I deo

Umetnost i nauka u delu Ruđera Boškovića

Prošlo je nešto više od 250 godina od objavljivanja najznačajnijeg dela Ruđera Boškovića u kojem on pokušava da objasni strukturu Vasione. Koliko je delo “Teorija filozofije prirode, svedena na jedini zakon sila što postoji u prirodi” uticajno, pokazuju i njegove posledice – prosto je neodvojivo od današnjih shvatanja prirode, prostora, geometrije i strukture prirode i Kosmosa.

Njegova astronomska zaostavština je nemerljiva i, možda, nedovoljno cenjena u nas:

• Kao metodu za pronalaženje skretanja svetlosnih zraka pri prolazu kroz razne sredine, preporučuje eksperimente sa dva teleskopa od kojih je jedan ispunjen vodom.

• Ispitujući krivulju refrakcije, prvi određuje visinu troposfere

• Iz tri opažanja Sunčevih pjega određuje rotaciju Sunca i njegov promer

• Izvodi jednačinu šestog stepena za kretanje kometa, koju su kasnije prihvatili Olbers, Langrange, Opolcer i Wilkens.

• Zamišlja zvezde kao veća ili manja sunca. Njegova atomistika predvidela je zvezde sa vrlo gustom i vrlo razređenom materijom, divove i patuljke, koji su otkriveni tek u XX veku.

• Zvezdarnica u Breri blizu Milana, za koju je izradio planove, bila je najmodernija u to doba. Osnovao je praktičnu astronomiju, prvi ukazao na potrebu ispitivanja grešaka mernih instrumenata dajući i formulu za ispravke grešaka.

Ovde ćemo, međutim, upoznati jednu drugu stranu naučne crte Ruđera Boškovića – moć da kroz umetnički izraz iznese veoma progresivne naučne stavove.

Pored stotinak naučnih radova, Josip Ruđer Bošković se pročuo i kao pesnik. Uz veliko prevodilačko umeće, neprestano je ispoljavao i lirski talenat. Njegovo najznačajnije i najobimnije delo ima naslov De Solis ac Lunae defectibus, libri V, cum ejusdem auctoris adnotationibus. U prevodu, naziv bi bio Pomračenja Sunca i Meseca.

Ovaj spev Bošković je pisao veoma dugo. Nekoliko puta ga je dopunjavao i menjao, započevši ga 1735. a završivši tek 1760. godine u Londonu. Francuski prevod izašao je u Parizu 1779. godine, i odlikovala ga je dosta slobodnija forma u odnosu na originalnu verziju. Sama knjiga, imala je prilično veliku popularnost, a čini se da Bošković prvi put piše nešto za šta se može dati epitet „popularna nauka“. Iako nije imao neko naročito mišljenje o naučnom predznanju svojih čitalaca (pa je ponegde i preopširno objašnjavao pojedine pojave), Bošković na elegantan način kombinuje sebe kao pesnika i sebe kao astronoma, što u nekoliko navrata i direktno potvrđuje.

U prvim stihovima on iskazuje glavni predmet speva – pri potpunim pomračenjima Sunca obično se vide zvezde, dok, kada je Mesec pomračen, on ponekad toliko potamni da iščezne. U drugim slučajevima postaje krajnje crven. Kada se Sunce pomrači, njegove zrake zaustavlja Mesec i oduzima ih Zemlji. Pri pomračenjima Meseca, Zemlja je ta koja preseca zrake a Mesec ih gubi. S obzirom da je i jedna i druga pojava u vezi s Febom, Bošković se poziva na Sunce kao na vladara svega što se nalazi u tom sistemu.

Sl. 1. Josip Ruđer Bošković i naslovna strana njegove knjige o pomračenjima

Ruđer Bošković je ovo delo posvetio Kraljevskom društvu iz Londona i grofu Meklesfildu, predsedniku ovoga Društva, poreklom iz čuvene porodice Parker.

• Prvo pevanje je neka vrsta skaćene astronomije, a među onima iz Kraljevskog društva koji su se istakli u astronomiji zapažamo naročito Bredlija. Otkrivši nutaciju ose i aberaciju svetlosti, doveo je astronomiju do onog stanja savršenosti prema kojem iz dana u dan ova nauka stremi. U trećem pevanju videće se opširniji opis teleskopa i mikrometra. Najveće uvaženje su stekli Šortovi radovi. On se odlikovao ne samo po izradi dioptrijskih teleskopa, koji imaju stakleni objektiv, nego i katadioptrijskih sa metalnim ogledalima. On je takođe umeo da bude dobar astronom i jedan od uglednijih članova Društva.

• U drugom pevanju se govori o predviđanju prolaska Venere ispred Sunca 1761. godine koje je prvi istakao Halej. Isto tako, Bošković govori i o astronomskim časovnicima Grema, izvrsnog posmatrača, koji je ovu vrstu instrumenta doveo do savršenstva. Celo šesto pevanje raspravlja o svetlosti i bojama. U njemu je razvijena Njutnova teorija, veoma podesna za objašnjavanje zašto je Mesec pri pomračenju često crven. U ovom istom pevanju nailazi se na podelu nebeskih tela.

Po Boškoviću, nebeska tela se dele na nekretnice (zvezde stajačice) i pokretnice ( planete).

Nekretnice imaju vrlo živo i trepereću svetlost zbog malog prividnog prečnika, kojega i najslabije pare naizmnično zaklanjaju i otkrivaju. Nazivaju se nekretnicama zato što ne menjaju primetno svoje međusobne položaje. Nekada se verovalo da ih nikako ne menjaju, ali teleskopima su među njima otkrivena kretanja, zbog njihove udaljenosti veoma mala, ali koja su stvarno možda veoma velika. Smatraćemo i a ne postoje jer ih našim čulima možemo osetiti samo uz pomoć teleskopa. Dosad se verovalo da se njihova udaljenost nikako ne može izmeriti jer nemaju primetne paralakse, pa čak ni one koju bi terebalo proizvesti Zemljino godišnje kretanje. Međutim, veliki geometar i  astronom XVIII veka Maskelajn čitao je 1760. godine u Londonskom astronoskom društvu jedan memoar o Sirijevoj (Sirijusovoj) paralaksi izvedenoj iz posmatranja sa Rta Dobre Nade od strane Lakaja. Zaključio je da prečnik Zemljine godišnje putanje odgovara na Siriju uglu od 15``. Na osnovu toga se dolazi do zaključka da je udaljenost Sirijusa 27502 puta veća od udaljenosti Zemlja-Sunce. Da bi ovaj zaključak učinio izvesnijim Meskelajn je predložio da se prilikom prolaza Venere obave njena osmatranja sa ostrva Sveta Jelena zato što je Sirijus veoma blizu svog zenita a taj položaj je najpovoljniji za posmatranje. Međutim, blizu našeg zenita ima dosta zvezda za koje se nikad ne nalazi ni najmanja rietna paralaksa.

Nekretnice imaju sopstvenu svetlost, kao Sunce. Zato se na njih gleda kao na isto toliko sunaca koja za nas gube sjaj samo zbog ogromne daljine. Svakako da bi se i Sunce smanjilo i nestalo od nas ako bismo se mogli udaljiti od njega do istog odstojanja. Ako bi se znao pravi odnos svetlosti neke nekretnice i Sunca, bilo bi lako odrediti na kojem odstojanju Sunce za nas ima sjaj nekretnice. Jer, govoreći jezikom geometra, svetlost je obrnuta kvadratu rastojanja – Hajgens i mnogi drugi posle njega, pokušali su da odrede ovaj odnos, ali Bošković smatra da su te metode sumnjive i ne želi da se detaljnije zadržava na njima. Svi ti naučnici (uključujući i Hajgensa) nastojali su da daljinu zvezda odrede pmoću svetlosti, ali samo retpostavljajući da je ona jednaka Sunčevoj, što je za Boškovića potpuno neizvesno. Jer, iako astronomi razlikuju zvezde prve, druge i treće veličine, ovo razlikvanje tiče se samo njihove prividne veličine koja zavisi od jačine svetlosti koja dejstvuje na oko. Veoma je verovatno da su nekretnice neke veće, a neke mane od Sunca i to bez ikakve veze sa veličinom rastojanja, što nije slučaj sa planetama.

Bošković naglašava da se u tim modelima nekretnice postavljaju na „kraj vidljivoga sveta“, jer ako pod svetom podrazumevamo skup svih stvorenih stvari, tada se taj svet prostire beskonačno izvan zvezda koje vidimo. Bošković ističe da je prava ludost misliti da se dejstvo stvaralačke moći „vrhovnoga bića“ ograničava dokle naš vid dopire, ili čak i naša mašta. Ovaj svet koji vidimo izgledao bi nam ogroman, a da je ipak samo zrno peska u poređenju sa beskrajno večim svetom koji je stvorila „božanska moć“. Naravno, ovim tvrdnjama Ruđer Bošković jesno naglašava svoje teološke stavove koji su se provlačili kroz njegov naučni rad, što je i razumljivo ako se uzme u obzir istaknuta činjenica da je pripadao jezuitskom redu.

Sunce, mnogo bliže od nekretnica, ipak je veoma daleko od Zemlje. Ako je, kao što se veruje, naročito od Lakajevih posmatranja sa Rta Dobre Nade, paralaksa (1) ovog tela približno deset i po sekundi, daljina od Zemlje bila bi 19644 njenih poluprečnika (2). Sunčev položaj u odnosu na zvezde toliko se menja da ono načini celi krug po nebu prolazeći ekliptikom, godišnjim kretanjem o kojem će se dalje govoriti. I planete menjaju mesta. Putanje Merkura i Venere bliže su Suncu od Zemljine, zato ih nazivamo donjim, a u odnosu na nas one imaju dve optičke konjunkcijesa Suncem – jednu danju, kada su između Zemlje i Sunca, a drugu gornju, kada su za nas iza Sunca. Ostale tri planete nazivaju se gornjim i nikada se ne mogu naći između Sunca i nas, jer su od njega više  udaljene od Zemlje. Ali, kada se nalaze na istoj strani i na istom pravcu kao Zemlja u odnosu na Sunce, one su u opoziciji. Kada su sa druge strane Sunca a na istom pravcu kao ono u odnosu na nas, one su u konjunkciji. U ovom drugom slučaju one su mnogo dalje od nas nego u prvom slučaju. Naime, kad su u konjunkciji njih ne možemo videti jer su iznad vidika za vreme dana, istovremeno sa Suncem. Prilikom opozicije one su noću nad vidikom i malo joj smanjuju tamu. Venera i Jupiter su ponekad toliko sjajni da tela koja obasjavaju imaju prmetnu senku.

I komete se okreću oko Sunca, ali njihove putanje daleko od toga da su ograničene. Putanje planeta su skoro kružne, dok su putanje kometa prilično izdužene elipse. One su toliko izdužene da im je afel (najveća udaljenost od Sunca) nekoliko puta dalji od njihovog perihela (najmanjeg rastojanja). Zato se one u afelu ohlade prilično mnogo, da bi se u svojem perihelu zagrejale do zapaljivosti. Para koja se obrazuje prilikom približavanja Suncu obrazuje veliki rep, uvek okrenut na stranu suprotnu od samog Sunca. Bošković ovu pojavu naziva „dimljivim repom“ i smatra da se ona može pripisati samo isparenjima izazvanim toplotom. Komete se razlikuju jedna od druge po izgledu i mestu na kojem su. Okružene su jednom vrstom magle koju nazivamo njihovom kosom, kada izgleda podjednako raširena oko jezgra. Kada se ona izduži naziva se bradom ili repom, u odnosu na pravac pružanja. Tako je Bošković podelio komete na one sa velikom bradom, dugim repom i širokom kosom. Kosu vidimo kada je kometa veoma daleko od Sunčeve atmosfere, ili kada je skoro na istom pravcu kao Sunce i Zemlja. Komete nam pokazuje dugi rep kada se opušta prema Suncu, a bradu joj vidimo kada se penje pri udaljavanju.

1 Prema Boškoviću, paralaksa potiče od kosine vidnog pravca koji je nagnut na pravac od središta Zemlje prema zvezdi i sprečava nas da ovaj svedemo na mesto na koje bismo ga sveli kada bi se posmatralo iz središta Zemlje. Odatle sledi da je paralaksa utoliko veća ukoliko je zvezda udaljenija od zenita i bliža Zemlji. Paralaksa  je neosetna za nekretnice, veoma je mala za planeta, ali je veoma bitna za Mesec.

2 To bi značilo da je udaljenost Zemlja-Sunce oko 125 AU, za šta danas znamo da nije tačno i razlikuje se od 149,5 AU kolika je srednja vrednost rastojanja ustanovljena 1976. godine.

3 Danas se zna da je srednja udaljenost Zemlja-Mesec 384400 km, dok se iz Boškovićevih navoda dobija rezultat za oko 2000 km manji.

Što se kretanja tiče, Bošković ističe u još jednom mesu u svojoj knjizi da ponekad izgleda kao da one idu pravim linijama i jednakom brzinom, što se događa kada su dalje od Sunca. Tada im putanja ima malu krivinu, što je učinilo da više astronoma poveruje da se one stvarno kreću u pravoj liniji ili po ogromnim krugovima, od kojih svi delovi mogu da se smatraju za prave linije. Polazeći od ove poslednje pretpostavke, Kazini je bio predvideo (dosta uspešno) kojim putanjama bi trebalo neke od njih da se kreću. Ali, ovu pretpostavku je osporilo veoma krivo kretanje primećeno kod nekh kometa blizu perihela.

Ono na šta je Bošković ukazao u svojoj knjizi o pomračenjima je primenljivo na one koje se počinju pojavljivati prilikom spuštanja ka perihelu. One se tada pojavljuju sa repovima i kretanje im je u početku skoro pravolinijsko. Potom se povijaju, njihov dim i svetlost pojačavaju se dok najzad ne priđu toliko blizu Suncu, da sjaj dana ili sumraka sprečava da ih vidimo.

Apsolutna brzina kometa mnogo se menja, a još više se menja u odnosu na Zemlju, jer u odnosu na nju je čas ubrzano a čas usporeno. To im se događa više puta. U odnosu na Sunce one u samom perihelu menjaju svoje ubrzanje u retrogradaciju (retrogradno kretanje). Ponekad, u odnosu na Zemlju, njihovo kretanje postaje retrogradno umeso direktno kao što je bilo, ili obrnuto. Zbog svih ovih promena dugo su smatrana za slučajna isparenja.  Ruđer Bošković još ističe da je to bio i glavni razlog što komete nisu sistematičnije posmatrane. Revolucija je u tom smislu otpočela sa Halejevim predviđanjem dolaska komete 1759. godine čiji  je period 76 godina. Ta kometa je po njemu i dobila ime.

Mesec je telo koje je najbliže Zemlji i udaljeno je od nje svega 60 Zemljinih poluprečnika (3). Prividni prečnik Meseca je približno jednak prividnom prečniku Sunca. I jedan i drugi se menjaju sa promenom udaljenosti, tako da su nekada malo manji jedan od drugog, ali oni su samo malo veći od polovine stepena nebeske sfere.

Izlazak i zalazak Sunca, dakle neizmenično smenjivanje toplote i hladnoće, toliko potrebno rastinju, zavisi od dnevnog kretanja. Isto tako i plima i oseka (dizanje i spuštanje vode okeana) ostvaruju se pod uzajamnim položajima Sunca i Meseca. Ovde Bošković još ističe i činjenicu da se sve zvezde okreću oko polova, tako da je omogućeno Velikom i Malom Medvedu da pokazuju strane sveta na vidiku koje posebno označava severna zvezda koja se nalazi na repu Malog Medveda, i naziva se Kinosurom. Ona je samo malo udaljena od pola i shodno tome se veoma malo pomera a nikada ne zalazi. Druge zvezde koje su malo udaljenije, služe seljacima (naročito pastirima) da saznaju časove noći.

Sva nebeska tela (pa i nekretnice) imaju još jedno zajedničko kretanje – oko polova ekliptike. Ovo kretanje je toliko sporo, da po Boškoviću jedan krug ispuni za 25000 godina. Sunce se kreće po ekliptici koje se nalazi u sredini zodijaka (Bošković je koristio ovaj termin) i stari naučnici su smatrali da se od nje nikada ne udaljava. Međutim, Bošković ističe da se ono malo udaljava po teoriji opšte teže koja proizvodi mnoge aberacije u kretanjima planeta. Istina, ovo udaljavanje od ekliptike toliko je malo da se može smatrati da ne postoji. Ostale planete lutaju slobodnije iako nikada ne izlaze iz zodijaka kojem je širina određena njihovim najvećim udaljavanjima, a naročito Venere, koja sa jedne i druge strane iznosi devet stepeni (ukupno osamnaest). Ovaj prostor može se smatrati dosta uskim u odnosu na onaj od 180º koji se nalauzi između dva pola. Bošković ovde naznačava da plnete idu i vraćaju se, da bi okarakterisao njihovo direktno i retrogradno kretanje kada se posmatraju sa Zemlje.

Kretanje planeta, koja bi bila veoma pravilna za posmatrača sa Sunca, za nas su veoma nepravilna. Sa Sunca bi se videle kako se uvek kreću na istok  i obilaze ne po krugnu nego po elipsi, odnosno po liniji obrazovanoj kada se kupa ili valjak preseku ukoso. Ako je ovaj presek malo nagnut, jedna od osa neće biti mnogo duža od one druge, pa će elipsa biti malo spljoštena u bokovima. Takve su putanje po kojima se planete kreću oko Sunca, koje se ne nalazi u središtu, već u jednoj od tačaka nazvanih žižama, a koje u malo stisnutim elipsama su i malo udaljene od središta. To je i prvi Keplerov zakon o kretanju planeta.

Isto tako, pominje i drugi i treći Keplerov zakon. Opet se dotiče kometske staze (putanje) za koju kaže da je izdužena skoro kao parabola koja ide u beskonačnost, ali da su te putanje zapravo elipse što utiče na to da se i komete podvrgavaju istim zakonima kao i planete.

Ovde Bošković navodi da se radi o čvorovima u kojima putanje planeta seku ekliptiku. Ovi čvorovi imaju veliki značaj za pomračenja; Mesec se nikada ne pomračuje sam po sebi, i ne može pomračiti Sunce sem ako nije blizu čvora. Merkur i Venera takođe ne mogu da se pojave na Suncu, sem ako su u svojim čvorovima ili sasvim blizu njih. To se dešava kada su u konjunkciji sa ovim nebeskim telom. Putanja svake planete i svake komete, dosad posmatrana, s obzirom da je nagnuta na ekliptiku, mora presecati njenu ravan i probijati je u dvema tačkama – pri tome, u jednoj  prelazi sa južne polulopte na severnu, a u drugoj sa severne na južnu. To su one tačke koje se nazivaju čvorovima, prvi je ulazni a drugi silazni. Budući da ravan svake putanje (kako planeta tako i kometa) prolazi kroz Sunce, ovi čvorovi posmatrani sa Sunca moraju biti na dvema suprotnim stranama neba, jer se nalaze na pravoj liniji koja prolazi kroz Sunce koje je između njih.

Vrlo vešto, pisac drži pažnju čitaocu, a kulminaciju dostiže na kraju petog pevanja gde kaže:

Zanimljiv je i razlog zbog čega Ruđer nije ranije objavio ovo delo. Naime, u nekoliko navrata, žestoko kritikuje neka arhaična crkvena učenja, preispituje ulogu jezuita, kao i ulogu mitskih ličnosti. Vrhunac kritike je stih u kojem direktno naglašava da su mitski junaci „skloni ljudskim porocima“, što je za ono vreme bila sloboda koju nije svako sebi mogao priuštiti.

Zbog svega iznetog, nije čudno što su za Boškovića govorili da je „fizičar i matematičar u rokoko salonima“, da jezik nauke može da svede na jezik čoveka, da je „duh dvadesetog veka u odajama osamnaestog“. Neki filozofi nauke, pomalo u šali, pomalo u zbilji,  pitali su se: „Da li je Bošković možda vanzemaljac, putnik kroz vreme ili samo neko ko je jednostavno išao ispred svog vremena?“