиты от предполагаемых нападок. Было издано чуть меньше 500 копий. Интерес к этой книге мы можем оценить по количеству дошедших до наших дней копий — 267, многие из них содержат на полях пометки, сделанные рукой видных астрономов, математиков и теологов, заинтересовавшихся этим первым изданием.

Первые экземпляры были отпечатаны 21 марта 1543 года, и неизвестно, удалось ли Копернику увидеть свое детище, так как, заболев в 1542 году, он умер 24 мая 1543 года. Существует легенда, что лежа смертном одре, ученый смог взять в руки экземпляр труда всей своей жизни, но она не подкреплена документальными свидетельствами. Возможно, именно этого и хотел астроном: бросить камень своей теории и укрыться в смерти, чтобы не подвергаться иррациональной критике и не слышать проклятий.

Оригинал рукописи состоит из немногим менее 200 страниц, в том числе таблиц и рисунков. К этому добавлены посвящение и предисловие, причем сохранился только текст предисловия, написанный Озиандером взамен авторского. Хотя после смерти Коперника его хороший друг епископ Гизе сделал все, что было в его власти, чтобы восстановить оригинальное предисловие, документ не дошел до наших дней, в отличие от остальных страниц рукописи, сохранившейся без переплета у Ретика. Эта рукопись, передававшаяся из рук в руки, сегодня хранится в Ягеллонском университете. Текст разделен на шесть книг и включает 131 главу, все довольно короткие. Вкратце содержание рукописи следующее.

Книга I. Первые 11 глав дают представление о новой гелиоцентрической теории и содержат резюме новой космологии. Последние четыре главы, которые сначала были частью отдельной книги, представляют собой введение в тригонометрию (см. рисунок 1).

Книга II состоит из 14 глав. Описывает принципы сферической тригонометрии и ее приложение к вычислению параметров небесных тел. В заключении приводится каталог неподвижных звезд, где они сгруппированы по видимости в северных, южных и средних регионах.

Книга III описывает видимое движение Солнца и связанные с этим явления. Разделена на 27 глав, из которых первые 12 посвящены изучению солнцестояний и равноденствий. Оставшиеся главы посвящены вычислению длительности солнечного года и анализу равномерности движения Солнца (см. рисунок 2).

Книга IV описывает орбитальное движение Луны. Состоит из 32 глав. Здесь рассматривается движение Луны, ее фазы, проблемы параллакса, соотношение лунного, земного и солнечного диаметров, расстояний между ними, соединения и противостояния Солнца и Луны, а в последних главах — продолжительность затмений (см. рисунок 3).

Книги V и VI содержат изложение новой системы и разъясняют способы вычисления позиций астрономических тел с использованием гелиоцентрической модели. Коперник посвящает первую главу книги V анализу движения пяти других планет; вторая глава резюмирует теорию Птолемея, а в третьей вводится движение Земли для объяснения неравномерности наблюдаемых движений. Главы с четвертой по девятую посвящены Сатурну; главы с 10 по 14 — Юпитеру, с 15 по 19 — Марсу, с 20 по 24 — Венере и с 25 по 31 — Меркурию. В оставшихся главах рассматривается вычисление траекторий этих пяти планет. Книга VI целиком посвящена анализу широт этих пяти планет и объяснению их склонений.

В рукопись включено большое количество астрономических таблиц (многие из них получены благодаря наблюдениям других астрономов), а также обсуждаются вопросы, связанные с длительностью года, периодами обращения других планет и временем, прошедшим с момента исторических событий античности. Коперник ориентируется на читателя-специалиста и приводит таблицы для вычисления координат различных светил. Эти таблицы широко использовались в тот период, пока не вышли из употребления в связи с распространением логарифмов. Несмотря на большое количество подробностей, содержащихся в этих шести книгах, новая теория вкратце излагается примерно на 20 первых страницах. Это первые 11 глав первой книги, в которых объясняется, что Солнце неподвижно и находится в центре сферы неподвижных звезд. Вокруг него в одной плоскости по круговым траекториям вращаются планеты (здесь подразумевается комбинация круговых траекторий). Планеты располагаются в известном сегодня порядке, с Землей на третьем месте, между Венерой и Марсом.

Луна вращается вокруг Земли и, следовательно, движется вместе с ней по орбите вокруг Солнца. Наконец, Земля вращается вокруг своей оси, благодаря чему происходит чередование ночи и дня. В этой модели наблюдаемые несоответствия связаны с колебаниями земной оси.

Согласно структуре первых глав, Коперник начинает рассуждать, что Вселенная (гл. 1) и Земля (гл. 2) являются сферами, что суша и моря образуют шар, опираясь на общий центр тяжести (гл. 3). Затем он устанавливает принцип, которым пытается не отбрасывать полностью все аристотелевские представления: «Движение небесных тел является равномерным и круговым, оно бесконечно и состоит из отдельных повторяющихся кругов» (гл. 4).

РИС.1

РИСУНОК 1: Иллюстрация из книги I, главы 11 «О вращении небесных сфер·, в которой показывается тройное движение Земли: вращение вокруг своей оси, перемещение вокруг Солнца и изменение склонения.

РИСУНОК 2: Иллюстрация из книги III, главы 20 «О вращении небесных сфер», о нерегулярностях движения Солнца.

РИСУНОК 3: Иллюстрация из книги IV, главы 1 «О вращении небесных сфер», в которой показываются лунные циклы.

Самое известное и, без сомнения, самое красивое изображение двух основных астрономических систем в истории сделано голландским космографом немецкого происхождения Андреасом Целлариусом (ок. 1596- 1665) в его блестящем труде «Гармония макрокосмоса»» (Harmonia macrocosmica, 1660) с иллюстрациями Гендрика Гондиуса, Йоханнеса ван Лона и других известных голландских картографов того времени. Эта работа была опубликована Яном Янсоном (1588-1664) как седьмой том амбициозного проекта картографа Меркатора (1512-1594): большой атлас всего известного к тому времени космоса. В ней были размещены эти потрясающие иллюстрации (в оригинале цветные), которые изображают два основных представления о космосе в то время.

Система Птолемея

На первой иллюстрации изображена птолемеева планисфера, то есть механизм движений мировых орбит согласно гипотезе Птолемея, в виде плоскости. В центре находится Земля (с первоэлементами — водой, воздухом и огнем), а вокруг нее — «семь орбит планет»: Луна, Меркурий, Венера (Veneris), Солнце (Solis), Марс, Юпитер (lovis) и Сатурн. Снаружи — эклиптика, или зодиак, с созвездиями, образованными неподвижными звездами.

Система Коперника

На второй иллюстрации изображена новая планисфера (и ее автор в правом нижнем углу), то есть вся Вселенная, согласно гипотезе Коперника, на плоскости. Солнце занимает центральную позицию, вокруг него движутся известные планеты: Меркурий, Венера, Земля (со своим спутником Луной), Марс, Юпитер (с четырьмя спутниками, открытыми Галилеем в 1610 году) и Сатурн, а затем созвездия неподвижных звезд. Солнце и Земля (в сопровождении Луны) поменялись местами. Переход от одной системы к другой очень зрелищный, это настоящая революция.

Главы с пятой по восьмую книги I описывают движение и положение Земли, а также ее относительные размеры по отношению ко Вселенной. Коперник перечисляет причины, по которым классики считали нашу планету неподвижной и находящейся в центре мира (гл. 7), и опровергает их, давая свое объяснение силе тяжести и ее влиянию на наше восприятие — мы не замечаем движение земного шара (гл. 8). Его понятие гравитации, впрочем, имеет мало общего с всемирным тяготением Ньютона: гравитация локальна и связана только с Землей.

В схеме Коперника Земля подвержена трем движениям (гл. 9), которые подробно разъясняются во взаимосвязи с Солнцем (гл. 11): вращение вокруг своей оси, перемещение вокруг Солнца и прецессия оси вращения. Ученый называет это третье движение склонением и предполагает, что оно противоположно годовому движению и имеет тот же период. Таким образом, его понимание отличается от современного, но именно с ним Коперник связывает то, что ось вращения Земли образует постоянный угол с плоскостью эклиптики в течение года, и с Солнца земная ось выглядит по-разному в зависимости от сезона. Ключевая десятая глава утверждает, что Солнце находится в центре космоса, вопреки нашему представлению, затем эта идея обосновывается, и снова приводится порядок орбит, уже описанный в «Малом комментарии...». Луна считается связанной с Землей.

На первых страницах своей книги Коперник порывает с гео- статическим представлением, а также с геоцентризмом. Но он не окончательно отвергает классические идеи и поддерживает некоторые предубеждения, не вытекающие из его наблюдений. Сфера и окружность продолжают иметь абсолютное значение. Кроме того, в соответствии с философской традицией ученый считал, что скорость движения светил постоянна. Наконец, для Коперника все еще существовали кристаллические сферы Аристотеля, и он полагал, что земная ось жестко связана со сферой, в центре которой находится Солнце. Если бы это было так, земная ось имела бы постоянный угол наклона по отношению к Солнцу и нельзя было бы объяснить смену сезонов.

Именно поэтому ученый вводит третье движение, основываясь на идее колебания Ибн Курры. Поэтому некоторые современные авторы считают, что Коперник работал на грани между классической и современной наукой. Его вклад способствовал появлению современной мысли, но сам по себе был скорее выбором, а не открытием. Коперник решил поверить в то, что его предположения верны, и подтвердил их большим количеством данных с помощью вычислений и технических новинок. Всему этому посвящены оставшиеся примерно 200 страниц его книги. Он пишет следующее:

«Я принял на себя труд перечитать книги всех философов, которые только мог достать [...], я тоже начал размышлять относительно подвижности Земли. И хотя это мнение казалось нелепым, однако, зная, что и до меня другим была предоставлена свобода изобретать какие угодно круги для наглядного показа явлений звездного мира, я полагал, что и мне можно попробовать найти (в предположении какого-нибудь движения Земли) для вращения небесных сфер более надежные демонстрации, чем те, которыми пользуются другие математики».

В этом смысле, без сомнения, Коперник является современным ученым: он собирает доступную библиографию, анализирует и критикует ее. Он выбирает рабочую гипотезу, отталкиваясь от того, что уже известно. Затем, с эмпирическими данными в руках, убеждается, что эта гипотеза, хотя и кажется абсурдной с точки зрения ощущений, более правильна, чем общепринятая модель.

Любопытно, что среди античных астрономов, труды которых прочитал Коперник, ссылки на Аристарха Самосского (книга III, главы 2,6 и 13) касались только предварения равноденствий или длительности года, но не гелиоцентрической модели. Случайность? Намеренная забывчивость? В единственном дошедшем до нас труде этого астронома, «О величинах и расстояниях Солнца и Луны», он рассуждает в рамках геоцентрической модели; известно, что и позднейшие авторы цитировали гелиоцентрические идеи Аристарха.

Хотя наблюдения ученого, о которых мы имеем свидетельства, процитированы в соответствующих местах, большая часть эмпирических данных, приведенных в «О вращении небесных сфер», принадлежит другим авторам. Его основными источниками были «Извлечения из Альмагеста Птолемея» Региомонтана и Пурбаха, опубликованные в 1496 году, латинский перевод «Альмагеста» Герарда Кремонского, напечатанный в Венеции в 1515 году, и Альфонсовы таблицы, которыми Коперник научился пользоваться в Краковской академии.

На самом деле разница между моделями Птолемея и Коперника сводится к ролям Земли и Солнца и различиям в земной динамике: от геостатической и практически геоцентрической модели делается переход к геодинамической и гелиоцентрической. Коперник незначительно уменьшил количество окружностей, необходимых для объяснения траекторий небесных тел, но сохранил внутреннюю сложность, присущую модели Птолемея. Если мы рассмотрим обе модели с точки зрения необходимых вычислений, то выясним, что Коперник отказался от эквантов и привязал движение планет не к Солнцу, а к центру земной орбиты, внося значительные ошибки в широты планет, особенно в случае Марса. В отношении Меркурия, который для Птолемея представлял особенный случай, Коперник применил тот же принцип, хотя и внес тем самым дополнительную сложность.

Важным фактом является то, что внутренние планеты, нижние по терминологии Птолемея, в соответствии с имеющимися у Коперника данными должны достигать большой угловой дистанции по отношению к Солнцу, когда система Солнце — планета — Земля образует определенный угол, то есть в точках максимальной элонгации, о которых мы уже говорили.

Следует также отметить отличия, которые можно заметить между версией модели, описанной в «Малом комментарии...», и окончательной версией, вошедшей в «О вращении небесных сфер». Оказывается, что хотя оба текста описывают гелиоцентрическую модель, в «Малом комментарии...» планетарная механика гораздо более сложная: планета движется по первому эпициклу, центр которого движется по второму эпициклу, центр которого, в свою очередь, движется по окружности деферента, в центре которой находится Солнце. В «О вращении небесных сфер», напротив, динамика напоминает птолемееву, хотя Солнце и Земля в ней меняются местами.

Ось вращения Земли наклонена к плоскости эклиптики, то есть плоскости, по которой наша планета движется вокруг Солнца.

Вследствие этого наклона появляется третье движение, которое Коперник предложил в своем труде «О вращении небесных сфер». Из-за деформации Земли гравитационная сила Солнца вызывает движение, которое изменяет направление земной оси. Таким образом, ось совершает вращательное движение, описывая конус, наподобие прецессии волчка. На рисунке изо- бражено движение оси по окружности; период этого вращения составляет около 25 776 лет и называется Платоновым годом. На прецессию накладывается еще одно движение — нутация, — вследствие которого скорость прецессии изменяется. Это приводит к тому, что земная ось совершает колебания и траектория становится более сложной, как показано на рисунке. Для нутации пока нет удовлетворительной модели, так как она является следствием множества эффектов. Считается, что Гиппарх первым изучил этот тип движения; также о нем говорил Теон Александрийский (ок. 335-405). ВIX веке Ибн Курра развил свою теорию колебаний, которая была предшественницей рассуждений Коперника о третьем земном движении.

Комбинация прецессионного и нутационного движения земной оси.

С другой стороны, в «Малом комментарии...» утверждается, что эксцентриситет земной орбиты имеет постоянное значение и положение солнечного апогея не меняется по отношению к неподвижным звездам; в «О вращении небесных сфер», напротив, все не так: из текста следует, что наблюдения, проведенные в 1515 году, заставили Коперника отбросить эту идею.

Наблюдаемые отличия показывают, что с течением времени польский астроном скорректировал свои теории согласно эмпирическим данным. Точно известно, что его представление о космосе не было полным в момент написания первой книги, хотя некоторые утверждают обратное. В качестве вывода мы можем разделить вклад Коперника на четыре основные части.

— Земля установлена на правильное место в Солнечной системе и создана гелиоцентрическая модель.

— Разъяснена связь между экспериментальными наблюдениями и параметрами модели.

— Определен критерий для определения относительных расстояний для каждой планеты.

— Предложено эффективное решение проблемы определения широты каждой из планет.

С другой стороны, Коперник сохранял излишнюю сложность, которая не приводила к увеличению точности. В частности, в случае Марса его модель выдавала значительные ошибки. Наилучшее обоснование модели Коперника — возможно, то, которое использовал он сам и которое мы находим в поиске более элегантной альтернативы. В конце концов, в основе его работы лежит глубокий и убежденный неоплатонизм.