Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции - Лев Кривицкий

4.2. Механистическая картина мира

Начало грандиозного наступления науки на догматическое мировоззрение и геоцентрическую модель мира было положено в исторической работе гениального польского астронома Николая Коперника «Об обращениях небесных сфер».

В новом учении Н. Коперника утверждалось, что в центре Вселенной находится не Земля, а Солнце; вокруг Земли вращается только Луна, все же планеты вращаются вокруг Солнца. Поскольку центром системы мира Коперника является Солнце, сама система получила название гелиоцентрической (Солнце – по-гречески, Гелиос). Так в истории науки появилась картина «Вселенной Коперника».

Работать над своей теорией движения небесных светил Н. Коперник начал в 20-е годы XVI столетия, когда очень обострились проблемы составления календаря, вытекавшие из недостаточной точности вычислений движения Солнца и Луны. Математический аппарат теории Птолемея был для этих целей слишком громоздким и неудобным. Коперник пытается отыскать простоту и гармонию во всех небесных явлениях, будучи убежденным, что именно логичность и простота оснований теории могут позволить разрешить насущные проблемы астрономии того времени. И это Н. Копернику удалось.

Исследуя проблему движения небесных тел, Коперник обнаружил, что все вычисления можно сделать значительно более простыми и менее громоздкими, если в основу теории положить гениальные догадки многих мыслителей древности, в частности, Аристарха Самосского (III в. до н. э.) о том, что Земля обращается вокруг Солнца, а не наоборот. Учёный создает стройную математическую теорию, из которой следовало, что все особенности видимого движения планет, Солнца, Луны на небесной сфере можно естественно рассматривать как результат сложного собственного движения планет и Земли вокруг Солнца и вокруг своих осей.

Несмотря на то, что основные положения теории были разработаны Коперником сравнительно быстро, главный труд учёного из-за необходимости преодоления множества преград и вуалирования мировоззренческого содержания учения увидел свет только в год его смерти в 1543 году. Книга «Об обращениях небесных сфер» успела выйти тремя изданиями, прежде чем церковные догматики смогли распознать опасность нового учения. В «Индекс запрещённых книг» бессмертное творение Николая Коперника было внесено лишь в 1620 году, когда в руках его гениальных последователей оно превратилось в грозное оружие науки в борьбе с религиозным догматизмом.

Историческое, революционное значение теории Коперника состоит, разумеется, не в математических её преимуществах перед теорией Птолемея, а в том перевороте во всей системе взглядов на мироздание, который последовал за ней. Гелиоцентрическая система Коперника явилась реальным фундаментом, на котором смогли получить развитие самые разные отрасли зародившегося естествознания. Она с очевидностью показала, что мир познаваем, что между «миром земным» и «миром небесным» существует вполне гармоничная и осязаемая связь, отнюдь не принадлежащая сфере «промысла Божия». Эти и другие замечательные особенности творения Коперника как раз и явились причиной того, что провозглашение гелиоцентрической системы мира вошло в историю науки как начало великой революции в естествознании.

Колоссальной заслугой Николая Коперника был слом аристотелевско-птолемеевской картины мира в самом её центре – в области представлений о строении системы астрономических объектов и их соподчиненности. Только сломав таким образом древний самоочевидный геоцентризм, можно было двигаться дальше – к научному описанию мира земного и небесного.

Коперник отдавал себе полный отчёт в том, на что он посягает, опровергая непосредственный геоцентризм, и какую бурю вызовет его идея. «Наедине с собой, – писал он, – я долго размышлял, до какой степени нелепой моя концепция покажется тем, которые на основании суждений многих веков считают твёрдо установленным, что Земля неподвижно расположена в середине неба, являясь как бы его центром». (Коперник Н. Об обращениях небесных сфер, – М.: Наука, 1964. с. 14). Могучий ум учёного поистине совершил гигантскую работу; своими вычислениями и умозаключениями он перевернул космическое видение человечества, остановил Солнце и сдвинул Землю.

Но первоначально коперниковская схема уступала птолемеевской схеме в точности описаний и предсказаний положения небесных тел. Причиной этого было придание орбитам вращения этих тел идеально шарообразной формы, что само по себе было не чем иным, как навязыванием природе геоцентрических форм строения и движения.

Лишь открытия Кеплера позволили определить эллипсную форму орбит вращения планет вокруг Солнца и тем самым сделать коперниканский способ объяснения небесных явлений решительно превосходящим старый, птолемеевский. С этого момента, несмотря на мощную политическую и идеологическую поддержку власть имущих, птолемеевская система начинает приходить в упадок и терять свою учёную репутацию.

Кеплер всю свою жизнь с невероятным упорством искал гармонию мира и его частей, которую он пытался выразить через число и меру. К тому времени был накоплен огромный наблюдательный материал о видимых движениях известных тогда планет, требовавший теоретического осмысления и точного объяснения. Этот материал перешёл к Кеплеру от его старшего современника и учителя, знаменитого датского астронома Тихо Браге. Обработать весь массив данных было под силу только незаурядному математику, и Кеплер, несмотря на полуголодное, почти нищенское существование, берётся за эту труднейшую задачу. И вот спустя восемь лет посла смерти Тихо Браге в 1609 году выходит в свет подводящее итоги многолетней работы сочинение Кеплера «Новая астрономия», в которой учёный впервые со всей ясностью и математической строгостью сформулировал два основных закона движения небесных тел.

Первый закон утверждает, что каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце, Уже содержание этого первого закона отчётливо показывает различие подходов Коперника и Кеплера при построении гелиоцентрических систем. Заменив круговые орбиты планет эллиптическими, Кеплер устранил из теории Коперника ненужные и искусственные элементы, заимствованные еще из птолемеевской системы для объяснения особенностей движения планет. Кеплер неоспоримо доказал, что учёт эллиптичности планетных орбит позволяет очень точно объяснить все особенности движений небесных тел.

Содержание второго закона небесной механики сводится к тому, что планеты движутся вокруг Солнца таким образом, что радиус – вектор от центра Солнца до планеты за равные промежутки времени описывает равные площади. Из этого закона следует, что планеты движутся с переменной скоростью по своим орбитам, и, таким образом, сам закон количественно определяет характер изменения скорости движения планеты по эллиптической орбите.

Самый важный, по мысли Кеплера, третий закон, объединяющий в стройное целое теорию планетных движений, учёный смог сформулировать только спустя десять лет бесконечных поисков и вычислений. Этот закон, ставший достоянием науки в 1619 году после выхода в свет сочинения Кеплера «Гармонии мира», гласил: квадраты периодов обращения планет пропорциональны кубам больших полуосей их орбит. Давая пояснения открытому им закону, Кеплер в той же книге высказывает множество гениальных догадок: о том, что Солнце является источником силы, которая движет планетами; о том, что между планетами существует взаимное тяготение; о том, что причиной приливов и отливов земных океанов является воздействие на Землю Луны.

Работы Кеплера наносили удар за ударом по догматическому мировоззрению, а потому его книги почти сразу попадали в грозный «Индекс запрещённых книг». Можно лишь удивляться упорству учёного и его научному мужеству. Его книги сжигались, a он писал новые и они, конечно, не могли не находить благодарных читателей. Сам Кеплер умер в невероятной нищете в 1630 году на 59-м году жизни. Однако открытые им законы небесной механики явились тем реальным фундаментом, на котором стало возможным завершение того революционного переворота в воззрениях на мир, который был начат великим Коперником.

В ряду тех, с чьими именами связано утверждение и дальнейшее развитие нового мировоззрения, величием и непоколебимым мужеством выделяется гениальный последователь Коперника – итальянский ученый, философ, поэт Джордано Бруно. Трагически сложилась судьба этого человека. Свою научную карьеру он начал доминиканским монахом. Усердие и жажда истины молодого Бруно находят достойное признание: он получает почетную степень доктора римско-католического богословия и по праву считается учёнейшим среди доминиканцев. Однако философа постигает скорое разочарование. Неожиданно для себя он обнаруживает, что вычурные и вполне стройные рассуждения виднейших теологов представляют собой только дым, маскирующий скудость мысли, и что истины в этих суждениях нет и подавно. Не желая обманывать себя и других, Бруно открыто выступает против учёного догматизма и невежества, вызывая тем самым сильнейшее недовольство церковных идеологов. Начинается полная невзгод жизнь в изгнании.