Хвостатые звезды
Шрифт:
Где же помещается Солнце внутри этой орбиты? В центре эллипса? Нет, такое предположение расходилось с наблюдениями. Но у эллипса, в отличие от круга, есть еще две замечательные точки — его фокусы. Это те самые точки, в которые втыкают булавки при вычерчивании эллипса. И Кеплер пришел к формулировке своего первого закона движения планет: «Все планеты движутся по эллипсам, в одном из фокусов которых находится Солнце».
Оказалось, правда, что эллипсы эти очень мало вытянуты и сильно напоминают круги, а фокусы их очень близки к центру. Но тем не менее открытие Кеплера было исключительно важным.
Вскоре Кеплер открыл другой замечательный закон. Оказалось, что планеты обращаются вокруг Солнца неравномерно: вблизи Солнца
Иоганн Кеплер, открывший законы движения планет.
Труднее всего было установить, есть ли связь, и какая, между расстояниями планет от Солнца и их периодами обращения. После долгой работы Кеплер решил и эту задачу, сформулировав свой третий и последний закон: «Квадраты времени обращения планет вокруг Солнца относятся, как кубы их средних расстояний от Солнца».
Итак, загадка движения планет была разгадана. Новые наблюдения приносили лишь подтверждение замечательных законов Кеплера. Недаром его впоследствии прозвали «законодателем неба».
Однако, казалось, не все небесные тела захотели подчиняться этим законам.
16 сентября 1607 года Кеплер прогуливался по улицам Праги. Наступил ясный осенний вечер, и Кеплер, стоя на мосту, любовался фейерверком, устроенным в одном из пражских садов. Внезапно его внимание привлекла небольшая хвостатая звезда, сиявшая недалеко от ковшика Большой Медведицы. Это была комета.
В продолжение 41 дня Кеплер наблюдал эту туманную звезду, которая широко раскинула по небу свой пышный хвост, а затем уменьшилась в размерах и скрылась из глаз.
Вновь возникли споры об истинной природе комет и законе их движения. Кеплер, вопреки своему учителю Тихо Браге, считал, что кометы движутся совсем не так, как планеты. Пути комет, говорил Кеплер, — это прямые линии. Он считал, что кометы, двигаясь по таким прямым в одном направлении, проходят вблизи нашей Земли, чтобы затем никогда не вернуться. Сравнительная частота появления комет навела Кеплера на мысль, что комет в мировом пространстве столько же, по всей вероятности, сколько рыб в океане.
Из чего состоят кометы? Свои предположения на этот счет Кеплер изложил в следующем виде.
«Светила эти, — писал он, — не вечны, как полагал Сенека, но они состоят из небесного вещества. Вещество это не всегда чисто и представляет собою свернувшуюся в клубок ту непрозрачную мглу, которая затмевает иногда блеск Солнца и Луны. Таким образом, необходимо, чтобы эфир по временам очищался от этого вещества, извергая его из себя. Это совершается посредством особой животной или жизненной силы, присущей эфиру. Такого рода грязная материя скучиваемся и принимает округлый вид, образуя голову кометы. Солнечные лучи, падая на нее и проникая через ее толщу, вновь преобразуют ее в тончайшее вещество эфира и, выходя из нее, образуют по другую сторону ту светлую полосу, которую мы называем кометным хвостом. Таким образом, комета, выбрасывая из себя хвост, тем самым разрушает себя и уничтожается».
Прав ли был великий законодатель неба или неправ, мы увидим из дальнейшего.
«Далекое стало близким»
Галилей построил свою трубу, чтобы посмотреть на загадочные небесные светила и узнать их действительную природу. В одну из темных ночей 1609 года Галилей с волнением направил свой первый в мире телескоп на звездное небо, и его взору представилось то, чего никогда еще не видел ни один человеческий глаз. Куда бы ученый ни направлял свой телескоп, всюду он видел множество слабеньких звездочек, совершенно недоступных невооруженному глазу. Когда же Галилей посмотрел в свой телескоп на Млечный путь, оказалось, что эта беловатая полоса, опоясывающая все небо, состоит из неисчислимого множества слабо светящихся звездочек.
Галилей был поражен. Он открыл то, о чем лишь догадывались немногие: Млечный путь — это колоссальное скопище звезд.
С этого вечера каждую ясную ночь Галилей посвящал наблюдениям различных светил. Все новые и новые поразительные картины раскрывались перед его глазами. Он увидел на Луне многочисленные неровности, которые, несомненно, были лунными горами.
На Солнце в телескоп были видны какие-то черные пятна. Древние были явно неправы, считая, что Солнце сделано из какого-то особого, чистого, «небесного» вещества. Вскоре Галилей обнаружил, что пятна меняют свое расположение по отношению к краю диска Солнца. Значит эти пятна, заключил Галилей, находятся на поверхности Солнца, а движутся они потому, что Солнце вращается вокруг своей оси, как наша Земля.
Планета Венера при наблюдении в телескоп оказалась похожей на маленькую Луну: она была видна то узким серпиком, то полукругом. Но это можно было объяснить только тем, что Венера — темный шар, подобный Земле, и при ее движении вокруг Солнца мы наблюдаем с Земли лишь ее половину, освещенную по-разному.
Галилей и до того был убежденным сторонником учения Коперника, а теперь он собственными глазами убедился, что этот великий ученый был прав.
Однако самое поразительное доказательство правильности учения Коперника было обнаружено Галилеем во время наблюдения планеты Юпитер. Оказалось, что в телескоп Юпитер имеет вид крошечного кружочка, около которого находятся какие-то четыре маленькие звездочки. Галилей следил за ними в продолжение многих ночей и убедился, что эти звездочки кружатся вокруг Юпитера. Это, несомненно, были луны Юпитера, которые, наподобие нашей Луны, обращались вокруг этой планеты. Спутники Юпитера кружились вокруг него совершенно так же, как, по учению Коперника, планеты совершают свой путь вокруг Солнца.
Все эти поразительные открытия Галилей описал в своей книжке «Звездный вестник», вышедшей в начале 1610 года. Труд Галилея произвел на его современников потрясающее впечатление. Его открытия совершенно подрывали авторитет Аристотеля и других философов, учивших о принципиальном различии «небесного» и «земного», о чистоте и совершенстве небесных светил и центральном положении нашей Земли в мироздании.
Хотя многие передовые ученые восхищались открытиями Галилея, у защитника учения Коперника нашлись могущественные враги. Князья католической церкви устно и письменно доказывали, что учение Коперника противоречит «священному писанию». А когда Галилей, споря с ними, предложил своим противникам в рясах самим взглянуть на небо в телескоп и убедиться в правильности его открытий, многие из них отказались не только наблюдать, но и дотронуться до телескопа, считая его сатанинским изобретением.