Следующее за окончанием университета лето 1595 года Кеплер проводит в поисках закономерностей размеров орбит известных светил. После тщательных раздумий и бесчисленных попыток связать вселенскую гармонию с геометрией ему в голову приходит прекрасная идея о том, что между размерами орбит и пятью платоновыми многогранниками[20] есть связь: «Орбита Земли есть мера всех орбит. Вокруг нее опишем додекаэдр. Описанная вокруг додекаэдра сфера есть сфера Марса. Вокруг сферы Марса опишем тетраэдр. Описанная вокруг тетраэдра сфера есть сфера Юпитера. Вокруг сферы Юпитера опишем куб. Описанная вокруг куба сфера есть сфера Сатурна. В сферу Земли вложим икосаэдр. Вписанная в него сфера есть сфера Венеры. В сферу Венеры вложим октаэдр. Вписанная в него сфера есть сфера Меркурия»23. Для наглядности он даже поместил Солнце в центр мира, что означало возвращение отвергнутых Коперником эквантов. Но это пустяки по сравнению с тем, что его система отвечала на вопрос, почему орбиты планет имеют именно такой радиус, а не другой, и почему планет именно шесть.
Кеплер снова и снова, дни и ночи напролет тщательно проверяет свои расчеты. Почти все сходится, а остальное он списывает на неточности измерений. Он вдохновлен и счастлив. В 1596 году Кеплер публикует книгу, где повествует о своих открытиях. Она называется «Тайна мироздания».
Вот что писал Кеплер о своей первой книге спустя много лет: «Словно оракул с небес продиктовал мне главы этой книжки, так все они, по общему признанию, были превосходны и отвечали истине… Мне самому, в течение вот уже 25 лет работающему над преобразованием астрономии (начатым знаменитым благородным датским астрономом Тихо Браге), главы этой книжки не раз освещали путь. Почти все астрономические труды, которые я опубликовал за это время, берут свое начало в той или иной главе моей первой работы и поэтому могут рассматриваться как более подробное или более полное изложение этих глав»24.
«Тайна мироздания» пользовалась большим успехом, породив как волны восторгов, так и потоки критики. Во втором издании Кеплер совершенствует свою систему, исправляет некоторые ошибки, допущенные в первом издании, и точнее подгоняет теорию под наблюдения.
В 1596 году один из экземпляров своей книги Кеплер посылает Галилео Галилею, другой – тогда уже знаменитому астроному Тихо Браге. Галилей в ответном письме похвалил этот труд, хотя, по-видимому, читал его не очень внимательно. Также он написал, что на руках у него есть доказательства истинности гелиоцентризма, но он не решается их публиковать, ибо запуган судьбой Коперника, осмеянного и отверженного (и не зря: через четыре года на костре святой инквизиции будет сожжен ярый последователь Коперника Джордано Бруно, вклад в астрономию которого сомнителен, а многие мировоззренческие утверждения и вовсе абсурдны, но все же этого явно не достаточно, чтобы поплатиться жизнью).
В отличие от Галилея, Браге в ответном письме Кеплеру выразил сожаление о потраченном молодым человеком времени на бесплодное следование системе Коперника. Возможно, тут сказался тот факт, что Браге создал свой вариант системы мироустройства. (Недовольство системой Птолемея было повсеместным. Почти каждый уважающий себя астроном создал в те годы свою модель мира.) Согласно этой системе все планеты вращаются вокруг Солнца, но само Солнце вращается вокруг Земли, находящейся в состоянии покоя. И все же, несмотря на научные разногласия, Браге высоко оценил математические способности Кеплера и, отчаянно нуждаясь в талантливом помощнике, предложил ему сотрудничество. Он звал его дважды. В первый раз Кеплер отказался, но во второй согласился, потребовав жалование, достаточное для переезда и обеспечения семьи. В это время в Граце начались гонения на протестантов, и церковь поставила Кеплеру ультиматум: или он примет католическую доктрину, или его ждет изгнание из города. Таким образом, предложение Браге оказалось весьма кстати, и в 1600 году ученые начали совместную работу в Праге.
20
Так называют выпуклые многогранники, состоящие из правильных многоугольников: это тетраэдр, гексаэдр, октаэдр, додекаэдр, икосаэдр.