Смерть в 1565 году опекавшего его дяди, адмирала Йергена Браге, принесла Тихо Браге большое наследство, и вскоре он построил обсерваторию в аббатстве Херревад, в Сконе (юг Швеции, тогда относившийся к Дании), перевернув вверх дном всю Европу в поисках лучших инструментов, среди которых оказался небесный глобус пяти футов в диаметре, стоивший 5 тыс. ригсдалеров – школьный учитель мог заработать такую сумму за восемьдесят лет[241]. Огромный стенной квадрант, медная четверть круга с радиусом почти 2 м, позволял Тихо Браге точно определять момент, когда звезды проходили меридиан. В арсенале находился и большой секстант, точно измеряющий широту и долготу небесных объектов. Кроме обсерватории имелась бумажная фабрика, стеклодувная мастерская, переговорная система труб, канализация, частная тюрьма, небольшая фабрика для изготовления и ремонта инструментов, химическая лаборатория – в сущности, хватало мощностей для самодостаточного мира.
Однажды вечером 11 ноября 1572 года Тихо возвращался из обсерватории домой, когда внезапно заметил ослепительный источник света, превосходящий по яркости Венеру. “Заинтересованный, словно громом пораженный, я стоял, пристально всматриваясь вверх, – писал ученый. – Я был в таком замешательстве из-за невероятности происходящего, что переставал верить собственным глазам”. Он позвал слуг, которые подтвердили явление, но, опасаясь групповой иллюзии, Тихо Браге продолжал останавливать крестьян на улице, прося их также сказать ему, что они видят. В течение последующих восемнадцати месяцев свечение оставалось в небе на северо-западе от трех звезд правой части созведия Кассиопеи, где никогда ранее никакой звезды не наблюдалось. Это не было также ни планетой, ни кометой. Иногда источник был настолько ярким, что был виден даже днем, но к декабрю его яркость потускнела до уровня Юпитера, а уже к марту оставалась лишь точка, свет которой постепенно менялся от белого к красному и, наконец, к серому. Тихо Браге наблюдал этот объект вплоть до его полного исчезнования в марте 1574 года.
Будь это новым объектом в небе, потребовался бы пересмотр всей Аристотелевой космологии, поскольку, по Аристотелю, изменения и распад могли случаться только в подлунном мире, все выше было вечным и неизменным. Но что-то в небе, очевидно, тоже менялось; то, что довелось наблюдать Тихо Браге, было колоссальным звездным взрывом, звездой в предсмертной агонии – феномен, который сегодня известен под именем сверхновой.
Браге был последним известным астрономом, работавшим без телескопа, но зато его время ознаменовалось до сей поры не распространенным почтением к фактам, не говоря уж о том, что он был идеальным наблюдателем, его наблюдения невооруженным глазом отличались точностью до угловой минуты, то есть до 1 / 60 градуса (человеческий глаз вообще является превосходным инструментом для больших расстояний, в ясную ночь он способен различить огонек свечи на расстоянии в 7 миль). Тихо Браге тщательно каталогизировал планеты и звезды, последних он смог перечислить около тысячи. В 1573 году он опубликовал памфлет “О новой звезде”, отдав дань благодарности сверхновой, которая создала ему репутацию. На следующий год он произнес приветственную речь перед академической общественностью на латыни по случаю приглашения в Копенгагенский университет:
Дворец и обсерватория Ураниборга на острове Вен (Bibliothèque Mazarine, Paris, France / Archives Charmet / The Bridgeman Art Library)
Тихо Браге понимал, что старая система теряет смысл, но ему не хотелось отпускать Землю из ее центрального положения в космосе. Он произвел на свет систему, ставшую известной под его именем, которая напоминала коперниковскую, но имела два центра – Землю и Солнце. Все планеты, кроме Земли, вращались вокруг Солнца, а само Солнце вращалось вокруг Земли – изящный компромисс между Библией и наукой, хотя и необоснованный, с нашей современной точки зрения. Но Тихо Браге был практиком, а не теоретиком и невозмутимо продолжал двигаться дальше.
Его сообщение о сверхновой одновременно заинтересовало и обеспокоило короля Дании Фредерика II – он опасался, что его ведущий астроном захочет покинуть Данию ради более изобильных пастбищ. Король решил даровать Тихо Браге островок Вен (в старом варианте произношения – Гвен), находящийся на полпути между датским островом Зеландией и Швецией, его скалы поднимались отвесно на сотни футов в пределах прямой видимости от новой крепости, которую Фредерик возводил в Эльсиноре. Вместе с островом астроному досталось щедрое пожизненное финансирование, состоящее из ренты домовладельцев острова: в какой-то момент в 1580-х в распоряжении Тихо Браге находился 1 % дохода страны.
Ученый незамедлительно принялся возводить на острове две новые обсерватории: подземный “Замок звезд”, не подверженный никаким штормам, и надземный комплекс “Ураниборг”, названный в честь греческого бога небес. Это сооружение, еще называвшееся Музей (буквально – “храм муз”), могло похвалиться крепостными стенами, павильонами, ботаническими садами, фонтанами, вольером для птиц, типографией, погребами и башнями. Ко времени его завершения “не было на всем свете ничего подобного этому месту”[243].
В ноябре 1577 года Тихо Браге вместе со своими работниками вытягивал рыболовные сети на запруде, когда обнаружил нечто напоминающее другую сверхновую. Когда совсем стемнело, он разглядел красноватый хвост, вытянутый в сторону от Солнца, – легко узнаваемый признак кометы (само слово в греческом значит “волосатый”; Аристотель использовал его, поскольку считал, что кометы – как нам теперь известно, всего лишь комья льда и грязи – выглядят как волосатые звезды). Астроном поспешил в обсерваторию, где определил положение пришельца, вычислив угол и расстояние до ближайших звездных соседей. В течение четырех месяцев он отслеживал движение кометы по небу и обнаружил, что она не имела заметного параллакса (изменение видимого положения объектов относительно объектов фона в зависимости от сдвига головы наблюдателя).
В докладе королю Тихо Браге рассчитал, что комета находилась на расстоянии, более чем в двести тридцать раз превышающем радиус Земли (четырехкратная дистанция до Луны). Хотя расчеты были очень неточными, это убедило ученого (еще больше, чем раньше сверхновая), что Аристотель ошибался – не могли отдельные сферы вращаться над Луной и под ней. Вместо этого он постулировал общую атмосферу, которая охватывала вселенную и в которой в произвольных местах могли возникать сверхновые и кометы. Старое учение о множественных сферах, писал он в 1588 году, “теория, которую ее авторы придумали для соблюдения видимости, существует только в воображении, чтобы движения планет по их орбитам могли быть постигнуты разумом”.
С течением времени Тихо Браге становился все большим чудаком. Он завел карлика по имени Йепп, которого держал за прорицателя и подкармливал за столом лакомыми кусочками, а также ручного лося, который однажды ночью поднялся по ступенькам в пустую комнату и выпил столько пива, что свалился с лестницы, сломал ногу и вскоре умер. Судьба изменила и Браге: в 1588 году умер король Фредерик II (опять же от неумеренного пьянства), следующие девять лет правила череда регентов, поскольку королевскому сыну было всего десять лет. Все они были друзьями Тихо Браге, так что ничего не менялось, но, как только Кристиан IV вступил в свои права, он тут же прекратил покровительствовать полубезумному звездочету, который четверть века жил на всем готовом. Тихо Браге покинул остров вместе со своими учениками, слугами, инструментами и печатным станком и обосновался в католической Праге. Там он построил свою последнюю обсерваторию в замке Бенатки, в 30 милях от города, где и проводил время до самой смерти в 1601 году, сочиняя стихи и подводя итоги своим исследованиям, но не опубликовал больше ни одного слова[244].
За год до своего изгнания с острова Вен Тихо Браге получил дебютную публикацию двадцатипятилетнего немецкого школьного учителя астрономии и математики. Иоганн Кеплер (1571–1630) был близорук, угрюм, безрассуден, рассеян, происходил из бедной и очень неблагополучной семьи (его мать была обвинена в колдовстве, он сам спасал ее от костра). Кроме того, он был гением. Его сочинение Mysterium Cosmographicum не слишком приближало читателя к пониманию вселенной, поскольку придерживалось все той же концепции концентрических сфер, но оно демонстрировало всю мощь мысли автора, который, кстати, помещал Солнце в центр вселенной. Тихо Браге пригласил Кеплера приехать с визитом, но Вен оказался слишком далеко от дома Кеплера в Граце. Впрочем, четыре года спустя, когда датчанин оказался в Праге, такое путешествие уже стало вполне реальным. Когда в 1598 году школа, где преподавал лютеранин Кеплер, оказалась закрытой по приказу эрцгерцога Фердинанда (обучавшегося у иезуитов), жребий был брошен.
4 февраля 1600 года 55-летний Тихо Браге и 28-летний Иоганн Кеплер наконец встретились “лицом к лицу, серебряным носом к чесоточной щеке”[245]. Они провели три беспокойных месяца в компании друг друга (датчанин был подозрителен и скрытен, молодой немец – упрям и придирчив), по окончании которых Тихо Браге настоял, что Кеплер должен дать письменное обязательство не разглашать ничего о работах датского ученого. Когда в том же году главный помощник Тихо Браге уехал в Данию, Кеплер был приглашен на постоянное место. Двое ученых почти не разговаривали друг с другом, за исключением трапез, но тем не менее после смерти Браге Кеплер оказался назначенным на должность императорского математика (Браге сам занял бы эту должность, если бы не был для нее слишком высокомерным аристократом). Кеплер немедленно принялся за работу, используя колоссальный корпус точных наблюдений Браге для разработки собственных теорий, часть которых (например, планетное движение) опровергали идеи его благодетеля.
К 1605 году все основные исследования Кеплера были закончены – эти годы он так упорно работал над своими вычислениями, что, по его собственным словам, “мог бы уже десять раз умереть”. Помехи со стороны наследников Тихо Браге замедлили публикацию, но в 1609 году вышла кеплеровская “Новая астрономия”. Она утверждала два основных принципа: планеты двигались не по окружностям, а по эллипсам, а их скорость варьировалась в зависимости от расстояния от Солнца.
Фронтиспис книги Кеплера “Тайна мира” (Mysterium Cosmographicum, 1596 год) изображает сферы планет, объединенные каждая с одним из пяти Платоновых тел, определяя таким образом размеры сфер и ограничивая их число шестью. По этой модели Кеплер расчитал расстояние от каждой планеты до Солнца (Mary Evans / Photo Researchers, Inc.)
Ватикан объявил, что только круговые орбиты являются совершенными; Кеплер на это отвечал, что небесное несовершенство служило Богу для создания лучшей музыки, поскольку Он использовал музыкальную схему для расположения планет и приведения их в движение[246]. Также Кеплер смог усилить утверждения Коперника и Браге о том, что звезды находятся неизмеримо дальше, чем считали раньше. Масштаб вселенной, по Кеплеру, был за пределами возможностей воображения.
Великий философ Блез Паскаль (1623–1662), покинувший науку ради религии, отвечал на эти открытия словами атеиста-вольнодумца в своих “Мыслях”: “Меня ужасает вечное молчание этих безграничных пространств!”[247] Кеплера оно тоже ужасало – ему приписывают восклицание: “Бесконечность невозможно помыслить”. Однако эти открытия скорее усилили, чем ослабили его религиозные взгляды. “Но тому, кто слишком глуп, чтобы понять астрономическую науку, или слишком слаб, чтобы поверить Копернику, не задевая своей веры, я бы посоветовал покончить с изучением астрономии и, прокляв какие ему угодно философские мнения, заняться своими собственными делами, и, прекратив бродить по свету, отправиться домой ковыряться на своем участочке”[248][249].
Эти трое ученых – Коперник, Тихо Браге и Кеплер – заложили основания научной революции XVII века. Хотя к моменту смерти Тихо Браге практически ни один астроном не верил в гелиоцентрическую космологию, все они использовали техники Коперника. Как заметил Оуэн Джинджрич, профессор астрономии в Гарварде, Кеплер, “первый астрофизик”, стал “тем человеком, который в действительности создал систему Коперника в том виде, в котором мы ее знаем”[250]. К моменту смерти Кеплера тридцать лет спустя вся дисциплина уже руководствовалась учением Коперника и приняла не только соображения Тихо Браге о движении звезд, но и теории Кеплера о движении планет. Космология полность преобразилась этими тремя учеными… и появлением телескопа. Но это уже другая история – история Галилея.
Галилей интересуется, давно ли изобрели это устройство.
Вверху слева: Николай Коперник (1473–1543) (Science Source / Photo Researchers, Inc.); вверху справа: Тихо Браге (1546–1601) (Hulton Archive / Getty Images), хорошо заметен его протез для носа; внизу слева: Иоганн Кеплер (1571–1630) (Science Source / Photo Researchers, Inc.); внизу справа: Галилео Галилей (1564–1642) (SPL / Photo Researchers, Inc.)
Людовико отвечает, “что она была не старше нескольких дней, когда я уезжал из Голландии. Во всяком случае, ее как раз только что начали продавать”.
Строки, которые Брехт вкладывает в уста молодому поклоннику, отражают то, что действительно происходило в Голландии, и реакция Галилея в пьесе тоже соответствует историческим фактам. Никогда не занимавшийся ни ремеслом, ни собственным делом, Галилей научился шлифовать и полировать линзы и вскоре собрал превосходный инструмент. Венеция по природным условиям была лишена крепостных стен, что делало жизненно важным раннее предупреждение вражеских нападений. Восьмого августа 1609 года Галилей предстал перед дожем и его двором с приглашением явиться на колокольню собора Св. Марка, чтобы ознакомиться с применением его нового устройства. Как пишет Брайан Клегг, “престарелых сенаторов приходилось удерживать от стычек друг с другом за право взобраться следующим на крышу и обозреть горизонт в поисках кораблей. Они напоминали детей, получивших новую игрушку”[252]. Очень ловко представив изделие, Галилей удвоил свой академический оклад (с 520 флоринов в год до 1000 – эквивалент сегодняшних 300 тыс. долларов)[253], а его профессорский контракт стал пожизненным.
Портреты молодого Галилея изображают его крепким, рыжеволосым, с короткой шеей и грубыми чертами лица: эти характеристики полностью передают его упрямую натуру и жесткую самоуверенность. “Самозабвенный карьерист с умением преподнести себя”[254], он теперь претендовал на авторство изобретения (которое он предпочитал называть “тубусом”), а его уровень в шлифовке линз был столь высок, что до 1630 года никто не мог превзойти его. Однако в действительности до него было еще несколько изобретателей.
Роджер Бэкон в 1268 году был, вероятно, первым человеком на Западе, кто изобрел инструмент для наблюдения на далеком расстоянии, в Китае астрономы придумали что-то подобное еще раньше. Леонардо да Винчи в своих дневниках и записных книжках оставил заметки, которые потенциально могут означать, что он открыл телескоп еще до конца XV века: “Сделать зеркала, чтобы увеличить Луну”, и “для изучения природы планет нужно открыть крышу и направить изображение отдельной планеты на вогнутое зеркало. Отраженное изображение планеты будет показывать поверхность планеты, увеличенной многократно”[255]. С годами, впрочем, голландский шлифовщик линз Ханс Липперсгей стал в общественном сознании главным изобретателем телескопа. В 1608 году он объявил о своем открытии: сочетание выпуклой и вогнутой линз приближает далекие объекты. В сентябре того же года он презентовал трубку с закрепленными в ней двумя небольшими линзами немецкому принцу Морицу Оранскому. К следующему апрелю подзорные трубы продавались в каждой лавке с очками на Понт-Неф в Париже. Голландский прототип давал трехкратное увеличение, очень скоро появились инструменты, способные на более чем двадцатикратное увеличение[256].
Но именно Галилею достались лавры за использование телескопа в исследованиях небес. “Трудно найти более удивительное открытие за всю историю науки, – утверждает Ноэль Свердлоу. – В течение двух месяцев, декабря и января [1609–1610], он сделал больше открытий, изменивших мир, чем кто-либо другой до него или после”[257]. Это гипербола, но вполне допустимая. Через семь месяцев после торжественного представления трубы перед дожем Галилей сжато и сухо описывал свои открытия в Sidereus Nuncius (“Звездном вестнике”, хотя сам Галилей, кажется, подразумевал “Послание звезд”): “Я видел изобилие звезд, звезды, которых не видел никогда ранее и которые превосходят старые, уже известные, десятикратно. Но самое большое потрясение вызовет… то, что я открыл четыре планеты”.
Изобилием звезд, о котором писал Галилей, был Млечный Путь. Телескоп наводил на мысль (чего не могло случиться при наблюдении невооруженным глазом), что у неба есть глубина. Сама идея о том, что Млечный Путь – это не полоска на небе, а множество звезд, скопление бессчетного числа сияющих пятнышек света, поражала воображение.
Планеты, которые разглядел Галилей, были четырьмя главными спутниками Юпитера, сегодня известными как Галилеевы спутники[258]. Открытие доказывало, что у других планет имеются объекты, вращающиеся вокруг них, и оказывало сильную поддержку коперниковской версии солнечной системы: если бы Юпитер был закреплен на хрустальной сфере, эти луны ее бы просто разбили. Телескоп позволил Галилею сделать первые систематические зарисовки Луны, обнаружить фазы Венеры, а также продемонстрировал то, что размер планет значительно больше, чем считалось ранее. Но произошло и еще одно огромное открытие: на Солнце были пятна. Оно было “пятнистым и нечистым” – Галилей смог рассмотреть солнечные пятна. Более того, он наблюдал их перемещение по солнечной поверхности, что означало вращение самого Солнца. Занятый определением периода обращения лун Юпитера (и защитой собственного положения при дворе), Галилей не придал большого значения этим меткам, признавшись, что “он не знал и не мог знать, каков материал этих солнечных пятен”, более всего они напоминали ему облака[259].
Однажды вечером 11 ноября 1572 года Тихо возвращался из обсерватории домой, когда внезапно заметил ослепительный источник света, превосходящий по яркости Венеру. “Заинтересованный, словно громом пораженный, я стоял, пристально всматриваясь вверх, – писал ученый. – Я был в таком замешательстве из-за невероятности происходящего, что переставал верить собственным глазам”. Он позвал слуг, которые подтвердили явление, но, опасаясь групповой иллюзии, Тихо Браге продолжал останавливать крестьян на улице, прося их также сказать ему, что они видят. В течение последующих восемнадцати месяцев свечение оставалось в небе на северо-западе от трех звезд правой части созведия Кассиопеи, где никогда ранее никакой звезды не наблюдалось. Это не было также ни планетой, ни кометой. Иногда источник был настолько ярким, что был виден даже днем, но к декабрю его яркость потускнела до уровня Юпитера, а уже к марту оставалась лишь точка, свет которой постепенно менялся от белого к красному и, наконец, к серому. Тихо Браге наблюдал этот объект вплоть до его полного исчезнования в марте 1574 года.
Будь это новым объектом в небе, потребовался бы пересмотр всей Аристотелевой космологии, поскольку, по Аристотелю, изменения и распад могли случаться только в подлунном мире, все выше было вечным и неизменным. Но что-то в небе, очевидно, тоже менялось; то, что довелось наблюдать Тихо Браге, было колоссальным звездным взрывом, звездой в предсмертной агонии – феномен, который сегодня известен под именем сверхновой.
Браге был последним известным астрономом, работавшим без телескопа, но зато его время ознаменовалось до сей поры не распространенным почтением к фактам, не говоря уж о том, что он был идеальным наблюдателем, его наблюдения невооруженным глазом отличались точностью до угловой минуты, то есть до 1 / 60 градуса (человеческий глаз вообще является превосходным инструментом для больших расстояний, в ясную ночь он способен различить огонек свечи на расстоянии в 7 миль). Тихо Браге тщательно каталогизировал планеты и звезды, последних он смог перечислить около тысячи. В 1573 году он опубликовал памфлет “О новой звезде”, отдав дань благодарности сверхновой, которая создала ему репутацию. На следующий год он произнес приветственную речь перед академической общественностью на латыни по случаю приглашения в Копенгагенский университет:
В наше время Николай Коперник, справедливо названный следующим Птолемеем, путем собственных наблюдений обнаружил нечто, отсутствующее у Птолемея. Он рассудил, что гипотеза Птолемея допускала нечто неприемлемое и противоречащее математическим аксиомам… Тогда он благодаря поразительному уровню своего гения выдвинул собственную гипотезу другого рода и тем самым восстановил науку о небесных движениях так, что никто до него не достигал такой точности в расчетах курсов небесных тел. И хотя некоторые детали у него противоречат физическим принципам, например то, что Солнце покоится в центре вселенной, или то, что Земля, связанные с ней элементы и Луна движутся вокруг Солнца в тройственном движении, а восемь сфер остаются неподвижными, несмотря на это, Коперник не допускает ничего абсурдного с точки зрения математических аксиом[242].
Тихо Браге понимал, что старая система теряет смысл, но ему не хотелось отпускать Землю из ее центрального положения в космосе. Он произвел на свет систему, ставшую известной под его именем, которая напоминала коперниковскую, но имела два центра – Землю и Солнце. Все планеты, кроме Земли, вращались вокруг Солнца, а само Солнце вращалось вокруг Земли – изящный компромисс между Библией и наукой, хотя и необоснованный, с нашей современной точки зрения. Но Тихо Браге был практиком, а не теоретиком и невозмутимо продолжал двигаться дальше.
Его сообщение о сверхновой одновременно заинтересовало и обеспокоило короля Дании Фредерика II – он опасался, что его ведущий астроном захочет покинуть Данию ради более изобильных пастбищ. Король решил даровать Тихо Браге островок Вен (в старом варианте произношения – Гвен), находящийся на полпути между датским островом Зеландией и Швецией, его скалы поднимались отвесно на сотни футов в пределах прямой видимости от новой крепости, которую Фредерик возводил в Эльсиноре. Вместе с островом астроному досталось щедрое пожизненное финансирование, состоящее из ренты домовладельцев острова: в какой-то момент в 1580-х в распоряжении Тихо Браге находился 1 % дохода страны.
Ученый незамедлительно принялся возводить на острове две новые обсерватории: подземный “Замок звезд”, не подверженный никаким штормам, и надземный комплекс “Ураниборг”, названный в честь греческого бога небес. Это сооружение, еще называвшееся Музей (буквально – “храм муз”), могло похвалиться крепостными стенами, павильонами, ботаническими садами, фонтанами, вольером для птиц, типографией, погребами и башнями. Ко времени его завершения “не было на всем свете ничего подобного этому месту”[243].
В ноябре 1577 года Тихо Браге вместе со своими работниками вытягивал рыболовные сети на запруде, когда обнаружил нечто напоминающее другую сверхновую. Когда совсем стемнело, он разглядел красноватый хвост, вытянутый в сторону от Солнца, – легко узнаваемый признак кометы (само слово в греческом значит “волосатый”; Аристотель использовал его, поскольку считал, что кометы – как нам теперь известно, всего лишь комья льда и грязи – выглядят как волосатые звезды). Астроном поспешил в обсерваторию, где определил положение пришельца, вычислив угол и расстояние до ближайших звездных соседей. В течение четырех месяцев он отслеживал движение кометы по небу и обнаружил, что она не имела заметного параллакса (изменение видимого положения объектов относительно объектов фона в зависимости от сдвига головы наблюдателя).
В докладе королю Тихо Браге рассчитал, что комета находилась на расстоянии, более чем в двести тридцать раз превышающем радиус Земли (четырехкратная дистанция до Луны). Хотя расчеты были очень неточными, это убедило ученого (еще больше, чем раньше сверхновая), что Аристотель ошибался – не могли отдельные сферы вращаться над Луной и под ней. Вместо этого он постулировал общую атмосферу, которая охватывала вселенную и в которой в произвольных местах могли возникать сверхновые и кометы. Старое учение о множественных сферах, писал он в 1588 году, “теория, которую ее авторы придумали для соблюдения видимости, существует только в воображении, чтобы движения планет по их орбитам могли быть постигнуты разумом”.
С течением времени Тихо Браге становился все большим чудаком. Он завел карлика по имени Йепп, которого держал за прорицателя и подкармливал за столом лакомыми кусочками, а также ручного лося, который однажды ночью поднялся по ступенькам в пустую комнату и выпил столько пива, что свалился с лестницы, сломал ногу и вскоре умер. Судьба изменила и Браге: в 1588 году умер король Фредерик II (опять же от неумеренного пьянства), следующие девять лет правила череда регентов, поскольку королевскому сыну было всего десять лет. Все они были друзьями Тихо Браге, так что ничего не менялось, но, как только Кристиан IV вступил в свои права, он тут же прекратил покровительствовать полубезумному звездочету, который четверть века жил на всем готовом. Тихо Браге покинул остров вместе со своими учениками, слугами, инструментами и печатным станком и обосновался в католической Праге. Там он построил свою последнюю обсерваторию в замке Бенатки, в 30 милях от города, где и проводил время до самой смерти в 1601 году, сочиняя стихи и подводя итоги своим исследованиям, но не опубликовал больше ни одного слова[244].
За год до своего изгнания с острова Вен Тихо Браге получил дебютную публикацию двадцатипятилетнего немецкого школьного учителя астрономии и математики. Иоганн Кеплер (1571–1630) был близорук, угрюм, безрассуден, рассеян, происходил из бедной и очень неблагополучной семьи (его мать была обвинена в колдовстве, он сам спасал ее от костра). Кроме того, он был гением. Его сочинение Mysterium Cosmographicum не слишком приближало читателя к пониманию вселенной, поскольку придерживалось все той же концепции концентрических сфер, но оно демонстрировало всю мощь мысли автора, который, кстати, помещал Солнце в центр вселенной. Тихо Браге пригласил Кеплера приехать с визитом, но Вен оказался слишком далеко от дома Кеплера в Граце. Впрочем, четыре года спустя, когда датчанин оказался в Праге, такое путешествие уже стало вполне реальным. Когда в 1598 году школа, где преподавал лютеранин Кеплер, оказалась закрытой по приказу эрцгерцога Фердинанда (обучавшегося у иезуитов), жребий был брошен.
4 февраля 1600 года 55-летний Тихо Браге и 28-летний Иоганн Кеплер наконец встретились “лицом к лицу, серебряным носом к чесоточной щеке”[245]. Они провели три беспокойных месяца в компании друг друга (датчанин был подозрителен и скрытен, молодой немец – упрям и придирчив), по окончании которых Тихо Браге настоял, что Кеплер должен дать письменное обязательство не разглашать ничего о работах датского ученого. Когда в том же году главный помощник Тихо Браге уехал в Данию, Кеплер был приглашен на постоянное место. Двое ученых почти не разговаривали друг с другом, за исключением трапез, но тем не менее после смерти Браге Кеплер оказался назначенным на должность императорского математика (Браге сам занял бы эту должность, если бы не был для нее слишком высокомерным аристократом). Кеплер немедленно принялся за работу, используя колоссальный корпус точных наблюдений Браге для разработки собственных теорий, часть которых (например, планетное движение) опровергали идеи его благодетеля.
К 1605 году все основные исследования Кеплера были закончены – эти годы он так упорно работал над своими вычислениями, что, по его собственным словам, “мог бы уже десять раз умереть”. Помехи со стороны наследников Тихо Браге замедлили публикацию, но в 1609 году вышла кеплеровская “Новая астрономия”. Она утверждала два основных принципа: планеты двигались не по окружностям, а по эллипсам, а их скорость варьировалась в зависимости от расстояния от Солнца.
Ватикан объявил, что только круговые орбиты являются совершенными; Кеплер на это отвечал, что небесное несовершенство служило Богу для создания лучшей музыки, поскольку Он использовал музыкальную схему для расположения планет и приведения их в движение[246]. Также Кеплер смог усилить утверждения Коперника и Браге о том, что звезды находятся неизмеримо дальше, чем считали раньше. Масштаб вселенной, по Кеплеру, был за пределами возможностей воображения.
Великий философ Блез Паскаль (1623–1662), покинувший науку ради религии, отвечал на эти открытия словами атеиста-вольнодумца в своих “Мыслях”: “Меня ужасает вечное молчание этих безграничных пространств!”[247] Кеплера оно тоже ужасало – ему приписывают восклицание: “Бесконечность невозможно помыслить”. Однако эти открытия скорее усилили, чем ослабили его религиозные взгляды. “Но тому, кто слишком глуп, чтобы понять астрономическую науку, или слишком слаб, чтобы поверить Копернику, не задевая своей веры, я бы посоветовал покончить с изучением астрономии и, прокляв какие ему угодно философские мнения, заняться своими собственными делами, и, прекратив бродить по свету, отправиться домой ковыряться на своем участочке”[248][249].
Эти трое ученых – Коперник, Тихо Браге и Кеплер – заложили основания научной революции XVII века. Хотя к моменту смерти Тихо Браге практически ни один астроном не верил в гелиоцентрическую космологию, все они использовали техники Коперника. Как заметил Оуэн Джинджрич, профессор астрономии в Гарварде, Кеплер, “первый астрофизик”, стал “тем человеком, который в действительности создал систему Коперника в том виде, в котором мы ее знаем”[250]. К моменту смерти Кеплера тридцать лет спустя вся дисциплина уже руководствовалась учением Коперника и приняла не только соображения Тихо Браге о движении звезд, но и теории Кеплера о движении планет. Космология полность преобразилась этими тремя учеными… и появлением телескопа. Но это уже другая история – история Галилея.
Так начинается пьеса Бертольда Брехта “Жизнь Галилея”, изначально озаглавленная “Земля движется”. Людовико, молодой человек, ухаживающий за дочерью Галилея, приходит в дом ученого в Падуе (тогда – часть Венецианской республики). Он рассказывает хозяину, в то время профессору математики: “Возьмите, например, эту диковинную трубу, которую продают в Амстердаме… две линзы: одна такая [показывает жестами двоякую выпуклость], а другая – такая [показывает двоякую вогнутость]. Мне говорят: одна увеличивает, а другая уменьшает. Каждый разумный человек, конечно, поймет: они друг дружку должны уравнивать. Неверно! Сквозь эту штуку все видно увеличенным в пять раз. Вот вам и ваша наука”.
В году тысяча шестьсот девятом
Свет истинного знания
Излился на людей
Из города Падуи, из скромной хижины;
Исчислил Галилео Галилей,
Что движется Земля, а Солнце неподвижно[251].
Галилей интересуется, давно ли изобрели это устройство.
Людовико отвечает, “что она была не старше нескольких дней, когда я уезжал из Голландии. Во всяком случае, ее как раз только что начали продавать”.
Строки, которые Брехт вкладывает в уста молодому поклоннику, отражают то, что действительно происходило в Голландии, и реакция Галилея в пьесе тоже соответствует историческим фактам. Никогда не занимавшийся ни ремеслом, ни собственным делом, Галилей научился шлифовать и полировать линзы и вскоре собрал превосходный инструмент. Венеция по природным условиям была лишена крепостных стен, что делало жизненно важным раннее предупреждение вражеских нападений. Восьмого августа 1609 года Галилей предстал перед дожем и его двором с приглашением явиться на колокольню собора Св. Марка, чтобы ознакомиться с применением его нового устройства. Как пишет Брайан Клегг, “престарелых сенаторов приходилось удерживать от стычек друг с другом за право взобраться следующим на крышу и обозреть горизонт в поисках кораблей. Они напоминали детей, получивших новую игрушку”[252]. Очень ловко представив изделие, Галилей удвоил свой академический оклад (с 520 флоринов в год до 1000 – эквивалент сегодняшних 300 тыс. долларов)[253], а его профессорский контракт стал пожизненным.
Портреты молодого Галилея изображают его крепким, рыжеволосым, с короткой шеей и грубыми чертами лица: эти характеристики полностью передают его упрямую натуру и жесткую самоуверенность. “Самозабвенный карьерист с умением преподнести себя”[254], он теперь претендовал на авторство изобретения (которое он предпочитал называть “тубусом”), а его уровень в шлифовке линз был столь высок, что до 1630 года никто не мог превзойти его. Однако в действительности до него было еще несколько изобретателей.
Роджер Бэкон в 1268 году был, вероятно, первым человеком на Западе, кто изобрел инструмент для наблюдения на далеком расстоянии, в Китае астрономы придумали что-то подобное еще раньше. Леонардо да Винчи в своих дневниках и записных книжках оставил заметки, которые потенциально могут означать, что он открыл телескоп еще до конца XV века: “Сделать зеркала, чтобы увеличить Луну”, и “для изучения природы планет нужно открыть крышу и направить изображение отдельной планеты на вогнутое зеркало. Отраженное изображение планеты будет показывать поверхность планеты, увеличенной многократно”[255]. С годами, впрочем, голландский шлифовщик линз Ханс Липперсгей стал в общественном сознании главным изобретателем телескопа. В 1608 году он объявил о своем открытии: сочетание выпуклой и вогнутой линз приближает далекие объекты. В сентябре того же года он презентовал трубку с закрепленными в ней двумя небольшими линзами немецкому принцу Морицу Оранскому. К следующему апрелю подзорные трубы продавались в каждой лавке с очками на Понт-Неф в Париже. Голландский прототип давал трехкратное увеличение, очень скоро появились инструменты, способные на более чем двадцатикратное увеличение[256].
Но именно Галилею достались лавры за использование телескопа в исследованиях небес. “Трудно найти более удивительное открытие за всю историю науки, – утверждает Ноэль Свердлоу. – В течение двух месяцев, декабря и января [1609–1610], он сделал больше открытий, изменивших мир, чем кто-либо другой до него или после”[257]. Это гипербола, но вполне допустимая. Через семь месяцев после торжественного представления трубы перед дожем Галилей сжато и сухо описывал свои открытия в Sidereus Nuncius (“Звездном вестнике”, хотя сам Галилей, кажется, подразумевал “Послание звезд”): “Я видел изобилие звезд, звезды, которых не видел никогда ранее и которые превосходят старые, уже известные, десятикратно. Но самое большое потрясение вызовет… то, что я открыл четыре планеты”.
Изобилием звезд, о котором писал Галилей, был Млечный Путь. Телескоп наводил на мысль (чего не могло случиться при наблюдении невооруженным глазом), что у неба есть глубина. Сама идея о том, что Млечный Путь – это не полоска на небе, а множество звезд, скопление бессчетного числа сияющих пятнышек света, поражала воображение.
Планеты, которые разглядел Галилей, были четырьмя главными спутниками Юпитера, сегодня известными как Галилеевы спутники[258]. Открытие доказывало, что у других планет имеются объекты, вращающиеся вокруг них, и оказывало сильную поддержку коперниковской версии солнечной системы: если бы Юпитер был закреплен на хрустальной сфере, эти луны ее бы просто разбили. Телескоп позволил Галилею сделать первые систематические зарисовки Луны, обнаружить фазы Венеры, а также продемонстрировал то, что размер планет значительно больше, чем считалось ранее. Но произошло и еще одно огромное открытие: на Солнце были пятна. Оно было “пятнистым и нечистым” – Галилей смог рассмотреть солнечные пятна. Более того, он наблюдал их перемещение по солнечной поверхности, что означало вращение самого Солнца. Занятый определением периода обращения лун Юпитера (и защитой собственного положения при дворе), Галилей не придал большого значения этим меткам, признавшись, что “он не знал и не мог знать, каков материал этих солнечных пятен”, более всего они напоминали ему облака[259].