Сейчас за окном ХХI век, и учёные считают, что возраст нашей Вселенной примерно 14 миллиардов лет. Состоит она из многих миллиардов разнообразных звёздных скоплений - галлактик. B одной из них под названием Млечный Путь живём мы. По осторожным подсчётам, в нашей галлактике около 100 миллиардов звёзд. Среди них, на окраине, и наше Солнце - небольшая звезда типа G2V (жёлтый карлик) подобных которой в нашей галлактике примерно 50 миллионов светил. Ближайшая к Солнцу звезда Проксима Центавра расположена на расстоянии 4.25 световых года. Так примерно выглядит галлактика спирального типа как наш Млечный Путь:
По древнегреческой легенде, Зевс решил сделать своего сына Геракла, рождённого от смертной женщины, бессмертным, и для этого подложил его спящей жене Гере, чтобы Геракл выпил божественного молока. Гера, проснувшись, увидела, что кормит не своего ребёнка, и оттолкнула его от себя. Брызнувшая из груди богини струя молока превратилась в Млечный Путь.
Пока нам, к сожалению, не дано взглянуть на наш звёздный дом со стороны, и мы смотрим на Млечный Путь изнутри.
В хорошую ясную ночь, когда небо не загрязнено посторонним светом, глазaм открывается завораживающая картина звёздного неба:
Аристотель (4 в. до н. э.) создал геоцентрическую модель вселенной: неподвижная Земля окружена снаружи семью «небесами», принадлежащими «планетам»: Луне, Меркурию, Венере, Солнцу, Марсу, Юпитеру и Сатурну.
Потом Небесная сфера со звёздами, за которой находится Духовный Мир, людям недоступный. Для того чтобы объяснить довольно сложное видимое движение планет по небу, Аристотель использовал идею o системе концентрических вращающихся прозрачных сфер. Всего, согласно его взглядам, имелось 56 вложенных друг в друга сфер. Взаимный наклон осей и скорости вращения сфер подбирались для каждой планеты отдельно. Геоцентрическая система Аристотеля была несколько усовершенствована Птоломеем, жившим на два века позже, и считалась единственно истинной до 16 века.
Тот кто был в "Гранд Централ" в Нью Йорке, наверняка зaпомнил потолок главного зала, расписаный под карту звёздного неба. Вид у неё необычный, очертания созвездий непривычны, потому что звёзды расположены так, как их видят Боги, живущие над звёздным куполoм.
19 февраля 1473 года в Торуне появился на свет Николай Коперник, которому было суждено стать oдним из величайших учёных эпохи Возрождения и в корне изменить представления людей об устройстве Мира.
Семъя отца, Николая (Mikołaj) старшего, ведёт свой род из деревни в Силезии (область на границе Польши и Чехии) под названием Коперник (современное название Koperniki). В 14 веке члены семъи начали расселяться по разным городам Силезии и в Краков - столицу Польши того времени. Отец Николая был из Краковской ветви Коперников. Согласно историческим документам, Николай старший был успешным торговцем медью и большинство сделок проводил в Гданьске (Danzig). Из Кракова он переехал в Торунь, расположеный на реке Висла, примерно в 1458 году. Это был период "Тринадцатилетней войны", и Николай старший сразу оказался вовлечён в политические страсти того времени, а именно в борьбу Королевства Польши и Прусской Конфедерации (союз Прусских городов) против Тевтонского Ордена за контроль этого региона. После подписания в 1466 году "Второго Торунского мирного договора" Тевтонский Орден формально отказался от претензий к своей восточной провинции. Николай старший женился на матери будушего астронома между 1461 и 1464 годом. Barbara Watzenrode была дочерью представителя знатного рода, члена городского совета Lucas Watzenrode the Elder. Её мать Katarzyna Rüdiger gente Modlibóg принадлежала к знатному польскому роду, чья история прослеживается до 1241 года. По материнской линии Николай Коперник был связан с богатейшими аристократическими фамилиями Польши и Пруссии.
Торунь вошёл в состав Польши всего за несколько лет до рождения Коперника, до этого же город носил имя Торн и был частью Пруссии, принадлежавшей Тевтонскому Ордену.
Торунь: дом, где родился Коперник
Вопрос об этнической принадлежности Коперника до сих пор остаётся предметом дискуссии. Николай Коперник одинаково свободно владел латынью, немецким и польским языками, говорил по-гречески, по-итальянски, знал иврит. Большинство его работ написаны на латыни - языке Европейской науки того времени, а также по немецки; ни одного документа на польском языке, написанного его рукой, не обнаружено.
Понятие национальности в те годы было гораздо более размыто, чем в наши дни, и часть историков предлагает считать Коперника поляком и немцем одновременно.
В семье Коперника, кроме Николая, были ещё трое детей: Анджей, впоследствии каноник в Вармии, и две сестры: Барбара и Катерина. Барбара ушла в монастырь, а Катерина вышла замуж и родила пятерых детей, к которым Николай Коперник был очень привязан и заботился о них до конца своей жизни. Старший брат Анджей стал верным соратником и спутником Николая. Вместе они объездили пол-Европы, обучаясь в лучших университетах.
Сам Николай никогда официально не был женат, неизвестно были ли у него дети. Остались свидетельства, что с 1531 по 1539 год у него были близкие отношения со своей live-in housekeeper Анной Шиллинг, дочерью друга Коперника, резчика по металлу Матца Шиллингa. Такие отношения в ту пору считались скандальными, и два местных епископа настойчиво рекомендовали Копернику порвать со своей "mistress". Eй пришлось сначала покинуть дом ученого, а потом и вовсе уехать из города.
Коперники жили в достатке и благоденствии до тех пор, пока был жив отец семейства. Когда Николаю исполнилось девять лет, в Европе разразилась эпидемия чумы, унесшая десятки тысяч жизней. Стал жертвой страшной болезни и Коперник-старший, а через несколько лет, в 1489 году, скончалась и мать. Семья осталась без средств к существованию, а дети – сиротами. Все могло бы закончиться плачевно, если бы не дядя, брат Барбары, Лукаш Ватценроде, каноник местной епархии. Будучи образованным по тем временам человеком, Лукаш имел степени магистра краковского Ягеллонского университета и доктора канонического права Болонского университета, впоследствии занимал должность епископа. Лукаш взял на себя заботы о детях умершей сестры и постарался дать образование Николаю и Анджею.
После окончания Николаем местной школы в 1491 году братья по протекции и на средства дяди отправились в Краков, где поступили на обучение в Ягеллонский университет на факультет искусств.
Этим событием ознаменовалось начало нового этапа биографии Коперника, первого на пути к будущим великим открытиям в науке и философии. В Университете Николай с одинаковым усердием изучал математику, медицину и богословие, но особенно его привлекала астрономия, в частности труды Аристотеля и Авроуза (Ибн Рашид - знаменитый Андалузский математик, физик, астроном). Коперник стремился расширить знания, полученные в Университете, читая большое количество дополнительных книг по разным разделам математики, астрономии.
Во время учёбы в Кракове он начал собирать свою знаменитую библиотеку книг по астрономии, которая в настоящее время находится в Университете города Аппсала в Швеции. Четыре года обучения в Краковском Университете сыграли важную роль в становлении взглядов Николая Коперника на строение нашего Мира. Он пытался переосмыслить в чём то противоречивые взгляды Аристотеля и Птоломея, что в конечном итоге помогло ему создать свою модель Вселенной.
Осенью 1495 года Николай Коперник, не получив диплома о завершении учёбы, покинул Краков и уехал к дяде, к тому времени ставшем Епископом Вармии.
Бюст Коперника в Кракове
Лукаш Ватценроде хотел, чтобы Николай получил духовный сан и хорошую должность, но в Риме воспротивились, и тогда дядя отправил обоих племянников в Италию. Там они намеревались глубже изучить церковное право, что должно было помочь им в дальнейшей карьере, а также упрочить и дядино влияние. Осенью 1497 года Николаю Копернику и брату Анджею трудами дяди – Епископa было наконец присвоено духовное звание при Collegiate Church of the Holy Cross and St. Bartholomew in Wrocław - в то время Королевство Богемия. Их приняли на должности каноников с выдачей вперед жалованья и предоставлением трехлетнего отпуска для обучения. В конце 1496 года Коперники приехали в Болонью и поступили в Болонский университет на юридический факультет, где изучали церковное каноническое право. В Болонье судьба свела Николая с преподавателем астрономии, Доменико Марией Новарой, и эта встреча стала решающей для молодого Коперника. Вместе с Новарой в 1497 году будущий ученый провел первое в жизни астрономическое наблюдение. Результатом стал вывод об одинаковом расстоянии до Луны в квадратуре, при новолунии и полнолунии. Это наблюдение впервые заставило Коперника усомниться в истинности теории, согласно которой все небесные тела вращаются вокруг Земли. Помимо штудирования трудов по праву, математике и занятий астрономией в Болонье Николай изучал греческий язык, увлекался живописью. До наших дней дошла картина, считающаяся копией автопортрета Коперника.
Автопортрет Николая Коперника
Отучившись в Болонье три года, братья покинули университет и на некоторое время вернулись на родину в Польшу. В городе Фрауенбурге, по месту службы, Коперники попросили отсрочку и еще несколько лет на продолжение обучения. По некоторым данным, в этот период Николай жил в Риме и читал лекции по математике благородным сановникам из высшего общества, а папе Александру VI Борджиа помогал осваивать законы астрономии.
В 1502 году братья Коперники приехали в Падую. В Падуанском университете Николай приобрел фундаментальные знания и
практический опыт в медицине, а в университете Феррары получил степень доктора богословия. В результате такого масштабного обучения в 1506 году Коперник вернулся домой всесторонне образованным взрослым человеком. К моменту возвращения в Польшу Николаю было уже 33 года. По тем временам этот возраст считался общепринятым для получения университетских дипломов и завершения образования. Следующие 6 лет он провёл в епископском замке Гейльсберг, занимаясь астрономическими наблюдениями и преподаванием в Кракове. Одновременно являлся врачом, секретарём и доверенным лицом дяди Лукаша.
В 1512 году дядя-епископ умер, и Коперник переехал во Фромборк, маленький городок на берегу Вислинского залива, где он всё это время числился каноником. Taм oн приступил к своим духовным обязанностям. В Вармийском капитуле (совете при епископе) Коперник пользовался авторитетом: был капитульным попечителем, дважды (1516—1519 и 1520—1521) был администратором капитула и управляющим имениями Вармийской епархии, активно участвовал в управлении епархией в периоды болезни её епископа Марриция Фербера, при котором состоял лекарем, в городе Фромборке он построил гидравлическую машину, снабжавшую водой все дома. Николай Коперник был неплохим экономистом: он был советником Сейма Королевства Пруссии по денежной рефрме, особенно в 1520е годы, когда проблема стояла особбенно остро для региональной политики Пруссии. В 1526 году он написал исследование о ценности денег "Monetae cudendae ratio", в котором Коперник сформулировал основы теории, впоследствии независимо обнаруженной и доработаной также английским банкиром Томасом Грешемом. Коперник обратил внимание на закономерность, известную как Закон Коперника — Грешема. Согласно этому принципу, более устойчивые по своему курсу деньги (например, золотые) будут вытесняться из обращения, так как люди будут накапливать в них сбережения, а в реальном обороте будут участвовать «худшие» (например, медные) деньги. Следует заметить, что такой эффект наблюдается только в том случае, если государство установило фиксированный курс обмена золота к меди (или серебру). В условиях действительно свободного обмена золота на медь (серебро) и обратно никакие деньги не являются «хорошими» или «плохими» и вследствие этого не вытесняются с рынка одни другими.
Научные исследования, однако, Коперник не прекратил. Северо-западная башня крепости Фромборк стала обсерваторией.
Башня Коперника во Фромборке
Он наблюдал и рассчитывал с неплохой точностью движение Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера, Сатурна, а также звезды Альдебаран (глаз быка в созвездии Быка). Авторитет Николая Коперника как астронома была столь высок, что римская церковь в 1514 году обратилась к нему с просьбой помочь в реформе Юлианского календаря, в котором каждые 400 лет прибывали три лишних дня. Грегорианский календарь, введённый в 1582 году, рассчитывался по более точным формулам. В нём лишний день тоже набегает, но уже каждые 3030 лет.
Геоцентрическая система Аристотеля не могла объяснить интересный феномен: планеты вдруг останавливались и начинали двигаться назад. Птоломей, как ему казалось, решил эту проблему.
Он ввёл понятие epicycles: планеты не только двигались по круговым орбитам, но и центры обит двигались, в свою очередь, по своим орбитам. Однако, к началу 16 века накопилось множество астрономических наблюдений, не вписывающихся в систему Птоломея, пользовавшейся полной поддеркой Церкви.
Уже в 1500-е годы у Коперника вполне ясно сложился замысел новой астрономической системы. Он начал писать книгу с описанием новой модели мира, обсуждая свои идеи с друзьями, среди которых было немало его единомышленников (например, Тидеман Гизе, епископ Кульмский). В эти годы (примерно 1503—1512) Коперник распространял среди друзей рукописный конспект своей теории: Commentariolus, или «Малый комментарий о гипотезах, относящихся к небесным движениям.
Это было лаконичное теоретическое описание Гелиоцентрической системы без вовлечения математического аппарата. Он не собирался печатать эту работу, просто сделал несколько копий для своих друзей. Впервые Commentariolus будут полностью напечатаны только в 1868 году.
По-видимому, слухи о новой теории широко разошлись уже в 1520-х годах. Работа над главным трудом — «О вращении небесных сфер» — продолжалась почти 40 лет, Коперник постоянно вносил в неё уточнения, готовил новые астрономические расчётные таблицы. Сочинение было издано в Нюрнберге в 1543 году; оно печаталось под наблюдением лучшего ученика Коперника, Ретика.
В предисловии к книге Коперник пишет:
Принимая в соображение, какой нелепостью должно показаться это учение, я долго не решался напечатать мою книгу и думал, не лучше ли будет последовать примеру пифагорейцев и других, передававших своё учение лишь друзьям, распространяя его только путём предания.
Нюрнбергский теолог Андреас Озиандер, которому Ретик поручил печатание книги Коперника, из осторожности снабдил её анонимным предисловием, в котором объявил новую модель условным математическим приёмом, придуманным для сокращения вычислений. Вслед за предисловием следуют хвалебное письмо кардинала Шёнберга и посвящение папе Павлу III.
По структуре главный труд Коперника почти повторяет труд Птоломея в несколько сокращённом виде (6 книг вместо 13).
Титульная страница
B первой книге (части) говорится о шарообразности мира и Земли, а вместо положения о неподвижности Земли помещена иная аксиома: Земля и другие планеты вращаются вокруг оси и обращаются вокруг Солнца. Эта концепция подробно аргументируется, а «мнение древних» убедительно опровергается. С гелиоцентрических позиций он без труда объясняет возвратное движение планет.
Во второй части труда Коперника даются сведения по сферической тригонометрии и правила вычисления видимых положений звёзд, планет и Солнца на небесном своде.
В третьей говорится о годовом движении Земли и о так называемой прецессии равноденствий, которая укорачивает тропический год от равноденствия до равноденствия. Прецессия - периодическое изменение направления земной оси под влиянием притяжения Луны, а также (в меньшей степени) Солнца - как при вращении волчка.
В четвёртой части говорилось о Луне, в пятой — о планетах вообще, а в шестой — о причинах изменения широт планет. В книге также содержались звёздный каталог, оценка размеров Солнца и Луны, расстояния до них и до планет (близкие к истинным), теория затмений. Система Коперника (в отличие от системы Птолoмея) давала возможность определить отношения радиусов планетных орбит. Этот факт делал систему Коперника более простой и удобной, чем птолемеевская.
Гелиоцентрическая система в варианте Коперника может быть сформулирована в семи утверждениях:
oрбиты и небесные сферы не имеют общего центра;
центр Земли — не центр Вселенной, но только центр масс и орбиты Луны;
все планеты движутся по орбитам, центром которых является Солнце, и поэтому Солнце является центром мира;
расстояние между Землёй и Солнцем очень мало по сравнению с расстоянием между Землёй и неподвижными звёздами;
суточное движение Солнца — воображаемо, и вызвано эффектом вращения Земли, которая поворачивается один раз за 24 часа вокруг своей оси, которая всегда остаётся параллельной самой себе;
Земля (вместе с Луной, как и другие планеты), обращается вокруг Солнца, и поэтому те перемещения, которые, как кажется, делает Солнце (суточное движение, а также годичное движение, когда Солнце перемещается по Зодиаку) — не более чем эффект движения Земли; это движение Земли и других планет объясняет их расположение и конкретные характеристики движения планет.
Эти утверждения полностью противоречили господствовавшей на тот момент геоцентрической системе. Хотя, с современной точки зрения, модель Коперника недостаточно радикальна. Все орбиты в ней круговые, движение по ним равномерное. Механизм, обеспечивавший движение планет, также оставлен прежним — вращение сфер, к которым планеты прикреплены. На границу мира Коперник поместил сферу неподвижных звёзд. Строго говоря, модель Коперника даже не была гелиоцентрической, так как Солнце он расположил не в центре планетных сфер.
Реальное движение планет (особенно Марса) не является круговым и равномерным, и техника эпициклов была неспособна надолго согласовать модель с наблюдениями. Из-за этого таблицы Коперника (первоначально более точные, чем таблицы Птолемея) вскоре существенно разошлись с наблюдениями, что немало озадачило и охладило восторженных сторонников новой системы. Точные гелиоцентрические (Рудольфовы) таблицы издал позже Иоганн Кеплер (1571 – 1613), который открыл истинную форму орбит планет (эллипс), а также признал и математически выразил неравномерность их движения. И всё же модель мира Коперника была колоссальным шагом вперёд и сокрушительным ударом по архаичным авторитетам. Низведение Земли до уровня рядовой планеты определённо подготавливало ньютоновское совмещение земных и небесных природных законов.
Католическая церковь, занятая борьбой с Реформацией, первоначально снисходительно отнеслась к новой астрономии, тем более что вожди протестантов (Мартин Лютер, Меланхтон) отнеслись к ней резко враждебно. В «Застольных беседах Лютера» (изданных после смерти Лютера) приводится следующее его высказывание:
“ Говорят о каком-то новом астрологе, который доказывает, будто Земля движется, а небо, Солнце и Луна неподвижны; будто здесь происходит то же, что при движении в повозке или на корабле, когда едущему кажется, что он сидит неподвижно, а земля и деревья бегут мимо него. Ну, да ведь теперь всякий, кому хочется прослыть умником, старается выдумать что-нибудь особенное. Вот и этот дурак (нем. Narr) намерен перевернуть вверх дном всю астрономию”.
Папа Климент VII даже прослушал в 1533 году лекцию о гелиоцентрическом подходе, подготовленную учёным кардиналом Вигманштадтом. Хотя отдельные епископы уже тогда выступили с яростной критикой гелиоцентризма как опасной богопротивной ереси.
В 1616 году, при папе Павле V, католическая церковь официально запретила придерживаться и защищать теорию Коперника как гелиоцентрическую систему мира, поскольку такое истолкование противоречит Писанию, хотя гелиоцентрической моделью по-прежнему разрешалось пользоваться для математических расчётов движения планет. Теологическая комиссия экспертов по запросу инквизиции рассмотрела два положения, вобравшие в себя суть учения Коперника и вынесла следующий вердикт:
Предположение I: Солнце является центром мироздания и, следовательно, неподвижно. Все считают, что это заявление нелепое и абсурдное с философской точки зрения, и кроме того формально еретическое, так как выражения его во многом противоречат Священному Писанию, согласно буквальному смыслу слов, а также обычному толкованию и пониманию Отцов Церкви и учителей богословия.
Предположение II: Земля не есть центр мироздания, она не является неподвижной и движется как целостное (тело) и к тому же совершает суточное обращение. Все считают, что это положение заслуживает такого же философского осуждения; с точки зрения богословской истины, оно, по крайней мере, ошибочно в вере.
Самым известным следствием этого решения в XVII веке стал суд над Галилеем (1633 год), нарушившим церковный запрет в своей книге «Диалоги о двух главнейших системах мира».
Вопреки устоявшемуся мнению, сама книга Коперника «De Revolutionibus Orbium Coelestium» была формально запрещена инквизицией лишь на 4 года, однако подверглась цензуре. В 1616 году она была внесена в римский индекс запрещённых книг с пометкой «до исправления». Требуемые цензурные поправки, которые необходимо было внести владельцам книги для возможности дальнейшего использования, были обнародованы в 1620 году. Эти исправления в основном касались утверждений, из которых следовало, что гелиоцентризм является не просто математической моделью, но отражением реальности. Сохранилось множество экземпляров первого (Нюрнберг, 1543), второго (Базель, 1566) и третьего (Амстердам, 1617) изданий, принадлежавших, в частности, известным астрономам и другим историческим личностям, в которых владельцы выполнили предписания цензуры с разной степенью лояльности: от полного затушёвывания требуемых фрагментов Коперника и надписывания рекомендуемого текста, до полного игнорирования предписаний. Около 2/3 сохранившихся копий из Италии были исправлены
их владельцами, в то время как подавляющее большинство копий из других стран не правились. Испанский индекс запрещённых книг явным образом разрешал книгу. Книга была исключена из римского Индекса запрещённых книг в 1835 году.
В 1531 году 58-летний Коперник удалился от дел и сосредоточился на завершении своей книги. Одновременно он занимался медицинской практикой (безвозмездно). Верный Ретик постоянно хлопотал о скорейшем издании труда Коперника, но оно продвигалось медленно. В 1542 году состояние учёного значительно ухудшилось, наступил паралич правой половины тела.
А. Лессер. Смерть Коперника
Коперник скончался 24 мая 1543 года в возрасте 70 лет от инсульта. Некоторые биографы утверждают, что автор незадолго до смерти успел увидеть свой труд напечатанным. Но другие доказывают, что это было невозможно, так как последние месяцы жизни Коперник находился в тяжёлой коме.
Местонахождение могилы Коперника весьма длительное время оставалось неизвестным, однако во время раскопок в кафедральном соборе Фромборка в 2005 году были обнаружены череп и кости ног. Сравнительный ДНК-анализ этих останков и двух волос Коперника, обнаруженных в одной из принадлежавших ему книг, подтвердил, что найдены останки именно Коперника. 20 мая 2010 года началась церемония перезахоронения останков Николая Коперника. 21 мая гроб был доставлен в кафедральный собор города Фромборк, где Коперник сделал свои наиболее важные открытия. По пути во Фромборк гроб прошёл через несколько городов Варминьско-Мазурского воеводства — Добре-Място, Лидзбарк-Варминьски, Орнета, Пененжно и Бранево, с которыми Коперник был связан в ходе своей деятельности. 22 мая 2010 года останки великого учёного были захоронены в кафедральном соборе Фромборка. Торжественную церемонию провёл примас Польши, архиепископ Гнезненский Юзеф Ковальчик. Захоронение останков также было приурочено к празднованию 750-летия города .
Только в XIX веке Копернику были поставлены памятники в Варшаве, Кракове, Торуне и Регенсбурге, позднее также в Ольштыне, Гданьске и Вроцлаве. На центральной площади польского Торуня стоит памятник Копернику, на котором есть надпись: «Остановивший Солнце — сдвинувший Землю». Так же памятники Копернику установлены в Монреале, в Чикаго, в Страсбурге, в Зальцбурге.
В честь Коперника названы:
Химический элемент № 112 — «коперниций». Звезда в созвездии Рака.
Малая планета (1322) Коперник (Coppernicus).
Кратер на Луне.
Коперниковский период в лунной истории.
Кратер на Марсе.
Орбитальная астрономическая обсерватория OAO-3 (1972— 1981).
Университет в Торуне.
Памятник в Торуне