Так был сделан один из первых шагов, нарушивших удобный мир древних. В то время это могло и не показаться новым: многие все новшества относили к эпикурейству и путали огромность с бесконечностью. Диггес вполне мог считаться возродившим мнения Демокрита, Эпикура и Лукреция. Определенно английскому читателю уже были доступны доводы Коперника на родном языке, хотя весьма сомнительно, что некоторые читатели, заглянувшие в "Вечное предсказание", чтобы узнать прогноз погоды на следующую зиму, потрудились изучить информацию о Копернике в приложении. Все же по той или иной причине в конце XVI века установилось мнение, что Вселенной Коперника требуется огромное пространство – если не бесконечность. Многие считали, что именно бесконечность.
Следующий радикальный пересмотр Вселенной Коперника произвел человек, не имевший ничего общего с Диггесом. Его идеи основывались только на астрономических наблюдениях, а не на мистических рассуждениях. Не являясь поклонником Коперника, Тихо Браге не принял его систему и создал свою собственную – конкурирующую, но все же некоторые его радикальные концепции восприняты и сторонниками Коперника. Со временем отношение Тихо Браге к теории о Вселенной Коперника улучшилось намного больше, чем у его убежденных сторонников.
Тихо Браге (1546–1601) начал интересоваться астрономией, наблюдая за небесами. Это был зов души, ведь у Тихо не было наставников, и астрономию он выбрал вопреки воле родственников. Его отец, как утверждал Тихо, даже не желал, чтобы сын учил латынь (она не нужна датскому аристократу). Но его воспитывал дядя, понимавший ценность классического образования, и в возрасте пятнадцати лет Тихо Браге был отправлен в Лейпцигский университет. В автобиографии (Тихо Браге назвал ее "О том, что нам, с Божьей помощью, удалось совершить в астрономии и что при Его благосклонной поддержке еще предстоит совершить") он отметил, что с самого начала изучал астрономию самостоятельно и тайно. Первые знания он получил, изучая астрологические таблицы. Этот интерес остался с ним навсегда, но главное внимание он переключил на астрономические наблюдения. Первые наблюдения он провел в 1563 году в возрасте шестнадцати лет, пользуясь импровизированными инструментами. Тридцатью пятью годами позже Тихо Браге с горечью вспоминал, что наставник не дал ему денег, чтобы купить настоящие. Тогда Тихо Браге наблюдал соединение Сатурна и Юпитера. Разница между результатами наблюдений альфонсин и "коперниковских" таблиц уже тогда убедила его, что главный инструмент астрономии – тщательное наблюдение. Ему нужны были хорошие, профессионально изготовленные инструменты, которые он приобрел, перебравшись из Лейпцига в астрономический центр Аугсбурга. Здесь он увлекся еще и алхимией, называя ее "земной астрономией", а вернувшись домой, вплотную занялся алхимическими опытами. Но внезапное появление в 1572 году новой звезды в Кассиопее определило его карьеру раз и навсегда. Невиданное явление потребовало тщательных наблюдений, отчет о которых ("О новой звезде", 1573) привлек внимание короля Дании, который желая удержать столь многообещающего ученого (национальный престиж требовал не только военных, но и интеллектуальных успехов), пожаловал Тихо Браге остров Вен. Неслыханная щедрость убедила Тихо Браге не ехать в Базель, как он планировал ранее. Вместо этого он провел двадцать один год на острове, который сделал центром астрономических исследований. Здесь он построил фантастический замок Ураниборг с обсерваториями и лабораториями, сконструировал новые астрономические инструменты огромных размеров (до изобретения телескопа это был единственный способ достижения точности), и здесь он обучил плеяду молодых людей, которые прибывали на остров, чтобы получить любую работу у величайшего астронома со времен Гиппарха.
Как и Гиппарх, Тихо Браге понимал, что с появлением новой звезды требуется составление нового звездного каталога. Этому проекту он посвятил большую часть энергии и двадцать лет жизни. Но его чрезвычайно интересовала и nova сама по себе. Удивительный феномен: новая звезда в хорошо известном созвездии, и когда ее впервые заметили, она имела такую же яркость, как Юпитер. Тихо Браге, Диггес, Местлин, Ди и многие другие астрономы изучали ее с восхищением и недоумением. Тихо Браге, Диггес и Местлин (все еще астроном-любитель) пытались измерить параллакс новой звезды не для того, чтобы проверить теорию Коперника, а потому, что эта звезда на первый взгляд должна была находиться в подлунной (земной) сфере. Она могла быть и метеорологическим явлением, таким как радуга, метеор или комета, поскольку явление относилось к земному пространству, а небеса аристотелевской космологии считались совершенными, вечными и неизменными. Все, что расположено под Луной, должно проявить свою относительную близость видимым сдвигом позиции относительно звездного фона.
Однако самые тщательные наблюдения показывали, что новая звезда упрямо отказывалась демонстрировать параллакс. Тихо Браге, Диггес и Местлин, исходя из этого, пришли к выводу, что она относится к сфере неподвижных звезд. В связи с этим пришло признание того, что небеса изменились, а значит, не являются совершенными. Но не все астрономы согласились с наблюдениями. Одни утверждали, что nova показывает параллакс, другие, например Ди, что она движется по прямой линии от Земли и это объясняет факт, что она тускнеет. Многие, включая Диггеса, отнесли ее к кометам. Тихо Браге смело принял неизбежные выводы, так как был полностью уверен в точности своих наблюдений. Он не мог объяснить изменение яркости и цвета новой звезды (как и у всех новых, ее цвет менялся от белого к красно-желтому и красному), но он не сомневался, что она находилась в "эфирной сфере". Каким может быть ее астрологическое значение, он описал очень подробно – ведь столь редкое событие не могло не иметь странной и, безусловно, чудесной важности. Его астрономическая важность тоже была, безусловно, очень велика. Тихо Браге понял, что он может "заложить основы возрождения астрономии", ведя длительные и тщательные наблюдения.
В Ураниборге Тихо Браге год за годом наблюдал положение фиксированных звезд и планет, Солнца и Луны, совершенствуя инструменты и технику наблюдений, и в конце концов достиг точности намного большей, чем это удавалось любому другому астроному. Погрешность не превышала четырех минут дуги – предел точности для невооруженного взгляда. Тихо Браге осознавал превосходство своих методов, он всегда старался поддерживать самые высокие стандарты. Покинув Ураниборг, он написал:
"…не все наблюдения произведены с одинаковой точностью и одинаково важны. Те из них, которые я производил в Лейпциге в дни юности, пока мне не исполнилось 21 год, я обычно называю детскими и считаю сомнительными. Те, которые я производил позднее, когда мне не исполнилось 28 лет [то есть до 1574 года], я называю юношескими и считаю вполне пригодными. Что же касается наблюдений, составляющих третью группу, которые я производил в Ураниборге на протяжении примерно 21 года с великой тщательностью при помощи высокоточных инструментов в более зрелом возрасте, пока мне не исполнилось 50 лет, то их я называю наблюдениями моей зрелости, вполне надежными и точными, – таково мое мнение о них".
По иронии судьбы очень точные астрономические наблюдения не помогли Тихо Браге в его теоретической работе. Хотя он объявил, что "основывался на последних наблюдениях, стараясь заложить основы и развить новую астрономию", но практически ими не пользовался. Он действительно создал новую астрономию, основанную на наблюдениях, однако все это были наблюдения 1572 и 1577 годов. Более позднее изучение комет лишь подтвердило то, что Тихо Браге уже знал. И его планетарные таблицы не были нужны в сделанном им общем описании своей системы. Однако накопленная информация не пропала даром. Ее использовал Кеплер в расчетах, на которых основал новую теорию, далекую от трудов Тихо Браге, но во многих отношениях выведенную именно из них.
Наблюдения за большой кометой 1577 года стали основой для развития системы Тихо Браге. Единственное ее описание, сделанное автором, вставлено в рассказ об орбитах комет. Как и в 1572 году, Тихо Браге вел самые тщательные наблюдения. Он еще раз попытался измерить параллакс, но убедился, что тот слишком мал. Тогда кометы, как и новая звезда, должны располагаться в эфирных регионах, которые, как оказалось, могут меняться. Это подтвердилось с появлением других комет. Тихо писал, что все кометы, которые он наблюдал, двигались в эфирных пространствах и никогда не появлялись под Луной, в чем безо всяких на то оснований много столетий убеждал Аристотель и его последователи. Наблюдения над кометами подтолкнули Тихо Браге к обнаружению еще большего нарушения порядка на небесах, по Аристотелю. Если геоцентрическая Вселенная наполнена кристаллическими сферами, где должны быть кометы? Тем более что Тихо Браге верил в гелиоцентрическую Вселенную. Их особая связь с Солнцем уже была замечена: к примеру, прикладной математик Петер Апиан (1495–1552), наблюдая за кометами в 1530-х годах, был потрясен фактом, что их хвосты всегда направлены в сторону от Солнца. Но у Птолемея пространство над и под Солнцем полностью заполнено сферами планет, и тут даже введение новой сферы не могло помочь.
Тихо Браге, заметив, что, как бы он ни расположил сферы планет, пути комет обязательно будут их пересекать, решил, что, поскольку кометы всегда располагаются над Луной, возможно, нет никаких кристаллических сфер, поддерживающих и двигающих планеты. Столь революционное решение он принял с полной невозмутимостью. Как он писал в 1588 году в обзоре, посвященном изучению комет ("О последних явлениях в эфирном мире"), название обзора само по себе является вызовом традиционности и манифестом новой астрономии:
"…на самом деле нет никаких сфер в небесах… те же, которые авторы изобрели, чтобы "спасти лицо", существуют только в их воображении, чтобы движение планет и их орбиты можно было осмыслить и, возможно, записать с помощью цифр. Так что нет смысла трудиться ради отыскания реальной сферы, к которой может быть прикреплена комета, так чтобы они вращались вместе. Современные философы согласны с древними, убеждены ли в том, что небеса разделены на разные сферы из твердого и непроницаемого вещества. К некоторым из них прикреплены звезды, так что они вращаются вместе. Но даже если бы не было никаких других свидетельств, одни только кометы доказывают, что такое мнение не соответствует действительности. Кометы были неоднократно замечены движущимися в высочайшем эфире, и они никак не могут быть связаны со сферами".
Так просто отрицать реальность кристаллических сфер, изменить значение слова Orb – со "сферы" на "круговой путь" или на "орбиту" – воистину революционная идея, такая же, как перемещение Земли из центра Вселенной. Начиная с IV века до н. э. астрономы без колебаний принимали реальность твердых сфер, которые поддерживают планеты. Что еще могло удерживать планеты в небесах? Как еще можно придать физическую реальность математическим представлениям? С отказом от кристаллических сфер возникла настоятельная необходимость найти что-то другое, удерживающее планеты на орбите. Но Тихо Браге никогда не упоминал об этой проблеме.
Теперь, когда предположили, что твердых сфер нет, необходимо только перераспределить птолемеевы сферы, чтобы освободить место для комет, двигающихся вокруг Солнца. Тихо Браге писал: "Небесный мир огромен. Из происходившего раньше ясно, что комета движется в пределах пространства, заполненного эфиром. Представляется, что дать полное объяснение всей проблемы невозможно до тех пор, пока мы не узнаем, в какой части широчайшего эфира и рядом с какими орбитами планет [комета] следует своим путем…"
Система Птолемея в данных условиях была неприменима: громоздкая, перегруженная эквантами и лишними эпициклами и слишком наполненная, чтобы осталось место для комет. "Недавнее нововведение великого Коперника" было элегантно и красиво с точки зрения математики, но представляло еще большие трудности. Тихо Браге писал:
".тело Земли велико, медлительно и непригодно для движения. Я без всяких сомнений придерживаюсь того мнения, что Земля, которую мы заселяем, занимает центр Вселенной, что соответствует общепринятым мнениям древних астрономов и натурфилософов, что засвидетельствовано выше Священным Писанием".
В качестве других доводов против движения Земли (помимо ее непригодности для движения и огромного пространства между орбитой Сатурна и фиксированными звездами, очевидного из-за отсутствия параллакса) Тихо Браге приводит гигантские размеры звезд (исходя из их видимого диаметра) и их предполагаемое расстояние в коперниковской системе. Также он повторяет свое убеждение, что камень, сброшенный с башни, никогда не упадет к ее подножию, если Земля действительно движется. Доводы были убедительными, хотя основывались на ошибочной физике, которая впервые была продемонстрирована только Галилеем. Тихо Браге пишет: "Столкнувшись с этими проблемами, я начал размышлять, возможно ли каким-то образом найти гипотезу, которая во всех отношениях согласовывалась бы с математикой и физикой, избежав церковной цензуры, и при этом не расходилась бы с теорией о небесных явлениях. В конце концов, когда я уже почти утратил надежду, мне пришла в голову такая организация небесных обращений, при которой их расположение наиболее верно и при этом не возникает несоответствий".
Тихо Браге была нужна система, обладающая преимуществами системы Коперника, но без недостатков, связанных с неподвижностью Земли, и избавленная от сложностей системы Птолемея. Как и Коперник, Тихо Браге обратился за советом к древним. Он обладал не таким характером, как Коперник, и принадлежал к другому поколению, и потому никогда не упоминал, что его система, по существу, является системой Гераклида Понтикуса. Эта система очень проста: Земля остается в покое в центре Вселенной, и каждые двадцать четыре часа вокруг нее совершает оборот самая удаленная восьмая сфера, включающая в себя все остальные (единственная твердая сфера, оставленная Тихо Браге). Так объясняется ежедневный восход и заход звезд. Солнце в течение года вращается вокруг Земли, а планеты – вокруг Солнца, и можно сказать, что они обращаются вокруг Земли и сопровождают Солнце. Тихо Браге заявил, что другие круги направляют пять планет вокруг Солнца, их Господина и Царя, и что на пути они всегда наблюдают его в центре своего вращения. Эта система, как с гордостью отмечал Тихо Браге, объясняет, как и теория Коперника, почему Венера и Меркурий никогда не были далеко от Солнца, почему планеты демонстрируют ретроградное движение, почему меняется их яркость и почему движение Солнца всегда смешивается с движением планет. Эта система объясняет ненужность эквантов. Тихо думал, что смог ликвидировать все или почти все эпициклы и снизить число эксцентриков, но на самом деле так и не сумел разработать математическую модель системы.
Правда, появилась новая сложность, ясно видная из диаграммы: орбита Марса вокруг Солнца пересекает орбиту Солнца вокруг Земли. Если сферы твердые, это невозможно. Но Тихо Браге отверг существование твердых сфер. Он знал, что движением комет четко доказано, что небесная машина – это не твердое тело, непроницаемое, составленное из различных реальных сфер, как до сих пор думали многие, но текучее и свободное, открытое во всех направлениях, которое не чинит абсолютно никаких препятствий свободному бегу планет, которые направляются свыше и подчиняются определенному закону.
В действительности такое расположение имело преимущество – объясняло, почему Марс в противоположении был ярче всего, – так как оказывался ближе к Земле, чем к Солнцу.
Поскольку все это могло считаться отступлением от темы в его книге о кометах, Тихо Браге не стал вдаваться в подробности и перешел к рассмотрению движения комет. В "переделанной" Вселенной не было места для кометы, вращающейся вокруг Солнца в промежутке между орбитами Венеры и Марса. (Путь кометы явно пересекал орбиты разных планет, но это, как и в случае с Марсом, больше не было проблемой.) Комета могла вести себя совершенно необычно и двигаться по пути, похожему на путь планеты. Да, она двигалась с переменной скоростью, и ее путь был странным, но все зависело от ее происхождения.