Техника - молодёжи 1978-11, страница 43

КОРИФЕИ НАУКИ

мому, он был первым, кто понял, что способствовать росту человеческих знаний можно, не только публикуя открытия и верные результаты, но и, может быть, в еще большей мере, показывая, как достигались открытия, описывая и анализируя все ошибочные пути.

♦ ...Я считаю, — писал Кеплер, — что те пути, с помощью которых люди приобрели знания о небесных явлениях, не менее достойны вое хищения, нежели сами открытия...»

Книга Кеплера стала наиболее аргументированным обоснованием системы Коперника. В ней он вы сказал предположение о том, что каждая планета движется по своей орбите под влиянием Солнца. Из этого предположения он впоследствии извлек свой знаменитый закон движения планет. В руках Ньютона оно превратится в закон всемирного тяготения.

Выход книги, защищающей учение Коперника, был достаточным поводом для того, чтобы католическая церковь добилась увольнения с работы протестанта Кеплера. Это был один из тех случаев, когда действия клерикальной реакции обернулись на пользу науке. Кеплер не нашел лучшего выхода, чем переезд в Прагу к Тихо Браге, который исхлопотал для него должность императорского математика.

Смерть Тихо Браге оборвала их плодотворную совместную работу.

Однако, по существу, их сотрудничество как бы продолжалось. Кеплер по завещанию Тихо Браге продолжал публикацию его таблиц. А эти таблицы давали Кеплеру тот бесценный экспериментальный материал, над которым свыше четверти века он трудился, чтобы отыскать неведомые законы, управляющие движением планет.

Кеплер продолжил изучение орбиты Марса, начатое им еще при

жизни Тихо Браге. Зная уже, что круговые орбиты Коперника, сим метричные относительно Солнца, не обеспечивают нужной точности совпадения с наблюдаемым движением планет, Кеплер вернулся к идее Птолемея о том, что центры круговых орбит могут быть смещен»,I от носительно Солнца. Для вычисления нужно было знать величину и направление этого смещения. Этого не знал никто. Оставался метод проб. Кеплер проделал 70 таких попыток, каждая из которых требова ла сложных и утомительных вычислений. Задача состояла в том, чтобы, подобрав исходное положение центра орбиты в соответствии с таб лицами наблюдений, вычислить и сравнить с таблицами последующее движение планеты.

Наконец Кеплеру удалось добиться хорошего совпадения с наблюдаемыми долготами Марса. Но радость была преждевременной, ибо ошибка при вычислении его широт оказалась слишком большой.

Кеплер продолжил свои поиски н после изнурительного труда добился одновременного совпадения вы числений и измерений как по долготам, так и по широтам.

Однако и теперь радость была преждевременной. Тщательная проверка показала, что хорошее совпа дение достигается не вдоль всей орбиты. На отдельных ее участках расхождения достигали восьми угловых минут (примерно четыре десятитысячные доли окружности).

Кеплер знал искусство Тнхо Бра-го и не мог поверить, что тот допустил даже эту ничтожную ошибку. Ни авторитет Птолемея, нн его собственная теория не могли усто ять перед таблицами Тихо.

Кеплер считал, что правильная теория должна приводить к точному совпадению с реальностью, отраженной в этих таблицах. И он

принялся за новую работу. Требовалось узнать истинную форму орби ты Марса.

Кеплер придумал, как это сделать на основе тех же тяблиц. Это была циклопическая работа, ибо сначала нужно было из этих таблиц установить неизвестную еще форму орбиты Земли.

Решая эту задачу, Кеплер обнаружил, что скорость движения Земли по орбите не постоянна. Зимой она движется быстрее, чем летом.

Исходя из своих смутных пред ставлений о том, что планеты движутся под влиянием Солнца, и из анализа вычисленных нм положений Земли при ее движении вокруг Солнца, Кеплер открыл простой закон: радиус-вектор планеты (то есть линия, соединяющая ее с Солнцем) описывает равные площади за равные времена.

Теперь этот закон называется вторым законом Кеплера. А тот, который мы называем первым, еще ожидал своей очереди.

Не круг, а эллипс!

Покончив с движением Земли, Кеплер вернулся к Марсу. Вычислив по таблицам Тихо Браге сорок положений планеты, Кеплер получил кривую опальной формы и безуспешно пытался выразить ее математической формулой. Он писал, что трудность этой задачи сводит его с ума.

Эксцентрическая круговая орбита Птолемея на некоторых участках расходилась с построенной им ор битой на восемь угловых минут, причем наиболее близкий по форме круг был шире истинной орбиты. Хорошо изученный еще греческими математиками эллипс тоже не под ходил. Наиболее близкий эллипс был немного уже, чем орбита, и

- * . С «оМ

Cv^TiMS МПРА ТРголйм»?я