Кеплер выиграл эту битву. Тщательно проанализировав тысячи наблюдений, доставшихся ему в наследство после кончины Тихо Браге, он пришел к выводу, что Марс, как и прочие известные на то время планеты, движется не по кругам, как считали ранее, а по эллипсам. В отличие от круга с его единственным центром, у эллипса две важные точки – два фокуса. Так вот, Кеплер установил, что в одной из таких точек орбиты планеты обязательно находится Солнце. Второй важный закон, отрытый Кеплером, утверждал, что площади секторов, которые получаются при движении планеты по эллиптической орбите за одинаковый отрезок времени, всегда одинаковы. Представьте себе, что вы делите торт и хотите, чтобы все получили одинаковое его количество. Можно вырезать узкий, но длинный сектор, а можно широкий, но короткий. И площадь, и объем таких кусочков будут одинаковыми. Оказалось, что по такому же закону небесной справедливости нарезают воображаемые сектора и планеты в процессе своего движения. Наконец, третий закон Кеплера связывал красивой закономерностью время, за которое планета проходит всю свою орбиту, и удаленность этой планеты от Солнца.
Открытые Кеплером законы навсегда прославили его имя. Однако последние годы жизни великого ученого были безрадостными. После смерти императора Рудольфа II, который финансировал работу Кеплера в Праге, Иоганн был вынужден перебраться в Ульм. Денег на жизнь не хватало. Кеплер был вынужден подрабатывать, составляя для зажиточных горожан астрологические прогнозы. Относился он к этому занятию более чем скептически и так писал по этому поводу: «Конечно, эта астрология – глупая дочка, но, Боже мой, куда бы делась ее мать, высокомудрая астрономия, если бы у нее не было глупенькой дочки! Свет ведь еще так глуп, что для пользы этой старой разумной матери глупая дочка должна болтать и лгать».
Кеплер скончался 15 ноября 1630 года. После его кончины остались 22 флорина денег, долгов на 29 тысяч флоринов и десятки опубликованных и неопубликованных рукописей. Большая часть этого архива, приобретенного полтора века спустя Екатериной II, хранится теперь в архиве Российской академии наук.
Труба «Наблюдательница»
До 1609 года единственными оптическими приборами, с помощью которых астрономы могли изучать небо, были их собственные глаза. Квадранты и секстанты различной конструкции лишь измеряли углы между звездами, их высоту над горизонтом, но помочь разглядеть более пристально таинственные небесные объекты они не могли. Все изменилось в конце 1608 года, когда до Венецианской республики докатились слухи, что в Голландии были изобретены какие-то удивительные «зрительные перспективные трубы». Говорили, что их начали уже продавать в Париже и товар идет нарасхват, поскольку эти «новые очки» приближают далеко расположенные предметы. Более того, в Венецию заявился некий иностранец с подобной трубой и просил за нее огромные деньги – целую тысячу цехинов. При этом он категорически отказывал в праве исследовать свою трубу и говорил про расположенный внутри какой-то особенный «главный секрет» этого прибора.
Галилео Галилей одним из первых понял, что обещают науке телескопы
Джордано Бруно – мученик науки
К чести венецианцев, они выставили шарлатана вон и обратились к специалисту – Галилео Галилею, который давно преподавал астрономию, механику и математику в знаменитом Падуанском университете. Тот прекрасно знал оптику, разбирался в законах преломления света на сферических поверхностях, знал, что такое фокусное расстояние линзы и от чего зависит его величина. Поэтому Галилею ничего не стоило начертить схему трубы с двумя линзами, которая могла бы увеличивать предметы. Сам он так описывал свое изобретение: «Я же, движимый знанием этих фактов, изобрел ее (зрительную трубу) путем процесса размышления».
Далее дело было за малым. Галилей попросил умельцев-механиков воплотить его чертеж в жизнь. Первую полученную таким образом зрительную трубу он подарил венецианскому дожу. Эффект от этого дипломатичного подношения превзошел все ожидания. Знатные венецианцы с колокольни Святого Марка могли рассмотреть в море корабли, которые становились видны простым глазом лишь через два часа ходу на всех парусах. Какие возможности новый прибор давал военным морякам!
Вторая труба, которую рассчитал и соорудил Галилей, была еще мощнее первой – увеличивала в тридцать раз. Словно кораблю, Галилей дал ей имя – Conspicilla, «Наблюдательница» в переводе с латыни.