Через тернии – к звездам: как мы осваивали космос?

Картина мира

Сегодня науку о Вселенной, об окружающем Землю пространстве, принято называть астрономией. Но на самом деле люди наблюдают за звездами с глубокой древности. За много веков до нашей эры эта практика была известна в Вавилоне — одном из крупнейших центров Месопотамии. Изучая небо, древние астрономы открывали для себя некоторые закономерности, а также учились предсказывать различные явления — например, затмения Солнца или Луны.

Не менее важно было дать объяснение происходившим на глазах людей событиям. Одну из наиболее любопытных трактовок мироздания можно найти в культуре Древнего Египта. В центре мира, согласно египетской мифологии, находился бог Геб — кормилец и защитник людей. Над землей возвышалось небо, представленное сестрой Геба — испещренной звездами богиней Нут. Сын Нут, бог Ра, каждый день поднимался и спускался по небосводу на своей ладье — так происходил восход и заход Солнца. Центральное место занимал преклонивший колено бог Шу. Его главная цель состояла в обеспечении целостности и гармонии этого мира.

Мир в представлении древних египтян

Куда больше представлений о Вселенной дала исследователям Древняя Греция, заложившая основы современного научного мышления. Привычное ныне понятие «космос», что в переводе означает «порядок», пришло в науку именно из греческой культуры. В представлении античных философов появлению мира предшествовал «хаос», т.е. беспорядок, бесформие. Именно «хаосу» исследователи по сей день противопоставляют упорядоченность и красоту «космоса».

Все накопленные во время наблюдения за небом знания воплотились в первую универсальную, всеобъемлющую, картину мира. Ее автором стал Аристотель (384–322 гг. до н.э.) — выдающийся греческий философ и учитель Александра Македонского. В центр мира Аристотель поместил Землю — самый тяжелый элемент Вселенной. Философ отделил мир «земных» явлений от мира «небесного», живущего по своим собственным законам. Земля и космос впервые предстали как два совершенно разных мира. Суть космических законов предстояло установить последующим поколениям исследователей.

Аристотель создал первую универсальную картину мира

Хотя астрономы древности предпочитали видеть в качестве центра мира Землю, в этом вопросе находилось место и скептикам. Наиболее известным из них стал Аристарх (ок. 310–250 гг. до н.э.). Изучая размеры небесных объектов, астроном с острова Самос пришел к выводу: солнце в своих размерах значительно превышало Землю, а значит, не могло вращаться вокруг мира людей. Потребовалась еще не одна сотня лет, чтобы доказать положение, выдвинутое Аристархом.

Коперник, Кеплер, Галилей

Эпоха Ренессанса, наступившая в XIV–XV веках, возродила любовь не только к античной литературе, поэзии и философии. В это время стали постепенно меняться методы постижения мира. Было ясно, что человек не просто Божье создание, но и свободный мастер, способный изучать и творить самостоятельно. Наступала эра главенства разума, в которой достижения античных астрономов пришлись как нельзя кстати.

Начало революции в изучении космоса было положено Николаем Коперником (1473–1543 гг.). В своем сочинении «О вращении небесных тел», увидевшем свет в последний год жизни польского астронома, Коперник подробно описал свою «гелиоцентрическую» теорию. В центре мира оказалось Солнце, вокруг которого и вращались планеты.

«Остановивший Солнце. Сдвинувший Землю». Николай Коперник

Коперник не только «заставил» вращаться Землю. Заслуга польского астронома состояла и в другом: человечество впервые получило возможность рассчитать действительные пропорции Солнечной системы. Коперник установил, что Земля находилась в гигантских расстояниях от звезд, что предотвращало их смещение для наблюдателей. Впрочем, применявшаяся астрономом круговая система не давала желаемого результата — расчеты движения планет оставались неточными.

Решить эту проблему предстояло Иоганну Кеплеру (1571–1630 гг.). Революция немецкого астронома состояла в выведении трех законов движения планет. Опровергая устоявшиеся положения, Кеплер постановил: орбита планет Солнечной системы представляла не круг, но эллипс. Уже после смерти немецкого ученого его идеи легли в основу завоевывавшей научный мир ньютоновской механики.

Иоганн Кеплер полагал, что каждая планета Солнечной системы движется по эллипсу

Современником Кеплера был Галилео Галилей (1564–1642 гг.). Имя итальянского ученого неслучайно стало синонимом прорывов в рамках научного знания. И хотя сам Галилей более известен сегодня своим подтверждением теории Коперника, равно как и открытием при помощи телескопа новых небесных тел — спутников Юпитера, его вклад в научное знание оказался куда более сложным.

Галилей впервые доказал, что динамика, выражавшаяся в движении, перемещении и изменении тел (в т.ч. и небесных), могла быть основой процессов, происходивших на Земле и за ее пределами. Проще говоря, космос представал как механизм, работу которого требовалось изучить.

От небесной механики к астрофизике

Идеи Галилея и Кеплера впоследствии были развиты Исааком Ньютоном (1643–1725 гг.) и положены в основу новой сферы знания — небесной механики. Последняя позволяла поднимать все новые вопросы: Какова форма Земли? Как движется Луна? Существуют ли другие планеты, вращающиеся вокруг Солнца?

Стремление найти ответ на последний вопрос привело английского астронома Уильяма Гершеля (1738–1822 гг.) к открытию Урана в 1781 г. Впервые с древнейших времен Солнечная система получила нового полноправного представителя. Еще ранее другой англичанин Эдмунд Галлей (1656–1742 гг.) предсказал, что движение комет не было хаотичным и имело определенную закономерность. В результате одно из небесных тел, возвращающееся к Солнцу приблизительно каждые 75 лет, получило имя известного астронома.

Комета Галлея

Уже следующий — XIX-й — век, укрепивший главенство «точного» знания в научной картине мира, открыл в деле изучения космоса еще одну важную область — астрофизику. Последняя плотно соединила методы, применявшиеся в одной из важнейших в то время дисциплин, с изучением космических явлений.

И все же наука не была исключительным способом постижения мира. Его чувственное восприятие выражалось при помощи литературы и искусства. Многим ученым приходили на ум абсолютно фантастические для своего времени идеи: о плавании подводных аппаратов, о летающих железных птицах, о переселении на другие планеты.

Подобное совмещение научных исследований с литературным творчеством привели одного из ученых к мысли: