Эта замечательная книга, из которой спустя полстолетия после ее выхода делает обширные заимствования Декарт в своей Диоптрике, написана была Кеплером, так сказать, между прочим, в то время, когда он был занят главным своим делом – обработкой наблюдений Марса и установлением его теории, что потребовало, как увидим ниже, колоссального труда. Но Кеплер прежде всего состоял на должности придворного астролога и обязан был составлять гороскопы по первому требованию, а поводов для этого при суеверии того времени было всегда достаточно; и, очевидно, спрос на такие работы далеко превышал предложение, потому что Кеплером при дворе были вообще недовольны. Царедворцы находили, что он пренебрегает своими прямыми обязанностями, увлекаясь пустыми научными или философскими изысканиями, и полагали, что он совершенно не по заслугам получает столь большое жалованье, которого, однако, ему вовсе не платили. На его несчастье появилась еще звезда 1604 года. Столь необыкновенное явление он не мог пройти молчанием в качестве официального астронома и астролога. Кеплер должен был бросить свои занятия и писать целый трактат о звезде. Сочинение это состоит из 30 глав и разбирает явление со всевозможных точек зрения, но, по словам Бертрана, читатель после прочтения его остается в таком же неведении причин явления, как и до этого. Не найдя никаких естественных причин для появления звезды, Кеплер, подобно лисице Крылова, утешает себя, говоря: «Бог, непрестанно пекущийся о мире, может повелеть явиться новому светилу во всяком месте и во всякое время». Мы упоминали уже о его шутке по поводу того, что предвещает звезда. В том же роде есть у него другое замечание. У немцев была поговорка «новая звезда – новый король»; приводя ее, Кеплер говорит: «Удивительно, что ни один честолюбец не воспользовался этим народным поверьем».
Несмотря, однако, на все препятствия, после восьмилетней работы над результатами наблюдений Тихо, после многих мучительных сомнений, доводивших почти до потери рассудка, Кеплеру удалось представить движение Марса и подчинить все причуды его «аномалий» двум строгим законам, известным теперь под названием первого и второго Кеплеровых законов. Он доказал, что 1) орбита Марса не круг, а эллипс, причем Солнце занимает один из фокусов этого эллипса, и что 2) планета движется по этому эллипсу неравномерно: быстрее – вблизи Солнца, медленнее – вдали от него, но так, что если через равные промежутки времени соединить центр планеты с центром Солнца прямыми линиями, то площади между этими прямыми и соответственными дугами эллипса все будут между собою равны. Весь ход своих рассуждений, приведших его к этим выводам, все попытки представить движения Марса по системам Птолемея и Тихо и критику этих систем, все свои неудачи и ошибки, происходившие от доверия к старым авторитетам, весь ход своих вычислений с отчетом о том, какого труда это ему стоило, Кеплер изложил в сочинении, напечатанном за счет императора Рудольфа и вышедшем в Праге в 1609 году под названием «Astronomia nova seu physica coelestis, tradita commentants de motibus stellae Martis ex observationibus Tichonis Brahe», то есть «Новая астрономия, или небесная физика с комментариями на движения планеты Марс по наблюдениям Тихо Браге». Чтобы показать, насколько книга эта по своей внешности не походила на безжизненные научные трактаты нашего времени, мы выписываем здесь, в сокращенном переводе, посвящение, обращенное к императору Рудольфу II.
«Представляю Вашему Величеству важного пленника, сдавшегося после упорной и трудной борьбы с ним, предпринятой по воле Вашего Величества. Я не думаю, чтобы он мог отказаться от имени пленника или чтобы он не заслуживал его, так как носит это имя уже не в первый раз: как известно, грозный бог войны еще в глубокой древности, добровольно и охотно сложив свои военные доспехи, позволил поймать себя в сети Вулкана. Но при всей человеческой изобретательности никому из смертных не удавалось до сих пор одержать над ним столь же решительной победы; тщетно астрономы обдумывали план битвы, тщетно пускали в ход все военные средства и выводили на бой свои лучшие войска… Марс смеялся над их ухищрениями, расстраивал их замыслы и безжалостно разрушал все их надежды. Он продолжал спокойно сидеть в укреплениях своих таинственных владений, мудро скрывая все пути к ним от разведок неприятеля. Древние жаловались на это не один раз, а неутомимый исследователь тайн природы Плиний объявил борьбу с Марсом непосильною для смертных.
Что касается до меня, то я прежде всего должен воздать хвалу самоотверженной деятельности и неутомимому усердию храброго полководца Тихо Браге, который под царственным покровительством правителей Дании Фридриха II и Христиана IV, а также и Вашего Величества, непрерывно в продолжение целых 20 лет, каждую ночь, неустанно подсматривал все привычки неприятеля, раскрыв, наконец, план его войны и обнаружив тайны его ходов. Собранные им сведения, перешедшие в мое распоряжение, дали мне возможность освободиться от того безотчетного и смутного страха, который обыкновенно испытываешь перед неизвестным врагом.
Среди случайностей войны какие только бедствия, какие бичи не обрушивались на наш лагерь! Потеря славного полководца, возмущение войск, заразные болезни – все это часто ставило нас в отчаянное положение. Счастье и несчастье домашнее отрывало нас от дела в то время, когда мы были для него так нужны; а между тем тыл нашей армии подвергся нападению нового врага, о котором я сообщал уже в моей книге о новой звезде. Наши солдаты, не получая жалованья, дезертировали целыми толпами; новобранцы не умели взяться за дело и, к довершению всего, у нас не хватало жизненных припасов.
Но наконец неприятель стал склоняться к миру и через посредство своей матери Природы прислал мне заявление о сдаче в качестве военнопленного на известных условиях, и под конвоем Арифметики и Геометрии без сопротивления приведен был в наш лагерь.
С тех пор он ведет себя так, что можно верить его слову, и просит у Вашего Величества только одной милости: вся родня его еще на небе; там остаются его отец Юпитер, Сатурн, его дед, брат его Меркурий и Венера, его сестра и возлюбленная. Привыкший к их царственному обществу, он очень скучает по ним и сгорает нетерпением видеть их опять вместе с собою, пользующимися, как теперь он, гостеприимством Вашего Величества. Но для этого необходимо воспользоваться достигнутым успехом и настойчиво продолжать войну, не представляющую более опасностей, так как Марс теперь уже в наших руках. Поэтому я прошу Ваше Величество обратить Ваше внимание на то, что деньги – нерв войны, и благоволить приказать своему казначею выдать Вашему полководцу необходимые средства для снаряжения новой экспедиции».
Титульный лист «Новой астрономии» Кеплера.
К сожалению, государственное казначейство было пусто, а императору грозили враги более опасные, чем Юпитер и Сатурн, да и на самого «неутомимого полководца» его не замедлили посыпаться новые удары судьбы, и, хотя он не пал под их тяжестью, однако они много помешали ему в борьбе со своими коварными врагами.
Но возвратимся снова к незабвенной книге Кеплера. Знаменитый Делямбр сообщает, что на бывшем в его руках экземпляре этого сочинения Кеплера имеется следующая надпись, прекрасно выражающая значение этой книги:
«Ньютон никогда не написал бы своих Начал естественной философии, если бы он долго не размышлял над теми замечательными местами, в которых Кеплер совместил столько счастливых своих изысканий. Соединенные писания этих двух людей – поразительное доказательство того, на что способен человеческий ум, вооруженный наблюдениями и геометрией».
Книга снабжена обширным вступлением, начинающимся с замечания о трудности написать научную книгу так, чтобы угодить и обыкновенным читателям, и ученым, и содержащим общие положения или основные законы мировой физики и механики. Все эти положения были совершенно новы и весьма важны; вот некоторые из них: