Гюйгенс Волновая теория света. В погоне за лучом - [18]
Таким образом, Леопольд оказался под перекрестным огнем. В книге Фабри выдвигалась изощренная, но тем не менее геоцентрическая теория, а ее автор был уважаемым членом Церкви. Труд же Гюйгенса подтверждал строгую и любопытную теорию Коперника, но поскольку родиной автора были Нидерланды, он был окружен подозрительным ореолом кальвинизма. Гюйгенс опирался лишь на свои наблюдения и рассуждения, а его оппоненты применяли несколько техник убеждения, в частности одним из аргументов было то, что их теория не противоречит Священному Писанию и учению Церкви.
Звучали в тексте Фабри и прозрачные намеки на процесс над Галилеем. Герцог решил выйти из тупика, прибегнув к услугам собственной научной организации — Академии дель Чименто, одному из первых научных обществ Европы, которое сам Леопольд и основал. Разбираться в запутанном деле выпало экспертам.
Выполняя приказ Леопольда и отдавая дань уважения названию академии (cimento на латыни означает «опыт», «эксперимент». — Примеч. перев.), ее члены созвали комиссию, которая должна была рассмотреть оба варианта. Сначала были сделаны макеты моделей Гюйгенса и Фабри, которые стали изучаться с больших расстояний при помощи телескопов разного разрешения. Чтобы избежать влияния собственных убеждений на чистоту эксперимента, для описания наблюдаемых фигур были приглашены люди, не состоящие в комиссии. Модель Фабри правильно отразила только два облика Сатурна — в виде одного и трех тел, остальные формы по этой модели не соответствовали ничему, что наблюдалось в небе. Что касается модели Гюйгенса, она натолкнулась лишь на одно препятствие: сколько бы край кольца ни поливали поглощающими веществами, оно никак не исчезало, когда его освещали «Солнцем».
Исчез диск только тогда, когда его вырезали очень тонким и поставили ребром. Простая механическая модель подтверждала, таким образом, правоту Рена. Однако именно потому, что в ходе эксперимента победу одержал Гюйгенс, Академия дель Чименто так и не обнародовала свои выводы.
Тот, кто, как и Коперник, думает, что наша планета Земля вращается вокруг Солнца и освещается им, как и другие, не сможет избежать того, чтобы иногда не фантазировать [...], что и остальные планеты имеют свое собственное устройство и могут быть населены, прямо как наша Земля.
Христиан Гюйгенс
Внеся небольшие изменения в свою модель, Гюйгенс предсказал последующие изменения Сатурна с точностью, не имеющей аналогов. Даже Фабри не мог отрицать очевидное. Перед тем как отказаться от своей теории, он даже любезно заметил, что, прочитав Systema Satumium, уже не мог не видеть кольцо всякий раз, глядя на Сатурн. Труд Гюйгенса расширил человеческие представления, и наш разум наконец-то смог различить на небосводе кольцо. Дивини оказался менее гибким и не признавал существования кольца до тех пор, пока не увидел его собственными глазами при помощи телескопа, сконструированного его братом.
Поскольку объектив проецирует изображение внутрь телескопа, этим изображением можно манипулировать до того, как его увеличит окуляр. Гюйгенс использовал это обстоятельство, чтобы внести в конструкцию инструмента два важных улучшения. Галилей в свое время уже понял, что, прикрыв кружком бумаги край объектива (где скапливаются все дефекты ручной обработки линз и артефакты сферической аберрации), можно получить менее яркое, но более четкое изображение. Оптимальные размеры кружка он определил опытным путем, а Гюйгенс сделал то же самое, используя математический подход. При этом голландец обнаружил, что лучше помещать кружок не на сам диск, а на изображение, им порожденное. Таким образом частично исправлялась и хроматическая аберрация.
В начале 1640-х годов астроном-любитель Уильям Гаскойн с удивлением увидел в свой микроскоп загадочную сеть, пересекающую поле его зрения. Он видел ее абсолютно четко, но, поднимая взгляд от окуляра, не мог эту сеть найти. Оказалось, что на поверхности, куда объектив проецировал изображение, сплел свою сеть паук. Окуляр увеличил и саму сеть, и ее изображение, сливая их воедино. Вдохновленный этой счастливой случайностью, Гаскойн решил заменить паутину устройством с двумя вертикальными полосами, разделенными градуированным расстоянием (см. рисунок), с помощью которого он мог бы измерять изображения, полученные с помощью телескопа. Так был изобретен микрометр. Гюйгенс тоже думал о похожем устройстве, но пришел к нему без помощи паука: ученому достаточно было глубоких знаний по диоптрике. Микрометр превратил телескоп в измерительный прибор. Если до этого астрономы могли высказывать только субъективные мнения о размерах небесных тел, и эти мнения очень сильно варьировались, то микрометр стал точкой отсчета. Уильям Гаскойн погиб в битве при Марстон-Муре во время Гражданской войны в Англии, так и не успев обнародовать свое открытие, поэтому именно после описания Гюйгенса, приведенного в его Systems Saturnium, микрометр получил распространение в астрономической практике.
Systema Saturnium можно считать достойным продолжением «Звездного вестника» Галилея. Несмотря на свое название, книга не ограничивается описанием Сатурна. Гюйгенс также первым заметил рябь на поверхности Марса. Проследив за смещением Большого Сирта, широкой области из вулканических скал, он понял, что планета вращается вокруг некой оси, и смог установить продолжительность марсианского дня. Ученый также произвел несколько новых наблюдений Юпитера и Туманности Ориона, в которой различил три звезды из числа формирующих ее центральный район, Трапецию. Он описывал туманность как «щель в небе, через которую можно заглянуть дальше, в более светлую область». В Systema Satumium содержатся также удивительно точные оценки размеров Солнечной системы.
