Венецианцам удавалось поддерживать дружественные отношения с мусульманскими державами Сирии и Египта; им было разрешено иметь консульства в Александрии и Дамаске, и, несмотря на военные потрясения, ареной которых были эти страны, торговля все еще поддерживалась в сравнительно процветающем состоянии. Но северная, или генуэзская, линия была полностью разрушена нашествиями татар и турок, а также военными и политическими беспорядками в странах, через которые она проходила. Восточная торговля Генуи была не просто в опасном состоянии — она была на грани уничтожения.
Круглый видимый горизонт и его понижение в море, постепенное появление и исчезновение кораблей на горизонте не могут не склонить разумных моряков к вере в шарообразную фигуру Земли. Труды мусульманских астрономов и философов придали этой доктрине распространение по всей Западной Европе, но, как и следовало ожидать, она была встречена с неприязнью богословами. Когда Генуя была таким образом на самом краю гибели, некоторым из ее моряков пришло в голову, что если этот взгляд верен, то ее дела могут быть восстановлены. Корабль, плывущий через Гибралтарский пролив на запад, через Атлантику, не может не достичь Ост-Индии. Были, по-видимому, и другие большие преимущества. Тяжелые грузы могли перевозиться без утомительной и дорогостоящей сухопутной перевозки и без перевалки.
Среди генуэзских моряков, разделявших эти взгляды, был Христофор Колумб.
Он говорит нам, что его внимание было привлечено к этому предмету трудами Аверроэса, но среди его друзей был Тосканелли, флорентиец, который обратил свое внимание на астрономию и стал сильным сторонником шарообразной формы. В самой Генуе Колумб встретил мало поддержки. Затем он провел много лет, пытаясь заинтересовать разных принцев своей предложенной попыткой. Ее безрелигиозная направленность была указана испанскими церковниками и осуждена Саламанкским советом; ее ортодоксальность была опровергнута из Пятикнижия, Псалмов, Пророчеств, Евангелий, Посланий и трудов Отцов — Святого Иоанна Златоуста, Святого Августина, Святого Иеронима, Святого Григория, Святого Василия, Святого Амвросия.
Наконец, однако, ободренный испанской королевой Изабеллой и существенно поддержанный богатой мореходной семьей Пинсонов из Палоса, некоторые из которых присоединились к нему лично, он отплыл 3 августа 1492 года с тремя небольшими кораблями из Палоса, неся с собой письмо от короля Фердинанда к Великому хану Татарии, а также карту, составленную на основе карты Тосканелли. Незадолго до полуночи 11 октября 1492 года он увидел с бака своего корабля движущийся свет на расстоянии. Через два часа сигнальный выстрел с другого корабля возвестил, что они увидели землю. На восходе солнца Колумб высадился в Новом Свете.
По его возвращении в Европу всеобще предполагалось, что он достиг восточных частей Азии и что, следовательно, его путешествие было теоретически успешным. Сам Колумб умер в этой вере. Но многочисленные путешествия, которые вскоре были предприняты, открыли общие очертания американской береговой линии, и открытие Великого Южного моря Бальбоа наконец выявило истинные факты дела и ошибку, в которую впали и Тосканелли, и Колумб, что в путешествии на Запад расстояние от Европы до Азии не может превышать расстояние, пройденное в путешествии из Италии до Гвинейского залива — путешествие, которое Колумб неоднократно совершал.
В своем первом путешествии, с наступлением темноты 13 сентября 1492 года, находясь тогда в двух с половиной градусах к востоку от Корво, одного из Азорских островов, Колумб заметил, что стрелки компасов кораблей больше не указывают немного к востоку от севера, а отклоняются к западу. Отклонение становилось все более заметным по мере продвижения экспедиции. Он был не первым, кто обнаружил факт вариации, но он был бесспорно первым, кто открыл линию нулевой вариации. На обратном пути наблюдалось обратное; вариация на запад уменьшалась, пока не был достигнут соответствующий меридиан, когда стрелки снова указывали точно на север. Оттуда, по мере приближения к побережью Европы, вариация была на восток. Колумб, следовательно, пришел к выводу, что линия нулевой вариации является фиксированной географической линией, или границей, между Восточным и Западным полушариями. В булле от мая 1493 года папа Александр VI соответственно принял эту линию как вечную границу между владениями Испании и Португалии при урегулировании споров этих народов. Впоследствии, однако, было обнаружено, что линия движется на восток. Она совпала с меридианом Лондона в 1662 году.
Согласно папской булле португальские владения были ограничены к востоку от линии нулевой вариации. Информация, полученная от некоторых египетских евреев, дошла до этого правительства, что возможно обогнуть континент Африки, имея на его крайнем юге мыс, который можно легко обогнуть. Экспедиция из трех кораблей под командованием Васко да Гамы отплыла 9 июля 1497 года; она обогнула мыс 20 ноября и достигла Каликута на побережье Индии 19 мая 1498 года. Согласно булле, это путешествие на Восток дало португальцам право на торговлю с Индией.
До тех пор, пока мыс не был обогнут, курс кораблей Де Гамы в общем смысле был на юг. Очень скоро было замечено, что высота Полярной звезды над горизонтом уменьшается, и вскоре после достижения экватора эта звезда перестала быть видимой. Тем временем в поле зрения появились другие звезды, некоторые из которых образовывали великолепные созвездия, — звезды Южного полушария. Все это соответствовало теоретическим ожиданиям, основанным на признании шарообразной формы Земли.
Политические последствия, которые немедленно последовали, поставили папское правительство в положение большого затруднения. Его традиции и политика запрещали ему признавать иную, чем плоская, фигуру Земли, как открыто в Писании. Сокрытие фактов было невозможно, софистика была бесполезна. Коммерческое процветание теперь покинуло Венецию, как и Геную. Лицо Европы изменилось. Морская мощь ушла от средиземноморских стран и перешла к тем, что на побережье Атлантики.
Но испанское правительство не смирилось с преимуществом, полученным таким образом его коммерческим соперником, без усилий. Оно выслушало представления некоего Фердинанда Магеллана о том, что Индии и Островов пряностей можно достичь, плывя на запад, если только можно обнаружить пролив или проход через то, что теперь было признано «Американским континентом»; и если это будет достигнуто, Испания, согласно папской булле, будет иметь такое же право на торговлю с Индией, как и Португалия. Под командованием Магеллана экспедиция из пяти кораблей, перевозившая двести тридцать семь человек, была отправлена из Севильи 10 августа 1519 года.
Магеллан сразу же смело взял курс на южноамериканское побережье, надеясь найти какой-нибудь разлом или проход через континент, через который он мог бы достичь великого Южного моря. В течение семидесяти дней он был в штиле на линии; его моряки были потрясены опасением, что они дрейфовали в регион, где никогда не дули ветры, и что для них невозможно спастись. Штили, бури, мятеж, дезертирство не могли поколебать его решимости. Спустя более года он открыл пролив, который теперь носит его имя, и, как рассказывает Пигафетти, итальянец, который был с ним, он пролил слезы радости, когда обнаружил, что Богу было угодно наконец привести его туда, где он мог бы сразиться с неизвестными опасностями Южного моря, «Великого и Тихого океана».
Доведенный голодом до того, что приходилось есть куски кожи и ремней, которыми его такелаж был кое-где обвязан, пить воду, которая протухла, с экипажем, умирающим от голода и цинги, этот человек, твердый в своей вере в шарообразную фигуру Земли, неуклонно держал курс на северо-запад и почти четыре месяца не видел обитаемой земли. Он подсчитал, что проплыл по Тихому океану не менее двенадцати тысяч миль. Он пересек экватор, снова увидел Полярную звезду и наконец достиг земли — Ладронов. Здесь он встретил искателей приключений с Суматры. Среди этих островов он был убит, либо дикарями, либо своими собственными людьми. Его лейтенант, Себастьян д'Элькано, теперь принял командование кораблем, направляя его курс к Мысу Доброй Надежды и сталкиваясь с ужасными лишениями. Наконец он обогнул мыс, а затем в четвертый раз пересек экватор. 7 сентября 1522 года, после путешествия более чем в три года, он привел свой корабль, «Сан-Виттория», на якорь в порту Сан-Лукар, близ Севильи. Она совершила величайшее достижение в истории человеческого рода. Она совершила кругосветное плавание вокруг Земли.
Корабль «Сан-Виттория», совершавший плавание в западном направлении, вернулся в исходную точку. С этого момента теологическое учение о плоской форме Земли было окончательно опровергнуто.
Через пять лет после завершения кругосветного путешествия Магеллана в христианском мире была предпринята первая попытка определить размеры Земли. Ее осуществил французский врач Фернель: измерив высоту полюса в Париже, он отправился оттуда на север, пока не достиг места, где высота полюса была ровно на один градус больше, чем в этом городе. Он измерил расстояние между двумя точками по количеству оборотов одного из колес своей кареты, к которому был прикреплен специальный указатель, и пришел к выводу, что окружность Земли составляет около двадцати четырех тысяч четырехсот восьмидесяти итальянских миль.
Во многих странах проводились все более тщательные измерения: Снеллиусом в Голландии, Норвудом в Англии между Лондоном и Йорком, Пикаром во Франции под эгидой Французской академии наук. План Пикара состоял в том, чтобы соединить две точки рядом треугольников и, таким образом, определив длину дуги меридиана между ними, сравнить ее с разностью широт, полученной в результате астрономических наблюдений. Станциями послужили Мальвуазин в окрестностях Парижа и Сурдон близ Амьена. Разность широт была определена путем наблюдения зенитных расстояний дельты Кассиопеи. С работой Пикара связаны два примечательных факта: это были первые измерения, при которых использовались инструменты, оснащенные телескопами, а их результат, как мы вскоре увидим, стал для Ньютона первым подтверждением теории всемирного тяготения.
К тому времени из механических соображений, особенно тех, что были выведены Ньютоном, стало ясно, что, поскольку Земля является вращающимся телом, она не может иметь форму идеального шара, а должна быть сфероидом, сплюснутым у полюсов. Из этого следовало, что длина градуса должна быть больше вблизи полюсов, чем на экваторе.
Французская академия решила расширить работу Пикара, продолжив измерения в обоих направлениях и сделав результат основой для более точной карты Франции. Однако возникли задержки, и лишь в 1718 году измерения от Дюнкерка на севере до южной оконечности Франции были завершены. Возник спор относительно интерпретации этих измерений: одни утверждали, что они указывают на вытянутый сфероид, другие — на сплюснутый; первую фигуру можно образно представить как лимон, вторую — как апельсин. Чтобы разрешить этот вопрос, французское правительство при содействии Академии снарядило две экспедиции для измерения дуги меридиана — одну под экватором, другую как можно дальше на севере; первая отправилась в Перу, вторая — в шведскую Лапландию. Обе группы столкнулись с огромными трудностями. Лапландская комиссия, однако, завершила свои наблюдения задолго до перуанской, на что ушло не менее девяти лет. Полученные результаты подтвердили теоретические ожидания относительно сплюснутой формы Земли. С тех пор было проведено множество обширных и точных повторных наблюдений, среди которых можно упомянуть работы англичан в Англии и Индии, и особенно работу французов по случаю введения метрической системы мер и весов. Она была начата Деламбром и Мешеном от Дюнкерка до Барселоны, а затем продолжена Био и Араго до острова Форментера близ Менорки. Ее протяженность составила почти двенадцать с половиной градусов.
Помимо этого метода прямого измерения, форму Земли можно определить по наблюдаемому количеству колебаний маятника неизменной длины на разных широтах. Хотя эти данные подтверждают предыдущие результаты, они дают несколько большую эллиптичность Земли, чем та, что была получена при измерении градусов. Маятники колеблются медленнее, чем ближе они находятся к экватору. Следовательно, отсюда вытекает, что там они находятся дальше от центра Земли.
На основании наиболее достоверных проведенных измерений размеры Земли можно представить следующим образом:
Больший, или экваториальный, диаметр..............7925 миль. Меньший, или полярный, диаметр......................7899 " Разница, или полярное сжатие............. 26 "
Таков был результат дискуссии относительно формы и размера Земли. Пока он оставался неопределенным, возник другой спор, чреватый еще более серьезными последствиями. Это был конфликт по поводу положения Земли по отношению к Солнцу и планетарным телам.
Коперник, пруссак, около 1507 года завершил книгу «О вращении небесных сфер». В юности он путешествовал по Италии, посвятил себя астрономии и преподавал математику в Риме. В результате глубокого изучения систем Птолемея и Пифагора он пришел к выводу в пользу последней, и целью его книги было обоснование этого вывода. Осознавая, что его учение полностью противоречит богооткровенной истине, и предвидя, что оно навлечет на него церковные наказания, он выражался осторожно и извиняющимся тоном, говоря, что лишь взял на себя смелость проверить, можно ли, исходя из предположения о движении Земли, найти лучшие объяснения вращения небесных светил, чем древние; что, делая это, он лишь воспользовался привилегией, предоставленной другим, — выдвигать любую гипотезу, какую они пожелают. Предисловие было адресовано папе Павлу III.
Полный сомнений относительно того, каков может быть результат, он воздерживался от публикации своей книги в течение тридцати шести лет, полагая, что «возможно, было бы лучше последовать примеру пифагорейцев и других, которые передавали свое учение только устно и среди друзей». По настоянию кардинала Шёнберга он наконец опубликовал ее в 1543 году. Экземпляр книги принесли ему на смертный одр. Ее судьба оказалась такой, как он и предвидел. Инквизиция осудила ее как еретическую. В своем декрете, запрещающем книгу, Конгрегация Индекса заклеймила его систему как «то ложное пифагорейское учение, совершенно противное Священному Писанию».
Астрономы справедливо утверждают, что книга Коперника «De Revolutionibus» изменила облик их науки. Она неоспоримо утвердила гелиоцентрическую систему. Она показала, что расстояние до неподвижных звезд бесконечно велико, а Земля — лишь точка на небесах. Предвосхищая Ньютона, Коперник приписывал силу тяготения Солнцу, Луне и небесным телам, но он был введен в заблуждение предположением, что небесные движения должны быть круговыми. Наблюдения за орбитой Марса и его различными диаметрами в разное время привели Коперника к его теории.
Осуждая таким образом систему Коперника как противоречащую Откровению, церковные власти, несомненно, руководствовались умозрительными соображениями. Низвержение Земли с ее центрального господствующего положения, наделение ее множеством равных и немалым числом превосходящих ее тел, казалось, умаляло ее притязания на Божественное внимание. Если каждая из бесчисленных мириад звезд была солнцем, окруженным вращающимися мирами, населенными ответственными существами, подобными нам, то если мы так легко пали и были искуплены столь огромной ценой, как смерть Сына Божьего, как обстояло дело с ними? Неужели среди них не было никого, кто пал или мог бы пасть, подобно нам? Где тогда для них мог быть найден Спаситель?
В 1608 году некий Липперсгей, голландец, обнаружил, что при взгляде через две определенным образом соединенные стеклянные линзы удаленные объекты увеличиваются и становятся очень четкими. Он изобрел телескоп. В следующем году Галилей, флорентиец, весьма прославленный своими математическими и научными трудами, услышав об этом обстоятельстве, но не зная подробностей конструкции, изобрел свою форму инструмента. Постепенно совершенствуя его, он сумел создать такой, который увеличивал в тридцать раз. Изучая Луну, он обнаружил, что на ней есть долины, подобные земным, и горы, отбрасывающие тени. В древности говорили, что в Плеядах когда-то было семь звезд, но легенда гласила, что одна из них таинственным образом исчезла. Направив на них свой телескоп, Галилей обнаружил, что легко может насчитать не менее сорока. В каком бы направлении он ни смотрел, он открывал звезды, совершенно невидимые невооруженным глазом.
В ночь на 7 января 1610 года он заметил три маленькие звезды на прямой линии рядом с планетой Юпитер, а несколько вечеров спустя — четвертую. Он обнаружил, что они вращаются по орбитам вокруг тела планеты, и с восторгом осознал, что они представляют собой миниатюрное изображение системы Коперника.
Объявление об этих чудесах сразу же привлекло всеобщее внимание. Духовные власти не замедлили обнаружить их тенденцию, угрожающую доктрине о том, что Вселенная была создана для человека. В создании мириад звезд, доселе невидимых, наверняка должен был быть какой-то иной мотив, нежели освещение ночей для него.
Теории Коперника возражали, что если планеты Меркурий и Венера движутся вокруг Солнца по орбитам, расположенным внутри земной орбиты, они должны показывать фазы, подобные лунным; и что в случае Венеры, которая столь ярка и заметна, эти фазы должны быть очень очевидны. Сам Коперник признавал силу этого возражения и тщетно пытался найти объяснение. Галилей, направив свой телескоп на планету, обнаружил, что ожидаемые фазы действительно существуют: то она была серпом, то полумесяцем, то выпуклой, то полной. До Коперника полагали, что планеты светят собственным светом, но фазы Венеры и Марса доказали, что их свет отраженный. Аристотелевское представление о том, что небесные тела отличаются от земных своей нетленностью, получило сильный удар от открытий Галилея: что на Луне есть горы и долины, подобные земным, что Солнце не совершенно, а имеет пятна на своем диске и что оно вращается вокруг своей оси, вместо того чтобы находиться в состоянии величественного покоя. Появление новых звезд уже бросило серьезные сомнения на эту теорию нетленности.