Анатолий Томилин - Занимательно о космологии

Астроном Джованни Доменико Кассини, работавший в Париже, открыл вращение Марса и Юпитера. Но если планеты землеподобны, то почему отказать во вращении и Земле? Не есть ли это подтверждение опять-таки богопротивной, но мудрой Коперниковой теории?

Французские астрономы произвели важные работы по определению расстояний от Луны, Солнца и ближайших планет. Диаметр солнечной системы, ограниченный орбитой Сатурна — «высочайшей планеты», достиг почти трех миллиардов километров. Цифра просто невероятная… А тут еще датчанин Олаф Ремер, наблюдая затмения спутников Юпитера, вычислил величину скорости света, равную почти тремстам тысячам километров в секунду.

В общем, конечно, открытия были, но открытия явно прикладного характера. Была и еще одна задача, попытки решения которой сыграли большую роль в развитии астрономии.

В XVII веке все еще нет метода точного определения такой важной координаты на поверхности Земли, как долгота. Между тем колониальные устремления развитых стран требовали надежности морских перевозок. И впервые в истории для решения научной задачи сами государства вынуждены создавать научные учреждения. И не только создавать, но и финансировать и поощрять… В 1667 году для уточнения земных координат при помощи наблюдения небесных светил создается королевская обсерватория в Париже, восемь лет спустя — в Гринвиче, затем в Петербурге, в 1725 году.

Первым директором Гринвичской обсерватории был назначен Джон Флемстид, трудолюбивый и добросовестный наблюдатель, обладавший, по мнению современников, невероятно нудным характером. Король Карл II от щедрот своих подарил новому директору пышный титул «Королевский Астроном», скомпенсировав расточительность королевской души за счет более чем скромного жалования… Англичане большие любители традиций. Желая сохранить пышный старинный титул за директором Гринвичской обсерватории по сей день, они со временем увеличили его денежный эквивалент. Должность стала не только почетной, но и выгодной. Традиция родилась…

В задачу первого королевского астронома входило: «прилагать наибольшее старание и усердие к исправлению таблиц небесных движений и положений неподвижных звезд и точно так же находить столь желанные долготы мест для усовершенствования искусства навигации».

Наказ, правда, помог мало. И несколько лет спустя, отчаявшись получить решение «столь желаемой» задачи, английский парламент по предложению Ньютона объявляет конкурс на разработку наиболее точного метода определения долготы на море. Причем за ошибку не более 0,25 градуса (примерно 30 миль) назначена премия в 20 тысяч фунтов стерлингов — сумма по тем временам весьма внушительная. Позже были назначены еще две премии за менее точные решения: 15 тысяч фунтов при ошибке в 40 миль и 10 тысяч фунтов при ошибке в 60 миль. Окончательно решена была эта задача лишь в XIX веке, когда сначала русский штурман М. А. Акимов, а потом француз Сент-Илер предложили современный способ совместного определения широты и долготы места, удобный в судовых условиях.

Этот пример несколько меняет существующее мнение о скромной деятельности Ньютона в парламенте. Обычно принято считать, будто бы занятый своими мыслями Исаак Ньютон сидел на заседаниях палаты безучастно и лишь однажды взял слово. Получив торжественное разрешение председателя, ученый скромно попросил служителя закрыть окно, из которого дуло. После этого он снова погрузился в свои думы.

Это, конечно, анекдот. И автор склонен думать, что придумали его англичане, желающие создать вокруг имени Ньютона ореол необыкновенности.

Решение многих проблем того времени упиралось в вопрос о силе, управляющей движениями планет, движениями вообще и свободным падением тел в частности. Людям позарез нужен был хотя бы один количественный закон природы, позволяющий от разговоров вообще перейти к конкретным действиям.

Кеплер обработал результаты наблюдений Тихо Браге и своими законами сформулировал условия задачи, которую нужно было решить.

Затем Галилей установил принципы-правила, по которым задача о вожделенной силе должна была решаться. Гюйгенс, разработав теорию маятника, показал путь для наиболее простого ее решения. И тогда Ньютон ее решил, дав миру закон всемирного тяготения.

Интересно, что Ньютон и Гюйгенс, хорошо зная работы друг друга, долгое время не были знакомы. Их первая встреча произошла весьма курьезно. Гюйгенс приехал в Лондон и был приглашен выступить на заседании Королевского общества с докладом. Получил аналогичное предложение и Ньютон. Оба, как нарочно, выбрали самые неудачные темы своих сообщений. Так, Гюйгенс в присутствии Ньютона изложил свою ошибочную теорию тяготения. Ньютон же, в свою очередь, продемонстрировал неверные результаты измерений двойного лучепреломления в испанском шпате. (Следует помнить, что именно Гюйгенс был автором великолепной теории двойного лучепреломления.) Понятно, что после обмена такими докладами оба расстались, так и не испытав чувства взаимной симпатии.

Так писал Байрон. Анекдот о яблоке знают все. Но как связать падающий с ветки плод с сухой формулой закона?

Рассказ о яблоке имеет некоторую степень достоверности. Современник Ньютона Стекелей писал в конце жизни: «После обеда погода была жаркая; мы перешли в сад и пили чай под тенью нескольких яблонь; были только мы вдвоем. Между прочим, сэр Исаак сказал мне, что точно в такой же обстановке он находился, когда впервые ему пришла в голову мысль о тяготении. Она была вызвана падением яблока, когда он сидел, погрузившись в думы. Почему яблоко всегда падает отвесно, подумал он про себя, почему не в сторону, а всегда к центру Земли? Должна существовать притягательная сила в материи, сосредоточенная в центре Земли. Если материя тянет другую материю, то должна существовать пропорциональность ее количеству. Поэтому яблоко притягивает Землю так же, как Земля — яблоко. Должна, следовательно, существовать сила, подобная той, которую мы называем тяжестью, простирающаяся по всей вселенной…»

«Этот рассказ мало кому был известен, — пишет академик Вавилов, — но зато весь мир узнал похожий на анекдот пересказ Вольтера, слыхавшего об этом случае от племянницы Ньютона». Вольтеровская байка имела успех. И скоро предприимчивые наследники стали показывать яблоню, послужившую «главным поводом» появления «Начал» — великого произведения Ньютона, ставшего на долгие годы библией новой науки.