Николай Коперник

Николай Коперник — астроном, математик и церковный деятель, живший во времена европейского Возрождения. Он знаменит одной смелой идеей: что не Земля, а Солнце находится вблизи центра системы планет и что сама Земля — это планета, которая раз в сутки вращается вокруг своей оси и раз в год обращается вокруг Солнца.

Эта идея называется гелиоцентризмом — от греческого слова гелиос, «солнце». Более старый взгляд, помещавший Землю в центр, называется геоцентризмом. Коперник изложил свою систему в большом труде из шести книг — «О вращениях небесных сфер» («De revolutionibus orbium coelestium»), напечатанном в Нюрнберге в 1543 году.

Коперник не был штатным профессором. Бо́льшую часть взрослой жизни он был каноником — членом управляющего капитула собора — в Вармии, небольшой церковной территории на побережье Балтики. Астрономией он занимался в свободное от управления имениями, лечения больных и решения политических и военных вопросов время.

Коперник родился 19 февраля 1473 года в Торуни, торговом городе на реке Висла. Его отец, тоже Николай, был купцом, переехавшим туда из Кракова; мать, Барбара Ватценроде, происходила из ведущей купеческой семьи Торуни. Он был младшим из четырёх детей. Всего несколькими годами ранее, в 1466 году, Торунь и остальная часть Западной (Королевской) Пруссии перешли от Тевтонского ордена к короне Польши, так что мальчик из немецкоязычной семьи вырос подданным польского короля.

Его отец умер в 1483 году, и заботу о детях взял на себя брат матери Лукаш Ватценроде. В 1489 году Ватценроде стал епископом Вармии и направил племянника на церковную карьеру. В 1491 году Коперник поступил в Краковский университет, где преподавали математику, астрономию и астрологию. Степени он там не получил — что не было редкостью, — но начал покупать книги по астрономии.

В 1496 году он отправился в Италию изучать каноническое право в Болонье. Там он жил у профессора астрономии Доменико Мария Новары и сделал свои первые задокументированные наблюдения, включая прохождение Луны перед звездой Альдебаран 9 марта 1497 года. Он также выучил греческий язык, что было важно, поскольку некоторые ключевые греческие астрономические сочинения ещё не были переведены на латынь. Позднее он изучал медицину в Падуе, а в 1503 году получил докторскую степень по каноническому праву в Университете Феррары.

Благодаря дяде Коперника ещё в 1495 году избрали каноником Вармийского капитула во Фромборке, что обеспечило ему пожизненный стабильный доход. После возвращения из Италии он сначала жил вместе с дядей в епископском дворце в Лидзбарке, участвуя в церковной политике и служа ему врачом. В 1510 году он переехал во Фромборк, где прожил до конца жизни, если не считать периодов отлучек по делам капитула.

Обязанностей у него было много. Он управлял землями капитула, собирал арендную плату, улаживал споры и вёл счета. С 1516 по 1521 год он служил администратором замка Ольштын (Алленштайн), а во время польско-тевтонской войны руководил обороной Ольштына от Тевтонского ордена. Он также работал врачом для епископов, других каноников и важных людей по всей Пруссии.

Коперник даже писал о деньгах. Обеспокоенный обесцененными монетами, ходившими в Пруссии, он написал трактаты о монетном деле, включая «Monetae cudendae ratio» (1526). В них он описал идею о том, что плохие, обесцененные монеты вытесняют хорошие из обращения — принцип, позднее названный законом Грешема, — за десятилетия до Томаса Грешема.

Образованные европейцы около 1500 года придерживались картины вселенной, построенной на идеях греческого философа Аристотеля и астронома Птолемея, работавшего в Александрии во II веке н. э. Земля неподвижно стояла в центре. Вокруг неё вращались Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер и Сатурн, а за ними — сфера неподвижных звёзд. Считалось, что небесные тела состоят из особого пятого элемента, естественным образом движущегося по идеальным кругам.

Проблема была в том, что планеты движутся не так просто. Марс, Юпитер и Сатурн иногда как будто останавливаются, некоторое время движутся назад, а затем снова вперёд. Это называется попятным (ретроградным) движением. Чтобы это объяснить, Птолемей заставлял планеты двигаться по малым кругам (эпициклам), центры которых перемещались по бо́льшим кругам (деферентам). Он также сместил Землю немного от центра и ввёл точку, называемую эквантом, вокруг которой планеты, казалось, двигались с равномерной скоростью.

Система Птолемея достаточно хорошо предсказывала положения планет, и астрономы пользовались ею более тысячи лет. Но многих мыслителей она беспокоила. Эквант, казалось, нарушал правило, согласно которому небесное движение должно быть идеально равномерным и круговым, а сама система не складывалась в единое целое.

Мы точно не знаем, когда Коперник убедился, что Земля движется. Вероятно, это произошло между 1508 и 1514 годами. В 1514 году один краковский профессор внёс в каталог своей библиотеки «рукопись из шести листов, излагающую теорию автора, утверждающего, что земля движется, а солнце стоит на месте». Это почти наверняка был короткий трактат без названия, который мы сегодня называем «Commentariolus» («Малый комментарий»); Коперник распространял его в рукописных копиях, но никогда не печатал.

В «Commentariolus» изложен ряд допущений. Земля — не центр вселенной, а лишь центр тяжести и орбиты Луны. Все планетные сферы окружают Солнце, находящееся вблизи центра. Вселенная неизмеримо больше, чем считалось прежде, поэтому расстояние от Земли до Солнца ничтожно мало по сравнению с расстоянием до звёзд. Суточное вращение небес на самом деле является вращением Земли, годовое движение Солнца — на самом деле орбитой Земли, а попятные петли планет — иллюзией, возникающей из-за наблюдения с движущейся Земли.

В «Commentariolus» Коперник объяснял, что его беспокоил птолемеевский эквант и что он искал «более разумное расположение кругов», при котором всё двигалось бы равномерно. Большинство учёных считают, что именно неприятие экванта стало его отправной точкой, хотя некоторые полагают, что это заставило его заметить другие проблемы, которые впоследствии подтолкнули его к идее движущейся Земли.

Коперник потратил десятилетия, превращая свою идею в полноценную математическую астрономию. Работа продвигалась медленно: ему требовались новые наблюдения, во Фромборке часто стоял туман, его отвлекали обязанности, а он был далеко от типографий и учёных коллег. Стэнфордская энциклопедия философии предполагает, что страх перед церковными властями, вероятно, был наименьшей из причин задержки — главной причиной была техническая сложность самой задачи.

В 1539 году к нему приехал учиться молодой профессор математики из лютеранского Виттенбергского университета Георг Иоахим Ретик. Ретик опубликовал краткое изложение теории — «Narratio prima» («Первое сообщение») — в Данциге (Гданьске) в 1540 году, первый печатный отчёт о системе Коперника, и убедил его опубликовать полный труд. Ретик отвёз рукопись типографу Иоганну Петреиусу в Нюрнберг и наблюдал за большей частью печати. По преданию, Коперник, парализованный инсультом, получил экземпляр готовой книги в день своей смерти, 24 мая 1543 года.

Когда Ретику пришлось уехать в Лейпциг, дело продолжил лютеранский пастор Андреас Осиандер. Осиандер добавил неподписанное предисловие «К читателю», в котором говорилось, что гипотезы книги «не обязательно должны быть истинными и даже правдоподобными» — достаточно, чтобы они годились для вычислений. Это противоречило собственным взглядам Коперника. Ретик и друг Коперника епископ Тидеман Гизе выразили протест, а десятилетия спустя Иоганн Кеплер публично доказал, что автором предисловия был Осиандер. Собственное предисловие Коперника — посвящение папе Павлу III — настаивало, что «астрономия пишется для астрономов».

Книга состоит из шести частей. Книга 1 представляет гелиоцентрический порядок планет; Книга 2 развивает идеи первой; Книга 3 посвящена прецессии равноденствий и Солнцу; Книга 4 — Луне; а книги 5 и 6 — положениям планет по долготе и широте. Собственная рукопись Коперника хранится в библиотеке Ягеллонского университета в Кракове.

Самым сильным аргументом в пользу системы Коперника было её единство. Как только Землю помещают среди планет, их порядок и расстояния до Солнца вытекают из наблюдений: чем дальше планета от Солнца, тем дольше она совершает оборот вокруг него. Коперник указывал: Сатурн — 30 лет, Юпитер — 12 лет, Марс — 2 года, Земля — один год, Венера — 9 месяцев, Меркурий — 80 дней. В системе Птолемея ничто так не связывало планеты между собой. Коперник также естественным образом объяснил, почему Меркурий и Венера всегда остаются вблизи Солнца и почему внешние планеты, кажется, движутся вспять.

И всё же многое оставалось традиционным. Коперник сохранил древнее убеждение, что небесные движения должны быть идеально круговыми и равномерными, поэтому ему по-прежнему требовались малые круги — эпициклы или «эпициклики» — для согласования с наблюдениями; по числу кругов его система не была проще птолемеевской. Солнце находилось вблизи, но не точно в центре его планетных орбит. Он в значительной мере опирался на древние наблюдения Птолемея и сохранил физику Аристотеля, что оставляло неудобный вопрос: если Земля не центр вселенной, почему тяжёлые предметы падают к ней?

Его система также столкнулась с серьёзным возражением. Если Земля действительно обращается вокруг Солнца, ближайшие звёзды должны были бы немного смещаться в течение года (звёздный параллакс). Такого смещения обнаружить не удавалось. Коперник отвечал, что звёзды находятся на невообразимо большом расстоянии. Противники, такие как Тихо Браге, возражали, что на таких расстояниях звёзды должны были бы быть непомерно большими, и это возражение оставалось серьёзным ещё долго после смерти Коперника.

Поначалу большинство читателей воспринимали книгу скорее как превосходный вычислительный инструмент, чем как истинную картину мира. Историки говорят о «виттенбергском толковании»: тамошние астрономы во главе с Эразмом Рейнгольдом использовали модели Коперника для расчёта Прусских таблиц, но не признавали, что Земля движется. Тихо Браге, величайший наблюдатель дотелескопической эпохи, назвал Коперника «вторым Птолемеем», но предложил собственную компромиссную систему, в которой планеты обращаются вокруг Солнца, а само Солнце обращается вокруг неподвижной Земли.

Религиозные возражения появились рано. Сообщается, что Мартин Лютер высмеял эту идею за ужином в 1539 году, а его соратник Филипп Меланхтон также критиковал её. В Риме папа Климент VII в 1533 году выслушал изложение теории от Иоганна Видманштеттера и отреагировал благосклонно. Доминиканский цензор Бартоломео Спина хотел осудить теорию, но умер в 1546 году, а критика его друга Джованни Марии Толосани так и не была опубликована. Около 1600 года открыто поддерживали Коперника, как считается, лишь около пятнадцати астрономов в Европе.

Всё изменилось в начале XVII века. Иоганн Кеплер, убеждённый коперниканец, заменил окружности эллипсами и сделал гелиоцентрическую астрономию гораздо более точной. Телескоп Галилео Галилея показал фазы Венеры и спутники, обращающиеся вокруг Юпитера. По мере разрастания споров Конгрегация Индекса Католической церкви в 1616 году приостановила действие «De revolutionibus» «до исправления», назвав движение Земли «ложным пифагорейским учением». Общий запрет на гелиоцентрические книги сняли в 1758 году, а последние запреты на неисправленный вариант «De revolutionibus» исчезли из Индекса 1835 года. Физика Исаака Ньютона в конце концов объяснила, почему планеты обращаются вокруг Солнца.

Коперник не был первым, кто представил движущуюся Землю. Архимед сообщает, что Аристарх Самосский в III веке до н. э. предположил, что Земля вращается вокруг своей оси и обращается вокруг Солнца. В раннем рукописном варианте «De revolutionibus» Коперник упоминал идеи движущейся Земли пифагорейца Филолая и Аристарха и владел книгой, включавшей рассказ Плутарха о взглядах Аристарха. Учёные в целом считают, что он пришёл к своей системе независимо, поскольку труды Аристарха сохранились лишь в кратких пересказах.

Более технический вопрос касается его долга перед астрономами исламского мира. Историки показали, что Коперник использовал геометрические приёмы, разработанные астрономами XIII–XIV веков, связанными с обсерваторией в Мараге и её преемниками: «пару Туси» Насир ад-Дина ат-Туси, «лемму аль-Урди» Муайяда ад-Дина аль-Урди и модели Луны и Меркурия, идентичные моделям Ибн аш-Шатира из Дамаска. Ноэл Свердлоу и Отто Нейгебауэр доказывали, что Коперник использовал эти приёмы, а Ф. Джамиль Рагеп показал, что теорию, использованную Региомонтаном, разработал астроном Али Кушчи, обучавшийся в Самарканде.

Как именно эти идеи дошли до Коперника, до сих пор неясно. Латинский перевод соответствующих арабских текстов неизвестен. Один из возможных путей проходит через византийский греческий: Григорий Хиониад перевёл труды ат-Туси на греческий язык, и греческие рукописи, содержащие «пару Туси», сохранились в Италии, где учился Коперник. Одни историки настаивают на прямой передаче знаний, другие допускают независимое повторное открытие. Эта дискуссия важна потому, что она помещает Коперника в рамки долгих, многоцивилизационных усилий по исправлению астрономии Птолемея, а не представляет его одиноким гением.

Для столь важной фигуры первоисточников на удивление мало. Сохранившиеся астрономические сочинения Коперника — это «Commentariolus», «Письмо против Вернера» (1524) и «De revolutionibus»; остальные его сочинения касаются в основном монетного дела и церковных дел. Ретик написал его биографию, но она утрачена. В результате на вопросы о том, почему и когда он пришёл к гелиоцентризму, приходится отвечать путём умозаключений. Стэнфордская энциклопедия отвергает более старую идею о том, что им двигала неоплатоническая или герметическая философия, подчёркивая вместо этого его тщательный технический анализ планетных моделей.

Восприятие книги также было пересмотрено. Артур Кёстлер знаменито назвал «De revolutionibus» «книгой, которую никто не читал». Астроном и историк Оуэн Гингерич потратил около 35 лет, изучая все сохранившиеся экземпляры первых двух изданий (1543 и 1566 годов), которые он смог найти, — 276 экземпляров первого издания и 325 второго, — и исследуя пометки читателей на полях. Он показал, что большинство ведущих астрономов XVI века владели этой книгой и читали её, хотя многие делали куда больше пометок к техническим моделям, чем к космологии Книги 1.

Современная национальная историография добавила ещё один слой. Немецкие и польские авторы XIX и XX веков претендовали на Коперника каждый по-своему. Такие историки, как Норман Дэвис, и писатели, как Чеслав Милош, утверждали, что это накладывает современный национализм на фигуру эпохи Возрождения, которая отождествляла себя прежде всего с Пруссией и Вармией, писала на латыни, предположительно говорила на немецком и польском языках и служила польской короне. Свой вклад внесла и археология: останки, найденные под собором во Фромборке в 2005 году, в 2008 году были опознаны как принадлежащие ему — отчасти по ДНК, сопоставленной с волосами, найденными в принадлежавшей ему книге, — и в 2010 году его перезахоронили там же.