Вселенная с нуля. От Большого взрыва до абсолютной пустоты - Жак Поль

В 1610 году Кеплер узнал об открытии четырех лун Юпитера и поддержал Галилея в своем труде «Nuncio Sidero» («Звездный вестник»). В этой книге подробно излагаются результаты первых наблюдений Галилея, выполненных им с телескопом. В 1611 году Кеплер первым использовал для лун Юпитера слово «спутник» (satellite, от лат. satelles – сопровождающий). А внедрение телескопа в астрономические наблюдения вдохновило его создать труд по оптике «Dioptricæ» («Диоптрика»).

Кеплер утверждал, что Вселенная подчиняется «гармоническим» законам, намекая на связь астрономии и музыки. В книге «Harmonices Mundi» («Гармония мира»), опубликованной в 1619 году, он снабдил каждую планету музыкальной темой. Разные скорости планет были представлены разными нотами музыкальной гаммы.

Роман Кеплера «Somnium» (Сон) был написан в 1608 году, и опубликован его сыном Людвигом через четыре года после смерти автора в 1630-м. Для того времени это был выдающийся текст – сегодня его жанр определили бы как фантастику. Описывая путешествия с Земли на Луну, Кеплер популяризировал идеи Коперника.

☛ СМ. ТАКЖЕ

Галилей создает первый телескоп (1609)

1637

Cogito ergo sum

Рене Декарт попытался внести математическую ясность в остальные науки, а Блез Паскаль в то же самое время признался, что чувствует себя потерянным перед величием бесконечного мира.

Рене Декарт родился 31 марта 1596 года в Ла-Э-ан-Турен (теперь Декарт, департамент Эндр и Луара, Франция). Блез Паскаль родился 19 июня 1623 года в Клермоне (сегодня Клермон-Ферран, департамент Пюи-ле-Дом, Франция). Эти два великих мыслителя сделали французскую философию XVII века главенствующей в Европе. Часто их противопоставляют друг другу – рационализм Декарта, с его cogito ergo sum («мыслю, следовательно, существую») и любовь к Богу Паскаля. Но оба они были научными гениями Европы, где латынь, язык образованных людей, облегчала быстрое распространение новых взглядов среди просвещенных умов, привыкших делиться идеями и сомнениями.

В 1633 году в Голландии, заканчивая редактирование трактата «Мир, или Трактат о свете»[10], в котором он поддержал гелиоцентрическое учение, Декарт узнал о приговоре Галилею. Обеспокоенный собственной судьбой, он решил отложить публикацию трактата и хотел даже сжечь часть написанного текста. Но в конце концов, в той или иной форме, иногда анонимной, его мысли увидели свет.

Так, в 1637 году Декарт опубликовал «Рассуждение о методе»[11] (с подзаголовком «Как направлять свой разум и отыскивать истину в науках») – философский труд, первые издания которого послужили введением к трем научным трактатам, демонстрирующим применение его метода на практике, – «Диоптрика» (с изложением законов преломления), «Метеоры» (рассуждения о природных явлениях, таких, как облака, дождь, гром) и «Геометрия» (в котором он предложил объединить алгебру и геометрию). Известность этого введения такова, что оно часто рассматривается как отдельная работа, заложившая основы современной науки: Вселенную можно описать посредством математики, все явления должны быть объяснимы с помощью законов природы.

Космология Декарта основана на предположении, что Вселенная бесконечна и заполнена материей. Она содержит три категории объектов: светящиеся (Солнце, звезды), прозрачные (небо) и непрозрачные (планеты, кометы). Вселенная состоит из трех элементов: огня, воды и земли. Частицы земли большие, частицы воздуха средние, а огня – самые маленькие. Все эти частицы соединяются в вихри. Самые быстрые частицы огня концентрируются в центре вихря, образуя звезду. Частицы земли вихрь рассеивает по краям, и они образуют планеты, включающиеся в механическое движение вокруг Солнца. Движение небесных объектов Декарт объяснял наличием у звезды собственного вихря. Кометы он рассматривал как звезды, путешествующие от вихря к вихрю. В итоге Декарт сформулировал умозрительную систему, которая основывалась не на экспериментальном опыте, а на метафизических принципах. Важнейшим вкладом Декарта в науку, помимо открытий в оптике и геометрии, было его учение о сомнении.

В то же самое время, в 1639 году, Блез Паскаль в шестнадцать лет опубликовал эссе о конических сечениях. Затем, чтобы помочь своему отцу, от которого должность суперинтенданта[12] Верхней Нормандии требовала утомительных расчетов, он в 1642 году создал механическое вычислительное устройство – «Паскалину». Выполненная в двадцати экземплярах «Паскалина» стала первой созданной с коммерческими целями настоящей вычислительной машиной.

В 1648 году поднявшись на вершину горы Пюи-де-Дом Паскаль доказал существование атмосферного давления, отметив, что уровень ртути в трубке Торричелли снижался по мере увеличения высоты. Значение этого эксперимента оказалось столь важным, что именем Паскаля, как впоследствии произошло и с именем его младшего коллеги Ньютона, назвали единицу измерения давления в современной Международной системе мер: один паскаль равен одному ньютону на квадратный метр. А в 1654 году Паскаль стал автором научного метода вычисления вероятностей, который играет важную роль в целом ряде современных экономических и социологических теорий.

После происшедшего с ним в конце того же 1654 года несчастного случая с каретой, Паскаль пережил мистический опыт, который подтолкнул его погрузиться в философские и религиозные размышления. Он сблизился с течением янсенистов и стал непримиримым противником картезианского (декартова) подхода. Именно тогда он написал «Письма к провинциалу»[13] и «Мысли»[14] – последнее сочинение было опубликовано лишь через десять лет после смерти ученого в 1662 году. В этой книге предстает человек, столкнувшийся с утратившей смысл природой, раздавленный ее бесконечностью. Его единственной защитой остается торжество разума «над вечным молчанием бесконечных пространств».

☛ СМ. ТАКЖЕ

Новые перспективы (1543)

Вперед к бесконечности (1600)

1671

Ньютон изобретает свой телескоп

Исаак Ньютон сконструировал свой телескоп на основе зеркал – эта технология используется и по сей день, причем в самых современных астрономических наблюдательных приборах.

Исаак Ньютон родился 4 января 1643 года на западе Англии в поместье Вулсторп, близ Грэнтема. Его мать, заметив, что сын явно одарен способностями к учебе, позволила ему закончить школу, чтобы он смог потом учиться в университете. В 1661 году Ньютон поступил в Тринити колледж в Кембридже, где на него обратил внимание профессор математики Исаак Барроу – его кафедру ученый занял в 1669 году.

В 1670 году Ньютону удалось разложить солнечный свет с помощью стеклянной призмы: он сделал вывод, что цвет – свойство света, а не призмы. Открытие того факта, что свет представляет собой спектр цветов, лег в основу современной астрономии: именно анализируя световые послания звезд, астрономы превратились в астрофизиков. Исследование спектра позволяет получить данные о физических процессах внутри источника света – звезды.

В своих трудах о составе света Ньютон показал, почему стеклянные линзы астрономических приборов вызывают хроматические аберрации, которые искажают изображения. Стремясь доказать, что устранить этот дефект вполне возможно, Ньютон сконструировал оптический прибор, на входе которого установил вогнутое зеркало; затем свет направлялся в сторону наблюдателя с помощью небольшого плоского зеркала. В конце 1668 года Ньютон построил свой первый зеркальный телескоп. В 1671-м Королевское общество обратилось к ученому с просьбой продемонстрировать телескоп. Ньютон был заинтересован во внимании этого научного сообщества, в которое он вступил в следующем году, и это побудило его в 1704 году опубликовать «Opticks» – фундаментальный трактат по