Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона Калюжный Дмитрий

Европейская астрономия до XV века

Не подлежит никакому сомнению, что европейские народы заимствовали свои астрономические сведения от арабов. Астролябия, изобретенная византийцами главным образом с целью точного определения времени, была заимствована Европой через арабов в XI столетии. В XII столетии были переведены с арабского несколько астрономических трактатов и «Альмагест».

В XIII веке в Толедо сообщество европейских и мавританских ученых, трудами которых руководил король Кастильский, составило «Альфонсовы таблицы» (1252), – планетные таблицы, заменившие сильно устаревшие птоломеевы расчеты. Тогда же западные астрологи получили для своих вычислений подробные руководства с Востока. Приблизительно тогда же англичанин Сакробоско (Джон Голливуд, умерший в 1256) обнародовал свой «Трактат о планетном круге», в котором были собраны все необходимые для изучения астрономии геометрические сведения; трактат сделался классическим руководством в университетском преподавании.

Альфонс X, король Кастильский (1226–1284) был знаменит своими материальными пожертвованиями в пользу астрономии, а еще более тем, что едва ли не первым понял несообразность птолемеевой системы. Рассказывают, что круги и эпициклы Птолемея надоели ему до того, что он заявил: «Можно было бы создать мир по простейшему плану». Он собрал в Толедо знаменитых астрономов своего времени – христиан, иудеев и мавров, и поручил им исправить арабские астрономические таблицы, сделанные «по Птолемею». Все это не мешало ему твердо верить астрологии.

Как видим, это европейское достижение – «Альфонсовы таблицы» – явилось миру в Испании, населенной прежде всего арабами. Таблицы явились в свет в 1252 году, в тот самый день, в который Альфонс наследовал трон своего отца, а впервые были напечатаны в Венеции в 1483 году.

В XIV столетии работы в области астрономии в Европе практически не проводились. Возможно, это связано с пандемиями чумы этого времени. И тогда и позже суеверные люди считали, что «заразу» приносят кометы и метеориты.

Астрономия XV и XVI веков

В XV веке исследования начались в Германии. Родоначальником знаменитых немецких астрономов был Георг Пеурбах (1432–1461), уроженец маленького верхнеавстрийского городка. Он учился в венском университете (основанном в 1365) под руководством Иоганна Гмунденского и в конце концов стал преемником своего учителя в университете. Пеурбах был превосходным наблюдателем; он занимался преимущественно проверкой данных древних астрономов и исправил прежние переводы «Альмагеста».

Ни телескопов, ни зрительных труб все еще не было.

Пеурбахом написана «Теория планет», которая была принята в качестве руководства для преподавания астрономии; он также положил начало новой тригонометрии. Эту его работу завершил Региомонтан, самостоятельно отыскавший те методы, которые были придуманы арабами, но еще не были известны на Западе.

Иоганн Мюллер, называемый обыкновенно Региомонтаном[30] (1436–1476), был наиболее выдающимся учеником Пеурбаха. Он поступил к Пеурбаху на пятнадцатом году своей жизни, с намерением посвятить себя астрономии, и после смерти учителя занялся осуществлением задачи, которую тому не довелось выполнить. Он изучил греческий язык и перевел на латынь не только «Альмагест», но и много физических сочинений, важнейшие из которых – «Пневматика» Герона, трактаты о музыке и оптике Птолемея и некоторые работы Аристотеля. Перевод сочинения Архимеда (принадлежащий Герхарту Кремонскому) был тоже исправлен им.

В 1471 году Региомонтан поселился в Нюрнберге, где в богатом аристократе Вальтере нашел не только щедрого покровителя наук, но и способного и прилежного ученика. Устроенная ими обоими обсерватория была первой в Западной Европе. Наблюдения, произведенные здесь, дали Региомонтану такую славу, что папа Сикст IV вызвал его в Рим для обсуждения исправления календаря и даже сделал его регенсбургским епископом, но в Риме ему не пришлось долго пожить. Он умер в 1476 году, и работа по улучшению календаря осталась невыполненной еще в течение 100 с лишним лет.

Быстрое распространение сочинений Пеурбаха и Региомонтана и влияние, которое они оказали, можно объяснить только сильным интересом, который возбуждала в то время астрология. Надо заметить, что вплоть до XVIII века астрономы могли добывать себе средства существования, находить покровителей и обеспечивать продажу своих сочинений только потому, что сведения о небесных явлениях считались в то время необходимыми для предугадывания будущей судьбы людей. Если бы эта иллюзия не была повсеместной, то Пеурбах и Региомонтан именно в силу своего умственного превосходства остались бы одинокими и неизвестными.

Сам Региомонтан до того верил астрологии, что в одном из своих сочинений сказал: «Я тружусь единственно для великого искусства». В своих Эфемеридах на 1499 год он определял положения Луны, благоприятные для кровопускания, и объяснял, какие знаки зодиака оказывают влияние на разные части человеческого тела.

Его талантливый ученик Бернгард Вальтер (1430–1504) продолжал проводить наблюдения на Нюрнбергской обсерватории до конца своей жизни. Его сочинения, как и сочинения Региомонтана, были выброшены невежественным душеприказчиком, а драгоценные астрономические инструменты, вновь изобретенные или значительно усовершенствованные, были проданы в лом как старая медь.

Пеурбах, Региомонтан и Вальтер – последние выдающиеся астрономы, умершие с твердою верой в Птолемея. Но, с другой стороны, они же сами своими точными и многочисленными наблюдениями подготовили падение его системы.

Коперник был современником и даже прямым учеником Пеурбаха, но имел перед ним и Региомонтаном преимущество долгой жизни, в течение которой его идеи успели окончательно созреть.

Но прежде чем великая астрономическая революция успела «сдвинуть с места» земной шар, старое учение испытало неожиданное потрясение от важного переворота на самой Земле.

Большинство людей в это время все еще продолжало представлять себе Землю в виде плоского диска, на краях которого вода, воздух и облака смешивались в непроницаемую кашу. Из пяти земных поясов населенным считался только умеренный; под тропиками всякую жизнь должен был прекращать жар, у полюсов – холод. Несбыточность учения об антиподах была доказана отцами церкви, и тот, кто вместе с Аристотелем верил в шаровидность Земли, остерегался высказывать свои убеждения слишком громогласно.

Когда Колумб после 18 лет напрасных поисков поддержки своего великого предприятия явился наконец к испанскому двору, его отправили в саламанкский университет, а там не замедлили основательно ниспровергнуть все его доводы цитатами из Библии и святых отцов. Уверяют, будто там ему не советовали плыть слишком далеко, так как в случае правильности его предположений о шаровидности Земли он встретит на обратном пути такую «гору», на которую ему, пожалуй, не удастся взобраться.

А после того как Колумб действительно открыл новую часть света, вся старая система мира начала распадаться.

Французский врач Ж. Фернель (1528) в своей «Cosmotheoria» описывает градусное измерение, произведенное им в 1525 году. Определив высоту полюса в Париже, он направился к северу и продолжал путь, пока высота не уменьшилась на 1°. С этого места он по прямой линии вернулся обратно в экипаже, к колесам которого был приделан измерительный прибор. Несмотря на произвольную поправку на кривизну пути, Фернель случайно пришел к довольно верному результату. Измерение это представляет интерес только потому, что здесь в первый раз была употреблена точно известная нам единица длины, а не стадий неизвестного размера.

Иероним Фракасторий (1538), врач, философ и поэт, живший в Вероне, высказался против эпициклической теории планетных движений. Изложение его было темным и никого не убедило, но само появление его книги свидетельствует о возрастающем сомнении в верности птолемеевой системы.

В 1543 году в Нюрнберге вышло в свет знаменитое сочинение Николая Коперника «Об обращении небесных кругов».

Николай Коперник

Коперник родился 19 февраля 1473 года в Торне. Воспитывался сначала в Кракове, а потом в Италии, где прожил около девяти лет, изучая математику, юриспруденцию и медицину. Возвратившись в свое отечество, получил должность каноника в Вармии, где и прожил до самой смерти, постигшей его 24 мая 1543 года.

Занятый самыми разнообразными делами, он не прекращал давно задуманной им переработки системы Птолемея. Свое сочинение, начатое еще в 1506 году, он закончил только к 1530-му. Через три года после этого было объявлено о предстоящем выходе книги, однако печатание задержалось и было начато только в 1541 году. Первый экземпляр отпечатанной книги, как гласит предание, был принесен автору, когда он лежал на смертном одре.

Основная идея Коперника: Земля вращается вокруг своей оси и вместе с пятью планетами обращается вокруг Солнца, стоящего неподвижно. Аналогичные взгляды Аристарха Самосского (о котором Коперник мог не знать) излагались в виде гипотезы в некоторых отношениях довольно удобной, но которую никак нельзя было доказать. Даже после Коперника гелиоцентрическая система оставалась гипотезой, пока не были установлены принципы небесной механики, а это было сделано только Ньютоном. Если бы Коперник ограничился поиском аргументов в пользу правдоподобия своей системы, то старания его остались бы такими же бесплодными, как бесплодны были попытки его византийского предшественника.

Главнейший недостаток астрономии Птолемея заключался в том, что гипотезы этого астронома относительно движения Луны и планет были не только запутанны и произвольны, но и несовместимы друг с другом; они не совпадали с данными наблюдений (в особенности с данными, касающимися изменения видимого диаметра Луны). Вот из-за чего возникла необходимость исправить все гипотезы Птолемея и установить новые правила для вычисления астрономических таблиц. В этом и заключалась самая важная часть работы Коперника. Он сумел выполнить ее с таким успехом, что предложенные им правила вычислений были тотчас же приняты астрономами; первые таблицы, вычисленные по принципам Коперника, были выполнены в 1551 году.

Его гелиоцентрическая система находилась с этими правилами только в косвенной связи, но она также привлекла внимание, хоть и не слишком большое. Сначала взгляды Коперника завоевали себе немногих последователей. Лишь позже пришло время, и изучение его системы сделалось обязательным.

К ниспровержению прежней системы мира Коперник привлек и астрономические и физические соображения. Первые основывались на страшной сложности геоцентрической системы и на той простоте, с которой планетные движения могут быть объяснены гелиоцентрической теорией. Пример – Луна, для которой эпициклический путь при обращении вокруг Солнца совместно с Землей выглядит естественным, а вращение, подобно другим планетам, только вокруг Земли не может быть объяснено. Физические соображения заставляли усомниться в возможности той неимоверной быстроты, с которой старая система заставляла отдаленнейшие планеты описывать свои круги в 24 часа. Коперник заменил суточное вращение небесного свода вращением Земли вокруг оси, движение Солнца по эклиптике – обращением Земли вокруг него и заставил все остальные планеты обращаться вокруг Солнца как центрального светила.

Тем не менее новая система заключала в себе еще значительные астрономические погрешности, да и с точки зрения тогдашней физики она открывала возможность для возражений.

Астрономические недочеты были устранены ранее других. Коперник понимал, что земная ось при движении вокруг Солнца должна постоянно оставаться параллельной себе, для того чтобы смена времен года была вообще объяснима. Но не зная еще механического закона инерции и находясь под влиянием учения Аристотеля о естественных и насильственных движениях, он предполагал, что земная ось, предоставленная самой себе при движении Земли, должна сохранять постоянным наклонение к оси эклиптики и, следовательно, описывать вокруг последней коническую поверхность, и потому приписал Земле сверхвращения вокруг своей оси и вокруг Солнца еще третье движение, поддерживающее параллельность земной оси при всех положениях.

Преемники Коперника очень скоро заметили его ошибку и отбросили это третье движение. Труднее было устранить другую астрономическую погрешность: Коперник, приняв эксцентрические круги птолемеевой системы без изменения, учил, что планеты описывают вокруг Солнца круговые пути. Тихо Браге заметил, что круговые пути не соответствуют истинному положению, но был не в силах разрешить этого вопроса. Только Кеплер после долгих утомительных попыток нашел, что планетные орбиты имеют форму эллипсов, весьма близких к кругу.

Коперник находился всецело под влиянием аристотелевской физики. А согласно Аристотелю, за исключением равномерного кругового движения светил и отвесных движений вверх и вниз тяжелых и легких земных тел, все прочие движения насильственны и должны прекращаться сами собой; и далее, что круговое движение как совершеннейшее присуще одним небесным телам. Коперник признавал все это, он только отверг различие между небесными телами и Землей: круговое движение должно быть присуще и ей. Прямолинейное движение происходит, только когда тела насильственно выводятся из своего положения, и в этих случаях они постоянно стремятся к соединению с однородными: земные тяжелые тела – с Землей, легкие пары – с воздухом. Нельзя не видеть смутного предчувствия законов тяготения в следующих словах Коперника:

«Мне кажется, что тяжесть есть не что иное, как естественное стремление, сообщенное божественным промыслом всем мировым телам, сливаться в единое и цельное, принимая форму шара. Это стремление к соединению присуще, может быть, и Солнцу, Луне и другим подвижным светилам и составляет вероятную причину их шаровидности».

Вопрос, почему земная ось, несмотря на ее движение вокруг Солнца, остается неизменно обращенной к одной и той же точке неба, Коперник старается разрешить указанием на ничтожность размеров земного пути сравнительно с громадным расстоянием неподвижных звезд. А против доводов об очевидности движения небосвода вокруг Земли замечает, что при удалении корабля из гавани находящиеся на нем люди тоже не чувствуют собственного движения и могут подумать, что берег и города удаляются от корабля, стоящего на месте.

Необходимо заметить, что с системой Коперника почти неразрывно связано представление о бесконечности мирового пространства, в то время как, согласно геоцентрической гипотезе Птолемея, неподвижные звезды находятся на одном небесном круге, радиус которого не может считаться бесконечным. Но сам Коперник придерживался в вопросе о бесконечности Вселенной взглядов Птолемея. Джордано Бруно (1550–1600) был первым ученым Нового времени, положительно утверждавшим, что мир бесконечен.

Коперник, очевидно, предчувствовал, какую бурю вызовут его опровержения старой системы, потому что говорил:

«Хотя я знаю, что мысли философа не зависят от мнения толпы, что его цель искать прежде всего истину, насколько Бог открыл ее человеческому разуму, но тем не менее при мысли, что моя теория может многим показаться нелепой, я долго колебался, не лучше ли отложить обнародование моего труда и подобно Пифагору ограничиться одной устной передачей его сущности своим друзьям».

Творение Коперника было осуждено конгрегацией цензуры через 63 года после смерти ученого, 5 марта 1616 года, в папство Павла V. Акт подписали кардинал Сент-Сесиль, епископ Альба и брат Мадлейн по прозвищу Железная голова. Замечательно, что папа не подписал этого акта.

Тихо Браге

Через 45 лет после первого издания великого творения Коперника оно все еще не обратило на себя внимания нигде кроме Германии. Но интерес немецких астрономов не привел к победам нового учения. Как ни удивительно, его успеху больше поспособствовала оппозиция ему со стороны такого выдающегося астронома, каким был Тихо Браге.

Он родился в 1546 году в шведской дворянской семье. В 1560-м по желанию семьи отправился в Копенгагенский университет изучать право, но юриспруденция, по-видимому, была ему не по душе, и в 1562-м он переселился в Лейпциг, где занимался астрономией, а в августе 1563 года наблюдал противостояние Юпитера и Сатурна. Семья не сочувствовала таким недворянским затеям и, вероятно, положила бы им конец, если бы его не поддержал дядя, Стен Билле. Когда Тихо после нескольких лет странствований вернулся на родину, дядя этот устроил для него в своем имении маленькую обсерваторию и химическую лабораторию.

Наблюдения Тихо Браге над новой звездой, которая в 1572 году сияла ярче Венеры, а в 1574 исчезла, обратили общее внимание на молодого астронома. В 1574 году он уже читал лекции по астрономии в Копенгагене и был представлен датскому королю Фридриху II, который подарил ему остров Гвен в Каттегате и построил для него обсерваторию Ураниенбург, сделавшуюся впоследствии столь знаменитой.

Браге во время своих путешествий познакомился с лучшими мастерами механических приборов. Он сам тщательно исследовал все инструменты, особенно круговые деления, составил таблицы замеченных ошибок делений и по ним делал поправки к своим наблюдениям. Благодаря этому его наблюдения отличались точностью, которой до него не достигал никто. Надо помнить, что наблюдательная астрономия вообще не могла достигать больших успехов, поскольку не были еще изобретены увеличительные приборы.

Главный недостаток наблюдений состоял в несовершенстве способов измерять время. Браге пробовал употреблять клепсидры. Хорошо очищенная ртуть вытекала из малого отверстия, и время определялось весом вытекшего металла. Он употреблял также чистый свинец, превращенный в весьма мелкий порошок, но не скрывал неудобств своих клепсидр; он говорил: «…лукавый Меркурий смеется и над астрономами и над химиками; Сатурн также обманывает, хотя служит получше Меркурия».

Каталог звезд Тихо Браге – драгоценное наследство для астрономов; в нем содержится только 777 звезд, но для определения их положений датский астроном должен был трудиться долго и прилежно. Рассказывают, что Тихо содержал не менее двадцати сотрудников для наблюдений и вычислений.

Этот великий астроном верил в астрологию, и вот на каком основании: «Солнце, Луна и звезды совершенно достаточны для наших нужд, и поэтому планеты, вращающиеся по удивительным законам, были бы творениями бесполезными, если бы они не имели влияния на судьбу людей, и если бы астрология не открыла их силы».

На портрете Тихо Браге всякий заметит какую-то уродливость. Во время своего второго путешествия по Германии он поссорился с одним из соотечественников из-за геометрической теоремы. За ссорой последовала дуэль, на которой астроном лишился большей части своего носа. А Марс еще задолго до этого предвещал ему потерю носа – как же не верить в гороскопы?! Браге заказал себе восковой нос, и его-то живописец нарисовал со всей верностью.

Несмотря на приверженность астрологии – даже перед тем как начать наблюдения, он обязательно облачался в астрологическую мантию, – он обладал острой научной проницательностью. Если Аристотель ошибся в отношении звезд, так, может быть, он заблуждался и в размышлениях о кометах? Аристотель утверждал, что кометы, как и северное сияние полярных небес, находятся в верхней области воздуха. Между тем Браге знал арабское предположение, что «кометы принадлежат не воздуху, а небесам». Для проверки, кто прав, очень кстати появилась комета 1577 года, настолько яркая, что она была видна даже днем.

Наблюдения из одного места ничего дать не могли (то, что кометы движутся относительно звезд, было очевидно и так), но Тихо Браге сравнил видимые положения кометы, какими они были запечатлены в Вене, с одновременными наблюдениями, проводившимися в других европейских странах. Положение Луны относительно звезд заметно разнилось для двух обсерваторий, разделенных расстоянием в несколько сотен километров, но в положении кометы никакого различия не обнаружилось, из чего следовало, что она находится далеко по ту сторону Луны.

Более благочестивые астрономы стали спорить, но Тихо Браге столь тщательно вел все наблюдения, что ошибиться не мог. Так было развеяно еще одно заблуждение Аристотеля.

Более двадцати лет (с 1576 до 1597) Браге производил наблюдения в Ураниенбурге. Затем Фридрих II умер, четыре советника правили государством при малолетнем его наследнике Христиане IV; с одним из них у астронома были натянутые отношения, и враги воспользовались этим случаем, чтобы его выжить. Сначала он отправился в Копенгаген, а затем в Росток. В 1599 году по приглашению императора Рудольфа прибыл в Прагу в качестве императорского астронома, астролога и алхимика, получил хорошее денежное содержание, дом в Праге, замок близ города для научных занятий и – что всего важнее, нашел ассистента в лице молодого астронома Кеплера. Ему не удалось, однако, долго поработать на новом поприще: он умер 24 октября 1601 года.

Тихо Браге убедился в несостоятельности птолемеевой системы и вследствие этого обратил особое внимание на планету Марс, путь которой всего менее согласуется с эксцентрическим кругом. Он вполне сознавал простоту и ясность, с которой система Коперника распутывала сложность планетных движений. Допускал даже, что это наиболее удобная гипотеза для вычислений, и не скупился на похвалы великому астроному. Но он не был готов признать, что эта система соответствует фактическому положению вещей, потому что никак не мог представить себе движение Земли!

Против теории движения Земли Тихо Браге приводит следующие возражения:

1) Непонятно, каким образом при вращении Земли камень, брошенный с высокой башни, может упасть у ее подножия. Это возражение весьма веское, ведь закон инерции был неизвестен. Коперник пытался опровергнуть подобные доводы допущением, что всем земным телам присуще совместно с Землей круговое движение.

2) Земля – большое, тяжелое, неприспособленное для движения тело, которому невозможно кружить по воздуху наподобие звезды. Упомянутый уже Ротман в ответ на это возражал, что по наблюдениям самого Браге Солнце – в 140 раз, Юпитер – в 14, Сатурн – в 22 раза больше Земли и потому еще менее пригодны для вращения. Но Браге, определив размеры светил, очевидно, не думал об их тяжести.

3) Если Земля пробегает такое огромное пространство, то неподвижные звезды должны изменять свое кажущееся положение. Коперник, предвидя это возражение, наперед опроверг его указанием на громадность расстояния до неподвижных звезд.

4) Нельзя указать силы, которая поддерживала бы параллельность земной оси при ее перемещении – довод весьма веский, как уже было отмечено выше.

5) Библия в Книге Иисуса Навина (10, 12) прямо опровергает учение о движении Земли: «Солнце, остановись в Гидеоне!».

Последний аргумент, по-видимому, окончательно убедил Тихо Браге в несостоятельности системы Коперника. Он придумал промежуточную систему, согласно которой, как и у Птолемея, Земля находится в покое, а Солнце и Луна вращаются около нее; прочие же планеты двигаются вокруг Солнца, как у Коперника.

Итак, Тихо Браге отверг систему Птолемея, но и не перешел на сторону Коперника. Благодаря славе и уважению, которыми он пользовался, его система стала вскоре общеизвестной, и после него никто уже не решался отстаивать теорию Птолемея. Приходилось выбирать между половинчатой и цельной гелиоцентрическими системами. Всякий, чья совесть смущалась неподвижностью Солнца или кто из страха перед церковью чуждался крайней революционности системы Коперника, с легким сердцем присоединялся к геогелиоцентрической системе Тихо Браге.

И только собственный его ассистент, Иоганн Кеплер, не мог согласиться с нею.

Иоганн Кеплер

Во многих отношениях Кеплер не принадлежал к числу ученых Нового времени. Ему казалось, что система мира должна основываться на математических отношениях, полных таинственной гармонии и еще никем не отысканных. А вся важность законов Кеплера стала понятной только по прошествии 60 лет, когда Ньютон сделал из них выводы, приведшие его к установлению законов тяготения.

Однако ученые высоко ценили труды немецкого астронома уже при его жизни; открытия Кеплера были самыми важными из всех, сделанных в XVII веке, как по огромности потраченного на них труда, так и по значению выводов, которые можно было из них сделать.

Иоганн Кеплер родился 27 декабря 1571 года в селе, находившемся недалеко от императорского города Вейля (в Швабии). Его отец, Генрих Кеплер, был сыном бургомистра этого города и считал себя дворянином, потому что один из Кеплеров был произведен в рыцари при императоре Сигизмунде. Его мать, Катерина Гульденман, дочь трактирщика, была женщина без всякого образования; она не умела ни читать, ни писать и провела свое детство у тетки, которую сожгли за колдовство.

В восемнадцать лет Кеплер поступил в тюбингемскую семинарию и содержался там на казенный счет. Но при экзамене на степень бакалавра его не признали отличнейшим, и этому были причины: еще сидя на школьной скамье, он принимал деятельное участие в протестантских теологических спорах, и было решено, что он не достоин духовного звания.

Он был воспитан на счет герцога Вюртембергского и принял первую предложенную ему должность, а предложили ему преподавать математику и нравственную философию в Греце.

Согласно средневековой схеме Вселенной, феодальная иерархия церкви и государства ярко блистала на небе, где Солнце было монархом, а планеты – знатными вассалами, довольно непокорными и потенциально всегда готовыми к мятежам. Ангелы и бароны, орлы и мухи, деревья и травы, драгоценные камни и глина – все имели свое место в иерархии, завершавшейся Богом, и ангелы по нисходящей степени важности заведовали неподвижными звездами и планетами. Говоря «по-научному», Земля была центром Вселенной, а Луна, Солнце и пять известных планет – совершенными небесными телами, прикрепленными каждое к собственной небесной хрустальной сфере. Сферы были вложены одна в другую, точно русские матрешки, и восьмая сфера несла все «неподвижные» звезды.

Шекспир влагает в уста своего Улисса такое объяснение:

И так далее. Сомневаться в таком порядке было весьма опасно; когда Шекспир писал «Троила и Крессиду», в Риме сожгли на костре Джордано Бруно.

В 1600 году в Штирии начались религиозные гонения, и все профессора из числа протестантов были выгнаны из Греца, в том числе и Кеплер. Но на его счастье Тихо Браге вызвал его в Прагу в качестве своего помощника. Место, по-видимому, было выгодное, но вскоре по приезде своем Кеплер писал: «Все здесь неверно; Тихо такой человек, с которым нельзя жить, не потерпев жестоких оскорблений. Содержание обещано блестящее, но касса пуста и жалованье не дают». Жена Кеплера выпрашивала у Тихо Браге жалованье своего мужа по флоринам. Через год Браге умер, и Кеплер оказался вместо него придворным астрономом с жалованьем 1500 флоринов, которое опять не выдавали. Кеплер писал: «Я теряю время при дверях казначейства; напрасно стою перед ними, как нищий».

Одно обстоятельство утешало Кеплера в его стесненном состоянии: он свободно распоряжался оставшимися наблюдениями Тихо Браге и искал в них тайны движения планет.

По смерти императора Рудольфа его преемник, Матвей, вызвал Кеплера на сейм в Регенсбург (1613), где обсуждалось исправление календаря, который протестанты отвергли из ненависти к папизму. Хотя Кеплер принадлежал к свите императора, но для пропитания своего вынужден был издавать календарики с предсказаниями. Новый «папский» календарь Кеплер защитил.

Верил ли Кеплер гороскопам? Может быть да, а возможно и нет, и составлял их, всего лишь повинуясь приказаниям повелителей.

Однажды он написал:

«Люди ошибаются, думая, что от небесных светил зависят земные дела. Светила дают нам один только свет, и по форме их соединения при рождении ребенка ребенок получает жизнь в той или иной форме. Если лучи гармонируют между собою, то новорожденный получает прекрасную форму души, а душа устраивает себе прекрасное жилище. Впрочем, сильные всегда рождаются от сильных, а добрые – от добрых».

Вот еще более понятное место:

«Философы, хвалящиеся своею мудростью, не должны жестоко осуждать дочь астрономии, питающую свою мать. Действительно, не многие бы стали заниматься астрономией, если бы люди не надеялись выучиться читать на небе будущее».

Кеплер пытался подвести под правильные законы расстояния и движения планет. Он был уверен в существовании этих законов, основываясь на мысли Платона, что мир устроен по правилам геометрии. Опыты над этим предметом долго оставались бесплодными; наконец он предположил, что число планет и их расстояния имеют прямое отношение к правильным телам древних геометров. Таких тел было пять: тетраэдр, гексаэдр, октаэдр, додекаэдр, икосаэдр. Теперь вообразим сферу, радиус которой равняется радиусу орбиты Луны, – и опишем около нее октаэдр. Другая сфера, описанная около этого октаэдра, будет иметь радиус, равный радиусу орбиты Венеры. Около второй сферы опишем икосаэдр и около него третью сферу: радиус будет равен радиусу орбиты Земли. Около третьей сферы опишем додекаэдр и около него четвертую сферу: ее радиус будет равен радиусу орбиты Марса. Около четвертой сферы опишем тетраэдр и около него сферу шестую, ее радиус будет равняться радиусу Сатурна.

Кеплер не мог выразить своего удовольствия от этого открытия, в котором он видел не одно правильное расположение планет, но и причину их числа.

Он нашел способы определения географической долготы посредством наблюдения солнечных затмений. Эти способы требуют бульших вычислений, нежели затмения Луны, но зато результаты получаются гораздо точнее.

В первых своих исследованиях Кеплер не осмеливался еще отвергнуть эксцентрики и эпициклы «Альмагеста», принимаемые также Коперником и Тихо Браге. Он только утверждал, что соединения планет надо относить к истинному, а не к среднему Солнцу. Но чрезвычайно трудные и многолетние вычисления не удовлетворяли его. Разности между вычислениями и наблюдениями простирались до 5 и 6 минут градуса. От этих-то разностей он хотел освободиться и наконец открыл истинную систему мира. Только тогда он решительно отказался от движения планет по кругам около эксцентра, то есть около точки воображаемой, невещественной. Вместе с такими кругами уничтожились и эпициклы. Теперь Солнце предстало центром движения планет, совершающегося по эллипсу, в одном из фокусов которого находится этот центр.

Чтобы представить объем вычислений, проделанных Кеплером для достижения результата, сообщим, что каждое его вычисление занимает 10 страниц, но вычисления он повторял по 70 раз. Итого: 700 страниц. Вычисляющие знают, сколько можно сделать ошибок и сколько раз надо проделывать вычисления, занимающие 700 страниц. И это одно вычисление!..

18 марта 1618 года он решил сравнить квадраты времен вращения с кубами расстояний, но, по ошибке вычисления, нашел, что закон неверен. 15 мая он вновь переделал вычисления, и закон оправдался. Но и тут Кеплер сомневался в нем, потому что во втором вычислении также могла быть ошибка.

…Он жил всегда в бедности и поэтому принужден был работать для книгопродавцев, которые требовали от него почти ежедневных новостей. Он не имел времени обдумывать свои мысли. Он излагал их такими, какими они рождались в его уме. Он думал вслух. Много ли найдется ученых, которые перенесли такую пытку? 15 ноября 1630 года Кеплер умер. В наследство своему семейству он оставил 22 экю, платье, две рубашки, 57 экземпляров своих Эфемерид и 16 экземпляров Рудольфовых таблиц. Он сам сочинил себе эпитафию, которую можно прочитать в регенсбургской церкви св. Петра:

«Я измерял небо, а теперь меряю подземный мрак. Душа на небе, здесь одно только тело».

С Кеплера надо начинать историю телескопа с делениями, предназначенными для измерения углов. Он, составляя свою диоптрику, уже знал, что Галилей открыл спутники Юпитера. Роль телескопа в астрономии далеко не исчерпывается такими открытиями. Не менее важно применение телескопа к точным угловым измерениям.

Галилео Галилей

В 1610 году, год спустя после появления сочинения Кеплера о движениях Марса, профессор математики Падуанского университета Галилей (1564–1642) в книге «Звездный вестник» сообщил, что на базе изобретенной в Голландии зрительной трубы из двойных стекол он построил прибор, увеличивающий все предметы в тридцать с лишним раз. Из его сообщения, представляющего по объему всего несколько страниц, ученые неожиданно узнали, что с помощью этого прибора он установил неслыханные факты: на Луне, вероятно, имеются моря и атмосфера, и уж во всяком случае имеются горы, высоту которых можно определять и которые превосходят по высоте земные горы; Млечный Путь – нечто иное, как масса звезд, и то же самое можно сказать о туманных пятнах; число неподвижных звезд намного превышает то, которое видно невооруженным глазом; Юпитер имеет четыре спутника и т. д., и т. п.

Эта книга сразу же сделала Галилея знаменитостью. Он проехал со своим инструментом по главным городам Италии, чтобы показать всем то, что видел сам. Великий герцог Тосканский Козимо II назначил ему пенсию как своему математику и философу, и он переехал из Падуи во Флоренцию, откуда был родом.

Вслед затем он описал внешний вид Сатурна, объяснением которого впоследствии занялся Гюйгенс. Установил существование фаз Венеры и пятен на Солнце. Заслугу этого последнего открытия у Галилея оспаривали, потому что он долго не публиковал результаты своих наблюдений. Однако приоритет, по-видимому, действительно принадлежит ему.

Астрономические открытия Галилея неожиданно дали много доказательств истинности гипотезы Коперника. Хотя сам Галилей как человек осторожный все же избегал одобрения этой гипотезы в своих печатных трудах. Затем: он знал, что Кеплер развил систему Коперника, подтвердив ее собственными исследованиями, но нигде ни слова не говорит о замечательном сочинении Кеплера и даже не упоминает имени немецкого астронома. А ведь он имел текст теории движения Марса; Кеплер послал его Галилею еще в 1609 году.

Однако выводы, сделанные из открытий Галилея, более смело излагали другие ученые, и в конце концов гипотеза Коперника превратилась в теорию. Перипатетики, раньше не мешавшие обсуждению мнений Коперника, как принадлежащих к разряду гипотез, сочли необходимым прибегнуть к церковному авторитету. Католическое духовенство нашло, что учение Коперника противоречит Священному Писанию, а Галилей и его последователи стали утверждать, что это противоречие призрачно.

Решение, осуждающее взгляды Коперника, было вынесено 5 марта 1616 года. Галилей был вызван к кардиналу Беллармину, который запретил ученому отстаивать мнение Коперника в речах и сочинениях. Галилей обещал исполнить этот приказ; он понимал, что решение было вынесено таким трибуналом, который формально не мог считаться непогрешимым, и полагал, что придет и его время.

В самом деле, в 1623 году один из флорентийских Барберини, с которым Галилей находился в дружеских отношениях, стал папой под именем Урбана VIII, и в том же году Галилей получил разрешение на издание своего сочинения «Весы». В нем, ведя полемику с иезуитом Орацио Грасси по поводу появившихся в 1617 году трех комет, он напал на систему Птолемея. Поскольку доктрина Коперника была осуждена католической церковью, он не высказывался прямо в ее защиту, зато не без некоторой иронии предложил оппоненту отыскать третью космологическую систему.

В 1630 году он представил на рассмотрение папы рукописный «Диалог о двух великих системах мира, коперниканской и птолемеевой», в котором три собеседника: Сальвиати, Сагредо и Симплиций обсуждали мнения Птолемея и Коперника, не приходя в конце концов ни к какому решительному заключению. Урбан VIII, по-видимому, одобрил содержание диалога, и он был издан во Франции в 1632 году, что вызвало в Риме большой скандал. Папу уверили, что под именем Симплиция, отвергавшего всякие мнения, не согласные со схоластической традицией, Галилей выставил в смешном виде именно его. Расположение папы было утрачено; Галилея вызвали на суд инквизиции и содержали под арестом 20 дней.

Интересно, что Сальвиати, благородный флорентиец, поддерживающий систему Коперника, и Сагредо, благородный венецианец, человек умный, но более светский, нежели ученый, – оба действительно существовали и были друзьями Галилея. Третьего собеседника автор назвал Симплицием, именем одного перипатетика, от которого дошел до нас комментарий на «Небо» Аристотеля.

Но в это никто не вникал; ученого вынудили, став на колени, публично отречься от своих «заблуждений». Вынесенный над ним 22 июня 1633 года приговор обрекал его на заключение в тюрьму и возлагал на него обязанность ежедневно вслух произносить в течение трех лет молитвы о покаянии. Однако от тюремного заключения его все же избавили и позволили удалиться в Сиену, где он жил пять месяцев у одного из своих старых учеников, епископа. Наконец ему разрешили поселиться недалеко от Флоренции, в сельском доме, однако в него не впускали друзей Галилея. В 1636 году, когда он уже ослеп, ему были предоставлены некоторые льготы, благодаря которым его преданные ученики (Торричелли, Вивиани и другие) смогли посещать учителя.

А слов «и все-таки она вертится» Галилей не говорил; это придумка одного из его учеников, позже вошедшая в пьесу и ставшая знаменитой.

Ко времени заключения Галилея относятся все важнейшие его издания. Кажется, потеря зрения увеличила проницательность его ума. Но благоразумие удерживало его от распространения плодов своих размышлений о системе мира, и поэтому он принял возможные предосторожности для сохранения своих трудов. Рукописи он завещал Вивиани, своему ученику. Но рукописи были все же утеряны; слишком усердно их старались скрыть от врагов великого ученого.

Вот как случайно были впоследствии найдены некоторые листы. Весной 1739 года два доктора зашли к колбаснику и купили у него болонских сосисок, завернутых в бумагу. Позже один из них увидел на обертке письмо Галилея. Он вернулся к колбаснику и узнал, что тот покупал пудами такие бумаги у неизвестного ему слуги; забрал у колбасника все бумаги, и через несколько дней купил у названного ему слуги все драгоценные рукописи.

Еще несколько слов об изобретении телескопа.

Галилей первым сделал телескоп. Но, уведомляя о своем открытии венецианский сенат и описывая его пользу для республики, он ни слова не сказал о голландцах, придумавших зрительную трубу, и объявил, что если пожелает республика, то он будет делать подобные снаряды единственно для употребления моряков и войска венецианского. Но подзорные трубы продавались уже в Голландии за умеренную цену, продавались даже парижскими очечниками еще прежде трубы Галилея.

А по собственным словам ученого, изобретение стоило ему многих трудов, и он вывел его из тайных правил перспективы:

«Мой способ исследования был следующий. Снаряд, строение которого я хотел отгадать, составлялся из одного или многих стекол. Он не мог состоять из одного стекла, потому что фигура его должна быть или вогнутая, или выпуклая, или плоская, т. e. более или менее толще в его центре, нежели в его краях, или ограниченное параллельными поверхностями. Но последняя форма не переменяет предметов; стекло вогнутое их уменьшает, выпуклое – увеличивает, но делает неясными. И так ни одно стекло не может быть употреблено отдельно, не может производить желаемого результата. Перейдем же к соединению двух стекол; зная, что стекло с параллельными поверхностями ни к чему не послужит в соединении со стеклами, выпуклыми и вогнутыми, я сделал опыт над соединением двух стекол, одного выпуклого, а другого вогнутого, и увидел, что оно приводит к желаемой цели. Таков был ход моих рассуждений, и опыт подтвердил их истину».

Но как бы то ни было, труба Галилея вызвала всеобщий восторг. Сам изобретатель упоминает, что он более месяца не отходил от своего снаряда и выбивался из сил, показывая его любопытным. Без сомнений, первое применение подзорной трубы для астрономических открытий принадлежит Галилею.

Астрономия XVII века

В XVII веке астрономия продвинулась вперед уже так далеко, что не могла развиваться дальше без государственной помощи.

Долгое время она существовала за счет своей вечной попутчицы – астрологии. Вера в возможность предсказания будущего по гороскопам побуждала владетельных особ содержать при себе астрономов и тратить деньги на устройство обсерваторий. Распространение научных представлений отняло у астрономии этот ресурс именно в тот момент, когда она стала нуждаться в особо дорогих инструментах и в постоянных систематических наблюдениях, которые были возможны только в учреждениях, содержащихся на государственный счет.

Последней большой обсерваторией, принадлежавшей частному лицу, была обсерватория Гевелия (1611–1687) в Данциге. Будучи сыном богатого пивовара, Гевелий посвятил все свое свободное время астрономии. В 1641 году он построил себе обсерваторию, в которой сразу же предпринял важные работы. В 1647 году издал книгу «Селенография», представлявшую собой очень подробное и точное описание Луны. Это сочинение – плод огромного труда, для которого рисунки были гравированы собственными его руками, – утвердило его славу во всем мире. Когда Людовик XIV, по внушению Кольбера, изъявил свое благоволение знаменитым современным ученым, тогда и Гевелий не был забыт: он получил единовременную денежную награду и ежегодный пансион.

После «Селенографии» Гевелий издал «Кометографию» (1668), а в 1673-м и 1679 году – две части весьма важного сочинения под заглавием «Небесный механизм», с каталогом, заключавшим в себе точное определение положения 1564 звезд (у Тихо Браге было меньше). В том же собрании предполагалось поместить наблюдения над Солнцем, планетами и Луной, но страшный пожар, уничтоживший часть Данцига 26 сентября 1678 года, сжег большую часть инструментов, библиотеку и почти все рукописи Гевелия.

От польского короля он получил позволение завести типографию и гравировальную мастерскую в залах, принадлежащих обсерватории, так что в одном заведении производились наблюдения, вычисления, гравирование и печатание. Гевелий умер 28 января 1687 года, семидесяти шести лет. В летописях науки имя его сохранится, как наблюдателя усердного и бескорыстного. Не забудут даже и его жену как первую женщину, не побоявшуюся заняться работами, связанными с наблюдениями и вычислениями.

Каталог звезд Гевелия гораздо точнее, нежели каталог Тихо Браге. Гевелий открыл также одну из причин качания Луны, и наконец навел астрономов на истинный путь исследования комет.

Другой любитель, знаменитый Христиан Гюйгенс (1629–1695), почти одновременно сделал два важных открытия, благодаря которым появилась возможность создания новых астрономических приборов. Он осуществил в 1657 году задумку Галилея – построил часы с маятником. С тех пор астрономия получила средство измерять время с такой точностью, которая была совершенно немыслима раньше. Это был огромный шаг вперед, не меньший, чем изобретение телескопа.

Гюйгенс также занимался самостоятельным изготовлением объективов. Отказавшись от мысли Декарта шлифовать стекла так, чтобы они имели не сферическую, а какую-нибудь иную поверхность, он нашел новую, более рациональную конструкцию и достиг весьма значительных результатов с инструментами гораздо менее крупных размеров, нежели прежние. Преимущества своих приборов он подтвердил двумя открытиями: в 1656 году обнаружил один из спутников Сатурна, а затем, на основе наблюдения фаз кольца Сатурна, объяснил, какова природа последнего.

Между 1655 и 1663 годом Гюйгенс много раз ездил во Францию и Англию. В одно из таких путешествий по Франции он получил степень доктора права в Анжерском университете; только туда допускались протестанты. Людовик XIV, слушаясь умного Кольбера, призвал Гюйгенса в Париж. С 1666 по 1681 год Гюйгенс был самым ревностным и отличным членом Парижской академии наук.

Серьезная заинтересованность правительств в развитии астрономии имела свои корни. С тех пор как стали предприниматься длительные морские путешествия, проблема точного определения долготы стала одной из важнейших для мореплавания. Разрешения этой проблемы можно было ждать лишь от развития астрономии и часового мастерства. Сначала Испания с Голландией, а затем Франция назначили крупные денежные награды тому, кто предложит наилучший практический способ определять долготу. Однако во Франции не было ни хороших инструментов, ни опыта в производстве наблюдений.

Кольбер не ограничился тем, что пригласил в Париж Гюйгенса. Этот великий ученый все равно не смог бы сузить применение своих гениальных способностей рамками одной только наблюдательной астрономии. Кольбер обратился также к лучшему из итальянских астрономов того времени, Джованни Доминико Кассини (1625–1712), который сначала составил проект Парижской обсерватории (открыта в 1671), а потом и сам приехал во Францию (1669).

Первые исследования, произведенные им в Париже, относились к вращательному движению Солнца, которое было измерено посредством наблюдения солнечных пятен. Кассини значительно уменьшил вычисленный Галилеем и прежними наблюдателями период этого вращения. Еще живя в Италии, он вычислил времена вращения Юпитера, Марса и Венеры. Не достигнув никакого определенного результата в отношении Сатурна, он открыл, однако, четыре спутника этой планеты, сверх открытого Гюйгенсом.

Неоценимого сотрудника Кассини нашел в лице Пикара, который вместе с Оэу изобрел в 1666 году микрометр, после незначительных усовершенствований оставшийся в употреблении и до наших дней. Посланный в Данию, чтобы точнее установить положение старой обсерватории Тихо Браге, Пикар привез с собой в 1672 году Олафа Ремера (1644–1719), оставшегося работать во Франции.

Вскоре примеру Франции последовала Англия. Постройка обсерватории в Гринвиче была окончена в 1676 году, однако для того, чтобы создать астрономические традиции, английское правительство не нуждалось, подобно французскому, в помощи иностранцев. Первый директор английской обсерватории Фламстед (1646–1719) оказался отличным наблюдателем. Заменивший его впоследствии Галлей (1655–1742) не уступал ему в искусстве делать наблюдения.

Постройка Парижской обсерватории еще не была закончена, когда Академия наук выполнила важную задачу, которую с надлежащей точностью не могли бы выполнить отдельные частные лица. Академия поручила Пикару (1620–1682) произвести измерение градуса земного меридиана. Результат этого измерения, опубликованный в 1671 году, вскоре помог Ньютону установить закон всемирного тяготения. С 1681 года тот же Пикар начал редактировать журнал, издание которого, преследующее интересы мореплавания, перешло потом в специальное «Бюро долгот».

Пикар, сотрудник Кассини, в 1667 году снабдил телескоп разделенными кругами, по которым отсчитывались углы с точностью до секунды дуги; это определило соответствующую точность измерений сферических координат звезд, без чего не был бы возможен дальнейший прогресс в области астрометрии и звездной астрономии.

Изучая затмения спутников Юпитера, еще один из сотрудников Кассини, Ремер, сделал важнейшее для оптической теории открытие, а именно определил скорость распространения света. Если принять во внимание геодезические работы, которыми руководил Кассини, то можно сказать, что с самого начала своей деятельности Парижская обсерватория удовлетворяла и требованиям науки, и желаниям своего основателя.

Однако в 1652 году Кассини все еще полагал Землю в центре мира; при явлении кометы 1652 года утверждал, что она образовалась недавно от земных испарений и так же от испарений других планет; предлагал эллиптические орбиты Кеплера переменить на другую кривую, назвав ее кассиноидой… Но заблуждения Кассини забыты, а его астрономические труды остались.

Гринвичская обсерватория, не располагавшая достаточными денежными средствами, приобрела известность значительно позже.

Рене Декарт

Рене Декарт, имевший латинизированное имя Картензий, – французский философ, физик, математик, физиолог. Смысл его учения стал доступен пониманию только сегодня, когда идеи самоорганизации стали предметом изучения. Для Декарта космогонические процессы имели естественный характер; в них сама природа создает и распутывает хаос по законам, вложенным ею в этот хаос.

Идеологическая борьба вокруг философии Декарта началась еще при его жизни и продолжается сегодня. Боясь инквизиции (помня о судьбе Галилея), он не опубликовал полностью свою философскую концепцию, описывающую, исходя из неких общих принципов, все – начиная со Вселенной и заканчивая человеком. Возможно, современники чувствовали внутреннюю силу его философии, но она противоречила тогдашнему уровню знания, и это не позволило ей стать полноценной заменой аристотелевской картины мира.

Декарт родился 31 марта 1596 года. Десять лет, до 1615-го учился в Ла-Флеш под надзором иезуитов. Школе покровительствовал король Франции Генрих IV, отдавший для нее свой фамильный замок и оказывавший щедрую финансовую поддержку; здесь были кафедры права и медицины, так что это был, по сути дела, университет с подготовительным отделением.

Затем Рене жил в Париже, потом уехал в Голландию и там в 1617 году вступил волонтером в армию. Однажды, находясь в гарнизоне Бреды, он подошел к толпе, читавшей объявление на фламандском языке. В объявлении был вызов на решение одной геометрической задачи. В толпе находился профессор математики, Бекман, который по просьбе Рене перевел объявление. На другой день молодой волонтер явился к профессору с решением задачи; так началась дружба между Бекманом и Декартом.

Из голландских войск Декарт перешел в баварские и таким образом проехал почти через всю Германию. При этом он почему-то не посетил Кеплера, тогда уже знаменитого астронома, которого после называл своим учителем в оптике. В 1619 году задержался во Франкфурте на коронации императора Фридриха II, а когда стал догонять свою армию, застрял из-за зимы в какой-то деревне, в которой ему совершенно нечего было делать. Вот тогда-то он решил всерьез заняться математикой, так мало того, в праздности гарнизонной службы Декарт занялся колоссальным проектом, затеяв преобразовать всю философию.

В то время в Германии был популярен орден розенкрейцеров, обещавших людям новую науку и истинную мудрость. Декарт несколько раз собирался вступить в их ряды. Но в Париже отношение к ордену было отрицательное, и друзья стали его отговаривать от этого намерения. Чтобы объясниться с ними, он приехал в Париж; здесь узнал о смерти своего родственника, имевшего должность в управлении французской армии в Италии. Он выпросил себе место умершего родственника и уехал в Италию.

В 1625 году Декарт возвратился в Париж через столицу Тосканы. Вот еще один случай удивиться: он показал совершенное равнодушие к трудам и открытиям Галилея. Он говорил даже, что в его сочинениях нет ничего достойного зависти, ничего, что бы заслуживало серьезного изучения.

Через три года, в конце 1628-го, он перебрался в Голландию, где и написал все свои основные произведения. Причин переезда было несколько. Здесь его не знали, и он мог спокойно работать, не тратя время на многочисленных знакомых. Причем это происходило не из-за нелюбви к общению, – в обществе он всегда был центром внимания благодаря своему природному остроумию и веселости, а из-за необходимости быть сосредоточенным на своих занятиях. Кроме того, Голландия была самая богатая и свободная страна, в ней первой произошла буржуазная революция.

Однако и здесь покоя ему не было: теологи реформаторской церкви, профессора университета в Утрехте, возбудили против него гонения, обвинив в атеизме. Его осудил утрехтский трибунал, но спас французский посланник, объявив, что Декарт как подданный Франции не подлежит юрисдикции голландского трибунала.

Что же успел сделать Декарт? Он первым применил алгебраические соотношения и обозначения к пространственным построениям, первым ввел понятие переменной величины и функции. Современная аналитическая механика и математическая физика ведут свое происхождение от идей Декарта.

Его механика опубликована в трех главных трактатах: «Мир», «Рассуждение о методе» и «Начала философии». Он не отделял механику от философии. Именно Декарту принадлежит формулировка первого закона Ньютона: «Всякое движущееся тело стремится продолжить свое движение по прямой». Он ввел закон сохранения количества движения. Введению представления о количестве движения как mv мы обязаны ему; Декарт открыл закон инерции и закон сохранения количества движения.

Он считал, что все процессы природы сводятся к пространственному перемещению, механическому движению тел, непрерывному, чисто количественному изменению. Основной закон движения – закон сохранения количества движения, которое в материю вложил Бог, дав ей перводвижение. На основе своих воззрений на материю он развил космогоническую теорию происхождения космических тел из вихревого движения первичной материи.

При всей слабости и противоречивости механистической физики Декарта, она подтолкнула прогресс естественно-научной мысли своего времени. Он применял свою механику не только к явлениям неживой природы, но и к пониманию живой, вплоть до объяснения социальных явлений, и такой подход имел большие последствия для развития науки.

Оптика Декарта следовала из его механики. Он представлял свет как поток корпускул, движущихся прямолинейно и мгновенно.

В работе «Диоптрика» (1637) он дал вывод законов отражения и преломления света на границе двух сред; описал применение своих математических теорий к конструированию оптических инструментов; исходя из закона преломления, дал объяснение радуги; подробно исследовал так называемую сферическую аберрацию; описал машину, посредством которой можно было обтачивать стекла и зеркала заданной формы; исследовал зрение, обычное и через очки.

В 1644 году были изданы «Философские начала». В этом сочинении Декарт объясняет механизм образования Вселенной из вихрей. Около Солнца обращается жидкость, которая увлекает все планеты, а другие вихри меньших размеров обращаются около планет и увлекают их спутники. С первого взгляда, такая идея грандиозна, и поэтому неудивительно, что ее приняли многие ученые, например Лейбниц, Гюйгенс, Бернулли и другие. Однако было и немало возражений, и со временем эту идею Декарта совершенно забыли.

Он много занимался анатомией и физиологией. Был даже такой случай: когда один из его почитателей поинтересовался, где его библиотека, Декарт показал на тушку теленка, которого собирался анатомировать, имея в виду, что она здесь.

После всех волнений, вызванных усиливающейся активностью голландских противников картезианства, Декарт принял приглашение королевы Христины и переехал в Швецию. Умер в Стокгольме 11 февраля 1650 года от воспаления легких. В 1666 году тело ученого перевезли во Францию, причем из Копенгагена прах везли сухим путем: боялись, что, если везти морем, его перехватят англичане, среди которых было много его поклонников. Тело было погребено в церкви св. Женевьевы Парижа, но во время революции останки великого ученого еще несколько раз переносили.

По приказу короля при погребении было запрещено произносить речи, поскольку еще в 1662 году сочинения Декарта были внесены в индекс запрещенных книг римской конгрегацией. Более того, еще при жизни сам Декарт, когда узнал о суде над Галилеем, сжег несколько своих произведений и приостановил разработку ряда научных вопросов.

Декарт надеялся, что правила его философии, изложенные ясно и с умеренностью, будут приняты с одобрением. Но они сделались предметом злобной клеветы и незаслуженных обвинений. Его математические открытия могли бы заслужить лучшего приема, но весьма немногие могли их понять.