Начались мучительные, нескончаемые поиски, долгие и тягостные вычисления. Даже Кеплером завладело уныние. Затем родилась в его голове мысль отойти от круглой орбиты и принять овальную. Но когда Кеплер ставил Солнце в центр эллипса — на пересечении большой и малой осей, — у него ничего не получалось. К тому же при этом пропадало и равенство площадей треугольников.
В конце концов Кеплер поместил дневное светило в один из фокусов эллипса. Это и было венцом долголетних героических усилии — орбита Марса, а с нею и орбиты остальных планет были определены!
Первый закон Кеплера гласит:
Планеты движутся по эллипсам, в фокусе которых находится Солнце.
Второй закон Кеплера:
Радuyc — вектор (линия, соединяющая планету и Солнце) — в равные времена описывает равные площади.
Наконец-то развеяно окончательно в прах двух-тысячелетнее наваждение Аристотелевой механики. Движения планет перестали быть равномерными движениями по кругу. Они стали неравномерными движениями по эллипсу. Это сразу очистило гелиоцентрическую систему от эксцентров и эпициклов. Она предстала теперь в самом простом своем выражении — по одной единственной орбите для каждой планеты.
Покончено было навсегда и с материальными сферами планет. При овальной орбите для хрустальной сферы, естественно, не оставалось места. Единственный возможный логический вывод из законов Кеплера: орбиты планет — воображаемая линия.
Наибольшее счастье Кеплер испытал, когда ему удалось сделать свое самое удивительное открытие, — установить числовую зависимость между расстояниями планет от Солнца и временами их обращения, то-есть длиною их годов.
Третий закон Кеплера:
Квадраты времен обращений планет пропорциональны кубам их средних расстояний от Солнца.
Этот закон связывает все планеты в единую физическую систему. Он может быть выражен по-иному: произведение расстояния планеты от Солнца на квадрат ее линейной скорости одинаково для всех планет.
Спокойный, строгий к себе, готовый к самоотречению Коперник и восторженный Кеплер, — как несходны эти гении! Но не забудем: Кеплер — один из мастеров конечного торжества великого торунца.
В нем было много несгибаемой, воинствующей настойчивости, и это должно было вместе с гениальной силой его ума влечь к нему сердца великих борцов и мыслителей: Карл Маркс, на вопрос о его любимых героях, ответил: «Спартак, Кеплер»[171].
Когда родился Кеплер, Галилео Галилею (1564–1642) было уже семь лет. Это был типичный тосканец — рыжеволосый, кареглазый, экспансивный в минуты удачи, полный меланхолии в тяжелые полосы своей жизни.
Ученую карьеру Галилей начал в двадцать пять лет в Пизе, в захолустном университете. Читал здесь Эвклида, Птолемея, а также астрологию, получая за то гонорар, которым пренебрег бы даже пизанский грузчик.
Молодому профессору пришла мысль продемонстрировать перед своими коллегами-аристотельянцами доказательство неверности одного из механических законов Аристотеля. Греческий философ учил, что тела падают со скоростями, пропорциональными их весу. В присутствии всей университетской корпорации Галилей взобрался на верхушку наклонной пизанской башни и сбросил оттуда два ядра одинакового диаметра, но различного веса — в один фунт и в пятьдесят фунтов. Оба ядра коснулись земли одновременно. По Аристотелю — тяжелому полагалось опередить легкое в пятьдесят раз.
Но опыты Галилея не ограничились этим. Он стал сбрасывать тяжести с разных высот и вывел один из важнейших законов динамики, гласивший: путь, пробегаемый тяжелым телом при падении, пропорционален квадрату времени.
Таким образом, тело, падая, движется не равномерно, как утверждали аристотельянцы в течение двух тысячелетий, а ускоряя свое падение.
Опыты Галилея нанесли аристотелевской механике жесточайший удар, но молодой ученый поставил себя в очень трудное положение. Вместо ожидаемых поздравлений воитель научной истины встретил самый холодный прием. Его сразу возненавидели церковники, иезуиты, схоласты, увидевшие в опытах Галилея подрыв устоев веры.
Галилей покинул Пизу. В 1592 году ему предложили кафедру в богатом университете Венецианской республики, в Падуе.
171