Аркадий Казанский - Данте, «Комедия». История, застывшая в слове. Книга 3. «Рай». Комментарии Аркадия Казанского

В 1600 году Кеплер прибыл в Прагу. Проведённые здесь 10 лет были самым плодотворным периодом его жизни.

Вскоре выяснилось, – взгляды Кеплера на астрономию Тихо Браге разделял лишь отчасти. Чтобы сохранить геоцентризм, Браге предлагал компромиссную модель, – все планеты, кроме Земли, вращаются вокруг Солнца, а Солнце вращается вокруг неподвижной Земли (Гео-гелиоцентрическая система Мира). Эта теория получила большую известность и в течение нескольких десятилетий являлась основным конкурентом системы Мира Кеплера.

После смерти Браге в 1601 году Кеплер стал его преемником в должности. Казна императора из-за нескончаемых войн была постоянно пуста. Жалованье Кеплеру платили редко и скудно. Он был вынужден подрабатывать составлением гороскопов. Кеплеру пришлось также вести многолетнюю тяжбу с наследниками Тихо Браге, которые пытались отобрать у него, среди прочего имущества покойного, также и результаты астрономических наблюдений. В конце концов, от них удалось откупиться.

В 1604 году Кеплер опубликовал свои наблюдения сверхновой, называемой теперь его именем.

Будучи великолепным наблюдателем, Тихо Браге за много лет составил объёмный труд по наблюдению планет и сотен звёзд, причём точность его измерений была существенно выше, чем у всех предшественников. Для повышения точности Браге применял как технические усовершенствования, так и специальную методику нейтрализации погрешностей наблюдения. Особо ценной явилась систематичность измерений.

На протяжении нескольких лет Кеплер внимательно изучал данные Браге и в результате тщательного анализа пришёл к выводу, – траектория движения Марса представляет собой не круг, а эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце – положение, известное сегодня как «Первый закон Кеплера».

Дальнейший анализ привёл ко «Второму закону Кеплера», – радиус-вектор, соединяющий планету и Солнце, в равное время описывает равные площади. Это означает, – чем дальше планета от Солнца, тем медленнее она движется.

Оба закона были сформулированы Кеплером в 1609 году в книге «Новая астрономия», причём, осторожности ради, он относил их только к Марсу.

В 1612 году, собрав скудные средства, Кеплер переехал в Линц, где прожил 14 лет. За ним была сохранена должность придворного математика и астронома, но в деле оплаты новый император Матвей был ничем не лучше старого. Некоторый доход приносило преподавание математики и гороскопы.

Тем временем Кеплер продолжал астрономические исследования и в 1618 году открыл «Третий закон Кеплера», – отношение куба среднего удаления планеты от Солнца к квадрату периода обращения её вокруг Солнца есть величина постоянная для всех планет, – a³/T² = const. Этот результат Кеплер опубликовал в завершающей книге «Гармония мира», причём применил его уже не только к Марсу, но и ко всем прочим планетам (включая, естественно, и Землю).

В 1630 году он отправился к императору в Регенсбург, чтобы получить хотя бы часть жалованья. По дороге сильно простудился и вскоре умер.

Со смертью Кеплера его злоключения не закончились. В конце «Тридцатилетней войны» 1618—1648 годы) было полностью разрушено кладбище, где он похоронен, и от его могилы ничего не осталось. Часть архива Кеплера исчезла.

В 1774 году большую часть архива (18 томов из 22) по рекомендации Леонарда Эйлера (1707—1783 годы) приобрела Петербургская Академия наук, сейчас он хранится в Санкт-Петербургском филиале архива РАН.

Открытые Кеплером три закона движения планет полностью и с превосходной точностью объясняют видимую неравномерность этих движений. Вместо многочисленных надуманных эпициклов модель Кеплера включает только одну кривую – эллипс. Второй закон устанавливает, как меняется скорость планеты при удалении или приближении к Солнцу, а третий позволяет рассчитать эту скорость и период обращения вокруг Солнца.

Неудивительно, – только после открытия трёх законов, Кеплер смог обосновать «Гелиоцентрическую систему мира», в противовес Тихо Браге, причём, для этого ему не понадобился приписываемый ему телескоп, который он по нищете своей не мог бы и приобрести. Хотя он отправил своё открытие на столетие назад, приписав Копернику , и упростив его, введя круговые движения Сфер, несущих на себе планеты, и особое положение Земли, – только у неё не было эпициклов . У Кеплера же Земля стала рядовой планетой, движение которой подчиняется общим трём законам. Все орбиты небесных тел – эллипсы (движение по гиперболической траектории открыл позднее Ньютон), общим фокусом орбит является Солнце.

Кеплер вывел также «уравнение Кеплера», используемое в астрономии для определения положения небесных тел.

Законы планетной кинематики, открытые Кеплером, послужили позже Ньютону основой для создания теории тяготения. Ньютон математически доказал, – все законы Кеплера являются следствиями: «Закона Всемирного тяготения».

Взгляды Кеплера на устройство Вселенной за пределами Солнечной Системы вытекали из его мистической философии. Солнце он полагал неподвижным, а Сферу звёзд считал границей мира. В бесконечность Вселенной Кеплер не верил и в качестве аргумента предлагал (1610 год) то, что позже получило название: «фотометрический парадокс», – если число звёзд бесконечно, то в любом направлении взгляд должен натыкаться на звезду, и на небе не должно существовать тёмных участков.

Законы Кеплера соединяют в себе ясность, простоту и вычислительную мощь, хотя мистическая форма его системы мира основательно засоряла реальную суть великих открытий Кеплера. Тем не менее, уже современники Кеплера убедились в точности новых законов, хотя их глубинный смысл до Ньютона оставался непонятным. Никаких попыток реанимировать « модель Птолемея» или предложить иную систему движения, кроме «Гелиоцентрической», больше не предпринималось.

Кеплер стал автором первого обширного (в трёх томах) изложения коперниканской астрономии (Epitome astronomia Copernicanae, 1617—1622 годы), выдающее его, как автора, которое немедленно удостоилось чести попасть в «Индекс запрещённых книг». В эту книгу, свой главный труд, Кеплер включил описание всех своих открытий в астрономии.

Летом 1627 года Кеплер после 22 лет трудов опубликовал (за свой счёт) астрономические таблицы, которые в честь императора назвал «Рудольфовыми». Спрос на них был огромен, так как все прежние таблицы давно расходились с наблюдениями. Немаловажно, – труд впервые включал удобные для расчётов таблицы логарифмов. Кеплеровы таблицы служили астрономам и морякам вплоть до начала XIX века.