§ 9.4. Иоганн Кеплер
Иоганн Кеплер (1571 — 1630). Во взглядах Кеплера на науку еще много было противоречивого. Первая половина жизни Кеплера принадлежала XVI веку, а вторая половина — XVII веку, который считается веком научной революции. Его деятельность является ярчайшим примером борьбы между старыми и новыми подходами к науке. Кеплер смело шел напролом, сообразуясь со своими взглядами, и честно отбрасывал свои же гипотезы, которые не мог подтвердить на практике.
В XVI веке в Западной Европе началась религиозная борьба против римско-католической церкви, так называемая Реформация, представляющая собой столкновение католической Церкви, государства и различных общественных сил. Германия стала и местом зарождения Реформации, и ее главным центром.
Все католики Западной Европы независимо от их национальности должны были молиться на чуждом и непонятном латинском языке. Лютер перевел на немецкий язык Библию, написал катехизис, вошедший в число основных книг лютеранства, и ряд толкований Библии. В итоге в значительной части Германии укрепился протестантизм, и местные церкви стали подчиняться светской (княжеской) власти. Но после изгнания католических священников протестантские школы стали остро нуждаться в новых кадрах преподавателей. С этой целью местные власти стали привлекать к учебе детей из необеспеченных семей, платя им стипендии. Поэтому в то время в Германии была относительная доступность образования.
Кеплер родился в семье ремесленников в провинциальном городке Вейль (Германия) и с самого детства обладал слабым здоровьем. Плохое здоровье, денежные соображения и религиозные побуждения привели родителей к решению выбрать для ребенка духовную карьеру. Путь к высоким духовным постам давало окончание теологического факультета университета. Родителям удалось устроить ребенка в бесплатный интернат для учащихся из бедных семейств, а затем получить стипендию города Вейля. В учебе Кеплер был очень прилежным.
Ректор университета Мёстлин, который был на 20 лет старше Кеплера, обратил внимание на необычайные способности Кеплера к математике и астрономии. Мёстлин ввел молодого Кеплера в круг немногих своих воспитанников, пользовавшихся его особым доверием, среди которых он и пропагандировал учение Коперника. Наряду с этим Кеплер был мастером составлять астрологические гороскопы, которые пользовались большой популярностью.
Кеплер намеревался посвятить свою жизнь служению Богу, но вынужден был, как стипендиат, принять назначение городских властей преподавать в школе. Ученики плохо посещали уроки математики, но со стороны властей это не вменялось в вину Кеплеру. Во время одного из уроков Кеплера озарила мысль (1595), которая явилась, по его мнению, ключом к разгадке тайны Вселенной. Он считал, что планеты вращаются вокруг Солнца, а радиусы их орбит соотносятся как радиусы вписанных и описанных окружностей правильных многогранников (рис. 9.3. и 9.4.). Что же показала Кеплеру проверка его гипотезы с помощью вычислений? Оказалось, что радиусы орбит Кеплера значительно отличались от вычислений Коперника, и притом во всех случаях — в сторону ухудшения точности. Кеплер пройти мимо этого обстоятельства не мог, но и не смог отбросить навязчивую мысль о зависимости между межпланетными расстояниями и правильными многогранниками.
Книгу, посвященную своему открытию, Кеплер назвал
«Космографическая тайна», и издал ее в 1596 году. «Космографическая тайна» была первым публичным выступлением профессионального астронома в защиту учения Коперника. Кеплер послал свою книгу некоторым выдающимся ученым, в частности, датскому астроному Тихо Браге и уже известному в то время молодому итальянскому ученому Галилео Галилею. Оба ученых откликнулись — Галилей немедленно, Тихо Браге значительно позже.
Тетраэдр Куб или гексаэдр
Октаэдр Икосаэдр
Додекаэдр
Рис. 9.3. Правильные многогранники или платоновы тела.
Рис. 9.4. «Кубок Кеплера» - модель Солнечной системы из пяти платоновых тел.
Кеплер направился ко двору герцога Фридриха и пытался уговорить его выделить средства на изготовление серебряного кубка, представляющего модель Вселенной в соответствии с изложенной им в «Космографической тайне» гипотезой. На изготовление кубка средств не нашлось.
Но, как настоящего ученого, ему не давало покоя расхождение его расчетов с расчетами Коперника. Для создания теории Кеплеру нужны были точные данные многолетних астрономических наблюдений. Такими данными располагал тогда только один человек в Европе. Это был датский астроном Тихо Браге, который собрал их за многие годы наблюдений в своей обсерватории в Ураниборге. Но Браге не торопился с публикацией данных своих наблюдений.