Страны, лежащие под тропиком Рака, видят Солнце в зените в 12 часов летнего солнцестояния; наоборот, страны, лежащие под тропиком Козерога, имеют Солнце в зените в декабре; первое есть летнее солнцестояние, второе – зимнее. Для объяснения сего при движении Земли должно, чтоб она находилась в таком положении, чтоб луч солнечный, направленный в центр Земли, проходил бы в первом случае в одном из тропиков, во втором – в противуположном. Ежели вообразим чертеж и в нем примем в расчет движение Земли, то необходимо увидим, что для сего явления ось Земли должна оставаться параллельною сама себе, что не усложняет никоим образом теории, ибо нет причины, по которой бы ось переменила свое направление. Земля движется около Солнца от двух совокупных сил, из коих одна устремляет ее по касательной к орбите, а другая приближает к Солнцу. По теории движения тел и тяготения можно вывести необходимость, чтоб в сем случае ось шара оставалась постоянною, ибо все точки тела имеют движение параллельное (об этом в динамике). Коперник при тогдашних механических сведениях не решил сего вопроса, но приписал Земле третье движение, обратное годовому, для того, чтоб ось пребывала параллельною. Но скорее можно сказать, что параллельность оси есть отрицание третьего движения, ибо надлежало бы сему движению быть, чтоб ось не была параллельна. Из годичного же движения Земли получилось средство измерять годичные параллаксы планет и, следственно, получилось верное средство измерять расстояние от Земли. Далее надлежит заметить, что движение Луны у Коперника чрезвычайно сложно; она движется по эпициклу, коего центр находится на эпицикле, средоточие которого занимает Земля, в то время как движение Луны по кругу около Земли объясняет все явления. Как не видал Коперник несвязность сего объяснения со всею теориею? это была дань идеям Птоломея. "Готическое украшение, – говорит Бальи, – на новом здании". Кеплер, долженствовавший стереть все древнее в астрономии, объяснил лунное движение надлежащим образом.
Мы сказали, что сверх суточного и собственного движения, все тела небесные имеют еще некоторое, вследствие которого они подаются к востоку от пересечения экватора с эклиптикою, – это предварение равноденствий, новая запутанность у творца "Альмагесты", который сперва доказывает, что звезды неподвижны, но в другой главе говорит, что они имеют небольшое движение по порядку знаков от востока к западу. Подивимся еще раз этой сложности, заставляющей все обращаться в 24 часа около Земли; в то время планеты по своим эпициклам, центры эпициклов по орбитам и, сверх того, звезды и все планеты подаются на восток. Прав Альфонс Кастильский, приходивший в негодование, рассматривая многосложное и негармоническое здание греческой астрономии. Коперник искал причины сего движения в Земле; действительно, рассудив об ужасном отдалении Земли от неподвижных звезд, это кажется естественнее. Он говорит, что сие видимое движение есть действие небольшой неправильности в параллелизме земной оси. Для изъяснения сего представим себе, что ось Земли, по какой-нибудь причине (а именно от влияния тяготения Луны и Солнца на эллипсоид Земли) описывает коническую поверхность около перпендикуляра к эклиптике в течение большого периода; тогда перемена в параллельности будет нечувствительна в каждом обращении, но будет приметна по прошествии некоторого числа лет; ось Земли будет соответствовать другой точке неба. Переменив положение полюсов экватора, видно, что пересечение сего круга с эклиптикою переменится, и, если в земной оси допустим движение противу знаков, то сии пересечения будут отступать так, что весеннее равноденствие произойдет скорее, нежели Земля достигнет той точки своей орбиты, в которой она была в прошедший год.
Велик Коперник; он мог силою своего гения создать новую теорию, исторгнуть ее из самой природы и схватить истину во всей ее колоссальности. Но средства его были ограничены, их создать он не мог; не было у него ни снарядов, ни знаний механических, и потому его теория, в его время, была нечто ипотетическое; простота ее, какая-то особая физиогномия истины лежала на ней, но не было доказательств полных; дело Коперника не совершилось вполне им самим. Он чувствовал недостаток частных объяснений Птоломея и искал теории общей, видел, что нашел ее, но не был в состоянии вполне доказать свою мысль. Одним словом, он принял, что Земля движется, – и все явления объяснились, – но он не вывел сего. Увидим, как впоследствии каждое открытие в астрономии давало новое доказательство Копернику и, наконец, из совокупности их составился великий синтез, довершивший все доказательства.
Изящная система Коперника была встречена как неосновательная ипотеза. Толпа пигмеев хотела низринуть это здание, которым человек будет гордиться во все века; жаль, что в числе их был замешан неутомимый наблюдатель Тихо Браге. Возражения его и Риччиоли, при нынешнем состоянии наук, не заслуживают никакого внимания; возьмем для примера два следующие. Тело, брошенное наверх, долженствует упасть гораздо восточнее, а мы видим, что оно падает по вертикальной линии, на то же место. Но всем земным телам впечатлено движение планеты, и брошенное тело потому не упадает восточнее, что оно повинуется не одной тяжести, а совокупному действию силы тяжести и силы, сообщенной ему движением Земного шара; следственно, оно падает по диагонали параллелограмма сил. Сверх того, примечено, что и в самом деле тела падают несколько восточнее; итак, это доказательство, а не возражение. Тихо Браге говорит, что Земля есть тело грубое и тяжелое, как же она может двигаться? Но тогда придется остановить все планеты, а потом – что значит тело грубое? Оставим сии несчастные попытки людей обыкновенных против мощного гения, не будем даже разбирать системы Тихо Браге: Тихо – какой-то анахронизм, действующий вне направления науки, и ежели его теория тем лучше Птоломеевой, что он заимствовал у Коперника, – тем яснее нелепость ее.
Мы видели, что Коперник делил вполне древний предрассудок о круглых орбитах. Бальи замечает, что доколе оставались подобные мнения, астрономия еще совершенно не вышла из-под влияния греческого.
Коперник, как создатель новой, в некотором смысле ипотетической теории, мог остаться при понятиях древних. Великий Кеплер разрушил последнее звено, коим новая астрономия прикреплена к древней, и таким образом начал ее самобытное, новое развитие, построенное на системе Коперника. Коперник выражал как бы идею, долженствующую развиться; Кеплер – переворот, низвергающий все старое и забежавший века грядущие. Не имея понятия о центральных силах, он провидел тяготение и способ его действия. Не имея ни таблиц логарифмических, ни пособий тригонометрических, он многочисленными наблюдениями, огромными выкладками дошел до законов движения планет, несмотря на худое состояние динамики. Не имея телескопа, он доказывал, что свет планетный отчасти заимствуется от Солнца, а что неподвижные звезды суть не что иное, как солнцы своих систем. Занимаясь сими высокими изысканиями, он нашел, что невозможно, чтоб тело описывало круг от действия одной силы, и что одна сила может токмо сообщать прямолинейное движение телу. Законы планетного движения, называемые в честь его Кеплеровыми, служат одним из краеугольных камней нынешней астрономии. А поелику Земля выполняет все сии законы, то, по наведению, видим, что и она такая же планета, как и прочие. В то время как Кеплер забегал орлиным взором и открытия Гугения и теории Ньютона, явился в Италии энтузиаст Коперника – великий Галилей. Он, мученик новой идеи, Бруно астрономии, с самоотвержением переносил цепи и изгнания. Открытие телескопа дало новые важные доказательства системе Коперника, ибо Галилей узнал, что планеты – тела темные, увидел спутников Юпитера; наконец, фазы Венеры сделали несомненным ее обращение около Солнца. Ибо при движении около Солнца планета не может беспрерывно представлять всю поверхность освещенную Земле (подобно как и Луна). Коперник говорил, что ежели мы не видим фаз Меркурия или Венеры, то это от слабости нашего зрения; телескоп оправдал сие. Приближаясь к Солнцу, Венера представляется в виде серпа, коего концы обращены к востоку; он уменьшается, доколе идет к Солнцу. Но, пройдя оное и наблюдаемая утром, концы серпа обращены к востоку, светлая часть увеличивается по мере удаления и, наконец, вся поверхность освещается. Как же объяснить сие, приняв движение Венеры около Земли? Стоило только теперь улучшить механику и соединить ее с астрономиею, чтоб дойти до всеобъемлющего начала Ньютонова. Так и случилось. Декарт и Гугений – первый своим соединением алгебры с геометриею, второй открытием центробежной силы – развили новую деятельность в астрономии; к усилению оной способствовали: теория маятника, созданная трудами Гугения, приложение ее к астрономическим наблюдениям (о чем еще думал Галилей), открытие Д. Кассини, что фигура Юпитера есть эллипсоид, сжатый у полюсов; открытие Ришера, что размахи маятника в одно время менее числом в Кайенне, нежели в Париже, из чего следует, что напряжение тяжести менее под экватором. Открытие прохождения Меркурия и Венеры по диску солнечному и открыло вращательное движение планет, по их пятнам. Разнообразность и обилие фактов требовало общей, всеобъемлющей теории, и о чем мечтали и Коперник, и Декарт, и Галилей, то вывел и доказал Ньютон. Без теории тяготения солнечная система Коперника все еще могла бы подвергаться сомнению, ибо нельзя было вывести необходимость ее; с открытия сей теории настал новый период астрономии, доселе продолжающийся.
Что будет с телом, когда на него беспрерывно действуют две силы: одна равномерная, сообщившая ему движение, другая равномерно ускоренная, влекущая его к центру Земли? Ньютон открыл, что тело сие будет беспрерывно описывать около Земли эллипсис, в одном из фокусов коего будет Земля. Теперь можно понять движение Луны, и, распространяя закон сей на прочие планеты по 1-му Кеплерову закону, вправе заключить, что они двигаются также вследствие впечатленного движения и другого, влекущего их к центру движения; центр движения есть Солнце, следственно, и сила сия из него действует. Но объяснятся ли из сего начала все явления планетного движения? Известно, например, что движение планеты менее в афелии, более в перигелии. Разумеется, что причину сего надлежит искать в силе, действующей из Солнца (ибо другая сила равномерная, однажды подействовавшая, оставляет сие действие навсегда); а по законам тяжести известно, что сия сила действует обратно пропорционально квадратам расстояний, планета же далее от Солнца в афелии (этот закон справедлив, когда доказано, что тяжесть на Земле и тяготение планет подлежат тем же законам). Сила, находящаяся в Солнце, одинаким ли образом действует на Меркурия и на Сатурна? Анализ разрешил сей вопрос тем, что квадраты времен относятся, как кубы расстояний; снова вышел один из Кеплеровых законов с другой стороны. Так же выводится и закон пропорциональных площадей. Приняв тяготение и открыв его законы, можно вывести из них синтетически не одни общие законы планетного движения, но малейшие возмущения в оном и в движении спутников (например, предварение равноденствий, колебание оси, возмущения в движении Луны…). Тогда поймем форму Земли, сжатую у полюсов, ибо центробежная сила, стремясь отвлечь все вещественные частицы от полюсов движения, скопила их у экватора, и неравномерное распределение тяжести на земной поверхности, ибо сила центробежная должна под экватором уменьшать ее.
Выше теории в науке быть не может, она дает, делает необходимыми все частные явления и сим торжественно подтверждает систему Коперника. "Ею (т. е. теориею тяготения), – говорит Лаплас, – изгнан навсегда эмпиризм из астрономии, которая ныне не что иное, как великая задача механики". Прибавим здесь еще слова одного астронома: "Таково есть астрономическое умозрение, более и более подтверждаемое новыми открытиями; основываясь на правилах вероятностей, можно предсказать, что и впредь не встретится ни одного явления, которое, не подчиняясь определенным уже законам, разрушило бы прекрасное и прочное здание нынешней астрономии".
В начале прошлого столетия прибавилось еще одно доказательство системы Коперника; скажем об нем, несмотря на то, что она уже нами доказана строже многих истин, в которых никто не сомневается. Очевидность оного обязывает предположить его. Брадлей в 1725 году начал наблюдать годичный параллакс у Дракона, ибо годичный параллакс неподвижных звезд, происходя от движения Земли, должен быть с ним в зависимости. Рассматривая теоретически, мы увидим, что наибольшие и наименьшие широты соответствуют противоположениям и соединениям. Из наблюдений Брадлея не вышло сего; наибольшие наименьшие широты соответствовали четвертям, притом найдено, что звезды описывают круг, коего диаметр = 40°. Можно бы было заключить, что не годичный путь Земли изменяет положение светил. Но при подвижности Земли как же объяснить движение звезд, открытое Брадлеем? Когда Ремер и отчасти Кассини открыли, что скорость света есть количество измеримое, следственно, скорость света совокупляется со скоростию Земли, и звезда видима нами не в истинном положении, а по диагонали параллелограмма сил, составленного из двух скоростей, Земли и света, и сия-то диагональ в продолжение года описывает круг (или, точнее, эллипсис) около истинного положения звезды. Явление, решительно необъяснимое без движения Земли.
С самого начала мы говорили о важности соотношения хронологического порядка с логическим, – покажем его теперь. Ясно, что вся история астрономии распадается на три периода. Период первый соответствует собранию фактов – этому анализу, который смотрит на одни части, – их разбирает и располагает только для того, чтоб не растеряться в их множестве, – это период Птоломея, это теория "Альмагесты". Но развиваются потребности высшие, хотят знать от самой природы о ее порядке, но еще не имеют средств; все сводят, все подчиняют общим законам; но еще не все сведено, не все подчиняется – это период переходный, период Коперника и Кеплера. За этим периодом должен следовать общий синтез, всеобъемлющий, исторгнутый из таинств природы и из коего, по законам необходимости, можно вывести все явления; он и был: это век Ньютона, век теории тяготения. Сравните эти три периода с тремя частями, из коих должно состоять, по нашей методе, полное знание, – они сбегаются… Лучшего доказательства методе, которую мы приняли, быть не может: она сливается с теми законами, по коим природа приводит человека к полному познанию.
1833 года, мая 28.