Мы видели, что Коперник делил вполне древний предрассудок о круглых орбитах. Бальи[47] замечает, что доколе оставались подобные мнения, астрономия еще совершенно не вышла из-под влияния греческого.
Коперник, как создатель новой, в некотором смысле ипотетической теории, мог остаться при понятиях древних. Великий Кеплер разрушил последнее звено, коим новая астрономия прикреплена к древней, и таким образом начал ее самобытное, новое развитие, построенное на системе Коперника. Коперник выражал как бы идею, долженствующую развиться; Кеплер – переворот, низвергающий все старое и забежавший века грядущие. Не имея понятия о центральных силах, он провидел тяготение и способ его действия. Не имея ни таблиц логарифмических, ни пособий тригонометрических, он многочисленными наблюдениями, огромными выкладками дошел до законов движения планет, несмотря на худое состояние динамики. Не имея телескопа, он доказывал, что свет планетный отчасти заимствуется от Солнца, а что неподвижные звезды суть не что иное, как солнцы своих систем[48]. Занимаясь сими высокими изысканиями, он нашел, что невозможно, чтоб тело описывало круг от действия одной силы, и что одна сила может токмо сообщать прямолинейное движение телу. Законы планетного движения, называемые в честь его Кеплеровыми, служат одним из краеугольных камней нынешней астрономии. А поелику Земля выполняет все сии законы, то, по наведению, видим, что и она такая же планета, как и прочие. В то время как Кеплер забегал орлиным взором и открытия Гугения и теории Ньютона, явился в Италии энтузиаст Коперника – великий Галилей. Он, мученик новой идеи, Бруно астрономии, с самоотвержением переносил цепи и изгнания. Открытие телескопа дало новые важные доказательства системе Коперника, ибо Галилей узнал, что планеты – тела темные, увидел спутников Юпитера; наконец, фазы Венеры сделали несомненным ее обращение около Солнца. Ибо при движении около Солнца планета не может беспрерывно представлять всю поверхность освещенную Земле (подобно как и Луна). Коперник говорил, что ежели мы не видим фаз Меркурия или Венеры, то это от слабости нашего зрения; телескоп оправдал сие. Приближаясь к Солнцу, Венера представляется в виде серпа, коего концы обращены к востоку; он уменьшается, доколе идет к Солнцу. Но, пройдя оное и наблюдаемая утром, концы серпа обращены к востоку, светлая часть увеличивается по мере удаления и, наконец, вся поверхность освещается. Как же объяснить сие, приняв движение Венеры около Земли?[49] Стоило только теперь улучшить механику и соединить ее с астрономиею, чтоб дойти до всеобъемлющего начала Ньютонова. Так и случилось. Декарт и Гугений – первый своим соединением алгебры с геометриею, второй открытием центробежной силы – развили новую деятельность в астрономии; к усилению оной способствовали: теория маятника, созданная трудами Гугения, приложение ее к астрономическим наблюдениям (о чем еще думал Галилей), открытие Д. Кассини, что фигура Юпитера есть эллипсоид, сжатый у полюсов; открытие Ришера, что размахи маятника в одно время менее числом в Кайенне, нежели в Париже, из чего следует, что напряжение тяжести менее под экватором. Открытие прохождения Меркурия и Венеры[50] по диску солнечному и открыло вращательное движение планет, по их пятнам. Разнообразность и обилие фактов требовало общей, всеобъемлющей теории, и о чем мечтали и Коперник, и Декарт, и Галилей, то вывел и доказал Ньютон. Без теории тяготения солнечная система Коперника все еще могла бы подвергаться сомнению, ибо нельзя было вывести необходимость ее; с открытия сей теории настал новый период астрономии, доселе продолжающийся.
Что будет с телом, когда на него беспрерывно действуют две силы: одна равномерная, сообщившая ему движение, другая равномерно ускоренная, влекущая его к центру Земли? Ньютон открыл, что тело сие будет беспрерывно описывать около Земли эллипсис, в одном из фокусов коего будет Земля. Теперь можно понять движение Луны, и, распространяя закон сей на прочие планеты по 1-му Кеплерову закону, вправе заключить, что они двигаются также вследствие впечатленного движения и другого, влекущего их к центру движения; центр движения есть Солнце, следственно, и сила сия из него действует. Но объяснятся ли из сего начала все явления планетного движения? Известно, например, что движение планеты менее в афелии, более в перигелии. Разумеется, что причину сего надлежит искать в силе, действующей из Солнца (ибо другая сила равномерная, однажды подействовавшая, оставляет сие действие навсегда); а по законам тяжести известно, что сия сила действует обратно пропорционально квадратам расстояний, планета же далее от Солнца в афелии (этот закон справедлив, когда доказано, что тяжесть на Земле и тяготение планет подлежат тем же законам). Сила, находящаяся в Солнце, одинаким ли образом действует на Меркурия и на Сатурна? Анализ разрешил сей вопрос тем, что квадраты времен относятся, как кубы расстояний; снова вышел один из Кеплеровых законов с другой стороны. Так же выводится и закон пропорциональных площадей. Приняв тяготение и открыв его законы, можно вывести из них синтетически не одни общие законы планетного движения, но малейшие возмущения в оном и в движении спутников (например, предварение равноденствий, колебание оси, возмущения в движении Луны…). Тогда поймем форму Земли, сжатую у полюсов, ибо центробежная сила, стремясь отвлечь все вещественные частицы от полюсов движения, скопила их у экватора, и неравномерное распределение тяжести на земной поверхности, ибо сила центробежная должна под экватором уменьшать ее.
Выше теории в науке быть не может, она дает, делает необходимыми все частные явления и сим торжественно подтверждает систему Коперника. «Ею (т. е. теориею тяготения), – говорит Лаплас, – изгнан навсегда эмпиризм из астрономии, которая ныне не что иное, как великая задача механики»[51]. Прибавим здесь еще слова одного астронома: «Таково есть астрономическое умозрение, более и более подтверждаемое новыми открытиями; основываясь на правилах вероятностей, можно предсказать, что и впредь не встретится ни одного явления, которое, не подчиняясь определенным уже законам, разрушило бы прекрасное и прочное здание нынешней астрономии»[52].
В начале прошлого столетия прибавилось еще одно доказательство системы Коперника; скажем об нем, несмотря на то, что она уже нами доказана строже многих истин, в которых никто не сомневается. Очевидность оного обязывает предположить его. Брадлей в 1725 году начал наблюдать годичный параллакс у Дракона, ибо годичный параллакс неподвижных звезд, происходя от движения Земли, должен быть с ним в зависимости. Рассматривая теоретически[53], мы увидим, что наибольшие и наименьшие широты соответствуют противоположениям и соединениям. Из наблюдений Брадлея не вышло сего; наибольшие наименьшие широты соответствовали четвертям, притом найдено, что звезды описывают круг, коего диаметр = 40°. Можно бы было заключить, что не годичный путь Земли изменяет положение светил. Но при подвижности Земли как же объяснить движение звезд, открытое Брадлеем? Когда Ремер и отчасти Кассини открыли, что скорость света есть количество измеримое, следственно, скорость света совокупляется со скоростию Земли, и звезда видима нами не в истинном положении, а по диагонали параллелограмма сил, составленного из двух скоростей, Земли и света, и сия-то диагональ в продолжение года описывает круг (или, точнее, эллипсис) около истинного положения звезды. Явление, решительно необъяснимое без движения Земли.
С самого начала мы говорили о важности соотношения хронологического порядка с логическим, – покажем его теперь. Ясно, что вся история астрономии распадается на три периода. Период первый соответствует собранию фактов – этому анализу, который смотрит на одни части, – их разбирает и располагает только для того, чтоб не растеряться в их множестве, – это период Птоломея, это теория «Альмагесты». Но развиваются потребности высшие, хотят знать от самой природы о ее порядке, но еще не имеют средств; все сводят, все подчиняют общим законам; но еще не все сведено, не все подчиняется – это период переходный, период Коперника и Кеплера. За этим периодом должен следовать общий синтез, всеобъемлющий, исторгнутый из таинств природы и из коего, по законам необходимости, можно вывести все явления; он и был: это век Ньютона, век теории тяготения. Сравните эти три периода с тремя частями, из коих должно состоять, по нашей методе, полное знание, – они сбегаются… Лучшего доказательства методе, которую мы приняли, быть не может: она сливается с теми законами, по коим природа приводит человека к полному познанию.
49
При сем заметим: наблюдая Венеру, когда ее широта = 0 (т. е. в конце июля), следуем за нею; широта увеличивается (до начала октября), достигает 7°55′, потом уменьшается и (в половине ноября) делается опять = 0; следственно, Венера движется по орбите, наклоненной к эклиптике под углом 7°55′; точки, в коих широта = 0, суть узлы, и они очень далеко от того, чтоб быть отдалены друг от друга на 180°, что долженствовало бы быть, ежели бы центр ее движения была Земля.
50
Прохождение Меркурия видел первый Гассенди 7 ноября 1631 г. Вращательное движение Юпитера заметил Д. Кассини в 1665 г.