Так, в отрыве от жизни, от природы шло изучение окружающего мира в средние века. Однако жизнь предъявляла к астрономии свои требования. Необходимость упорядочения календаря, мореплавание на большие расстояния требовали пересмотра арабских таблиц движений небесных светил, их уточнения.
Таблицы уточнялись на основе новейших астрономических наблюдений. Широкое распространение получили «Альфонсовы таблицы» движения небесных светил, составленные в 1252 году по приказу кастильского короля Альфонса, и особенно таблицы астрономов Региомонтана и Пурбаха. Эти таблицы дали мореплавателям возможность хорошо ориентироваться в открытом море, что привело в XV веке к великим географическим открытиям Васко да Гама, Колумба, Магеллана.
Достижения науки в XII–XIV веках и особенно практические знания, приобретённые в этот период, подготовили бурное развитие науки в XV–XVI веках, связанное с зарождением капитализма.
Безудержная погоня за прибылью привела к быстрому развитию мореплавания. Оно было немыслимо без новых методов изучения движений небесных светил. Старые, обветшалые теории о строении вселенной, за которые всё ещё крепко держалась христианская религия, не могли удовлетворять далее практические потребности нового общества.
Назревал мощный переворот в мировоззрении. Этот переворот подготовлялся самой жизнью.
Развивающийся новый способ общественного производства, связанный с появлением буржуазии, открывал широкие возможности для развития астрономии. Энгельс, характеризуя положение науки в этот период, пишет:
«…вместе с расцветом буржуазии шаг за шагом шёл вслед гигантский рост науки. Возобновился интерес к астрономии, механике, физике, анатомии, физиологии. Буржуазии для развития её промышленности нужна была наука, которая исследовала бы свойства физических тел и формы проявления сил природы. До того же времени наука была смиренной служанкой церкви, и ей не было позволено выходить за пределы, установленные верой: короче — она была чем угодно, только не наукой. Теперь наука восстала против церкви; буржуазия нуждалась в науке и приняла участие в этом восстании.»
Изобретение книгопечатания сделало доступным знакомство с трудами учёных. Всё более расширялся круг людей, занимающихся науками, в частности астрономией.
Астрономические таблицы, которыми пользовались для определения положения на море, устарели. Пользоваться ими без поправок было нельзя. Объяснять движения небесных светил с помощью системы Птоломея стало очень сложно. Возникла настоятельная потребность пересмотреть эту систему.
Создание новой, научной системы мира
Результаты всё более точных наблюдений над движениями небесных светил, трудность вычислений их положения на небе вызывали сомнение у многих учёных в правильности системы мира Птоломея. Так великий итальянский учёный Леонардо да Винчи (1452–1519 гг.) опровергал существование аристотелевых сфер. Он утверждал, что Земля не находится в центре мира и имеет вращательное движение.
Смелостью взглядов отличался замечательный учёный позднего средневековья Николай Кузанский. Он учил, что Земля движется, что вселенная не может иметь центр, так как она бесконечна.
Однако до появления книги Коперника, в которой он изложил новую систему мира, не было сделано ни одной сколько-нибудь решительной попытки научно опровергнуть систему мира Птоломея.
Великий польский учёный Коперник был сыном эпохи Возрождения, той эпохи, которая, по словам Энгельса, «…сломила духовную диктатуру папы, воскресила греческую древность и вместе с ней вызвала к жизни высочайшее развитие искусства в новое время, которая разбила границы старого мира и впервые, собственно говоря, открыла землю».
Великий польский астроном Николай Коперник.
Н. Коперник родился в 1473 году в польском городе Торуне. Он получил прекрасное по тому времени всестороннее образование. Коперник изучил труды древнегреческих учёных и сверил астрономические наблюдения и вычисления за много веков. Это привело его к таким выводам:
• видимое суточное вращение небесного свода, а также смена дня и ночи происходят в результате вращения Земли вокруг своей оси;
• видимое годичное перемещение Солнца относительно звёзд есть следствие обращения Земли вокруг Солнца;
• все планеты, в том числе и Земля, обращаются по круговым орбитам вокруг Солнца; наблюдаемые с Земли петлеобразные движения планет есть следствий движений Земли и планет вокруг Солнца.
Правильное объяснение петлеобразных движений планет дало возможность учёному значительно упростить предвычисление их положений. Однако Коперник не сумел отказаться от неверного представления древних учёных, будто все небесные тела движутся только по наиболее «совершенным» кривым, т. е. кругам.
В доказательство своих научных выводов Коперник приводил не «священное» писание, не религиозные выдумки, а непосредственные наблюдения небесных явлений. Великий учёный заявлял: «Для того чтобы не подумали, что я предлагаю одни лишь утверждения, пусть сравнят моё объяснение с фактами: тогда убедятся, что оно хорошо согласуется с ними».
Гениальный учёный тщательно разработал различные стороны нового учения. И даже тогда, когда в 1530 году была полностью закончена рукопись его великого творения, он еще десять лет ничего не предпринимал для её распространения. Наконец, в 1540 году ученики Коперника опубликовали краткое изложение его теории.
Новое учение Коперника вызвало у «отцов» церкви на первых порах насмешки и глумление. Церковный реформатор Лютер — основоположник лютеранской церкви — выступил против учения Коперника: «Говорят о каком-то новом астрологе, который доказывает, будто Земля движется, а небо и Солнце неподвижны. Ну да теперь всякий, кому хочется прослыть умником, старается выдумать что-нибудь особенное. Вот и этот дурак намерен перевернуть вверх дном всю астрономию».
Подобные насмешки не смутили учёного. По настоянию друзей Коперник решил напечатать свою работу, и в 1543 году она вышла в свет под названием «Об обращениях небесных сфер». В это время великий астроном был уже при смерти. Спустя несколько дней после того, как ему был доставлен экземпляр книги, Николай Коперник скончался.
В своём сочинении Коперник доказал, что видимые с Земли движения звёздного неба, Солнца, Луны и планет можно объяснить лишь тем, что сама Земля — такая же планета, как и другие, — одновременно движется вокруг Солнца и вращается вокруг своей оси. Другие планеты также обращаются вокруг Солнца. Земля вместе со своим спутником Луной обращается вокруг Солнца между путями Венеры и Марса.
Противники теории Коперника выставляли множество возражений против мысли о движении Земли. Наиболее серьёзным было такое: если Земля движется, говорили они, то видимое расположение звёзд должно меняться, а этого не видно, значит, и Земля не движется. На эти возражения Коперник отвечал, что такие смещения есть, но звёзды находятся от Земли очень далеко, поэтому их параллактические смещения[2] не видны.
Система мира Коперника получила название гелиоцентрической (от греческого слова «гелиос» — Солнце). По этой системе центром мира являлось неподвижное Солнце, а не Земля.
Конечно, система мира Коперника далека от современных представлений о вселенной, так как все небесные тела, в том числе и одна из звёзд — Солнце, находятся в непрерывном движении. В дальнейшем исследователи уточнили форму и размеры планетных путей. Было также установлено, что вселенная бесконечна, а не ограничена сферой неподвижных звёзд, как это принимал Коперник. Однако историческая заслуга Коперника как революционера в науке состоит в том, что он не только достаточно правильно представил движение Земли, но и лишил её исключительного, центрального положения во вселенной, как тому учила религия. Его выводы создали предпосылки для дальнейшего развития науки о небе, а также других наук о природе.
Книга Коперника «Об обращениях небесных сфер», содержащая основы нового мировоззрения, подрывала устои религии. Однако она не сразу подверглась гонениям церкви, так как была написана сложным математическим языком, понятным лишь специалистам. И только после того, как стал понятен смысл нового учения и оно получило широкое распространение, католическая церковь спохватилась и объявила учение Коперника еретическим. Его книга была запрещена, чтобы, как признавали сами враги учения Коперника, «мнение о движении Земли более не распространялось к великому ущербу католической истины».
Однако ничто уже не могло остановить дальнейшее развитие научного изучения мира. После Коперника знамя борьбы против религиозного миропредставления высоко подняли Джордано Бруно и Галилео Галилей.
