2. Содержание Mysterium

Если отбросить в сторону тему безумия, первая книга Кеплера содержит семена его главных будущих открытий, в связи с чем я должен кратко изложить ее содержание.

Mysterium имеет увертюру, первую и вторую часть. Увертюра состоит из Предуведомления Читателю, которое я уже обсуждал, и первой части, являющейся наполненной энтузиазмом и четких, недвусмысленных публичных заверений в верности Копернику[203]. Так случилось, что это было первым и однозначным публичным заявлением со стороны профессионального астронома, появившимся в печатном виде через пятьдесят лет после смерти каноника Коппернигка, равно как и началом его посмертного триумфа[204]. Галилео Галилей, старше Кеплера на шесть лет, и астрономы типа Маэстлина про Коперника все еще помалкивали, а если и соглашались с ним, то приватно. Кеплер собирался прибавить к своей главе доказательство того, что между учением Коперника и Святым Писанием никаких разногласий нет; но глава теологического факультета университета в Тюбингене, чье официальное согласие на публикацию книги еще нужно было получить, указал молодому автору оставить какие-либо теологические размышления и – в традициях знаменитого предисловия Осиандра – рассматривать гипотезу Коперника как чисто формальную и математическую[205]. В соответствии с этими пожеланиями, Кеплер отложил свои теологические апологии для последующей работы, но в остальном поступил абсолютно противоположно тому, что ему порекомендовали, заявив, что коперниканская система является буквально, физически и неопровержимо истинной, "неистощимым сокровищем истинно божественного воззрения на замечательный порядок мира и всех тел в нем". Эти слова звучали словно фанфары во славу нового и славного гелиоцентрического мира. Аргументы в пользу этого мира, приведенные Кеплером, в основном можно найти в Narratio Prima Ретикуса, которую Кеплер перепечатал в качестве приложения к Misterium, чтобы не заставлять читателя продираться сквозь нечитаемый труд Коперника.

После этой увертюры Кеплер переходит к своему "головному доказательству", что планетные сферы отделяются одна от другой, или же огораживаются пятью совершенными телами. (Понятное дело, он не имел в виду того, что эти дела на самом деле присутствуют в космосе, не верил он, как мы еще увидим, и в существование самих сфер). Грубо говоря, "доказательство" состоит из вывода, что Господь мог создать только совершенный мир, и, поскольку существует только лишь пять совершенных тел, они обязательно должны были размещаться между шестью планетными орбитами, "куда они превосходно подходили". На самом деле, они никак не подходили никак, о чем вскоре молодой автор должен был узнать к собственному ужасу. Опять же, планет было не шесть, а девять (не говоря уже о небольшой стайке мелюзги – астероидов между Юпитером и Марсом), но Кеплеру еще повезло, что в течение его жизни Уран, Нептун и Плутон еще не были открыты.

В следующих шести главах (с III по VIII) нам объясняется, почему имеется три планеты за пределами и две внутри пределов земной орбиты; почему эти орбиты размещены именно там, где они располагаются; почему куб лежит между двумя самыми отдаленными планетами, а октаэдр между двумя самыми внутренними; какие сходства и симпатии существуют между различными планетами и телами, и так далее – все это были дедукции a priori, полученные прямиком из тайных мыслей Творца, и поддержанные причинами столь фантастическими, что с громадным трудом верится, что мы слушаем одного из основателей современной науки. Например, такое:

Правильные тела первого порядка (то есть те, которые располагаются снаружи от земной орбиты) имеют в своей натуре то, что они способны стоять прямо, а вот тела второго порядка обладают способностью плавать. Так что, если последние станут на одной из своих сторон, а первые – на одном из своих углов, тогда в обоих случаях глаз стыдится уродства такого вида.

С помощью подобного рода аргументов юный Кеплер продвигается в доказательстве всего, во что он верит, и веря во все, что он доказывает. Девятая глава имеет дело с астрологией, десятая – с нумерологией, одиннадцатая – с геометрическим символизмом Зодиака; в двенадцатой автор ссылается на пифагорейскую гармонию сфер, выискивая корреляции между своими совершенными телами и гармоническими интервалами в музыке – только все это было еще одним украшением к мечте. На этой ноте первая половина книги заканчивается.

Вторая половина уже другая. Я говорил о произведении в двух частях, поскольку они написаны в самых различных настроениях и тональностях, объединены они только своим общим лейтмотивом. Первая часть по духу своему средневековая, априорная и мистическая; вторая – современная и эмпирическая. Mysterium является превосходным символом великого водораздела или же поворотного пункта в нашей истории.

Параграф, открывающий вторую половину книги, должно быть, стал шоком для читателей:

То, что мы имели до сих пор, служило только лишь для поддержки нашего тезиса посредством аргументов вероятности. Теперь же нам необходимо направиться к астрономическому определению орбит и к геометрическим рассмотрениям. Если все это не подкрепит наших тезисов, тогда все наши предыдущие усилия, вне всякого сомнения, будут затрачены понапрасну.

Так что, все божественные вдохновения и априорная уверенность были всего лишь "вероятностями", а об их истинности или недостоверности необходимо было принимать решение на основе наблюдаемых фактов. Без перехода, одним неожиданным прыжком, мы пересекли границу между метафизическими спекуляциями и эмпирической наукой.

Теперь Кеплер подходил к делу серьезно: он проверял пропорции собственной модели Вселенной в соответствии с данными наблюдений. Поскольку планеты вращаются вокруг Солнца не по круговым, но имеющим форму овала орбитам (которые Первый Закон Кеплера, спустя несколько лет идентифицирует как эллипсы), расстояния от каждой планеты до Солнца изменяется в определенных пределах. Эти вариации (или же эксцентриситет) Кеплер учитывал, назначая для каждой планеты сферическую раковину достаточной толщины, чтобы разместить овальную орбиту между ее стенками (см. Выше изображения модели кеплеровской вселенной). Внутренняя стенка представляет минимальное расстояние от планеты до Солнца; внешняя стенка – максимальное расстояние. Сферы, как уже упоминалось, не рассматривались как физически реальные, но всего лишь как пределы пространства, назначенного для каждой орбиты. Толщина каждой раковины и интервалы между ними укладывались в соответствии с расчетами Коперника. Располагались ли они таким образом, чтобы пять тел можно было точно разместить между ними? В Предисловии Кеплер со всей верой заявил, что да. А теперь он обнаружил, что они поместиться не могут. Неплохое соответствие имелось для орбит Марса, Земли и Венеры, но вот для орбит Юпитера и Меркурия – уже нет. Проблему с Юпитером Кеплер отбросил вместе с разоруживающим примечанием, что "никто и не станет этому дивиться, учитывая громадное расстояние". Что же касается Меркурия, он честно прибег к обману[206]. Все это напоминало крокет из "Алисы в стране чудес", только мяч катали сквозь движущиеся небесные воротца.

В последующих главах Кеплер испытывает различные методики объяснения оставшихся несоответствий. Причина провала могла лежать либо в самой модели, либо в данных Коперника; так что автор, естественно, предпочел обвинить последнего.. Во-первых, он выявил, что Коперник поместил в центре Вселенной не совсем Солнце, но центр земной орбиты, "для того, чтобы избежать неприятностей и не путать уважаемых читателей, слишком сильно отходя от Птолемея". Кеплер предпринял попытку исправить это, надеясь тем самым получить побольше предпочтительного Lebensraum (жизненного пространства – нем.) для своих пяти совершенных тел. К сожалению, его математических знаний было еще не достаточно для этой проблемы, потому он и обратился за помощью к своему старому учителю, Маэстлину, который охотно согласился. Только новые данные Кеплеру никак не помогли; тем не менее, он одним заходом, и практически по недосмотру, сдвинул центр Солнечной системы именно туда, где тот и должен был находиться. Это было первым серьезным побочным продуктом этой призрачной гонки.

Его вторая попытка исправить несоответствие между своей мечтой и данными наблюдений касалась Луны. Следовало ли включать ее орбиту в толщину земной сферы или нет? Кеплер честно заявил своим дорогим читателям, что ему следует выбрать ту гипотезу, которая лучше всего соответствует его планам; ему необходимо всандалить Луну в земную раковину или же изгнать ее во внешний мрак, либо же позволить, чтобы орбита нашего вечного спутника болталась на полпути, вот только не имелось никаких априорных причин в пользу любого из этих решений. (Кеплеровские доказательства a priori, в большей степени обнаруживались a posteriori[207]). Только никакие подтасовки с Луной никак не помогали, в связи с чем юный Кеплер предпринял фронтальную атаку против данных Коперника. С восхитительным нахальством он объявил их настолько ненадежными, так что собственные результаты Кеплера были бы крайне подозрительными, если они совпадали с коперниковскими. Ненадежными были не только таблицы; сам Коперник был не только неточным в своих наблюдениях, о чем сообщал Ретикус (у которого Кеплер брал длинные, осуждающие цитаты); но ведь старый каноник еще и мухлевал:

Насколько по-человечески слабым был сам Коперник, принимая данные, которые, в определенных пределах, соответствовали его желаниям и служили его цели, внимательный читатель Коперника может проверить самостоятельно… Он отбирает наблюдения из Птолемея, Вальтера и других с тем, чтобы сделать свои расчеты полегче, и он не стесняется пренебречь часами или изменить время при наблюдениях, рано как и четвертыми долями углового градуса.

Через двадцать пять лет Кеплер сам с усмешкой прокомментирует свой первый выпад против Коперника:

После всего, мы же поприветствуем пацана трех лет, который решит сражаться с великаном.

Пока же что, в первых двух десятках глав своей книжки Кеплер был занят нахождением причин для количества и пространственного распределения планет. Удовлетворив самого себя (если не собственных читателей) тем, что пять совершенных тел предоставляют все ответы, и что все существующие нестыковки получились по причине неправильных данных Коперника, автор теперь обращается к совершенно иной, но более обещающей проблеме, которую никто из астрономов до него не поднимал. Кеплер начал поиски математических связей между расстоянием от планеты до Солнца и длиной ее "года", то есть, времени, необходимого для полного обращения.

Эти периоды были, естественно, с достаточной точностью известны еще с древних времен. Если округлить, Меркурию нужно было три месяца, чтобы сделать полный оборот; Венере – семь с половиной месяцев; Земле – год; Марсу – два года; Юпитеру – двенадцать лет, ну а Сатурну – тридцать земных лет. Таким образом, чем большим было расстояние от планеты до Солнца, тем больше времени требовалось на то, чтобы завершить оборот вокруг светила; но это является правдивым только в приближении: точного математического соотношения как раз и не хватало. Сатурн, к примеру, находится в пространстве вдвое дальше по сравнению с Юпитером, следовательно, для завершения полного оборота ему необходимо было бы в два раза больше времени, то есть, двадцать четыре года; на самом же деле полный оборот Сатурн совершает в тридцать лет. То же самое является правдой и для других планет. Если мы путешествуем от Солнца в глубины космоса, скорость перемещения планет по своим орбитам делается меньше и меньше. (Чтобы высказать проблему совершенно четко: им не только необходимо преодолеть большее расстояние для того, чтобы завершить окружность, но они еще и движутся на этом пути с меньшей скоростью. Если бы они перемещались с одинаковой скоростью, Сатурну, с его орбитой, вдвое длинной по сравнению с орбитой Юпитера, нужно было бы в два раза больше времени на все путешествие; на самом же деле ему необходимо в два с половиной раза больше).

Никто до Кеплера не задавался вопросом, почему все это должно было быть именно так, равно как никто до него не задавался вопросом, а почему это планет всего шесть. Как оказалось, этот второй вопрос оказался с научной точки зрения совершенно бесплодным[208], зато первый – дал массу плодов. Кеплер дал следующий ответ: должна существовать некая исходящая из Солнца сила, которая и движет планеты по их орбитам. Внешние планеты движутся медленнее, потому что движущая сила слабеет пропорционально расстоянию, точно так же, как сила света".

Будет очень сложно переоценить революционную значимость этого предложения. Впервые со времен античности была сделана попытка не только описать движения небесных тел в геометрических терминах, но и приписать им физическую причину. Мы прибыли в такое место, где астрономия и физика встретились вновь, после развода длиной в две тысячи лет. Это же объединение двух половинок расщепленного разума дало результаты, сравнимые с взрывом. Оно привело к появлению трех законов Кеплера, столпов, на которых Ньютон выстроил современную Вселенную.

И вновь мы очутились в очень выгодном положении, поскольку имеем возможность, словно в замедленном фильме, проследить за тем, что привело Кеплера к этому решающему шагу. В приведенном ниже ключевом пассаже из Mysterium Cosmographicum, индексные ссылки принадлежат самому Кеплеру, и они относятся к Примечаниям во втором издании книги.

Если мы желаем подобраться поближе к истине и установить некоторые связи в пропорциях [между расстояниями и скоростями планет], тогда нам необходимо сделать выбор между двумя предположениями, либо душиⁱⁱ, которые приводят планеты в движение, делаются менее активными, чем далее планета отдалена от Солнца; либо же в центре всех орбит существует только одна движущая душаⁱⁱⁱ, и это Солнце, которое движет планетой тем более активно, чем ближе находится от него планета, но чья сила как бы истощается, когда действует на внешние планеты по причине больших расстояний и ослабления действующей силы.

Во втором издании книги, к этому фрагменту Кеплер сделал следующие примечания:

(ii) То, что подобные души не существуют, я уже доказал в своей Astronomia Nova.

(iii) Если мы заменим слово "душа" словом "сила", тогда мы придем к принципу, который лежит в основе моей физики небес в Astronomia Nova… Когда-то я крепко верил в то, будто бы силой, мотивирующей движение планет, является душа… Но когда я рассматривал проблему того, что эта причина движения ослабевает пропорционально расстоянию, точно так же как солнечный свет ослабевает пропорционально расстоянию от солнца, я пришел к выводу, что сила эта должна быть чем-то существенным – "существенным" не в буквальном смысле этого слова, но… таким же образом, когда мы говорим, что свет является чем-то существенным, понимая под этим несущественную общность, исходящую из существенного тела.

Мы становимся свидетелями робкого проявления современной концепции "сил" и "излучающихся энергий", которые, в одно и то же время, являются и материальными, и нематериальными, ну и, говоря в общем, такие же неопределенные и ставящими в тупик, как и те мистические концепции, которые они должны были заменить. Когда мы прослеживаем работу мыслей Кеплера (или Парацельса, Гилберта, Декарта), нам следует понять обманчивость верований, будто бы в каком-то моменте между Возрождением и Просвещением человек стряхнул с себя "суеверия средневековой религии", словно вылезший из воды щенок, после чего зашагал по новенькой дороге Науки. Внутри этих умов мы не найдем неожиданного разрыва с прошлым, но постепенную трансформацию символов их космического опыта – из anima motrix в vis motrix, из движущего духа в движущую силу, из мифологического представления в в математические иероглифы – трансформация, которая так никогда не была завершена и, будем надеяться, так никогда и не завершится.

И вновь все детали теории Кеплера были совершенно неверными. Движущая сила, которую автор приписал Солнцу, не походила на притяжение; скорее уж, она походила на кнут, подгоняющий ленящиеся планеты на их пути. И в результате, первая попытка Кеплера сформулировать закон, объединяющий относительные расстояния планет от Солнца с периодами их вращения была, вполне понятно, ошибочной, так что ему самому пришлось это отметить. Но тут же, со страстным желанием, автор прибавляет:

Хотя это и предполагалось с самого начала, тем не менее, мне не хотелось бы скрывать эту занозу до следующего удобного случая. Дай Боже дожить нам до дня, когда оба набора чисел будут согласованы! (…) Моей единственной целью остается то, чтобы другие могли чувствовать себя стимулированными на поиски решения, путь к которому я открыл.

Но именно Кеплер , уже под конец жизни, открыл верное решение: это был его Третий Закон. Во втором издании Misterium автор добавил примечание к фразе "Дай Боже дожить нам до дня…" Звучит это примечание так:

Мы дожили до этого дня спустя двадцать два года и радуемся этому, по крайней мере, сам я радуюсь; надеюсь, что Маэстлин и многие другие (…) разделят мою радость.

Заключительная глава Misterium представляет собой возврат на средневековый берег потока размышлений Кеплера. Сам он описывает содержание главы как "десерт после столь существенных блюд" и занимается в ней небесными созвездиями в первые и последние дни существования мира. Здесь нам дается многообещающий гороскоп для дня Творения, которое было начато в воскресенье, 27 апреля 4977 года до Рождества Христова; а вот в отношении последних дней Кеплер говорит скромно: "Я не счел возможным вычислить конец движений из свойственных им причин".

На этой детской нотке Кеплер заканчивает первую книгу – мечту о пяти совершенных телах, определяющих схему Вселенной. История мысли знает множество пустых истин и плодотворных ошибок. Оказалось, что ошибка Кеплера принесла исключительные плоды. "Направление всей моей жизни, моих исследований и работ были определены этой маленькой книжечкой", - написал Кеплер спустя четверть века. "Почти все книги по астрономии, которые я опубликовал после того, были связаны с той или иной из основных глав этой книжечки, и все они представляют собой ее более развернутое изложение или завершение". Когда до автора дошла парадоксальная природа этого высказывания, он прибавил:

Пути, посредством которых человечество приходит к озарениям в плане небес, мне кажутся такими же стоящими для рассмотрения, как и сами эти проблемы.