ОБЪЯСНЯЯ МИРОЗДАНИЕ

Законы движения планет, эмпирически установленные Кеплером, к середине XVIII века уже никем не оспаривались, но первопричины этого движения для тогдашних ученых очевидны не были. Закон всемирного тяготения, открытый Ньютоном за столетие до Лапласа, был принят научным сообществом далеко не сразу. Сама идея силы, действующей на расстоянии без участия какого-либо материального носителя, очень многим казалась несерьезной.

Наиболее популярным объяснением причин движения планет в доньютоновские времена была вихревая теория, предложенная Рене Декартом в 1644 году. Декарт полагал, что пространство Вселенной заполнено легчайшим подвижным веществом, образующим гигантские вихри. В центре каждого вихря находится более плотное вещество, образующее небесное тело. Вихревые потоки увлекают за собой планеты, вызывая их движение по замкнутым орбитам. Солнечный вихрь движет Землю, а земной — Луну.

Теория Декарта не могла объяснить реальное движение планет по законам Кеплера, она не годилась для каких-либо расчетов вообще, но зато она была легко понимаема современниками. История физики XVII-XVIII веков — это во многом история борьбы научных школ: ньютонианской и картезианской4. На стороне теории Ньютона были серьезные преимущества, и в первую очередь проверяемость: можно было рассчитать элементы движения небесных тел и сравнить результат с данными наблюдений. Однако, чтобы это преимущество стало неоспоримым, надо было объяснить имеющиеся расхождения между теорией и практикой, а их было очень много.

Лаплас занимался исследованиями в разных областях науки, но все же главной заслугой, обессмертившей его имя, является разъяснение «темных мест» тогдашней небесной механики. Он доказал расчетами, что практически все известные к его времени аномалии в движении небесных тел объясняются их гравитационным влиянием друг на друга. Эта огромная работа, состоявшая в построении множества математических моделей для спутников Юпитера, для колец Сатурна, для движения Луны и т. п., длилась десятилетиями и завершилась полным успехом. Во времена юности Лапласа теория Ньютона — только лишь вызывающая сомнения гипотеза, а к моменту его смерти попытки ее опровержения становятся (и поныне остаются) уделом дилетантов с богатой фантазией.

Персональный вычислитель

Лаплас старался доводить свои теории до сверки с наблюдениями, что требовало огромного объема вычислений. Он, вероятно, не смог бы достичь столь многого, не будь у него помощника, с готовностью бравшегося за этот неблагодарный труд. Алексис Бувар родился в Швейцарии в 1767 году. Как и Лаплас, он юношей отправился в Париж на поиски счастья и славы. Уже там, случайно попав в Парижскую обсерваторию, он заболел астрономией навсегда. Встретившись через некоторое время с Лапласом, молодой человек предложил ученому свои услуги. Много лет Бувар ассистировал своему патрону, в первую очередь как вычислитель. Усердие не осталось без награды: при содействии Лапласа Бувар стал вначале членом бюро долгот, а затем и академиком. Вершиной его карьеры был пост директора Парижской обсерватории —той самой, что привела его в науку.

Скромный швейцарец не являлся гением, но его трудолюбие однажды дало ему возможность ухватить звезду в небе. Именно Бувар, обобщив данные наблюдений, в 1821 году первым заметил отклонение Урана от расчетной орбиты, которое ему не удалось объяснить, даже введя поправки на притяжение Юпитера и Сатурна. Увы, он не смог понять причину, а может, занятый вычислениями, не имел на это времени.

Post navigation