Гелеоцентрическая картина мира. Н.Коперник и Дж. Брунно

Революционная, преобразующая сила коперниковой гелиоцентрической системы таилась в ее внутренней логичности, экономности, совершенстве, достигнутых введением нового, гелиоцентрического принципа движения небесных тел, прежде всего подвижности самой Земли. С помощью двух основных действительных движений Земли - годичного и суточного - она сразу же объяснила все главные особенности запутанных видимых движений планет (попятные движения, стояния, петли), и раскрыла причину суточного движения небосвода.

Впервые получила объяснение смена времен года: Земля движется вокруг Солнца, сохраняя неизменным в пространстве положение, оси своего суточного вращения.

Правда, для этого Копернику пришлось ввести «третье» движение Земли - обратное вращение с тем же годичным периодом вокруг некой другой оси в теле Земли - перпендикулярной плоскости эклиптики. С помощью комбинации обычного годичного движения - обращения вокруг Солнца - и этого вращения Земли, допуская небольшое различие в их скоростях, Коперник предложил довольно остроумное кинематическое объяснение явления прецессии.

В системе Коперника впервые получила объяснение загадочная прежде последовательность размеров первых, или главных эпициклов у верхних планет. (Они были введены Птолемеем для описания петлеобразных движений планет.) Размеры их оказались убывающими с удалением планеты от Земли. Движение по этим эпициклам, равно как и движение по деферентам для нижних планет, совершалось с одним и тем же годичным периодом, равным периоду обращения Солнца вокруг Земли! - Все эти годичные круги геоцентрической системы оказались излишними в системе Коперника. Петлеобразные движения планет теперь объяснялись одной единственной причиной - годичным движением Земли вокруг Солнца. В различии же размеров петель (и, следовательно, радиусов соответствующих эпициклов) Коперник правильно увидел отображение того же орбитального движения Земли: наблюдаемая с Земли планета должна описывать видимую петлю и тем меньшую, чем дальше она от Земли. Эта гениальная расшифровка видимых явлений позволила Копернику впервые за всю историю изучения неба сделать обоснованный вывод о действительном расположении планет в Солнечной системе и получить весьма точные относительные расстояния планет от Солнца (в расстояниях Земля - Солнце, т. е. в астрономических единицах, выражаясь современным языком). Таким образом, то, что Птолемей считал непостижимым, уже содержалось в скрытом виде в его системе. Но только Коперник понял, что этими расстояниями планет были величины, обратные радиусам первых эпициклов для внешних планет и совпадающие с радиусами деферентов - для внутренних («нижних» по геоцентрической терминологии). Коперник как бы поставил зеркало перед зеркально перевернутой (по отношению к действительности) системой Птолемея и таким образом впервые получил правильное, прямое изображение устройства планетной системы.

Довольно хорошее совпадение оценок показывает достаточно высокую точность, достигнутую в измерениях некоторых постоянных астрономических величин уже в древности, но вместе с тем еще раз демонстрирует бессилие геоцентрической системы в объяснении действительности. Только введение гелиоцентрического принципа позволило понять истинный смысл полученных величин.

Именно логическая стройность, экономность и в этом смысле простота и совершенство теории Коперника, ее способность объяснить немногими причинами совокупность многих, считавшихся до этого совершенно различными явлениями, увязать их в единую систему привлекли к ней горячие симпатии прогрессивно мыслящих современников. Эти черты теорий свидетельствовали о ее правильности по существу. И уже не столь важным было то, что принесенная в ней дань традициям - принятие круговых равномерных движений небесных тел, центрального положения Солнца во Вселенной и ограничивающей Вселенную сферы звезд - снижала ее точность при практических расчетах или ограничивала мир единственной планетной системой.

Возрожденные Коперником принципы подвижности Земли и центрального положения Солнца в системе планет не только явились ключом к объяснению истинного строения собственно Солнечной системы, но стали я мощным инструментом для дальнейшего познания мира за ее пределами.

Теория Коперника вскрыла важнейший принцип, устройства Вселенной: признав подвижность, планетарность, неуникальность Земли, она тем самым устраняла вековое представление и об уникальности центра вращения во Вселенной. Центром вращения стало Солнце. Но Солнце не было, уникальным телом. О его тождественности со звездами догадывались еще в древности. Это «освобождение» центра вращения от его «единственности» в свою очередь освобождало человеческую мысль, выпускало ее, на необъятный простор для дальнейших сравнений и обобщений. Уже вскоре Бруно объединил с этим принципом идею Николая Кузанского об изотропности и безграничности Вселенной и пришел к построению концепции о множественности планетных систем в бесконечной Вселенной.

Раскрытие двойственной причины сложных видимых планетных движений - разложение их на собственные реальные движения планет и на видимые, являющиеся отражением движения наблюдателя (т. е. Земли), направило мысль на поиски истинных движений небесных тел, что и сделал Кеплер, а также на углубленное изучение законов движения вообще (Галилей). Эти два пути развития теории Коперника привели к созданию небесной и общей механики и объединились в новой физической картине мира Ньютона. Геоцентрический способ описания видимого движения, например Солнца, метеорных потоков, сохранился, в современной астрономии лишь как удобный в некоторых задачах математический прием.

На первый взгляд теория Коперника затрагивала лишь третий элемент аристотелевой физико-космологической системы мира - изменяла конкретную модель Вселенной и, напротив, даже стремилась сохранить остальное, во всяком случае, механизм процессов (второй элемент): равномерные круговые движения небесных тел, причина которых не обсуждалась и у Коперника, т. е. оно принималось как факт. Но теория Коперника сразу вступила в конфликт с первым элементом картины мира Аристотеля: небесные тела, как и Земля, которая была введена в круг планет, в свою очередь оказывались центрами тяжести, во всяком случае, центрами обращения других, тел. А спустя чуть более полувека выяснилось противоречие гелиоцентрической системы и второму элементу картины мира Аристотеля: истинные движения планет оказались не круговыми и не равномерными. Таким образом, начавшись как революция в астрономии, коперниковская революция в теории планетных движений уже вскоре проявила черты революции универсальной, так как привела к полной смене физической картины мира, хотя взрывной силы этой новой теории не понимал и сам Коперник.

2. От гелиоцентризма Коперника к множественности гелиоцентрических систем в бесконечность вселенной. Дж. Бруно

Спустя немногие десятилетия после кончины Коперника была раскрыта революционная сущность его нового учения. Это сделал бывший монах одного из неаполитанских монастырей Джордано Бруно (1548—1600). Его незаурядный смелый ум, бескомпромиссное стремление к истине не только привели его на путь защиты и страстной пропаганды учения Коперника, но и помогли разбить рамки древних традиций, стеснявшие это учение, и пойти дальше в осознании истинных черт Вселенной.

В 60-е годы по сокращенному изложению Ретика Бруно познакомился с гелиоцентрической теорией Коперника. Она показалась ему вначале нелепой, но заставила критически присмотреться к официальному учению Птолемея и более внимательно - к материалистическим учениям древнегреческих атомистов о бесконечности Вселенной. Особенно большую роль в формировании взглядов Бруно сыграло его знакомство с натурфилософским учением Николая Кузанского, в котором отрицалась возможность для любого тела быть центром Вселенной, поскольку она бесконечна. Пораженный этой идеей, Бруно понял, какие грандиозные перспективы открывал гелиоцентризм, если понимать его не как учение о всей Вселенной, а как теорию типичной для Вселенной системы - планетной. Это свое открытие он выразил вдохновенными словами своей поэмы о природе: «...Отсюда ввысь стремлюсь я, полон веры! Кристалл небес мне не преграда боле. Но вскрывши их, подъемлюсь в бесконечность...»

Объединив философско-космологическую концепцию Николая Кузанского и четкие астрономические выводы теории Коперника, Бруно создал собственную естественно-философскую картину бесконечной Вселенной.

Концепция Вселенной Бруно и в наши дни поражает глубиной идей и точностью научных предвидений. Она была изложена в двух сочинениях Бруно, изданных им в 1584 г. «О причине, начале и едином» и «О бесконечности, вселенной и мирах».

Вслед за Николаем Кузанским он отрицал существование какого бы то ни было центра Вселенной. Бруно утверждал бесконечность Вселенной во времени и пространстве и представлял небо как «единое, безмерное пространство, лоно которого содержит все», как эфирную область (понимая эфир как вид обычной материи), «в которой всё пробегает и движется». Он писал: «В нем - бесчисленные звезды, созвездия, шары, солнца и земли, чувственно воспринимаемые; разумом мы заключаем о бесконечном количестве других». «Все они, - пишет он в другом месте, - имеют свои собственные движения, независимые от того мирового движения, видимость которого вызывается движением Земли» причем «одни кружатся вокруг других».

Бруно писал о колоссальных различиях расстояний до разных звезд и сделал вывод, что поэтому соотношение их видимого блеска может быть обманчивым. Он разделял небесные тела на самосветящиеся - звезды, солнца и на темные, которые лишь отражают солнечный свет «из-за обилия на них водных или облачных поверхностей».

Бруно утверждал изменяемость всех небесных тел, полагая, что существует непрерывный обмен между ними космическим веществом. Эту идею он распространял и на Землю. В эпоху, когда все в мире и на Земле считалось неизменным, раз и навсегда созданным богом, который один только может вызывать какие-либо изменения, вроде библейского внезапного катастрофического потопа в наказание за грехи людей, Бруно утверждал, что «поверхность нашей Земли меняется, только через большие промежутки эпох и столетий, в течение которых моря превращаются в континенты, а континенты в моря».

Общим фоном учения Бруно была идея саморазвития природы (хотя и понимаемого еще в духе древних - как проявление ее одушевленности).

Он утверждал общность элементов, составляющих Землю и все другие небесные тела, и считал, что в основе всех вещей лежит неизменная неисчезающая первичная материальная субстанция. В XVI в. это звучало, прежде всего, дерзким вызовом всемогущей церкви с ее претензией объяснить всю природу на основе священного писания.

Новое, ошеломляюще смелое учение Бруно, открыто провозглашавшееся им в бурных и победных диспутах с представителями официальной науки, определило дальнейшую трагическую судьбу ученого. К тому же дерзость его научных выступлений была хорошим предлогом, чтобы расправиться с ним и за его откровенную критику непомерного обогащения монастырей и церкви... Бруно предвидел свою судьбу. За много лет до рокового дня он писал: «Было во мне все-таки то, ... в чем не откажут мне будущие века, а именно: Страх смерти был чужд ему, скажут потомки, силою характера он обладал более, чем кто-либо, и ставил выше всех наслаждений в жизни борьбу за истину. Силы мои были направлены на то, чтобы заслужить признание будущего».

Спустя почти три столетия после казни Бруно в Риме на площади Цветов, на месте, где некогда был зажжен костер, прогрессивное человечество воздвигло памятник великому мыслителю с посвящением, начинающимся словами: «От столетия, которое он предвидел...».

И действительно, к натурфилософии Бруно восходит своими истоками многоплановая современная картина вечной, никем не сотворенной, вещественно единой бесконечной развивающейся Вселенной с бесконечным числом очагов Разума в ней.

Великий Ноланец, как его иногда называют в истории науки, набросал смелой кистью первый и достаточно четкий эскиз этой картины, опередив развитие наблюдательных знаний на четыре столетия. Еще не была раскрыта организующая сила Вселенной - всемирное тяготение. Но уже приближалось время открытия ее первых «вселенских» законов - пока в рамках планетной системы. Предстоял долгий и трудный путь дорисовки этого эскиза, наполнение его красками и четкими линиями связей между явлениями, превращение в новую физическую картину мира. Многие идеи Бруно оказались преждевременными, недоступными для их понимания и принятия и были надолго забыты. Но одна уже вскоре овладела умами. Это - идея множественности обитаемых миров. Она существенно меняла астрономическую картину мира, и ее утверждение может быть квалифицировано как своего рода локальная революция в самой астрономии, ставшая первым следствием универсальной революции Коперника.

Заключение

Гелиоцентрическая система Коперника, изложенная в 1543 г. в его знаменитом труде «Об обращениях небесных сфер», явилась важным этапом в развитии человеческой мысли. С публикацией этой работы началась новая эра в астрономии.

Создавая свое учение о движении Земли, Коперник объяснял ее кажущуюся неподвижность относительностью движения и покоя: «Так при движении корабля в тихую погоду всё находящееся вне представляется мореплавателям движущимся, как бы отражая движение корабля, а сами наблюдатели, наоборот, считают себя в покое со всем с ними находящимися. Это же, без сомнения может происходить и при движении Земли, так что мы думаем, будто вокруг неё вращается вся Вселенная».

Теория Коперника - возможно, наиболее важная научная теория за всю историю человечества, поскольку она в корне изменила представление человека о его месте в мире. До Коперника человек считал Землю и себя центром мироздания. Его низвергла Землю с её главенствующего положения, неподвижного положения в центре Солнечной системы. После выхода труда Коперника человек осознал, что он лишь крохотная частичка, затерянная в бескрайних просторах Вселенной.