Не приходится сомневаться, Галилея бесконечно раздражал бы тот факт, что Галилеевы спутники сегодня известны под названиями, данными им немецким астрономом Симоном Майром, а не как “Медицейские звезды”. Майр мог бы независимо открыть спутники раньше Галилея, но не сумел понять, что луны вращаются вокруг планеты. Галилей считал Майра “ядовитым гадом” и “врагом не только мне, но и всей человеческой расе”, поскольку убедил себя, что именно Майр был злодеем, подговорившим Бальдессара Капру совершить плагиат геометрического и военного компаса. Он писал о Майре, что, будучи в Падуе (где Галилей в то время жил), “он описал на латыни использование указанного моего компаса, приписывая его себе, причем один из его учеников [Капра] издал это под своим именем. Тотчас после этого, вероятно чтобы избежать наказания, он отбыл в свою родную землю [Германию], как говорят, бросив своего ученика в бедственном положении”.
Старик с двумя провожатыми
Обнаружение четырех спутников Юпитера стало последним эпохальным открытием Галилея в Падуе. Оно лишь разожгло его жажду дальнейших прорывов. Неудивительно, что вскоре после переезда во Флоренцию он направил телескоп на следующую по степени удаленности от Солнца гигантскую планету – Сатурн. Однако первые наблюдения его разочаровали, поскольку Галилей не увидел никаких спутников. Ситуация изменилась 25 июля 1610 г., когда он обнаружил нечто вроде двух неподвижных звезд, прикрепленных к Сатурну: одна по одну сторону, другая – по другую. Боясь, что его опередят конкуренты, и все еще находясь на том этапе, когда он делал открытия быстрее, чем мог их опубликовать, Галилей отправил серию писем с зашифрованным сообщением о своем открытии Кеплеру через тосканского посла в Праге. Это была обычная практика того времени – утвердить свое первенство в открытии с помощью головоломки, не открывая таким образом, что в действительности сообщается. Вот зашифрованное послание Галилея:
smaismrmilmepoetaleumibunenugttauiras.
Сначала Кеплер не сумел разгадать сообщение Галилея, потерпел крах и английский астроном Томас Хэрриот, с которым тот состоял в переписке, но из того факта, что Земля имеет одну Луну, а Юпитер – четыре, он заключил, что у Марса должно быть две луны, чтобы образовалась геометрическая прогрессия: 1, 2, 4 и т. д. Руководствуясь этим математическим соображением и предполагая, что Галилей открыл спутники Марса, Кеплер постепенно сумел составить из присланной Галилеем последовательности букв сообщение, отличавшееся от исходной головоломки лишь одной буквой, Salve umbistineum geminatum Martia proles, что примерно означает: “Славьтесь, близнецы-компаньоны, дети Марса”.
При всей изобретательности версии Кеплера она не имела ничего общего с открытиями Галилея. Сообщение, зашифрованное в последовательности букв, следовало читать как Altissimum planetam tergeminum observavi, что переводится: “Я наблюдал высочайшую из планет [Сатурн] трехчастной”.
Тринадцатого ноября 1610 г. Галилей наконец раскрыл, что именно он имел в виду:
Я наблюдал, что Сатурн не одиночная звезда, а три объединенные, всегда касающиеся друг друга, не совершающие ни малейшего движения друг относительно друга и напоминающие формой оОо. Если посмотреть на них в телескоп с малым увеличением, три звезды видны не слишком отчетливо и Сатурн выглядит удлиненным, словно оливка. Свита обнаружилась у Юпитера, а теперь и у этого старика нашлись два провожатых, помогающие ему идти и никогда от него не отходящие.
К изумлению Галилея, эти, казалось бы, надежные провожатые бесследно исчезли к концу 1612 г. Он высказал свое ошеломление в письме немецкому гуманисту, историку и издателю Маркусу Вельзеру: “Были ли две эти меньшие звезды поглощены, как пятна на Солнце? Исчезли ли они внезапно и сгинули? Или Сатурн пожрал собственных детей?” Несмотря на растерянность, Галилей рискнул предположить, что эти “звезды” вновь появятся в 1613 г., как оно и случилось, но на сей раз они выглядели как “уши” или “ручки” по бокам Сатурна.
Хотя Галилей смог верно предсказать в 1616 г. очередное исчезновение “ручек” десять лет спустя, его прогноз, очевидно, основывался на предположении, что они аналогичны лунам Юпитера. Правильного объяснения этих странных “ушей” пришлось ждать до 1650-х гг., когда голландский математик и астроном Христиан Гюйгенс идентифицировал их как ныне знаменитые кольца Сатурна[92]. Поскольку кольца являются плоскими и относительно тонкими, они фактически неразличимы, если смотреть на них с ребра, и выглядят словно уши, если их поверхность наклонена к линии взгляда под бо́льшим углом или ориентирована плашмя.
Интересно, что сейчас мы знаем, что кольца не всегда существовали и не сохранятся навечно. Считается, что кольца старше примерно 100 млн лет, это немного по сравнению с примерно 4,6 млрд лет существования Солнечной системы. Что еще более удивительно, исследование, опубликованное в декабре 2018 г., обнаружило, что из-за “дождя колец” – падения вещества колец на планету в форме пылевого дождя частиц льда – кольца исчезнут примерно через 300 млн лет. Следовательно, Галилею и нам повезло жить в относительно “короткий” период, когда можно видеть это великолепное зрелище.
Поразительно, но догадка Кеплера о наличии у Марса двух лун оказалась верной, хотя геометрическая последовательность была ни при чем. Более того, в знаменитой сатире 1726 г. “Путешествия Гулливера” английский писатель Джонатан Свифт (возможно, вдохновленный Кеплером) писал о двух марсианских лунах. В 1877 г. американский астроном Асаф Холл открыл эти луны, которые теперь называются Фобосом и Деймосом.
Мать любви
Одно из главных возражений против гелиоцентрической модели было связано с обликом планеты Венеры. В геоцентрической модели Птолемея Венера всегда находится примерно между Землей и Солнцем, следовательно, предполагается, что она всегда видна как полумесяц разной ширины (никогда, впрочем, не достигающей полудиска, илл. 4.4а). В модели Коперника, напротив, поскольку постулируется вращение Венеры вокруг Солнца и она находится ближе к Солнцу, чем Земля, то должна демонстрировать полный цикл фаз, как Луна, наблюдаясь при полной освещенности как маленький яркий диск в наиболее удаленной от Земли точке и как темный большой при максимальном приближении (а также в виде большого полумесяца непосредственно перед этим; илл. 4.4б). В ходе серии кропотливых наблюдений с октября по декабрь 1610 г. Галилей убедительно подтвердил предсказания коперниканской модели[93]. Его решение заняться этими наблюдениями (и интерпретацией результатов), возможно, было вдохновлено и, безусловно, стимулировалось полученным им подробным письмом Бенедетто Кастелли, в котором тот подчеркивал важность наблюдения фаз Венеры. Это стало первым ясным свидетельством превосходства взглядов Коперника над представлениями Птолемея.
Одиннадцатого декабря Галилей поспешил отправить Кеплеру еще одну таинственную анаграмму Haec immatura a me jam frustra leguntur oy, означавшую примерно следующее: “Это уже было мною безрезультатно испробовано слишком рано”. (Выбор слова oy стал юмористическим намеком на возможные иудейские корни Галилея.) Разочарованный неспособностью расшифровать головоломку, Кеплер написал Галилею: “Заклинаю вас не держать нас более в сомнении относительно смысла. Видите ли, вы имеете дело с истинными немцами. Подумайте, в какое угнетение вы повергаете меня своим молчанием”.
В ответ на эту мольбу Галилей 1 января 1611 г. отправил Кеплеру незашифрованную версию послания: “Мать любви [Венера] подражает образам Синтии” (Cynthiae figuras aemulatur mater amorum). Женское имя Синтия, имеющее греческое происхождение, иногда служило для обозначения Луны[94].
Галилей был так уверен в своей интерпретации наблюдений, что 30 декабря 1610 г. написал письмо Христофору Клавию, до сих пор оспаривавшему коперниканство как по физическим, так и по религиозным соображениям, где объяснил, что все планеты светят лишь отраженным светом и что, “безо всякого сомнения, центр великого вращения всех планет” есть Солнце.
Утверждения Галилея не остались незамеченными. В последнем издании комментариев иезуитского математика Клавия, на тот момент 73-летнего, к влиятельному учебнику астрономии “Сфера” (The Sphere) за авторством астронома XIII в. Иоанна Сакробоско сделано следующее признание:
Далеко не самым маловажным из видимого в этот инструмент [телескоп] является то, что Венера получает свой свет от Солнца, как Луна, так что иногда выглядит более похожей на полумесяц, иногда менее, в зависимости от своего расстояния до Солнца. В Риме я наблюдал это в присутствии других, и не единожды. Сатурн присоединил к себе две маленькие звездочки, одну с востока, другую с запада. Наконец, Юпитер имеет четыре блуждающие звезды, меняющие свои места относительно друг друга и относительно Юпитера, – как Галилео Галилей тщательно и точно описал[95].
Поняв, что эти результаты камня на камне не оставляют от Птолемеевой модели, Клавий осторожно добавляет: “Поскольку таково положение вещей, астрономам следует размыслить, как могут быть устроены орбиты небесных тел, чтобы объяснить эти явления”.
Выполненные Галилеем наблюдения фаз Венеры нанесли смертельный удар геоцентрической системе Птолемея, но не могли однозначно покончить с компромиссной гео-гелиоцентрической моделью Браге, в которой Венера и все остальные планеты вращаются вокруг Солнца, тогда как Солнце движется по орбите вокруг Земли. Это сохранило возможный путь спасения для иезуитских астрономов, по-прежнему упорно отрицавших коперниканство.