Галилео

ГАЛИЛЕЙ

BIOGRAPHIEN HERVORRAGENDER NATURWISSENSCHAFTLER,
TECHNIKER UND MEDIZINER

Galileo

GALILEI

BSB B. G. Teubner Verlagsgesellschaft, Leipzig, 1983

Э. Шмутцер, В. Шютц

Галилео

ГАЛИЛЕЙ

Москва «Мир» 1987

ББК 22.6г

Ш75

УДК 520

Шмутцер Э., Шютц В.

Ш75 Галилео Галилей: Пер. с нем. — М., Мир, 1987.— 143 с, ил.

Видные специалисты из ГДР описали жизнь, деятельность и научное творчество великого итальянского ученого, его окружение и ту замечательную и трудную эпоху, когда усилиями величайших умов — Коперника, Кеплера и самого Галилея — был расчищен путь для развития современного естествознания и заложены его основы.

Для широкого круга читателей.

Редакция литературы по физике и астрономии

От редактора перевода

В истории науки есть имена, навсегда занесенные на ее страницы. К ним безусловно относится Галилео Галилей.

Литература о Галилее — в том числе на русском языке — огромна. Но связанные с ним факты и легенды порой причудливо переплетаются в ней. Разным авторам импонируют — или не импонируют — различные черты Галилея и как ученого, и как личности. Одни подчеркивают, что с него начинается современное, опирающееся на опыт естествознание. Другие обращают внимание на то, что его эксперименты являются, как правило, мысленными, имеющими идеальный, логический характер, в чем, собственно, их истинная сила. В то же время все согласны в том, что Галилей отчетливо понимал и настойчиво пропагандировал в своих сочинениях — и эта черта его творчества особенно близка современным взглядам, — что невозможно ограничиваться одними философскими рассуждениями о природе и придавал важнейшее значение, наряду с наблюдениями и опытом, — математике: «Тот, кто хочет решать вопросы естественных наук без помощи математики, ставит неразрешимую задачу. Следует измерять то, что измеримо, и делать измеримым то, что таковым не является». Как бы то ни было, именно Галилей сыграл — вслед за Коперником и наряду с Кеплером — выдающуюся роль в историческом развитии естествознания от Аристотеля к Ньютону и далее к Эйнштейну.

Изложить в достаточно лаконичной форме основные черты биографии и особенности научного творчества Галилея — нелегкая задача. Но она весьма успешно решена в книге Эрнста Шмутцера и Вильгельма Шютца, уже выдержавшей в ГДР несколько изданий, перевод на русский язык которой предлагается вниманию читателя.

В авторских предисловиях подробно рассказывается о замысле книги и его воплощении, и здесь нет нужды  {5}  повторять сказанное там. Отметим лишь, что авторы предпосылают изложению жизни и творчества Галилея краткий очерк картины мира, сложившегося перед коперниканской революцией в науке, а заканчивают книгу, знакомя читателя с логическим завершением механики Галилея и Ньютона — эйнштейновской теорией относительности.

Перевод книги выполнен по ее 5-му изданию, выпущенному в ГДР в 1983 г. Книгу с интересом прочтут все, интересующиеся историей науки и ее творцами, прежде всего учителя и школьники старших классов.

Г. М. Идлис

Вводное замечание

Мой муж взялся написать для этой биографической серии 4-й том — «Галилео Галилей». Этим кругом вопросов он занимался в 1964 г. в связи с галилеевским юбилеем, главным образом с точки зрения биографии первого физика-экспериментатора, и сделал доклад на торжествах в Йене, воспроизведя некоторые из опытов Галилея в их исторической форме. Кроме этого, он в тот же год сделал вводный доклад о Галилее на конференции Физического общества ГДР [В 7].

В этой книге муж намеревался представить Галилея в первую очередь как физика-экспериментатора и тем самым подвести читателя к основам современной экспериментальной физики. Образ мыслей и характер умозаключений Галилея, его гениальное умение мастерски обращаться с немногими бывшими тогда в распоряжении измерительными приборами и неуклюжей математикой того времени должны были быть донесены до современного читателя с помощью избранных цитат из его Discorsi. Мой муж частично завершил работу над рукописью и писал в предисловии от февраля 1971 г., которое в своей существенной части вошло и в теперешнее предисловие к книге:

«Приведенные в библиографии книги и статьи позволили мне на протяжении многих лет сформировать для себя образ Галилея. Но здесь я смог воплотить лишь часть того, что мне довелось узнать, и я обращаю на это обстоятельство внимание читателя с помощью литературных ссылок в надежде стимулировать дальнейшее изучение им этого предмета».

Стремление выделить из обширного материала лишь нужные здесь места и выразить их в соответствующей форме заставило моего мужа заняться полной переработкой рукописи. Она была еще далеко не закончена, когда болезнь и смерть прервали эту работу.

Мы благодарны проф. Шмутцеру за то, что он взялся  {7}  при посредничестве проф. Штенбека за эти фрагменты рукописи. В лежащем перед читателем томе на передний план выдвинулись философия того времени, анализ Галилеем систем мира и в особенности выяснение эволюции его работ вплоть до настоящего времени (теория относительности, космология). В результате книга приобрела отчетливо теоретическую направленность, так что это — совсем иной труд, чем его представлял себе мой муж. Поэтому мы считаем само собой разумеющимся, чтобы имя проф. Шмутцера как автора стояло на первом месте.

Д-р Люси Шютц

Предисловие к первому изданию

Среди выдающихся естествоиспытателей и деятелей техники прошлого Галилео Галилей благодаря своему большому вкладу в физику и астрономию занимает одно из самых значительных мест. Его имя стало легендарным благодаря проведенному против него процессу инквизиции. Хотя в 1600 году Джордано Бруно был даже сожжен заживо за свои убеждения, имя Галилея все же прочнее запечатлелось в памяти потомков. Дело наверняка в том, что он широко подтверждал свои утверждения экспериментом и приобрел всеобщее профессиональное признание, которое очень помогло ему в идеологическом конфликте между пробивающей себе путь на свободу истиной и основанной на догмах схоластики властью.

Поэтому легенда о Галилео Галилее разрасталась в разных направлениях, однако сегодня можно считать доказанным, что ни кадила в Пизанском соборе, ни наклонная Пизанская башня не сыграли в его научной жизни той роли, какую им приписывали, и что не было той заключительной сцены перед трибуналом инквизиции, в которой Галилей, несмотря ни на что, сказал бы: «А все-таки она движется!» (Eppur si muove!). И тем не менее эти легенды все еще остаются неистребимо живучими. И напротив, верно, что Галилей защищал против церковных догм коперниканское учение, а затем отрекся от него, когда его жизни угрожал мученический конец, и что он тем не менее сохранил приверженность этому учению до конца своих дней.

Во всяком случае, сегодня твердо установлено, что Галилео Галилей и Иоганн Кеплер были основателями того направления естествознания XVII столетия, которое вылилось затем в ньютоновскую физику и вместе с ней господствовало над умами в области физического мышления в течение двухсот лет. Главный труд Исаака Ньютона Philosophiae naturalis principia mathematica  {9}  («Математические начала натуральной философии») увидел свет в 1687 году.

Такой компетентный математик и физик как Жозеф Луи Лагранж так отозвался о важнейшем вкладе Галилея в учение о движении:

«Требовалась исключительная сила духа, чтобы извлечь законы природы из конкретных явлений, которые всегда были у всех перед глазами, но объяснение которых тем не менее ускользало от пытливого взгляда философов».

Метод расширения познания в физике с помощью эксперимента и математики, продемонстрированный на примере движения свободно падающего тела, и его главные труды, а именно Dialogo и Discorsi создали Галилею славу творца и проповедника физического метода нового времени. Галилей с сенсационным успехом ввел в астрономию зрительную трубу как наблюдательный инструмент. Его теоретические идеи указали технике пути развития учения о прочности. Он, наконец, владел столь мастерски своим родным языком, что многие из его публикаций даже занимают видное место в национальной литературе Италии.

Богатое научное наследие, оставленное Галилеем, и его сложный характер как человека вместе с процессом инквизиции привели к появлению почти необозримой литературы о Галилее, в которой часто встречаются прямо противоположные оценки.

Появление данного тома мы можем оправдать лишь тем, что мы попытались оценить вклад Галилея в науку с современных нам позиций и проследить его эволюцию через Ньютона и до Альберта Эйнштейна, т. е. до физики наших дней. Конфликт Галилея с укоренившимися догмами его времени, если рассмотреть его по сути, отражает не что иное, как ставшее именно в нашем столетии необходимым понимание ответственности ученого за то научное знание, которое он создает.

Галилей направил зрительную трубу на Луну и созвездия. Тем самым он положил начало научному исследованию космоса в то время, когда многие еще страшились погубить свою душу тем, чтобы соучаствовать в таком «кощунственном» использовании зрительной трубы. Сегодня мы уже являемся свидетелями того, как телеуправляемые лунные зонды или люди на космических  {10}  кораблях совершают облеты этого небесного тела и передают информацию по радио на Землю. Какой оптимизм вселяет такое изменение, на какие свершения становится способен человек, если он творит в мире!

Проф. Вильгельм Шютц занялся после выхода на пенсию изучением истории физики и написал для этой биографической серии следующие тома: «Майкл Фарадей» (1968), «Роберт Майер» (1969), «Михаил В. Ломоносов» (1970). Он умер 17 апреля 1972 г. во время работы над «Галилео Галилеем».

Мы обязаны прежде всего его супруге, д-ру Люси Шютц, урожденной Мензинг, за то, что она тщательно собрала все литературные ссылки и цитаты, черновики отдельных частей книги и т. д. Так как проф. Шютц, работая над книгой, время от времени консультировался со мной по поводу принципа относительности Галилея и его связи с эйнштейновской теорией относительности, то д-р Шютц обратилась ко мне с просьбой продолжить и завершить работу над начатой рукописью. Об этом же просил и теперешний директор отделения физики Университета им. Фридриха Шиллера в Йене, проф., д-р Г. Альбрехт, и очень настойчиво, ибо он хотел таким образом почтить память многолетнего директора Физического института при этом университете за его организационную работу. Так я согласился продолжить этот начатый проф. Шютцем труд.

Итак, том, который читатель держит в руках, следует рассматривать как совместную работу, хотя я, к сожалению, не имел возможности поделиться соображениями с покойным соавтором. Поэтому ответственность за общий план и направленность книги несу в первую очередь я. Надеюсь, что я не слишком отклонился от направления течения мыслей проф. Шютца.

Предисловие к четвертому изданию

Меня очень радует, что, начиная с выхода этой книги в свет в 1975 г., уже появилось три ее издания, которые (если не считать исправления опечаток) в основном не содержали изменений. Для четвертого издания я переработал текст, касающийся аристотелевской философии, произвел некоторые изменения текста также в других местах и заодно больше связал содержание с современностью. Я выражаю глубокую благодарность проф., д-ру Фритцу Боппу (Мюнхен) и проф., д-ру Г. Ушманну (Йена) за большую поддержку.

Примечание

Использованные цитаты взяты из приведенной литературы, ссылки на которую даются рядом с этими цитатами в квадратных скобках. Мы воздержались от указания на источники более коротких цитат, чтобы не загромождать текст.

Так как немецкий текст в переводах с итальянского и латыни уже достаточно архаичен, так что его порой бывает трудно читать, мы позволили себе перейти в орфографии, пунктуации, а также и в некоторых отдельных словах в этих переводах к современному языку, но, естественно, не изменяя при этом смысл текста.

Попытки преодоления схоластики
Николаем Кузанским,
Коперником, Бруно
и другими

Крупный греческий философ Аристотель был учеником Платона, воспитателем Александра Македонского и основателем школы перипатетиков. Ему приписывается создание основ научной логики как методологии правильного мышления. В противоположность учению Платона об идеях и его философскому идеализму он сделал объектом своих рассмотрений реально существующие предметы нашего мира и тем самым поставил новые акценты. Его описывают как выдающегося наблюдателя с обширными знаниями о мире. Согласно его учению, которое позднее стало общеизвестно как «Метафизика» (то, что следует за физикой), в мире каждый предмет содержит следующие четыре причины: 1) вещественную причину (вещество), 2) формальную причину (форму), 3) производящую причину (на современном языке — нечто вроде силы), 4) окончательную причину (внутреннюю цель — энтелехию). По Аристотелю, чистое бесформенное вещество является возможностью (потенцией), которая в результате воздействия силы, т. е. в частности деятельности, через принятие формы с определенной конечной целью (предмет телеологии) превращается в действительность. Итак, на одном конце этой последовательности находится чистое вещество, на другом же — чистая форма. В этом рассуждении Аристотель опирается на аналогию с происхождением богатства форм органического мира из бесформенного неорганического вещества. Чтобы проиллюстрировать учение Аристотеля, также часто ссылаются на процесс постройки дома: из строительного материала (вещество) посредством деятельности (сила) возникает объект (форма) согласно определенному плану и для некоторой определенной цели (окончательная цель).

Аристотель видит сущность движения в переходе от вещества к форме. Он считает, что движение не имеет ни начала, ни конца, а его конечной причиной является дух (наподобие бога) — вечно мыслящая сама по себе идея. Из нее исходит причина движения всего сущего.

Рис. 1. Галилео Галилей (15.2.1564 — 8.1.1642). С копии портрета Сустерманса в Уффици, Флоренция (Немецкий музей в Мюнхене).

Происходящее в мире приобретает, согласно Аристотелю, тем самым телеологическую основу в противоположность учению крупного греческого атомиста Демокрита.

В области физики Аристотель оставил потомкам свое важное произведение — «Вопросы механики». Изложенное здесь учение о природе основывается на разделении всех веществ на четыре элемента — воду, огонь, воздух и землю. Эти четыре элемента можно рассматривать как предшественников современных химических элементов. Что касается механического движения тел, которым в идеальном случае Аристотель приписывает круговые орбиты как наиболее совершенные согласно его учению, то оно различно для абсолютно тяжелых тел (земля), которые стремятся к центру Земли, и для абсолютно легких тел (огонь), которые стремятся к мировой сфере. Движение остальных тел складывается пропорциональным образом из этих движений соответственно их составу. В частности, вода и воздух стремятся расположиться посередине в качестве «среды».  {14} 

Закон свободного падения тела на Землю, согласно Аристотелю, гласит: «В безвоздушном пространстве все тела падают бесконечно быстро».

В отличие от аристотелевской физики, которая уже в античные времена была вынуждена отступать под натиском количественно сформулированных знаний о природе, философия Аристотеля представляла собой замкнутое учение, что для тех времен безусловно было выдающимся духовным завоеванием, отмеченным богатством философской мысли и замечательным динамизмом в понимании мира. Свидетельством этому является уже тот факт, что философия Аристотеля продержалась почти два тысячелетия и долгое время властвовала над европейским мышлением. Начиная с IX столетия она стала все более превращаться в окаменевшую догму в форме исходившей главным образом из Италии схоластики, познавательное содержание которой стало определяться каноническими принципами, заданными раз и навсегда. В отличие от этого во Франции и Англии мышление не было подчинено такому процессу догматизации. В Париже и Оксфорде ученые, хотя и называвшиеся также схоластами, обращались часто к истинно научной постановке вопроса, например еще задолго до Галилея — к проблеме свободного падения тел.

Схоластика достигла своего апогея у Фомы Аквинского, который выработал на основе учения Аристотеля, включая его этико-политические составные части, философское обоснование римско-католического христианства. Поэтому такой вид схоластики называют томизмом (Фома = Томас).

Мы не хотим недооценивать позитивные достижения схоластов, особенно в области логики. Однако в целом следует признать, что схоластические установки на протяжении столетий сковывали творческую активность человеческого духа и его продвижение в науке, т. е., говоря короче, сковывали прогресс человеческого познания) Независимость разума, которую в особенности подчеркивали творцы античной философии, была ликвидирована. Противоречие, возникшее между официально провозглашенным мировоззрением и зарождавшейся в Италии в XIV столетии эпохой Возрождения, с исторической неизбежностью должно было привести к конфликту между духовным ростом людей и удерживающей его  {15}  властью. Идеологические противоречия должны были закономерно обостряться, по мере того как схоластическая догма становилась все более не совместимой с растущими знаниями, стимулировавшимися расцветом ремесел и расширением познаний в области географии.

Мы оставим здесь в стороне мятежные религиозные течения того времени, во главе которых стояли прежде всего Джон Уиклиф и Ян Гус, так как они касались в большей степени внутрицерковных и религиозных вопросов и в меньшей — естественнонаучных и философских сторон познания.

Тем важнее, нам кажется, указать на труды некоторых ученых того времени, часто оставляемых без должного внимания.

Французский писатель Николя Оресм перевел труды Аристотеля и тем самым познакомился с аристотелевской физикой. В связи с галилеевской формулировкой закона движения в случае постоянного ускорения знаменательно, что Оресм изобразил на диаграмме графически скорость при таком движении как функцию времени, получив при этом прямую линию. Этот вывод, конечно, нельзя рассматривать как чисто математическое высказывание, но не исключено, что Галилей мог знать об этой диаграмме Оресма.

Блазиус из Пармы сформулировал в 1397 г. в виде тезисов ряд философских аксиом о боге, о роли реально существующей действительности в процессе человеческого познания, о равномерном движении в мире, о мире как целом, об изменении движения вследствие действующих причин и пр. Как раз это последнее положение привело его далее и к закону инерции [С 1].

Особенно выдающееся значение имела деятельность Николая из Кузы (Кузанского), названного так по месту своего рождения — Кюз в Мозеле (ныне ФРГ).

Несмотря на свое положение как епископа бриксенского, он склонен переходить в своих книгах (из которых следует в особенности упомянуть Docta ignorania — «Ученое невежество») от чисто теологического мышления к философскому. Он приходит к признанию (зачастую, конечно, с нечеткостью формулировок понятий, свойственной тому времени) бесконечности Вселенной во времени и пространстве, где звезды представляют собой небесные тела, отвергая представление о них как о светящихся  {16}  точках, прикрепленных к небесной сфере. Он высказывает мысль о вращении Земли вокруг оси, считается наблюдателем солнечных пятен и инициатором улучшения календаря. Его стиль мышления типично диалектический. Для него бог — coincidentia oppositorum (единство противоположностей) самого малого и самого большого.

Николай Кузанский должен рассматриваться как духовный предтеча роста естественнонаучных знаний следующих столетий. Следует признать, что его идеи прямо или косвенно повлияли на Николая Коперника, Джордано Бруно и Галилея. Он во многих философских отношениях предвосхитил как мыслимую возможность ньютоновскую картину мира, причем он сомневался в существовании центра Вселенной, так что и Земля не могла бы быть ее центром. Своим вопросом о том, что же находится за небесной сферой, он привел к абсурду тезис о ее существовании.

Напрашивается вопрос: почему, несмотря на все эти явно сформулированные идеи зарождавшегося коперниканства, казалось бы прямо связанные с процессом против Галилея, Николай Кузанский оказался в стороне и даже умер кардиналом? Ответ, по-видимому, состоит в том, что истинная сущность его высказываний, зачастую нечетких, не была по-настоящему осознана церковниками, а возможно, и вообще упущена духовным трибуналом, так что Николай Кузанский мог счастливым образом оказаться в рядах не подвергавшегося опасности меньшинства.

Мы не сможем здесь уделить внимание вопросу о том, насколько был знаком Коперник с миром идей Николая Кузанского, однако все же хотели бы отметить, что Коперник в студенческие годы много путешествовал, начав учебу в Кракове, продолжив ее в Вене и Болонье и даже делая доклады около 1500 г. в Риме. Во время пребывания в этих выдающихся научных центрах того времени он наверняка воспринял много нового и удивительного. И хотя он не цитирует даже античного писателя Аристарха Самосского, который уже около 250 г. до н. э. учил, что Земля шарообразна и не находится в центре Вселенной, а движется вокруг центрального огня вместе с другими небесными телами (Противоземлей, Луной, Солнцем, пятью планетами и неподвижными звездами), прикрепленными к прозрачным сферам на

Рис. 2 Гравюра на титульном листе Dialogo (1632) разговор Аристотеля, Птолемея и Коперника (последнему приданы черты Галилея).

расстояниях, отвечающих гармоническим тонам, следует все же признать, что ему была известна и эта пифагорейская астрономия^*.

Суть дела состоит объективно в том, что коперниканская картина мира вместе с элементами астрономии пифагорейцев вплотную примыкает к прогрессивным идеям Николая Кузанского, решительно отходя от системы мира Птолемея с Землей как центром Вселенной и объявляя вместо этого центром Солнце, вокруг которого должны обращаться планеты. Конечно, у Коперника, изложившего свои научные познания в своем главном труде De revolutionibus orbium coelestium («Об обращении небесных сфер»), имеется еще ряд несоответствий (в особенности, когда он приписывает планетам круговые орбиты), однако в целом его концепция, поднявшаяся над уровнем чистой спекуляции благодаря лучшим количественным выводам, является прорывом на научном фронте к новому качеству в понимании космоса.

Первоначально Николай Коперник хотел дать своему  {18}  труду название De revolutionibus, но издатель его, Осиандер, намеренно изменил его.

Знаменательно, что Коперник в своем труде высказывает мысль об относительности движения, приводя стихи Вергилия: «Мы выходим из гавани, и страны и города убегают от нас», чтобы отразить представление об относительном характере движения — будь оно относительно Земли или Солнца. Так он аргументировал обоснование своей гелиоцентрической точки зрения.

Остановимся и на том, как Коперник анализирует возражение, касающееся того, что на Земле должен был бы все время свирепствовать ураган, если она движется. Отвечая, что воздух должен двигаться вместе с Землей и что поэтому явления, протекающие в атмосфере, не могут служить для доказательства движения Земли, он ссылается фактически на закон инерции, не формулируя, конечно, самого закона.

Для того чтобы были устранены недостатки коперниканской системы, должен был еще появиться Иоганн Кеплер. В своих знаменитых трех законах (1609 и 1618 гг.) он, в частности, установил, что планеты движутся не по окружностям, а по эллипсам, в одном из фокусов которых находится Солнце, рассматриваемое им как источник gravitas — тяготения. Это в идейном плане уже значительно приближает его к понятию силы тяготения, впервые количественно сформулированному Исааком Ньютоном. Ни для Коперника, ни для Галилея не существовало представления об «источнике движения», исходящем из центра.

Так как выход в свет главного труда Коперника совпал по времени с его смертью (1543), то между Коперником и церковью не было конфликта в собственном смысле слова, причем, по его же словам, этот труд «пролежал скрытый не каких-нибудь девять лет, а уже целых четыре десятка».

Книге было предпослано анонимное предисловие, вероятнее всего написанное Осиандером в предвидении того, что она вызовет разногласия с церковью. Это предисловие представляло содержание книги, которую Коперник посвятил папе Павлу III, как математическую гипотезу. В нем оспаривалась задача астронома исследовать действительное движение. Основной научный принцип согласования теории и практики понимается в отрыве  {19}  от его истинного смысла: «А именно, не требуется, чтобы эта гипотеза была истинной или хотя бы правдоподобной, но достаточно лишь того, чтобы она при расчетах давала результаты, согласующиеся с наблюдениями». Тем самым против желания Коперника отвергалось его собственное стремление рассматривать свое учение как истинное знание, но зато на последующие 73 года было обеспечено распространение его книги до тех пор, пока по декрету Конгрегации Индекса от 5 марта 1616 г. не были запрещены все тексты, приписывавшие истинность коперниканской системе мира, и в их числе важный труд священника-кармелита из Неаполя Павла Антона Фоскарини. Сам труд Коперника De revolutionibus был подвергнут временному аресту вплоть до «улучшения» его содержания. Дальнейшее использование коперниканской модели разрешалось лишь при рассмотрении ее как гипотезы для анализа движения планет (в первую очередь с целью разработки календаря) и лишь в качестве математической фикции. Позднее папа Урбан VIII даже побуждал Галилея к разработке коперниканского учения как искусственного (ex suppositione) предположения. В 1757 г. из Индекса были вычеркнуты книги, в которых авторы исходили из неподвижности Солнца, но только кроме «Диалогов» Галилея, Epitome astronomiae copernicanae Кеплера и труда Фоскарини. Конгрегация Индекса исключила эти книги из списка запрещенной литературы лишь в 1835 г.

Чтобы верно оценить положение вещей, не следует упускать из виду, что только в 1837—1838 гг. Бесселю удалось обнаружить параллаксы неподвижных звезд, вызванные движением Земли вокруг Солнца^*. До тех пор никак не удавалось подтвердить факт изменения вида звездного неба на протяжении одного и того же года.

Кроме того, лишь в 1851 г. Фуко смог наглядно продемонстрировать поворот плоскости колебаний маятника вследствие вращения Земли вокруг ее оси.

Таким образом, лишь в середине прошлого столетия на основании двух указанных наблюдений были окончательно устранены возможные сомнения в существовании этих двух типов движения Земли.  {20} 

Нам часто кажется сегодня, что во всех этих случаях речь идет об очевидных, если даже не тривиальных, фактах. Однако следует принять во внимание, что почти весь тогдашний ученый мир стоял на точке зрения Птолемея, согласно которой Земля покоится, а Солнце обращается вокруг нее, о чем говорит наш каждодневный опыт. Было бы, конечно, несерьезно объявить этих в большинстве вполне серьезных ученых просто-напросто глупцами. Даже такие великие мыслители, как Коперник, Галилей и Кеплер, верили (хотя у них и можно иногда встретить высказывания, указывающие на бесконечность Вселенной) в противоположность Бруно, что Вселенная кончается на восьмой сфере, считавшейся часто хрустальной, на которой закреплены неподвижные звезды. А уж это для современной картины мира — чистейшая нелепость! Из астрономов в известной мере исключением был Тихо Браге, который сумел в 1577 г. рассчитать орбиту кометы, проходившую через сферу Венеры, так что эта комета должна была бы наткнуться на твердую поверхность сферы.

Коснемся теперь трагической фигуры Джордано Бруно.

Занимаясь теологией и философией в доминиканском монастыре в Неаполе и будучи человеком открытым и жизнерадостным, воодушевленным поисками истины, он скоро встретил там непримиримое отношение, ибо вся атмосфера монастыря была направлена на послушание и смирение. От неапольской инквизиции он бежал в Рим. Следующими этапами его вынужденно беспокойной кочевой жизни были Генуя, Венеция, Женева, а затем Франция, Англия и Германия. Маркиз Мочениго пригласил Бруно в Венецию, желая, чтобы тот обучил его магии, и в конце концов выдал его венецианской инквизиции. После некоторого сопротивления Венецианская республика передала Бруно в Рим, где он около семи лет содержался в тюрьме, а 17 февраля 1600 г. был заживо сожжен на костре на площади Цветов за вероотступничество и ересь.

Злодеяние, совершенное над этим стойким борцом за свободу мысли, очевидно, так запугало и потрясло современников и последующие поколения, что простое упоминание его имени на долгое время превратилось в политический акт. У Галилея, которому ко времени сожжения  {21}  Бруно было 36 лет, нельзя встретить ни единого упоминания о нем, хотя к тогда еще не запрещенному Копернику Галилей открыто выражал самое глубокое уважение.

Джордано Бруно был провозвестником пантеистического мировоззрения, основанного на эпикурейском, стоическом и неоплатоническом мышлении. Следуя Николаю Кузанскому, он говорит о бесконечности Вселенной и отвергает существование центра. Он рассматривает Вселенную как единственно сущее и вечное, в то время как отдельные события подвержены постоянным изменениям. Элементарные составные части мира (минимы или монады), по Бруно, наделены душой, в них действует единый дух. Уровень этого действия зависит от степени организации. Разум высшего организма, а именно космоса, и есть бог по Бруно. Служение богу означает отыскание законов Вселенной и жизнь в согласии с этими законами. Расширение знаний — достойное дело, так как оно повышает нашу способность строить свою жизнь более разумно.

Ясно, что такой пантеизм должен был быть противен средневековой схоластике, и учение Бруно о бесконечности Вселенной простирается через Галилея и Кеплера до самой ньютоновской картины мира!

Однако Бруно проявлял активность и в естественнонаучном отношении. Как и Коперник, он ответил на возражение о том, что вращение Земли должно приводить к постоянно свирепствующему в противоположном направлении урагану. Галилей использовал эту аргументацию в своих «Диалогах», не называя имени Бруно.

Кроме того, Бруно учил, что неподвижные звезды суть небесные тела в бесконечном пространстве, подобные Солнцу и планетам. В этом он также пошел дальше Коперника, который представлял себе неподвижные звезды как геометрические, а не физические объекты. Учение Бруно, созвучное взглядам Николая Кузанского, особенно важно в философском отношении потому, что оно устраняет принципиальные различия между земной и космической материей, — это есть выражение принципа физического единства материального мира. Спустя короткое время Галилей дал этому принципу эмпирическое подтверждение своими астрономическими открытиями.

Можно было бы указать еще много достоинств  {22}  Джордано Бруно, глубокого философа, претерпевшего мученический конец.

Наиболее полно философски разработал выражение пантеизма того времени Бенедикт Спиноза, трудившийся в Голландии и зарабатывающий на жизнь шлифованием оптических стекол, чтобы иметь возможность заниматься философией независимо от официальной власти. Его очень сильное влияние ощущалось и в последующие столетия. Современный спинозизм особенно явно виден в философской позиции Эйнштейна.

Философское учение Спинозы в значительной степени обусловлено его морально-политическими взглядами; в своем Tractatus theologico-politicus (1670) он дает научную критику Библии. Он ратовал за анализ библейских текстов, исходящий из рациональной точки зрения. Хотя мы не можем говорить здесь подробнее о его трудах этико-общественного направления, все же кратко охарактеризуем его взгляды на онтологию и теорию познания.

Пантеизм Спинозы проявляется прежде всего в его учении о веществе и в его детерминизме. Он допускает существование лишь одной субстанции — Deus sive natura, т. е. бога или природы. Эта субстанция материальна, бесконечна в пространстве и во времени и бесконечно многообразна в своих проявлениях. Ее причина лежит в ней же самой (causa sui), что исключает существование потустороннего творческого духа.

В теоретико-познавательном аспекте Спиноза придерживается тезиса о том, что телесные изменения всегда соответствуют духовным (тождественность мысли и сущности). Тем самым духовные процессы неразрывно связаны с телесными (явно современная точка зрения!).

Детство и юность Галилея (с 1564 по 1588 г.)
Эпоха и окружение

Начавшаяся в XIV столетии в Италии экономическая, политическая, культурная и художественная активность, получившая название Ренессанса (Возрождения), уже давно прошла максимум своего расцвета, когда во второй половине XVI столетия в герцогстве Флоренция появился на свет Галилей, Фридрих Энгельс во введении к «Диалектике природы». [С 2] характеризует прогрессивный переворот, принесенный Ренессансом, как величайший, испытанный до тех пор человечеством.

Чтобы наглядно описать эпоху и окружение, в которых по воле судеб оказался Галилей, достаточно сказать совсем немного. Ренессанс буквально означает возрождение человека к самосознанию и жизнеутверждению, которые уже когда-то были ему присущи в древнегреческие и римские античные времена, хотя и в ином контексте. Неотъемлемым спутником Ренессанса заслуженно считают гуманизм. В первую очередь благодаря Возрождению для всех раскрылась классическая древность через увлечение ее языками, литературой, философией и искусством. После того как в 1453 г. турки взяли Константинополь, гуманизм получил прилив новых сил в лице греческих ученых, бежавших в Италию.

Ренессанс приходится на эпоху развития буржуазии и начинающегося распада феодального общества. Расширение торговли с Востоком после крестовых походов и в связи с развитием раннекапиталистических форм хозяйствования и производства, отвечавших растущей потребности в товарах, привело к овладению политической властью наряду со светскими и духовными князьями буржуазию городов, прежде всего банкиров, купцов и владельцев мануфактур. Низшая ленная знать не сумела приспособиться к расширяющемуся товарному и денежному обращению и хозяйству, обеднела и потеряла политическое значение.

Вместе с буржуазией разрастался и новый слой общества, силы которого были направлены на удовлетворение  {24}  ее потребностей в целесообразном и красивом жилье и предметах ежедневного обихода. Ведь всегда при появлении реальных потребностей находятся и люди, которые удовлетворяют эти потребности и тем самым зарабатывают себе на хлеб; речь идет здесь об архитекторах и строителях, людях искусства и художественного ремесла. Деятельная буржуазия не ограничивалась, однако, жизнью в окружении роскоши, в ее среде все более пышно расцветала духовная жизнь, и она становилась подлинным носителем и покровителем гуманизма. Для нас здесь важно, что бурно развивалась не только философско-поэтическая основа гуманизма, но также и наука и искусство. Были также поставлены на службу гражданским и военным потребностям научные познания и технические достижения, унаследованные от древних. Этому широко способствовало строительство дорог и каналов, крепостей и церквей, торговых и боевых судов.

Одним из замечательных новаторов, стремившихся по примеру древних основать современные ему технические проекты на фундаменте науки своего времени, был Леон Баттиста Альберти. В своем труде по строительному искусству, сочиненном в 1451 —1452 гг., он впервые изложил теорию строительства купола. С 1428 г. Альберти занимался разносторонней деятельностью во Флоренции, хотя знаменитый купол собора Святой Марии дель Фьоре все же принадлежит не ему, а Филиппо Брунеллеско. Он был построен в 1420—1436 гг. и, имея диаметр 39 м, стал шедевром строительного искусства раннего Возрождения.

Богатство Флоренции выросло из торговли сукном и шелком, а также обилия банков и мануфактур. Она стала самым мощным городом-государством в Италии после Венеции и подчинила себе другие тосканские города, такие, как Пизу (1406 г.) и Ливорно (1421 г.). Ее граждане отличались исключительной широтой политических взглядов, что привело к бурной истории города. Не случайно именно во Флоренции занялся своими трудами по философии государства и истории Никколо Макиавелли.

В XV столетии Флоренция как республика пережила фазу наивысшего расцвета. В городе выдающуюся роль играл род Медичи, разбогатевший на банковском деле. Его влияние и власть были так велики, что с 1434 г. он установил фактическое господство во Флоренции.  {25}  В 1532 г. Медичи стали герцогами Флоренции, а после распространения их власти на Сиену (1555 г.) они были провозглашены в 1569 г. папой Великими герцогами тосканскими. В Тоскане было три университета — во Флоренции, в Пизе и в Сиене, из которых Пизанский был самым видным. Он был перестроен в 1542 г. герцогом Козимо I.

В те годы еще было свежо воспоминание о потрясении в эпоху великих географических открытий. После открытия Америки Христофором Колумбом (1492 г.) и морского пути в Индию Васко да Гамой (1497—1498 г.) Фернан Магеллан в 1519—1521 гг. открыл западный морской путь в Филиппины и показал тем самым шарообразность Земли. Пришлось отбросить представление о Земле как о плоском круге, которого придерживались с позднеантичных времен.

Все эти факты глубоко потрясли веру средневекового человека. Люди стали прислушиваться к словам сомнения в достоверности принятой картины мира. В широких кругах общества обсуждались научные труды Аристотеля и «Альмагест» Птолемея. Уже в VI столетии Иоанн Филопонский составил критический комментарий к физическим и космографическим трудам Аристотеля. Церковь отклонила этот комментарий как еретический, но в 1536 г. он был впервые напечатан в сравнительно независимой Венеции и сыграл важную роль в анализе духовных проблем в XVI и XVII столетиях.

В этой связи хотелось бы также указать на критику аристотелевской физики итальянским философом Бернардино Телезиусом, ратовавшим за натурфилософию, основывающуюся на опыте. К этим позициям примкнул и Томазо Кампанелла (в действительности звавшийся Джованни Доменико), и это навлекло на него такую ненависть последователей Аристотеля, что ему пришлось бежать из Калабрии — своей родины. Последующие политические обвинения привели его к заключению в течение 27 лет в тюрьме Неаполя.

В период Ренессанса внутренние и внешние факторы нанесли большой ущерб мощи и авторитету римско-католической церкви. Потребовался продолжавшийся 18 лет церковный собор, чтобы привести в действие противоположный процесс — контрреформацию. Этот собор заседал в Триенте с перерывами с 1545 по 1563 г.  {26}  В год рождения Галилея (1564) были декретированы новый символ веры с клятвой послушания папе (Professio fidei Tridentinae) и так называемый тридентинский Индекс запрещенных книг (Index librorum prohibitorum). Решения, принятые собором, позволили при папе Павле III (понтификат 1534—1549 гг.) провести мероприятия, сыгравшие впоследствии роковую роль для Галилея: в 1540 г. был создан орден иезуитов, а в 1542 г. преобразована деятельность инквизиции. Орден иезуитов, основанный Игнатием Лойолой, приобрел благодаря жесткому военному уставу всего за несколько десятков лет большое влияние и стал позднее главной опорой папства. Целью ордена было восстановление всемирного полного господства католической церкви.

Основанная при папе Иннокентии III (понтификат 1198—1216 гг.) папская инквизиция была судилищем для уличения и наказания ереси. С 1232 г. руководство инквизицией было почти исключительно в руках представителей ордена доминиканцев. Для исполнения приговора жертвы передавались мирским судебным властям.

Среди ученых — современников Галилея — в Европе крупнейшими естествоиспытателями были: Иоганн Кеплер, который открыл три закона, названные его именем, и тем самым освободил коперниканскую систему от остатков аристотелевского мышления, придав окончательную форму гелиоцентрической системе мира; Вильям Гильберт, который глубоко воздействовал на ход мыслей Галилея и Кеплера своими систематическими исследованиями магнитного и электрического силового взаимодействия между телами;

Вильям Гарвей, который окончательно подтвердил теорию кровообращения у млекопитающих и пустил в оборот крылатое высказывание о том, что пришел к своему открытию «не через чтение книг, написанных другими, но по дороге многочисленных исследований, основывавшихся на фактах»;

Андрей Везалий, который умер в год рождения Галилея и был основателем научной анатомии и медицинской химии.

Короче говоря, когда Галилей вступил на сцену истории науки как пионер-исследователь, в естественных науках происходил прорыв на широком фронте. Галилей был представителем итальянского народа, который со  {27}  времени Леонардо да Винчи заслужил себе славу народа-лидера в математике, естественных науках и технике.

Детство, школа и университет

История скупа на источники, которые свидетельствовали бы о детстве и юности Галилея. Однако достаточно определенно известно, что он родился во вторник 15 февраля 1564 г. в Пизе, а в следующую субботу был крещен. Он происходил из знатного флорентийского рода. Его отец, Винченцо ди Микеланджело Галилей, был уважаемым ученым-музыковедом, который заслужил прочную известность в истории музыки своим «Диалогом о старой и новой музыке» (Флоренция, 1582) как теоретик музыки. Шла слава и о том, что он великолепно играл на всевозможных инструментах и был в особенности непревзойденным мастером игры на лютне. Женат он был на Джулии Амманнати ди Пеша из старого знатного рода. От этого брака произошло шесть или семь детей, но в живых остались двое сыновей и две дочери. Галилео был старшим ребенком. Его способности в искусстве, литературе и математике достались ему, видимо, от отца, а от матери, по-видимому, передался темпераментный и вспыльчивый характер.

Предки семьи носили прежде имя Бонайуто, а первый, кто назвался Галилеем, был врач, преподававший в 1438 г. в Академии во Флоренции медицину. По-видимому, нет данных о том, когда и при каких обстоятельствах семейство обеднело. Во всяком случае, ко временам Галилео Галилея это уже произошло, и его отцу время от времени приходилось заниматься мещанской профессией торговца сукном, чтобы материально обеспечивать свою семью. Однако в родительском доме юного Галилея окружала атмосфера необыкновенно богатого классического, музыкального и литературного образования, наложившая на него отпечаток на всю жизнь. Так как частные учителя обходились слишком дорого, отец поручил дальнейшее школьное образование сына бенедиктинскому монастырю Валламброза близ Флоренции. Юноша приобщился к классическим авторам, но смог также изучать поэзию и музыку, рисование и практическую механику. Эти предметы настолько соответствовали его склонностям,  {28}  что лишь энергичное вмешательство отца смогло заставить его отказаться от решения стать монахом. Кажется, отец в обмен отказался от плана сделать из него торговца сукном. Если бы Галилею было дано свободно выбрать профессию, он бы с радостью стал живописцем. Но он был также исключительно одарен музыкально и превосходно играл на лютне, как, впрочем, и его брат Винченцо, ставший позднее придворным лютнистом в Мюнхене.

Как только Галилею исполнилось 18 лет, отец послал его для изучения медицины в Тосканский университет в Пизу, видимо, в надежде на то, что его старший сын как медик быстрее всего достигнет такого положения, что материально будет крепко стоять на ногах и помогать содержать семью. Так как семья тем временем уже переехала из Пизы во Флоренцию, можно полагать, что его пребывание как студента в Пизе поддерживалось лишь стипендиями и помощью со стороны родственников. Можно также предполагать, что Галилей прилежно и основательно занимался изучением медицины и, как это тогда требовалось, перипатетической (аристотелевой) философии. Наряду с Аристотелем он, конечно, штудировал Платона и других античных философов. Рассказывают, что он любил спорить с другими студентами, но противоборство мнений, видимо, часто переходило границы, потому что иначе ему не дали бы не очень лестное прозвище «задира». В ходе учебы, однако, выяснилось, что ни школярская медицина, ни школярская философия его не могли удовлетворить. Эти предметы не отвечали его истинному призванию. Приведем некоторые важные места из того, что сообщает Вивиани, самый ранний биограф и современник Галилея [В 1]:

«Так как отец однажды объяснил ему, что живопись и музыка, к каковым искусствам... Галилей сильно тяготел, имеют своим источником и основой геометрию, то сие пробудило в нем потребность к ее изучению. И вот он даже попросил своего отца, не смог бы он подать ему в этом руку помощи, каковой, однако, озабоченный, как бы сын его не был тем самым отвлечен от studium medicum, на эту просьбу не снизошел, но ответил, что тот прежде должен завершить свои штудии в Пизе. Поскольку, однако, наш Галилей не мог ждать столь долго, попросил он Остилио Риччи да Фермо, который стал впоследствии  {29}  профессором математики во Флоренции, не смог бы тот ему разъяснить некоторые отрывки из Евклида, причем он тут же просил ничего об этом не давать знать отцу его. Риччи хотя и счел весьма разумным выполнить желание этого молодого человека, но прежде обсудил сие со старым Галилеем, коему он был добрым другом, и просил его разрешения. Сначала тот не хотел соглашаться, в конце концов же дозволил сие с условием, что его согласие останется неизвестным сыну, дабы тот с требуемым старанием продолжал штудии медицины. Так начал названный Риччи давать юному Галилею обычные разъяснения определений, аксиом и постулатов первой Книги Элементов, и Галилей нашел эти принципы столь ясными и несомненными, что уверовал в неизбежную прочность и стройность всего здания геометрии, коль скоро оно на этих принципах покоится. Причем скорбел он, что по сему столь ясному пути к познанию истины ранее не пошел, и испытывал день ото дня все большую склонность к сему занятию и, напротив, все меньшую к медицине. Отец его, заметив сие, не преминул его за это зачастую и наказывать, но все напрасно, пока, наконец, совсем не запретил он Риччи продолжать математические штудии со своим сыном. Но все это не смогло направить мысли юного Галилея в иное русло. Когда Риччи еще не завершил разъяснение ему первой Книги Элементов, попытался Галилей, не смог бы он и сам продвигаться дальше, а в особенности понять столь ославленный 47-й раздел. И что же вышло? Галилей успешно справился с этим сам, и он проработал Евклида от начала и до конца. Но он принял все меры, чтобы отец ничего об этом не смог узнать, для чего вместе с Евклидом лежали всегда рядом Гиппократ и Гален, так что при нежданном приходе отца он всегда мог спрятать Евклида, а показать старых медиков. И наконец, когда ему стало еще яснее, что за немногие месяцы он через изучение геометрии научился разумно толковать обо всех предметах много лучше, чем прежде мог он с помощью логики и всей философии, да к тому же когда он дошел до шестой Книги Евклида, то и решил он открыть своему отцу, что он самостоятельно узнал в геометрии, и просить его притом, чтобы он его более от этих штудий не удерживал, ибо к ним он в себе ощущает естественное стремление. И когда его отец увидел, что сын мог с удивительной  {30}  остротой ума решать всякого рода задачи, кои он ему предлагал, и заключил отсюда, что он поистине рожден для математики, то согласился наконец с выбором сына и более не протестовал. ...Отныне Галилей совсем распрощался с медициной и в короткое время закончил Элементы Евклида, равно как и все превосходнейшие геометрические сочинения древних...»

Галилей так и не довел до конца свою университетскую учебу, заслужив, правда, в последний семестр своей «свободной манерой философствования» славу обладателя свежего ума, что, впрочем, могло бы его лишь сделать сомнительным в глазах церковных университетских властей. Возможно, не было дано и согласия, чтобы он сменил цель своего обучения и занимался далее математикой. Знаменательно, во всяком случае, что на четвертом году обучения ему не причиталось никакой стипендии. В таких условиях ему было более невозможно оставаться в Пизе, и в 1585 г. он вернулся в родительский дом во Флоренцию и продолжил там свои математические занятия частным образом.

Тогдашняя математика не сводилась к чистой математике, как, вероятно, пришло бы на ум прежде всего сегодня, когда мы слышим этот термин, но включала и прикладную математику в самом широком смысле, т. е. технические науки, астрономию и физику. Галилею особенно нравилось изучать труды Архимеда. Они подводили базу под его критическое отношение к Аристотелю: Архимед, которому прежде всего принадлежит открытие просчетов в физических трудах Аристотеля, доказал в конце концов с помощью своих опытов по гидростатике ошибочность представления Аристотеля о существовании абсолютно тяжелых тел (земля), испытывающих влечение к центру Земли, и абсолютно легких тел (огонь), испытывающих влечение к мировой сфере, причем все прочие тела движутся так, как этого требует пропорциональность их состава (вода и воздух должны были при этом быть промежуточными как «среды»). Подобно Архимеду, должен был влиять на ум Галилея и Джованни Баттиста Бенедетти, интересовавшийся вопросами учения о движении, который должен быть назван предшественником Галилея.

Галилей написал два небольших труда, распространявшиеся  {31}  в рукописном виде, — о конструкции гидростатических весов (La bilancetta, 1586 г.) и о центре тяжести твердых тел [А 8]. Они смогли привлечь к нему внимание маркиза Гидобальдо дель Монте. Этот просвещенный в науках инспектор тосканских укреплений учел технические интересы Галилея и предложил ему ряд задач по определению центра тяжести. Галилей оправдал надежды своего заказчика и приобрел в его лице влиятельного покровителя и заступника, который мог бы помочь ему получить достойное положение. Но Галилей и сам не сидел сложа руки и поехал в 1587 г. в Рим, чтобы познакомиться со священником-иезуитом Христофором Клавиусом, происходившим из Бамберга. Клавиус был в то время самым видным астрономом и математиком в Италии. Главной целью Галилея было добиться получения от этого влиятельного человека рекомендации для занятия профессуры в одном из итальянских университетов.

Деятельность Галилея в Пизе, Падуе и Флоренции

Доцент в Пизе (с 1589 по 1592 г.)

Когда ему было всего 24 года, Галилео Галилей дерзко пытался получить ставшее вакантным место профессора математики в Болонье. Несмотря на блестящие рекомендации, ему, однако, предпочли конкурента постарше, обладавшего большим опытом в прикладной математике. Но уже через два года, в 1589 г., он перебрался в Пизанский университет, где ранее учился. Это скорое назначение оправдало в глазах отца былую смену направления в учебе. Должность в Пизе, правда, не была слишком привлекательной — 60 скудо в год являли собой резкий контраст с теми 2000 скудо, которые зарабатывал полный профессор медицины. Но и став знаменитостью, Галилей никогда не знал таких доходов, хотя, получая 1000 скудо, к ним существенно приблизился. А пока что он должен был быть доволен тем, что имел всего двухчасовую учебную нагрузку, оставлявшую ему много свободного времени как для самостоятельных исследований, так и для частных лекций, приносивших добавочный доход. В этом он стал особенно заинтересован, когда в 1591 г. умер отец и завещал ему как старшему сыну заботы о матери и об остававшихся с ней брате и двух сестрах.

Профессор в Падуе (с 1592 по 1610 г.)

Тут, не дожидаясь, пока семейные дела придут в бедственное состояние, маркиз дель Монте приложил старания перевести своего протеже на место, более соответствующее его способностям и свершениям, а именно на кафедру математики Падуанского университета в Венецианской республике. После долгих переговоров 26 сентября 1592 г. (почти в то же время Венеция выдала Риму Джордано Бруно) совершилось назначение Галилея ординарным официальным профессором математики в Падуе, сначала, как водится, на шесть лет. Твердый заработок составлял 75 скудо и лишь несущественно  {33}  превышал пизанский, но здесь были несравненно большие возможности читать выгодные частные лекции. Падуанский университет, основанный в 1222 г., был тогда одним из известнейших учебных центров Европы. К тому же рядом находилась всемирно прославленная Венеция, и ее университет в Падуе привлекал множество молодых людей, не упускавших возможности поразвлечься, а значит, и располагающих деньгами для оплаты частных лекций.

Вступительная лекция Галилея не сохранилась, но есть свидетельства, что она произвела большое впечатление и дала основания ожидать от нового коллеги и университетского преподавателя значительных достижений в будущем. Как прекрасный дидактик и оратор Галилей никогда не жаловался на плохое посещение своих лекций. Напротив, самые большие аудитории часто оказывались слишком тесными. Сообщают, что его диалектическая виртуозность и красноречие производили большое впечатление и он с большим мастерством расправлялся с оппонентами в дискуссиях.

Названия курсов, которые читал Галилей, довольно обычны для того времени: 1593/94 г., 1599/1600 г. и 1603/04 г. — о сфере и Евклиде, 1594/95 г. — об «Альмагесте» Птолемея, 1597/98 г. — о Евклиде и аристотелевской механике, 1604/05 г. — о теории планет. Эти же названия можно встретить и в расписаниях лекций других университетов того времени. Галилей тогда не выступал ни против аристотелевской физики, ни в поддержку коперниканского учения. Менее известны темы частных лекций, которые Галилей читал у себя на дому. Вполне возможно, что там он более откровенно раскрывал собственные воззрения.

Так как его частными учениками были многочисленные дворяне, желавшие получить образование, то он должен был учитывать и их интересы в области строительства укреплений, баллистики и других военных дисциплин, что в свою очередь способствовало развитию его интереса к техническим проблемам. Подобное же действие оказывали верфи и знаменитый в те времена арсенал Венеции — сооружения, которые во многих отношениях стимулировали его научные исследования. Знаменательно, что Галилей обращает внимание читателя во введении к одному из своих главных научных трудов,  {34}  а именно Discorsi, на стимулирующую атмосферу Падуи и Венеции.

Знаменательно также, что Галилей уже в письме из Падуи от 4 августа 1597 г., в котором он благодарит Кеплера за труд Mysterium cosmographicum (1596 г.), выступает в поддержку коперниканской системы. Он обещает прочесть книгу Кеплера на досуге

«...и с тем большей охотой, что я уже много лет как пришел ко взглядам Коперника и с этих позиций открыл причины многих природных явлений, несомненно необъяснимых на основе обычных представлений. На сей счет я многое ... еще не решился опубликовать, страшась судьбы самого Коперника, который, являясь нашим учителем, ... тем не менее безмерно многими ... осмеян и освистан. Я отважился бы выступить со своими рассуждениями перед обществом, если бы больше было людей Вашего образа мыслей. Коль скоро это все же не так, я воздерживаюсь».

Кеплер на это отвечал 13 октября 1597 г. из Граца:

«...радуюсь дружбе с итальянцем и единодушию в отношении Cosmographia copernicana. Мне, однако, хотелось бы, чтобы Вы, обладающий столь высоким разумением, проложили себе иной путь. Вы предостерегаете, что следует бежать от всеобщего невежества и не раскрывать и не противопоставлять себя легкомысленно яростным нападкам толпы педантов... И здесь, в Германии, наши взгляды приносят нелюбовь к нам... Я живу, сторонясь больших толп людей, и потому просто не слышу всех этих воплей. Мужайтесь же, Галилей, и выступайте... Если Италия не очень подходит для опубликования работ, то, может быть, у нас в Германии найдется такая свобода...»

Кеплер был сверхоптимистичен. Он призывал Галилея «объединенными усилиями довести дело до цели», имея в виду, что «среди значительных математиков Европы найдутся лишь немногие, кто от нас отстранятся». Этот еще не умудренный опытом швабский протестант и не подозревал, каким отчаянным будет сопротивление консервативных сил.

Галилей почти не занимался астрономией до 1609 г., когда он познакомился со зрительной трубой. Все же  {35}  следует упомянуть его первое астрономическое открытие в 1604 г. — обнаружение в созвездии Змееносца звезды, которую мы теперь называем Новой и представляющей собой звездный взрыв. Внезапно вспыхнувшая новая звезда никак не укладывалась в вечно неизменную картину звездного неба, принятую схоластами. На этой почве у Галилея завязалась долгая полемика с философом Кремонини.

В те времена было обычным, чтобы профессора университета для увеличения своих скромных доходов принимали в свой дом на полный пансион платежеспособных учеников. Так делал и Галилей, точнее, его мать, которая, по-видимому, иногда помогала ему в домашнем хозяйстве. Таким образом, в 1602—1609 гг. у Галилея жило около дюжины немецких студентов, имена которых сохранились. Хроническое безденежье является также вероятной причиной того, что Галилей частным образом преподавал астрологию и по заказам своих слушателей составлял для них гороскопы, которые шли по круглой цене 10 скудо. Однако по астрологии он ничего не публиковал.

Хотя с каждым продлением срока службы — в 1599 и 1606 гг. — Галилей получал заметное повышение жалованья, его угнетали в это время трудные хозяйственные проблемы, хотя и не без его собственной вины. Он совсем не умел распоряжаться деньгами, да и вообще ему рядом с жизнерадостной Венецией то и дело случалось жить не по средствам. Каких-либо осязаемых фактов мы не знаем, разве что о том, что он так и не женился, хотя имел тесные любовные связи с Мариной Гамба. Эта венецианка родила ему в 1600, 1601 и 1606 гг. двух дочерей и одного сына. Подобные отношения были тогда, видимо, делом обычным, хотя и давали повод к упрекам со стороны друзей. Все хотели бы видеть замечательного ученого женатым. Его обе дочери стали монахинями в монастыре близ Флоренции. Старшая, Вирджиния, в монашестве Мария Челесте, была особенно близка к своему отцу, однако умерла вскоре после его осуждения инквизицией. Вторую дочь звали Ливией. Сыну Винченцо никогда не удалось достичь безбедного существования. Вместе с Вивиани он опекал отца в последние годы его жизни, однако и сам рано умер, оставив бедствующую семью, заботы о которой великодушно принял на себя Вивиани.  {36} 

В Падуе, как и в Пизе, Галилей усердно отдался преподаванию. Он написал ряд учебных пособий для учеников, в том числе два на военную тематику (1593 г.), и одно руководство о сфере (1597 г.). Самый ранний труд Галилея в научном направлении относится к 1590 г. и носит название De motu («О движении»). Хотя он и не был тогда опубликован, его существование все же чрезвычайно важно для исследователей, так как по нему можно судить об истоках дальнейшего развития Галилея как ученого. То же можно сказать и о труде 1593 г. Le meccaniche («Механика»), замечательном в том отношении, что здесь Галилей обобщил закон рычага и выступил против представления о том, что машина может служить тому, чтобы «каким-либо образом обманывать природу, т. е. действовать в обход ее строгого и неизменного порядка». Этот труд, должно быть, привлек к себе внимание, так как был вскоре переведен на французский язык.

К плодам первых лет работы в Падуе относятся также устройство приспособления для подъема воды с помощью тягловой силы животных (1594 г.), которое принесло ему патент на использование в Венеции, и изобретение пропорционального циркуля для геометрических и военных нужд (1597 г.). В 1606 г. он срочно печатает в Падуе книгу об этом циркуле и его применениях, чтобы предупредить злоупотребление этим открытием, уже распространенным его учениками. Книга защитила приоритет Галилея от притязаний Бальтазара Капры.

Основные интересы Галилея в первом десятилетии XVII столетия касались затронутых в указанных трудах проблем поступательного движения и прочности тел. Хотя полученные результаты впервые получили всеобщую известность в 1638 г., войдя в Discorsi, переписка Галилея свидетельствует о том, что он в основном решил эти задачи в 1609 г. В особенности это касается выяснения того факта, что свободное падение представляет собой такое ускоренное движение, при котором скорость падающего тела получает равные приращения за равные промежутки времени. Здесь он, конечно, мог опираться на ряд деталей, выясненных еще его предшественниками. Центральным в исследованиях тех месяцев было, несомненно, учение о движении брошенного тела.

Ниже хотелось бы несколько подробнее остановиться  {37}  на исследовании Галилеем закона падения тел. Несомненно, что Галилею принадлежит приоритет в количественной формулировке закона свободного падения тел (пропорциональность пройденного пути квадрату времени падения). Отметим, что несколько исследователей активно работали над законом движения различных тел, гласящим, что «в безвоздушном пространстве все тела падают одинаково быстро», корни которого кроются в равенстве инертной и тяготеющей масс, суть которого была раскрыта лишь в 1915 г. Альбертом Эйнштейном в его общей теории относительности и теории гравитации. Вероятно, и здесь мы обязаны Галилею внесением окончательной ясности. Качественно новую познавательную позицию Галилея можно полностью оценить лишь в ее сопоставлении с высказыванием Аристотеля: «В безвоздушном пространстве все тела падают бесконечно быстро». Забавно, что у Аристотеля же можно найти и утверждение, что скорость падения пропорциональна весу тела, т. е. железный стержень, весящий 100 фунтов, при падении с высоты 100 локтей должен достигнуть земли одновременно с однофунтовым стержнем, падающим с высоты всего одного локтя! Имеются сведения, что это утверждение встретило отпор еще в VI столетии со стороны Иоанна Филопонского, который убедился на основании наблюдений, что два тяжелых тела, одновременно сброшенные с одинаковой высоты, если только они не слишком различны по весу, завершают падение почти одновременно, т. е. что время падения меняется лишь незначительно и, уж во всяком случае, не обратно пропорционально весу. Ближе всего подошел к галилеевским результатам по свободному падению тел Бенедетти, который в своей краткой статье в 1553 г. «Опровергающий пример против Аристотеля и всех философов» продолжил рассуждения Иоанна Филопонского и поставил вопрос о влиянии воздуха на поступательное движение тел вообще и его сопротивления движению и подъемную силу в соответствии с законом Архимеда в частности. В этих двух воздействиях он усматривал причины, ответственные за различия во времени падения разных тел с одинаковой высоты. При поднятии вверх «легких» тел это происходит не вследствие их естественного стремления, о чем учил Аристотель, но под действием подъемной силы, превосходящей вес этих тел, когда  {38}  их удельный вес оказывается меньше удельного веса воздуха.

При этом достоин внимания тот факт, что предшественник Галилея по Падуе Джузеппе Молетти в своих лекциях о законах движения ссылался на антиаристотелевские выводы Иоанна Филопонского и Бенедетти относительно явления свободного падения тел. Называют также имена Варки, Тартальи и Белласо как (в определенном смысле) предшественников Галилея в исследовании этого явления.

Тарталья («Заика») звался на самом деле Никколо Фонтана. Еще ребенком он пострадал от французских солдат, после чего и стал заикаться. Он был учителем Бенедетти. Можно думать, что важным источником представлений о законе свободного падения являлись и рассуждения фламандского инженера Симона Стевина, рассмотревшего в 1590 г. пример свободного падения одного отдельного кирпича и параллельного свободного падения 10 кирпичей, некрепко связанных друг с другом. Он отметил нелепость того, чтобы эти 10 кирпичей падали быстрее. Известно, что к Стевину восходит и остроумное рассуждение о бесконечной цепи, наброшенной на клин (двойную покатую плоскость). Как хороший практик он исключил возможность постоянного движения такой цепи, т. е. построения таким образом «перпетуум мобиле».

Перипатетик Джорджо Корезио в 1612 г. утверждал, что опыты по свободному падению тел, проделанные Бенедетти на наклонной Пизанской башне, опровергли новые взгляды, не соответствовавшие Аристотелю. Корезио приписывал приоритет в этих якобы «ложных» взглядах пизанскому учителю Галилея Якопо Маццоне, который был другом отца Галилея. О Маццоне, однако, известно, что он указывал Галилею на исследования Иоанна Филопонского и Бенедетти.

С одной стороны, Корезио не упоминает опыты, которые якобы проводил Галилей, бросая предметы с наклонной Пизанской башни, да и вообще оспаривает его приоритет в этом вопросе. С другой стороны, сам Галилей в письме, направленном по этому поводу одному из своих друзей, никаких собственных опытов с падающими телами не описывает. Очевидно, что рассказ о том, как Галилей бросал с наклонной башни шары из дерева и  {39}  из железа и как их падение с одинаковой скоростью якобы изумляло маловерных зрителей, является легендой.

Аналогично обстоит дело с рассказом Вивиани о том, как Галилей, будучи студентом в Пизе, якобы смог заметить во время мессы, что период колебаний маятникообразного движения кадил одинаков, несмотря на различия в амплитуде колебаний, и при этом использовал удары своего пульса в качестве единицы времени. Вивиани, который был вообще склонен к преувеличению, познакомился с Галилеем лишь в 1639 г., т. е. за три года до его смерти. К этому времени прошло уже полстолетия от пресловутых экспериментов, и в рассказах Галилея правда вполне могла мешаться с вымыслом.

Работы Галилея по механике прервались в 1609 г. Причину отсрочки завершения этих физических исследований на долгие годы можно усмотреть в том, что тогда Галилей увлекся астрономией как новой главной целью своей жизни, и она сделала его спустя два года самым знаменитым ученым Италии. Речь идет об исследовании звездного неба с помощью зрительной трубы, изобретенной в 1608 г. Захарией Янсеном, Хансом Липперсгеем и др. в Миддельбурге, в Голландии, один экземпляр которой был передан графу Морицу фон Нассау (о некоторых сомнительных моментах этого открытия мы здесь лишь упомянем). Слухи об изобретении зрительной трубы циркулировали в апреле — мае 1609 г. в Венеции, где как раз в это время и оказался Галилей. При этих сообщениях он сразу же отправился назад в Падую и занялся сооружением подобного же инструмента. Занятие зрительной трубой принесло ему в университете в Падуе большой успех, и он рассказывает об этом в опубликованном в марте 1610 г. Siderius Nuncius («Звездном вестнике»), его первом сообщении о своих астрономических открытиях [В 2]:

«Примерно 10 месяцев назад до меня дошел слух о том, что один фламандец приготовил стекло, чтобы смотреть сквозь него, и рассматриваемые с его помощью предметы, будь они даже далеки от глаза смотрящего, представляются, как если бы были близкими; и приводятся примеры этого удивительного действия, которые у одних вызывают доверие, у других же — нет. Все это спустя несколько  {40}  дней было подтверждено мне в письмах от благородного француза Жакоба Бадовера из Парижа. Сие послужило для меня решающим поводом все мои мысли на это направить, причины этого выяснить и средства определить, коими к созданию подобного инструмента прийти можно, что мне и удалось вскоре, ибо я руководствовался законами диоптрики. Сначала изготовил я трубу из свинца, на концах которой установил две стеклянные линзы, обе с одной стороны плоские, с другой же одна сферически выпуклая, а другая вогнутая. Когда я затем поднес трубу к глазу вогнутым стеклом, то увидел предметы заметно увеличенными и приближенными; они представлялись втрое ближе и вдевятеро крупнее, чем если смотреть на них невооруженным глазом».

Оставим открытым вопрос о том, насколько существенно помогли Галилею при этом законы диоптрики. Однако позднее ему удалось достичь в своих телескопах и 30-кратного линейного увеличения,) причем самую существенную помощь наука получила, естественно, от мастерства одного знаменитого венецианского шлифовальщика стекол. Предшественники Галилея не смогли добиться такого увеличения в своих зрительных трубах, и поэтому им не удалось сделать замечательнейших астрономических открытий, например обнаружить спутники Юпитера.

С полным правом можно сомневаться в том, что законы диоптрики существенно помогли Галилею, ибо известно, что он письменно заявлял еще в 1614 г., что наука о зрительных трубах еще недостаточно хорошо разработана и он не знает никого, кто бы ею владел,

«если не считать Иоганна Кеплера, королевского математика, который написал об этом книгу («Оптика», 1604 г.; «Диоптрика», 1610 г.), столь темную, что ее никто еще, конечно, не понял».

Учитывая финансовые трудности Галилея, вряд ли стоит осуждать его за то, что он с построенной им зрительной трубой поехал назад в Венецию и показывал свое изделие не только друзьям, но и тем, от кого можно было ждать вознаграждения за разработку инструмента, столь ценного и на суше, и на воде. После приема в Совете Венеции, где Галилею представилась возможность  {41}  передать дожу одну из лучших своих зрительных труб вместе с указаниями по их изготовлению и использованию, он был 25 августа 1609 г.

«пожизненно утвержден в своей должности, и при этом ему было назначено жалованье втрое большее, чем то, которое он получал прежде за lectores mathematicae». (Вивиани.)

Но, получив и такое совершенно необычное отличие, Галилей не прекратил настойчивых попыток добиться места при дворе Великого герцога тосканского во Флоренции. То положение, которого он большими трудами достиг в Падуе, было лишено блеска, каким в его глазах обладало положение при дворе. Ничего не ведая о чужих заботах, он мог испытывать лишь чувство зависти к Кеплеру в Праге, который, как он думал, мог заниматься исследованиями, не обремененный обязанностями читать ни официальные, ни частные лекции, да к тому же носил еще и блестящий титул «королевского придворного математика». Влияли и другие причины: ностальгия по любимой Тоскане, отвращение к обязанности читать в университете лекции об устаревшей античной физике и, наконец, намерение расстаться с Мариной Гамба. Он уже годами зондировал почву во Флоренции, однако пока безуспешно. В феврале 1609 г. на трон взошел Козимо II, который, будучи наследником трона великого герцога, был его учеником, и Галилей решил, что пришло время всеми средствами хлопотать о месте придворного философа и придворного математика. Нижеследующее прошение является во многих отношениях поучительным документом [В 2]:

«Целых двадцать лет моей жизни, и лучших к тому же, я потратил на то, чтобы свой скромный талант, данный мне богом, а отчасти и усилиями на моем поприще, распродать, как говорится, в розницу, на потребу каждого встречного. Если бы поэтому Великий герцог при своих доброте и великодушии не только даровал мне счастье служить ему, но и позволил бы еще делать то, что я пожелал бы, то, признаюсь, я помыслил бы иметь довольно досуга, чтобы до конца своей жизни завершить три больших труда, которыми я уже занимаюсь, и опубликовать их — возможно, к некоторому прославлению и  {42}  себя, и того, кто поощрил меня в этом предприятии, и сие может принести большую и более всеобщую и длительную пользу, чем то, что я смог бы сам сделать в еще оставшиеся для меня годы.

Я не надеюсь, что смог бы найти где-либо еще более досуга, чем его мне могли бы подарить Вы, ибо я повсюду был бы понуждаем к чтению официальных и частных лекций для поддержания своего дома. Но и этим родом деятельности я не стал бы заниматься с охотой в другом городе, и к тому есть разные причины, которые нельзя кратко перечесть. Та свобода, которой я располагаю здесь, мне недостаточна, ибо я вынужден отдавать по нескольку часов в день, зачастую самых ценных часов, по требованию то тех, то других. В республике, пусть даже обладающей таким блеском и возвышенным образом мыслей, противно всякому обыкновению претендовать на жалованье без того, чтобы не находиться на службе общества, ибо тот, кто желает извлечь благо от общества, должен удовлетворять потребности общества, а не кого-либо одного. И покуда я остаюсь в силах читать и выполнять службу, никто в республике не может освободить меня от этой обязанности и сохранить при этом мои доходы. Короче говоря, столь желаемого положения я не могу надеяться получить ни от кого, кроме как от монарха.

Однако, государь, я не хотел бы, чтобы Вы на основании сказанного мною пришли к мнению, будто я выдвигаю неразумные претензии получать жалованье без заслуг или исполнения службы, ибо мысли мои совершенно иные. Более того, в том, что касается заслуг, то в моем распоряжении имеются разнообразные изобретения, из коих одно-единственное, буде принесет оно удовольствие великому монарху, было бы достаточно, чтобы защитить меня от нужды на всю жизнь; ибо опыт мне говорит, что вещи, обладавшие, по-видимому, меньшей ценностью, принесли своим открывателям большую выгоду, и в моих мыслях всегда было предоставить их не кому-либо иному, а моему прирожденному монарху и господину, дабы он пожелал по своему благоусмотрению распорядиться и ими, и открывателем. Ибо ему может быть угодно взять себе не только руду, но также и самую шахту, а ведь я каждодневно изобретаю нечто новое и буду открывать еще несравненно больше, если буду иметь досуг и больше  {43}  ремесленников мне в помощь, чтобы они служили мне в производстве различных опытов.

Что же касается ежедневной службы, то я страшусь лишь докучливейшей обязанности беспрестанно отдавать свои услуги за плату первому встречному. Но служить монарху или большому господину и тем, кто ему принадлежат, не будет мне противно, а, напротив, желанно и приятно. И если, государь, речь зайдет о жалованье, которое я имею здесь в виду, то я скажу Вам, что мое содержание по определению государства составляет 520 гульденов, а при возобновлении контракта через несколько месяцев я с уверенностью могу ожидать его повышения еще на столько же эскудо. И эту сумму я могу существенно увеличить, так как на нужды дома получаю значительную прибавку, поселяя студентов и читая частные лекции...»

Эти красивые слова, однако, не вскружили голову государственному министру великого герцога, который рассматривал прошение. Долго тянулись переговоры, в ходе которых Галилей должен был подробно сообщить о своих научных и военных планах, но главным, по-видимому, было для Флоренции найти способ, как потребованное Галилеем жалованье в количестве 1000 эскудо переложить с казны великого герцога на Пизанский университет. И лишь после этого последовало назначение — Пизанскому университету было указано зачислить Галилея экстраординарным профессором математики без обязанности чтения лекций. Затем он получил и желанный титул первого математика и философа Великого герцога тосканского.

При этом назначении сыграло положительную, хотя и не решающую, роль открытие Галилеем, пока велись переговоры, а именно 7 января 1610 года, трех спутников Юпитера и наименование их «Медицейскими звездами», что увековечивало имя династии. Об этом Галилей пишет следующее:

«Хотя я и принял их за неподвижные звезды, меня удивило их расположение в точности на одной прямой линии, параллельной эклиптике, а также их яркость, большая чем у других звезд, не различавшихся по своей величине... Две звезды располагались к востоку, а одна —  {44}  к западу... Но когда я, по воле божией, повторил наблюдение 8 января, то обнаружил совершенно иное расположение — все три звездочки стояли к западу от Юпитера, ближе к нему и друг к другу...»

Дальнейшие наблюдения заставили Галилея прийти к заключению, что «три планеты обращаются вокруг Юпитера, как Венера и Меркурий вокруг Солнца».

Так как Юпитер наподобие Земли сам является планетой, эти новые «планеты» правильнее называть его лунами или спутниками, как это и принято теперь. Четвертый спутник, находившийся при первых наблюдениях позади Юпитера, позднее был присоединен к трем, первоначально открытым Галилеем. Кеплер сразу же предложил для лун Юпитера нейтральное название спутников.

На этом этапе, когда Галилей понял, какую пользу зрительная труба может принести в астрономии, был сделан еще целый ряд открытий на звездном небе.

Обнаружив, что поверхность Луны имеет гористое строение, Галилей смог даже оценить высоту лунных гор по их теням в лучах Солнца, получив величину около 7 километров. Он писал:

«Поверхность Луны не вполне гладкая, лишенная каких-либо неровностей и точно шарообразная, как полагает одна философская школа. Напротив, эта поверхность очень неправильная, испещренная ямами и поднятиями, в точности как и поверхность Земли, которая повсюду пересечена высокими горами и глубокими долинами».

В этой связи следует упомянуть, что уже Плутарх считал Луну небесным телом, подобным Земле, а Бруно даже считал ее обитаемой. Гильберт же еще до изобретения зрительной трубы составил первую карту лунной поверхности.

Далее Галилей установил, что Млечный Путь — не что иное, как огромное скопление звезд. Он нашел, что число неподвижных звезд по меньшей мере вдесятеро больше известного до тех пор. Он открыл 80 звезд в созвездии Ориона и 36 — в Плеядах сверх известных ранее. В марте 1610 г. вышел его уже упоминавшийся «Звездный вестник», где он сообщал о своих открытиях.

Большинство современников Галилея встретили его сообщения с недоверием. Многие сомневались в его  {45}  порядочности и думали, что он обманщик, тем более что их собственная способность к наблюдениям зачастую была недостаточно обостренной для того, чтобы они смогли подтвердить его открытия. Однако его самыми опасными противниками стали перипатетики, которые вообще отказывались посмотреть в зрительную трубу, считая ее устройством для фокусов и оптического обмана и принимая с верой только писания древних.

Как типичный пример проявления общественного мнения, направленного против Галилея, можно привести письмо Фуггера, принадлежавшего к известному аугсбургскому семейству Фуггеров, от апреля 1611 года:

«Что касается Галилеева эфирного вестника, то он уже давно попал мне в руки, и, так как он представляется чистейшей болтовней для людей, сведущих в математике, или бахвальством, явно лишенным каких-либо философских познаний, я не посмел направить его Вашему королевскому величеству. Этот человек сие понимает и наряжается, подобно ворону у Эзопа, в чужие перья, которые он заимствует тут и там, чтобы себя украсить и чтобы его принимали за изобретателя изощренного метода гадания...»

Безусловно, Галилею очень благоприятствовала поддержка Кеплера в борьбе против сопротивления со стороны псевдоученых, опиравшихся на авторитет Аристотеля, которую тот высказал в своем Narratio. Кеплер с воодушевлением восклицал:

«О ты, великолепная труба, бесценная, как скипетр! Имеющий тебя в своей деснице становится не просто королем, но господином творения божия!»

А в письме ему из Падуи Галилей писал 19 августа 1610 г. [В 6]:

«Благодарю тебя, что ты, как и нельзя было иного ожидать при остроте и прямоте твоего духа, уже с первого беглого взгляда, брошенного на мои изыскания, первым, и даже почти единственным, с полным доверием отнесся к моим утверждениям... Но что ты сказал бы о тех, первых философах нашего падуанского ученого собрания, которые, будучи тысячекратно приглашаемы, в своем железном упрямстве отказываются сами посмотреть на планеты или на Луну, или хотя бы на зрительную трубу,  {46}  тем самым усердно зажмуривая свои глаза от света истины? ... Люди такого рода воображают ... что истину следует искать не во Вселенной и не в природе, но (и это — их собственные слова!) в сопоставлении текстов. Как бы ты стал смеяться, если бы смог услышать, как самый видный философ в Пизе пытался прогнать ... новые планеты с небес заклинаниями».

Но в свете полученной со стороны Кеплера поддержки тем более грустно узнать, что Галилей вел себя по отношению к нему вместе с тем намеренно осторожно, а в некоторых отношениях и просто бестактно. Существует обширная литература, в которой анализируются взаимоотношения между ними обоими. Здесь мы не сможем остановиться на этом подробнее [В 8] и лишь упомянем, что в большинстве случаев, когда Кеплер обращался к Галилею с неотложными просьбами, ответа не следовало. Типичен следующий пример.

9 августа 1610 г. Иоганн Кеплер попросил, с оттенком мольбы, Галилея прислать ему зрительную трубу, чтобы иметь возможность подтвердить его наблюдения. В уже упоминавшемся письме от 19 августа 1610 г. Галилей писал в ответ из Падуи:

«...самый прекрасный инструмент, который... дает увеличение более чем в тысячу раз ... попросил у меня великий герцог, дабы установить его в своей галерее и сохранять ... на вечную память. Другого же я не построил, ибо его нельзя было бы перевезти во Флоренцию, где впоследствии будет мой дом. Там я сразу же, как только смогу, изготовлю инструмент и вышлю моему другу».

Слова о том, что у Галилея не было построено другой зрительной трубы (причем и указание на тысячекратное увеличение было сильно преувеличенным), не соответствовали истине [В 8]. Незадолго до того Галилей послал хороший инструмент в Кёльн курфюрсту Эрнсту, а тот привез его в начале августа 1610 г. в Прагу императору Рудольфу и ссудил с 29 августа по 9 сентября Кеплеру. Это дало Кеплеру возможность подтвердить существование Медицейских звезд.

Все это выглядит так, как если бы Галилей тем или иным способом исключал из игры Кеплера, рассматривая его, очевидно, как серьезного научного соперника. Галилей оказывал себе медвежью услугу, избегая таким  {47}  образом Кеплера. Он мудрствовал над обходными маневрами там, где все приняло бы совершенно новый оборот, если бы он принял во внимание истинные познания Кеплера. Мы прежде всего имеем в виду законы Кеплера. На их основе, в особенности на основе открытия эллиптичности орбит планет, он смог бы, вероятно, отойти от своей аристотелевской предвзятости в отношении естественного кругового движения тел и, возможно, даже в четком и всеобщем виде сформулировать закон инерции (первую аксиому механики Ньютона).

Однако, с другой стороны, такое поведение Галилея по отношению к Кеплеру отчасти понятно: ведь у Кеплера можно обнаружить значительный элемент мистицизма, особенно в его Mysterium cosmographicum, a Галилей это полностью отвергал.

Отметим, наконец, что Галилей в свою бытность в Падуе завязал тесные дружеские отношения с двумя венецианскими священниками — с государственным теологом Паоло Сарпи и своим преемником и позже биографом Фульдженцио Миканцио. Либерально настроенный Сарпи защищал перед Ватиканом интересы Венецианской республики и заслужил этим немилость Рима. Позднее Галилею вменяли в вину дружеские отношения с Сарпи.

Естественно, что в Венеции как в административных, так и в дружеских кругах отъезд Галилея из Падуи воспринимался очень отрицательно. Однако и там были друзья, относившиеся к нему с пониманием и сохранявшие дружескую верность. К этим последним относился Джованни Франческо Сагредо, который после возвращения в Венецию из Алеппо, где он долгое время служил дипломатом, написал 13 августа 1611 г. трогательное прощальное письмо во Флоренцию. Здесь нам приходится ограничиться всего одной фразой из этого письма:

«Однако то, что Вы находитесь в таком месте, где большим влиянием пользуются друзья-берлинзонцы (прототип иезуитов [В 16]), внушает мне серьезную тревогу».

И эта тревога скоро и вполне оправдалась... После того как Галилей утратил уважение при дворе и широкую славу, он в старости, будучи заточен в Арчетри, называл 18 лет своего пребывания в Падуе счастливейшими в своей жизни. Вместе с тем это были и самые плодотворные годы его жизни как исследователя.

Философ, математик и астроном при дворе во Флоренции (с 1610 по 1633 г.)

Итак, по ряду уже нами указанных причин Галилей перебрался во Флоренцию. Там ему дышалось легче, и атмосфера при дворе абсолютного монарха казалась ему милее. Видимо, лишь в Арчетри пришло для него время подумать о преимуществах могущественной буржуазной Венецианской республики, которая могла даже решиться на то, чтобы действовать вопреки папскому запрету и изгнать из пределов своего государства иезуитов, чему он сам был свидетелем.

При этом не следует упускать из виду, сколь неутешительно развивались отношения у него в доме. Вместе с ним жили его мать и не обвенчанная с ним по церковному обряду подруга жизни Марина Гамба с тремя их детьми. Две женщины не переносили друг друга и постоянно нарушали покой, необходимый для его работы. В довершение всего напряженными были и отношения с некоторыми коллегами в университете. Не лишенному гордости и тщеславия Галилею просто-напросто не прощали его научных успехов и необычно высоко оплачиваемого положения в университете. История со зрительной трубой также все время грозила перерасти в скандал, хотя сам Галилей и не утверждал никогда, будто честь открытия трубы принадлежит лично ему.

12 сентября 1610 г. Галилей явился во Флоренцию и был там «встречен и принят его высочеством, учеными и флорентийской знатью со всеми знаками уважения и любви». (Вивиани.)

Спустя несколько дней он продолжил начатые в Падуе наблюдения Сатурна и подтвердил свое сделанное еще в июле 1610 г. открытие колец Сатурна, хотя он при этом и не сумел распознать эту кольцевую структуру как таковую (она была правильно истолкована лишь позднее Христианом Гюйгенсом). Галилей же усмотрел лишь звездообразные придатки по обеим сторонам Сатурна и поэтому говорил о тройственности этой звезды.

В этой связи следует указать на важное открытие фаз Венеры, которая представляется при наблюдении с Земли серпообразной при определенном расположении  {49}  относительно Солнца. В принципе речь идет о том же эффекте, который объясняет фазы Луны.

Галилей сообщил об обоих открытиях друзьям и коллегам, включая и Кеплера, с помощью двух латинских анаграмм, перевод которых в расшифрованном виде таков:

«Высочайшую планету [имеется в виду Сатурн] тройною наблюдал, а Мать Любви [имеется в виду Венера] подражает виду Цинтии [Луне]».

Таким образом Галилей обеспечивал свой приоритет в этих открытиях, не сообщая, однако, подробной информации.

Как бы высоко мы ни оценивали относительные достоинства зрительных труб, самостоятельно построенных Галилеем, а также его искусство как наблюдателя, все же не следует забывать о его предвзятости, которая позволяла ему в известных случаях видеть или по крайней мере описывать лишь то, что ему подсказывали его научные представления. Так, его описание изменений освещенности Венеры несколько уступает в достоверности вскоре после этого появившемуся описанию наблюдений, приведенных одним иезуитом. Он был также достаточно предвзят для того, чтобы считать существование таких фаз окончательно доказывающим коперниканскую картину мира. В одном письме он писал:

«После этого открытия господа Кеплер и остальные коперниканцы могут похвалиться, что их убеждения и философия были верными».

Кеплер проявил большую критичность, ибо доказано было лишь, что Венера движется не вокруг Земли, а вокруг Солнца, дающего ей свет. Это противоречило системе Птолемея, но вовсе не другим конкурировавшим тогда с коперниканской системам — египетской или системе Тихо Браге, согласно которым Меркурий и Венера обращаются вокруг Солнца и вместе с ним — вокруг Земли, которая является центром мира.

К этому же времени относится и открытие Галилеем того факта, что планеты ведут себя в лучах Солнца как отражающие его свет диски, чем и отличаются принципиально от звезд, обладающих собственным свечением.

Отметим еще, что Галилей на основании уже упомянутого  {50}  открытия спутников Юпитера пришел к тому фундаментальному заключению, что центр, вокруг которого обращаются спутники, может и сам двигаться. Важность установления этого факта для признания коперниканской картины мира несомненна. Что касается самих спутников Юпитера, то строгое определение периодов их обращения дало возможность Галилею предложить метод определения географической долготы кораблей в море. Этот метод представлялся очень ценным для практики в условиях все более расширявшихся в то время морских экспедиций.

Все эти открытия настолько хорошо соответствовали новой картине мира, что убежденность Галилея в ее правильности становилась все крепче. Он все больше задумывался над тем, чтобы написать всеохватывающий труд об этой системе мира, сознавая, конечно, какие идеологические барьеры придется при этом преодолеть.

У него, наконец, созрел план отправиться в Рим и обсудить все с представителями Collegium Romanum, а также лично с папой. Он хотел убедить эти высшие инстанции в правильности коперниканского учения с помощью подробных дискуссий.

Весной 1611 года Галилей со слугами и носильщиками, предоставленными ему великим герцогом, отправился в Рим, где его ожидал при всех докладах и астрономических демонстрациях подлинный триумф. В садах Квиринала он должен был демонстрировать солнечные пятна в присутствии кардинала Бандини и других господ. Кардинал Франческо Мариа дель Монте писал Великому герцогу тосканскому:

«...если бы мы еще жили в древней Римской республике, то на Капитолии ему несомненно воздвигли бы колонну в честь его великолепных трудов».

Галилей же писал на родину своему бывшему падуанскому ученику Филиппо Сальвиати:

«Я принимал знаки милости со стороны многих господ кардиналов и прелатов и различных монархов, которые пожелали увидеть, что я наблюдал, и все они были этим довольны, каково было и мне при обозрении статуй, картин и украшений в их залах, дворцах и садах».

Монсиньор Дини в письме от 7 мая 1611 г. отметил, что  {51} 

«... отцы [имеются в виду иезуиты] — большие друзья его; в этом ордене есть люди с огромным влиянием, и главные из них находятся здесь в Риме».

Основанная за несколько лет до этого Accademia dei Lincei (Академия рысей; по-русски иногда переводится: рысьеглазых) избрала его своим членом, к своей же чести.

Главным результатом пребывания Галилея в Риме был положительный ответ математиков Collegium Romanum на тайный запрос кардинала Беллармина (он был Spiritus rector римской инквизиции) о том, верны ли утверждения Галилея. Спустя несколько дней отцы заверили Беллармина, что фазы Венеры существуют, спутники Юпитера действительно обращаются вокруг него, а множество звезд, недоступных для невооруженного глаза, удается на самом деле увидеть через зрительную трубу — этот новый великолепный инструмент. Профессор философии Римского университета Лагалла в своем восторженном отзыве о зрительной трубе сообщал, что с ее помощью можно даже с Яникула, холма на правом берегу Тибра, сосчитать количество окон во дворце герцога Аттемпского в Тускулануме и прочесть надпись на портике Сикста в Латеранском дворце.

Пробыв в Риме около двух месяцев, Галилей также встретился и с кардиналом Беллармином, причем они, очевидно, обсуждали ключевые вопросы коперниканской картины мира. В Книге Иисуса Навина (гл. 10) в Библии, как известно, сказано:

«Иисус воззвал к Господу в тот день, в который предал Господь Амморея в руки Израилю, ... и сказал пред Израильтянами: стой, солнце, над Гаваоном, и луна, над долиною Аиалонскою!

И остановилось солнце, и луна стояла, доколе народ мстил врагам своим».

Этот текст было невозможно согласовать с коперниканской системой; на этом и сосредоточилась вся проблема.

В Риме Галилей воздержался от широкой пропаганды коперниканской системы, но тем не менее его дальняя поездка как будто оправдала себя.

Летом 1612 г. Галилей вернулся во Флоренцию, где в присутствии великого герцога состоялись встречи с учеными. С давних пор главным предметом споров были  {52}  законы Архимеда, касавшиеся того, как тела всплывают и тонут в воде. Галилею было поручено заняться этим вопросом. Результаты исследования он опубликовал в труде Discorso intorno alle cose, che stanno in su l'aqua («Беседа о телах, находящихся в воде»), который вышел в свет в августе 1612 г. во Флоренции и был посвящен великому герцогу. Во введении он сообщает сведения об определенных во время пребывания в Риме периодах обращения Медицейских звезд и соображения о природе, расположении и движении солнечных пятен. Затем Галилей переходит к гидростатике, в которой он становится на сторону Архимеда и выступает против сторонников Аристотеля.

В то время у Галилея много времени отнимали наблюдения неба; он сильно недосыпал и вследствие интенсивной работы порой испытывал приступы слабости. Находясь у своего друга Сальвиати под Флоренцией, он получил из Аугсбурга через Маркуса Вельзера письма от ингольштадтского иезуита Кристофа Шайнера (взявшего псевдоним Апеллес) о его наблюдениях солнечных пятен.

Если не считать того факта, что к тому времени уже сообщалось о наблюдении невооруженным глазом солнечных пятен сквозь дым или туман, ослаблявший блеск Солнца, до Галилея на приоритет в этом открытии претендовали Томас Харриот и в особенности Иоганн Фабрициус из Восточной Фрисляндии. Фабрициус наблюдал солнечные пятна в декабре 1610 г. и опубликовал соответствующее сообщение уже в июне 1611 г. Исходя из движения пятен он, как и Галилей, сделал вывод о вращении Солнца. Шайнер же под влиянием идей Аристотеля дал пятнам ложное истолкование как небольших звезд, расположенных перед Солнцем.

Сообщение Галилея о солнечных пятнах появилось в 1613 г. в его труде Istoria e dimostrazione intorno alle macchie solari, («История и демонстрация солнечных пятен»), опубликованном в Риме Accademia dei Lincei. В этом труде Галилей определенно высказывался в пользу истинности коперниканской системы. Любопытно, что это было встречено с чрезвычайным одобрением в самых высоких церковных кругах. В восторге был даже кардинал Маффео Барберини (впоследствии папа Урбан VIII). Однако в это же время начали действовать противники и завистники Галилея. Римские цензоры уже обратили  {53}  пристальное внимание на несоответствие его взглядов канонам Библии.

Вивиани так пишет об этой поре [В 1]:

«Однако Галилею было еще мало, что он своими гипотезами и великолепными открытиями представил в новом свете философию и астрономию, — он помыслил и о том, чтобы принести толику пользы в судовождении и географии. Наконец, поставил он перед собой проблему, над которой в прошлые времена тщетно ломали голову знаменитейшие из астрономов, а именно как в любое время ночи и в любом месте, на воде либо на суше, определять градусы долготы. И он обнаружил, что для этого потребно точное знание периодов и движения Медицейских звезд, дабы составить верные таблицы и вычислить эфемериды, из коих их положения, соединения, затмения, покрытия и прочие явления возможно было бы предсказывать. Он заметил, что такое знание может быть получено не иначе чем со временем и через многие прилежные наблюдения. Посему почел он своим долгом продолжать труды свои, и, хотя уже прилежно наблюдал движение Медицейских планет на протяжении 15 месяцев и их будущие движения мог предсказывать с немалой точностью, желал он еще больше улучшить свои первые расчеты более многочисленными и лучшими наблюдениями. И наконец, когда он нашел, что ни в чем более не нуждается, что бы еще потребовалось в его столь превосходных планах как в их теории, так и в практике, то представил он в год 1615-й в [действительности уже в 1612 г.] доклад Великому герцогу, который признал как важность проблемы, так и ее великую пользу, и потому через своего министра-резидента в Мадриде представил королю Испании трактат, ибо сей король еще ранее обещал щедро вознаградить того, кто изыскал бы верное средство ходить под парусами, сообразуясь с долготой, как до сего дня плавали, сообразуясь с широтой...

Той же порой великим умам Европы, и в том числе Галилею, задали много труда три кометы, кои видны были в год 1618-й и из коих долее всего задержалась на небе и стала наиболее известна та, что была в знаке Скорпиона. И хотя он тогда при своей длительной и тяжелой болезни наблюдать мог лишь немного, составил он по настоянию Великого герцога Леопольдо, пребывавшего как раз в ту пору во Флоренции и удостоившего  {54}  его своим посещением у его ложа, свои о том соображения, которыми поделился и со своими друзьями. Потому Марио Гидуччи, один из наилучших его друзей, собрал мнения старых и новых философов, вкупе с предположениями Галилея, и издал в год 1619-й во Флоренции трактат о кометах. В оном он, будучи философом прямодушным, выступил противно некоторых мнений бывшего при Collegium Romanum математика Орацио Грасси, что незадолго до того высказаны были в диспуте о ... вышеуказанной комете. Это и дало основание для всех возникших по сему предмету споров и для всех неприятностей, испытывать кои Галилею приходилось с тех пор до конца его жизни. Ибо упомянутый математик, будучи вопреки долгу философа раздосадован тем, что его представления были сочтены ложными, либо еще из зависти к столь удачно измышленному мнению Галилея, издал вскоре по сему вопросу свои Libra astronomica ас philosophica («Астрономические и философские весы») под вымышленным именем Лотарио Сарси, где он обошелся с Гидуччи весьма неучтиво и сильно задел также Галилея. Посему оный был вынужден дать ответ в трактате, озаглавленном Saggiatore («Пробирщик золота») и написанном в форме письма к Вирджинио Чезарини. Трактат сей отправлен был в год 1623-й членами Академии Линчей в Рим для печати с посвящением папе Урбану VIII. Мы должны быть, конечно, весьма благодарны соперникам и гонителям Галилея, ибо они его вынудили к столь многим глубоким и полезным спекуляциям и трактатам, коих в противном случае были бы мы лишены.

Нельзя, однако, отрицать и того, что злословие и противодействие со стороны врагов сильно ему мешало в завершении и издании трудов. Потому он сумел издать не ранее чем в год 1632-й свой «Диалог о двух системах мира, птолемеевой и коперниковой». Ведь он постоянно трудился над ним с самого начала своей работы в Падуе, и обосновал он этот «Диалог» в особенности [суточным и годовым движением Земли, как и] морскими отливами и приливами. Ибо после того, как он в Венеции точнейшим образом разобрался в трудных проблемах о строении Вселенной и о морских приливах и отливах вместе с Франческо Сагредо, человеком острого ума, и иными знатными дворянами, часто вместе к нему являвшимися,  {55}  то написал он в год 1616-й, будучи в Риме, по изволению кардинала Орсини о том обширную беседу, которую и направил сему кардиналу. Но этот труд сохранился лишь в руках близких друзей, пока не был присовокуплен к De systemate mundi, представляя все те рассуждения — хотя и без решительного суждения, — что пришли ему на ум как доказательство мнения Коперника, не упустив, правда, из виду еще и то, что потребно было привести в защиту птолемеевой системы. Все это он собрал по изволению знатных господ и вывел в «Диалоге» по образцу Платонова, в коем показал беседу между вышеназванными господами Сагредо и Филиппо Сальвиати, кои отличаются столь живым и свободным духом, да, впрочем, были его самыми близкими друзьями».

Рассказ Вивиани нуждается в уточнении: в трактате Галилея II Saggiatore («Пробирщик золота») 1623 года три наблюдавшиеся в 1618 г. кометы толковались не как небесные тела, но как испарения, возникающие из Земли, наподобие полярных сияний. В этом случае отец-иезуит Грасси, который описывал в Collegium Romanum эти кометы как настоящие небесные тела, был полностью прав.

Тогда же Балиани истолковал кометы как небесные тела, возможно родственные планетам. Достаточно вызывающий тон высказываний Галилея можно характеризовать следующей цитатой из его «Пробирщика»: «Теперь уж с этим ничего не поделаешь, господин Сарси (псевдоним отца Грасси), раз мне одному дозволено открывать все новое на небесах, а никому другому — даже малости». Очевидно, что здесь Галилей вопреки своим собственным методическим принципам допускает грубую научную ошибку просто по своей запальчивости.

Со своей стороны отец Грасси в полемическом трактате «Астрономические и философские весы», написанном в ответ на уже упоминавшийся трактат Гидуччи (за которым стоял Галилей), воспользовался возможностью оспорить приоритет Галилея на все его открытия и изобретения и упрекнуть его в сохранении приверженности коперниканской системе. Так безобидная полемика о кометах вновь переросла в жаркий мировоззренческий конфликт.

Несмотря на заблуждение Галилея касательно комет,  {56}  его трактат «Пробирщик» был очень важен в том отношении, что в нем были изложены основы нового метода научного познания, диаметрально противоположного методу аристотелевской физики. В нем содержится важное утверждение о том, что в основе естествознания должны лежать измерение и математика. Что же касается движения Земли, то там об этом не упоминалось. В «Пробирщике» Галилей решительно выступает против всего мистического в естествознании:

«Симпатии, антипатии, скрытые свойства, влияния и тому подобные термины используются известными философами как ширма взамен ответа, который по чести звучал бы так: «Я этого не знаю». Такой ответ настолько же более приемлем, чем даваемый ими, насколько незапятнанная порядочность прекраснее, чем вводящая в заблуждение двусмысленность».

И в этой верной самой по себе установке можно усмотреть причину того, что он себе же в ущерб не отнесся с должным вниманием к Кеплеру, на которого серьезное влияние оказывал мистицизм, но который при этом сделал огромный вклад в науку.

В «Пробирщике» содержится и еще одна в высшей степени примечательная мысль Галилея, а именно утверждение о неуничтожимости вещества:

«Я ни при каких обстоятельствах не мог обнаружить такого превращения веществ друг в друга, при котором одно тело с очевидностью уничтожалось бы, а из него возникало другое, совершенно отличное от первого Я допускаю возможность, чтобы превращение сводилось просто к изменению того или иного порядка расположения частей, когда не возникает ничто новое и ничто не уничтожается».

В эти годы неизменно обострялись неуступчивость и враждебность противников Галилея, стимулируемые к тому же его мелочностью и тщеславием. Его уход от буржуазных свобод Венецианской республики в феодальную атмосферу флорентийского двора был, очевидно, следствием неверного представления о жизненных ценностях, вытекавшего из склада ума Галилея. Придворные обязанности и постоянные интриги, особенно в годы разраставшегося серьезного конфликта с церковью после  {57}  1616 г., отнимали у него массу сил и времени, которое Галилей надеялся приобрести для занятия наукой, покидая Падую. Не следует к тому же упускать из виду, что по прибытии во Флоренцию он был далеко не молод, а здоровье его уже пошатнулось.

Что касается Dialogo («Диалог»), сочиненного Галилеем во флорентийский период, то мы особо обратимся к нему позднее, ибо прежде нужно подробнее разобраться в идеологическом конфликте между Галилеем и церковью.

Идеологический конфликт между Галилеем и церковными властями

Предостережение со стороны инквизиции (1616 г.)

Как уже упоминалось, огромное впечатление произвели демонстрации Галилея в Риме весной 1611 года его открытий на ночном небе заинтересовавшимся влиятельным деятелям, причем эти открытия были тогда же подтверждены отцами-иезуитами. Органы церковного идеологического контроля насторожились, хотя Галилей был весьма сдержан в отношении напрашивавшейся интерпретации фактов. Во всяком случае, уже тогда кардинал Беллармин от имени Священной коллегии (руководства инквизиции) сказал, обращаясь к посланнику Великого герцога тосканского:

«Следует относиться с глубоким уважением ко всему, что касается их Светлейших Высочеств. Если же, однако, деятельность Галилея зайдет здесь слишком далеко, нельзя не быть вынужденными призвать его к ответу».

Не будем также упускать из виду, что в 1611 году флорентийский монах Сици опубликовал в Венеции сочинение, направленное против «Звездного вестника» Галилея и оснащенное теологическими контраргументами, поднятое на смех даже самими иезуитами, но все же явно представлявшее собой первый сигнал к атаке. Если добавить к этому расследование, проводившееся в 1611 году инквизицией против падуанского профессора философии Кремонини, то ясно, что положение становилось все более острым.

Ослепленный блеском подмостков, на которые он был вознесен, Галилей не замечал того, что разыгрывалось за кулисами, не прислушивался он и к словам предостережения своих предусмотрительных друзей. Вскоре, однако, ему пришлось воочию познакомиться с расстановкой идеологических сил.

Под председательством флорентийского архиепископа Марцио де Медичи было проведено совещание относительно того, как подступиться к Галилею.

Галилей узнал об этом и навел справки у дружески  {59}  к нему расположенного кардинала Конти в Риме об отношении церкви к новому учению. Ответ последнего от 7 июля 1612 года был обнадеживающим.

Вышло так, что на званом обеде при дворе великого герцога в Пизе физик Боскалья изложил великой герцогине-матери Кристине Лотарингской свои сомнения по поводу учения Коперника. Принимавший горячее участие в дискуссии профессор Кастелли настоял на том, чтобы запросить Галилея о его позиции. Таким образом Галилей счел себя обязанным написать 21 декабря 1613 года своему бывшему ученику бенедиктинскому священнику Кастелли письмо, приведшее к целому ряду последствий. В нем он ради оправдания учения Коперника на свой лад толковал Библию и тем самым вторгся в область компетенции теологов. Это письмо — не без его собственных стараний, не говоря уже о помощи посторонних, — стало широко известно и произвело сенсацию. Это же относится и к уже упомянутому нами вышедшему в том же году его труду о солнечных пятнах, где Галилей подробно излагал и пропагандировал учение Коперника на своем родном языке в доступной для любого грамотного итальянца форме.

Так вершила свой ход судьба. На четвертое воскресенье рождественского поста 1614 года доминиканский священник Каччини с кафедры в церкви Святой Марии Новеллы во Флоренции обрушился с нападками на Галилея. Он начал с остроумной игры слов: «Вы, люди галилейские, что вы стоите там, уставившись на небо?» Вслед за этим он объявил, что католическое учение не совместимо с мыслью о движении Земли, намекая тем самым на Коперника, которого еще при первых нападках с кафедры в ноябре 1612 года цитировал священник Лорини («этот известный Ипернико, или как он там себя называет»). Он объявил Галилея еретиком, а математику — изобретением дьявола.

Следующим этапом было заявление доминиканского священника Лорини, касавшееся письма, направленного Галилеем Кастелли, и поданное кардиналу-секретарю римской инквизиции, который 25 февраля 1615 года начал дело против Галилея.

19 марта 1615 года последовал вызов в инквизицию Каччини, где тот изложил свои обвинения в адрес Галилея. Начавшего по этому поводу беспокоиться Галилея  {60}  подбодрили его друзья, в особенности Чамполи и Дини из Рима. В письмах, которыми обменялись Дини, Чамполи и Галилей, в первую очередь шла речь о толковании библейских текстов. Священник Дини сообщал 16 мая 1615 года, что не может быть и речи об обсуждении системы Коперника. Однако в его письме также говорится, что [В 2]

«Я не покажу разъяснений касательно Солнца никому, кто не был бы вместе с Вами, ибо пока что представляется, что необходимость движения Земли не найдет должного отклика».

К этому же времени относится публикация Галилеем его ставшего знаменитым, но опять-таки опасного для него письма великой герцогине-матери Кристине Лотарингской [В 2], где он вновь и более подробно, чем в письме к Кастелли, излагает свои взгляды на вопросы, касающиеся священного писания, и выступает за отделение теологии от естествознания:

«Почему же всякий, кто ничего в этом не смыслит, имеет право проповедовать против Коперника, тогда как мне запрещается говорить в его пользу?»

Далее в том же письме он пишет:

«Если еще и можно сомневаться, что папа в отношении того или иного учения ... всегда обладает абсолютной властью допускать его или запрещать, то ведь не во власти какого бы ни было сотворенного существа делать его истинным или ложным...»

Тот же священник Лорини оговаривал Галилея в кругу его учеников как вольнодумца и искусителя, внушая колеблющимся ощущение риска и неуверенности. Этим можно с уверенностью объяснить тот факт, что последующее десятилетие стало для Галилея временем относительного одиночества.

В декабре 1615 года Галилей, обеспокоенный слухами, снова приехал в Рим, чтобы в устных объяснениях с авторитетными церковными властями противодействовать последствиям инсценированного Каччини во Флоренции нашумевшего скандала. Тосканский посланник в Риме был весьма недоволен сообщением о предстоящем новом визите Галилея, когда он писал 5 декабря 1615 года  {61}  во Флоренцию своему непосредственному начальнику, государственному секретарю:

«Не знаю, изменились ли его отношение к учению и темперамент, но я уверен, что некоторые братья святого Доминика, имеющие отношение к Священной коллегии, да и другие настроены против него, и здесь не то место, где можно спорить о Луне или — тем более в наше время — поддержать или пытаться распространить новое учение».

Тут Галилей получил от Каччини извинения. Добровольный приезд Галилея в Рим произвел благоприятное впечатление на папу Павла V (понтификат 1605—1621 гг.). Что касается властей инквизиции, то в случае обвинения они явно должны были сосредоточить внимание на двух тезисах учения Коперника, заключение по которым было испрошено 19 февраля 1616 года. Тезисы были следующие [В 2]:

1. Солнце является центром Вселенной и не совершает никаких движений в пространстве.

2. Земля не является центром Вселенной и не неподвижна, но движется как целое, совершая также суточное вращение вокруг своей оси.

Уже 24 февраля 1616 года было опубликовано заключение, составленное одиннадцатью квалификаторами Священной коллегии.

По первому тезису оно гласило, что он является бессмысленным и абсурдным в философском отношении и к тому же еретическим, ибо явно противоречит учениям многих мест из священного писания как в буквальном смысле, так и в толковании его святыми отцами и докторами теологии.

По второму тезису заключение содержало такой же категорический вывод. Что же касается теологической истины, то этот тезис представляет собой по меньшей мере заблуждение в вере.

Основываясь на этом заключении, папа Павел V 25 февраля 1616 года через кардинала Меллини дал следующее указание Священной коллегии [В 3]:

«...названного господина Галилея к себе призвать и оного увещевать, чтобы он от замышленного мнения отрекся; в случае если он откажется повиноваться, отец-комиссар должен сообщить ему в присутствии нотариуса  {62}  и свидетелей приказ о том, чтобы он всецело воздерживался от распространения такого учения и мнения, от его защиты или его обсуждения; если же и тогда он не успокоится, то подвергнуть его заключению в тюрьму».

Присутствие Галилея в Риме сделало возможным выполнение этого указания папы уже на следующий день. Как об этом свидетельствует подвергаемая сомнению запись в книге протоколов от 26 февраля 1616 года, к которой мы еще вернемся при обсуждении процесса над Галилеем, увещевание проводил кардинал Беллармин в своих личных апартаментах в присутствии генерального комиссара Святейшей коллегии. При этом, согласно протоколу, Галилею было

«повелено и приказано, чтобы он вышеназванное мнение, что Солнце является центром Вселенной и неподвижно ... более никоим образом не разделял, не распространял и не защищал как устно, так и письменно, в противном же случае против него начнет дело Священная коллегия, при каковом приказе указанный Галилей успокоился и обещал повиноваться».

Здесь утверждается, что Галилей выглядел успокоившимся, так что не было отказа в повиновении. Поэтому, согласно указанию от 25 февраля 1616 года, не было оснований увещевать его в присутствии нотариуса и свидетелей, сообщая суровый приказ. Если протокольная запись от 26 февраля 1616 года, подвергаемая сомнению исследователями дела Галилея вплоть до последнего времени, подлинна, т. е. не подделана позднее на оставленной чистой добавочной странице (как утверждают многие авторы, указывающие на видимые отступления от процедуры подписания протокола и предполагающие разнобой в почерке), то Беллармин явно отклонился от предписаний папского указания.

Обратим внимание на то, что в протокольной записи от 26 февраля 1616 года говорится об объявленном Галилею приказе, формулировка которого содержит пункты («никоим образом... не распространял...»), которые в анализе правомерности приговора играли важную роль.

3 марта 1616 года состоялось заседание инквизиции под председательством папы, на котором Беллармин докладывал о выполнении данного ему поручения.  {63} 

На всякий случай Галилей заручился свидетельством от 26 мая 1616 года, подписанным кардиналом Беллармином [В 3]:

«Мы, Роберт кардинал Беллармин, поскольку дошло до нас, что господин Галилео Галилей был ложно оклеветан в клятвенном отречении перед нами с последующим несением спасительного покаяния, объявляем настоящим во свидетельство истины, что вышеназванный господин Галилео Галилей ни перед нами, ни перед кем-либо другим, ни в Риме, ниже в каком-либо ином месте, насколько нам ведомо, ни от каких своих мнений или учений не отрекался и никакого спасительного покаяния на себя не накладывал, но только лишь что ему сообщено было разъяснение, нашим Господом данное и Священной конгрегацией опубликованное, согласно коему учение, приписываемое Копернику, что Земля движется вокруг Солнца, Солнце же стоит в центре Вселенной, не двигаясь с востока на запад, противно Священному писанию, а потому его не можно ни защищать, ни принимать за истину. И в подтверждение этого мы настоящее свидетельство собственноручно составили и подписали: 26 мая 1616 года».

Когда 16 лет спустя во время большого процесса, проводившегося инквизицией, Галилей предъявил это свидетельство в качестве оправдательного документа, оно было воспринято скорее как отягчающее преступление обстоятельство, так как в нем снова было письменно подтверждено, что учение Коперника противно священному писанию.

На основании того же упоминавшегося выше теологического заключения Конгрегация Индекса опубликовала 5 марта 1616 года декрет о запрете учения Коперника. Указ такого же содержания был уже сообщен Галилею при его увещевании Беллармином. Согласно декрету [B 3],

«... и поскольку указанной Конгрегации стало известно, что это ложное и прямо противоречащее Священному писанию пифагорейское учение о подвижности Земли и неподвижности Солнца, которое Николай Коперник в своем труде «О движении небесных тел», а Диего из Стуники в комментарии к Книге Иова изложили, уже распространилось и стало принято многими, как это

{64}

Рис. 3. Галилео Галилей в возрасте 60 лет. По гравюре Оттавио Леони, 1624 г. (Немецкий музей в Мюнхене). «Я думаю, что нет в мире большей ненависти, чем у невежества к знанию» [В 16] (Галилео Галилей).

явствует из опубликованного письма одного отца-кармелита, в коем указанный отец тщится показать, что указанное учение о неподвижности Солнца в центре мира истинно и не противоречит Священному писанию; а потому Конгрегация полагает, дабы таковое мнение не приносило дальнейшего вреда католической истине, книгу Николая Коперника «О движении небесных тел» и таковую же Диего из Стуники о Книге Иова временно изъять впредь до их исправления, книгу же отца-кармелита Павла Антона Фоскарини запретить совершенно и наложить на нее проклятие, как и прочие книги, тому же учащие, запретить, потому как они также настоящим  {65}  декретом все соответственно запрещаются, проклинаются и изымаются...»

Иоганн Кеплер порицал запрет первоначально изданной книги Коперника, однако он критиковал и «непредусмотрительность известных лиц, кои вопросов астрономических касаются не в должном месте и не должным образом». Нет сомнения, что под таким лицом он имел в виду Галилея.

Спустя четыре года на римский книжный рынок поступило пересмотренное издание труда Коперника — гелиоцентрическая система была допущена для распространения в качестве математической гипотезы. Здесь в первую очередь сыграло свою роль ее соответствие практике, так как требовалась разработка более совершенного календаря.

Тот факт, что при увещевании с Галилеем обошлись столь снисходительно, был обязан счастливому стечению обстоятельств. Папа Павел V весьма благосклонно относился к Галилею ввиду-его преданности католическим убеждениям и церкви, что не в последнюю очередь доказывалось его добровольным прибытием в Рим, чтобы выслушать мнение властей. Папа даже удостоил Галилея 13 марта 1616 года продолжительной и благожелательной аудиенции. По рассказу самого Галилея, папа при этом заверил его в полной безопасности, пока длится этот понтификат.

Галилей встретил в Риме среди могущественных князей церкви дружественно настроенных почитателей его научных достижений, и среди прочих кардиналов Маффео Барберини, Александра Орсини и Франческо Мариа дель Монте. Противниками же были хотя и многочисленные, но менее влиятельные теологи и философы. Высшая политика церковного государства в это время явно не приходила в противоречие с добрососедскими отношениями с Тосканой, чего следовало бы ожидать, если бы инквизиция осудила прославленного ученого и протеже великого герцога.

Расценивая ситуацию, сложившуюся под влиянием декрета, сверхоптимистически, Галилей задержался в Риме еще на несколько месяцев и вернулся во Флоренцию лишь после довольно настойчивого требования об этом в письме государственного секретаря великого герцогства [В 2]:  {66} 

«Вы уже испытали на себе преследования со стороны монахов и знаете, насколько сие приятно. Их Высочества опасаются, что Ваше продолжающееся пребывание в Риме могло бы принести Вам неприятности, а потому они были бы рады, если бы Вы уже сейчас оттуда с честью отбыли, не дразня более собак, пока они спят, и если бы Вы с возможной поспешностью сюда вернулись, ибо ходят неблагоприятные слухи, а монахи всесильны».

Защита коперниканского учения в Dialogo (1632 г.)

6 августа 1623 года кардинал Маффео Барберини взошел под именем Урбана VIII (понтификат 1623—1644 гг.) на папский престол. Галилей и его сторонники сочли этот момент и обстоятельства благоприятными для того, чтобы добиться отмены декрета от 5 марта 1616 г. Барберини неоднократно проявлял благожелательный интерес к астрономическим наблюдениям Галилея и поздравлял его с успехами в одобрительных письмах и полной пафоса оде. Став папой, он даже одобрил галилеева «Пробирщика» (1623 г.). Хотя автор не очень любезно обошелся с отцами-иезуитами, папа принял посвящение себе этого трактата. Преисполненный в таких условиях надежд, Галилей писал тогда князю Чези: «Обстоятельства столь благоприятны, что мы должны осуществить наши желания — теперь или никогда!»

Весной 1624 г. Галилей вновь отправился в Рим и был принят папой не менее чем на шести продолжительных аудиенциях. Можно быть уверенным, что при этом волновавшая Галилея проблема была основательно и всесторонне обсуждена. Однако ни одна из сторон не смогла изменить позиций другой, но милостивое отношение папы к Галилею пока что сохранялось. Покидая Рим, он получил ценные подарки. В грамоте на имя великого герцога папа писал:

«В нем мы лицезрим не только лишь блеск учености, но также и усердие благочестия, и богатство его состоит в знании, как легко он снискал наше папское благоволение».  {67} 

Какую же роль в конфликте Галилея с церковью сыграл его Dialogo, как состав преступления (corpus delicti)? Просто Галилей, когда все иные усилия оказались безуспешными, решился во всей полноте представить образованной Италии как «про», так и «контра» в отношении обеих систем мира — птолемеевой и коперниковой. Тем самым эти круги Италии должны были получить стимул высказать собственное мнение и стать действенным противовесом по отношению к тем теологам и философам, которые отвергали новое из принципа.

Для этого Галилей написал свой труд по-итальянски, и его по праву считают шедевром не только в отношении астрономии и физики, но и в отношении языка. Этот труд стал известен под сокращенным названием Dialogo («Диалог»), и в нем использован методический прием Платона — спор между представителями противоположных точек зрения. Рукопись была в основном готова к концу 1629 года, но печать задерживалась по внешним причинам, и не в последнюю очередь из-за длительных переговоров Галилея с органами цензуры в Риме, куда он и сам отправился в мае 1630 г. Так как 18 мая папа удостоил его аудиенции, Галилей воспрянул духом. К тому же, по счастью, обязанность провести цензорский досмотр была возложена на отца Риккарди, друга Галилея. После консультации с профессором математики Висконти Риккарди одобрил в конце концов опубликование для Рима в том случае, если отдельные страницы после напечатания будут вновь поданы для проверки, а предисловие и заключение к Dialogo будут отредактированы органами цензуры в духе декрета 1616 года.

Вернувшись во Флоренцию в конце июня 1630 года, Галилей, видимо, вследствие вмешательства папы долго не получал из Рима никаких вестей, почему и стал добиваться разрешения на печатание во Флоренции. Риккарди запросил флорентийские органы цензуры о проведении новой проверки и принятии решения. Предисловие и заключение должны были, однако, в любом случае снова направлены в Рим. Но Галилея уже совершенно вывели из себя эти постоянные отсрочки, и он во Флоренции приступил к печатанию книги. Подталкиваемый усердным заступничеством тосканского посланника, Риккарди выдал наконец 24 мая 1631 года постановление для инквизитора. 19 июня Галилей представил предисловие  {68}  и приписку о том, что заключение будет содержать те же обоснования. Так Как печатание уже началось, то предисловие, набранное крупным шрифтом, было отпечатано дополнительно на отдельном листе. 22 февраля 1632 г. Галилей смог преподнести своему монарху первый экземпляр Dialogo, снабженный разрешением цензуры для Рима и Флоренции.

Галилей ответил препятствиям со стороны церковных властей делом. Он по-своему исполнил требование органов цензуры, как можно это видеть из хитроумной и пронизанной иронией формулировки предисловия [А 7]:

«Благосклонному читателю. В последние годы издан был в Риме священный эдикт, долженствовавший воспрепятствовать опасным соблазнам нашего времени и своевременно обязывавший замолкнуть пифагорейские представления о том, что Земля подвижна. Не было недостатка в голосах, которые денно и нощно утверждали, что своему появлению это решение было обязано не разбору со знанием дела, но проистекало из партийных страстей, поддерживаемых скудными знаниями. Выражалось явное мнение, что консультанты, вовсе не знакомые с состоянием астрономической науки, не должны были подрезать крылья творческим умам таким неожиданным запретом. Слушая столь легкомысленные жалобы, я не мог сдерживать своего гнева. Всецело веря этому столь мудрому постановлению, решился я выступить на мировой сцене свидетелем беспристрастной истины. Я был тогда в Риме, и я не только внимал самым высшим из сановитых духовных владык этого двора, но и встречал также одобрение с их стороны. Так что опубликование означенного декрета не прошло без того, чтобы я не был некоторым образом поставлен об этом заранее в известность. И посему я вознамерился показать в предлагаемой, выстраданной мною работе иным народам, что в Италии, и в особенности в Риме, о сем предмете настолько же известно, насколько могли бы об этом сказать иностранные исследования. Сопоставляя все свои собственные рассмотрения коперниканской системы, хочу я показать, что знание прежде всего принадлежало римской цензуре, что в этой стране пребывает не только родина догмы во спасение души, но и что из нее исходят остроумные открытия, радующие дух.

Для того я в ходе беседы прибегнул к партии Коперника,  {69}  причем исхожу я из его системы совершенно математически как из предположения, и с помощью всевозможных ухищрений пытаюсь показать, что сия система не просто превосходит систему, согласно коей Земля неподвижна, но также и принимая во внимание возражения, выдвинутые истинными перипатетиками. Люди эти, вопреки своему названию, довольствуются преклонением перед призраками, но не странствуют и не стремятся испытать истину силой собственного размышления, но только лишь и всецело через затверживание четырех неверно понятых принципов.

Разобраны будут три главных вопроса. Сначала попытаюсь я показать, что все опыты, кои на Земле могут быть поставлены, суть недостаточны для выявления ее движения и что таковые, напротив, в равной мере примиримы как с движением, так и с неподвижностью Земли, и при таком допущении, как я надеюсь, можно обсуждать и многие неизвестные древним наблюдения. Затем разбору подвергаются небесные явления, и сей разбор идет настолько на пользу коперниканских предположений, как если бы они из него с совершенной неизбежностью проистекали; при этом рассказывается и о новых изысканиях, на кои следует смотреть как на вспомогательные астрономические средства, но не как на истинно действующие законы природы. Наконец, в-третьих, выношу я на спор остроумную фантазию. Много лет назад однажды было мною сказано, что было бы возможно бросить свет на темный вопрос об отливе и приливе, если бы согласиться с движением Земли. Сие мое высказывание передавалось из уст в уста, и нашлись столь милосердные отчимы, что объявили бедного сироту порождением собственного ума. И ради того, чтобы какой-то иностранец, вооруженный нашим оружием, не выступал перед нами и не порицал нас за то, что мы де недостаточно уделяем внимания столь важному явлению природы, счел я за должное изложить основания, по которым это явление делается понятным в предположении подвижности Земли. Будем же надеяться, что эти разбирательства докажут всему миру, что хотя прочие народы, возможно, и более широко занимаются мореходством, но что мы им в научных изысканиях не уступаем, и что если мы удовольствовались утверждением о неподвижности Земли, рассматривая противоположную посылку лишь  {70}  как математическую прихоть, сие никак не происходит из незнания иной идеи; что, напротив, оставляя в стороне другое, мы делаем это из тех побуждений, которые проистекают из благочестия, религии, понимания божьего всемогущества и сознания ограниченности человеческого духа. И, мыслил я далее, как будет превосходно развить эти мысли в форме беседы, ибо таковая не связывает себя со строгим соблюдением математических законов и то здесь, то там дает повод для отклонений не менее интересных, чем сам предмет.

Много лет тому назад я чаще посещал чудесный город Венецию и в ту пору общался с синьором Джованни Франческо Сагредо, мужем благородного происхождения и исключительной остроты ума. Туда же приезжал из Флоренции синьор Филиппо Сальвиати, известный по самой меньшей мере своей благородной кровью и своим блестящим богатством; этот возвышенный ум превыше всего считал наслаждением размышления и изыскания. С ними обоими часто беседовал я о вышеуказанных вопросах, причем именно в присутствии философа-перипатетика, которому, очевидно, ничто не затрудняло познания истины, чем та репутация, которую он заслужил толкованиями Аристотеля.

Теперь, когда безжалостная смерть лишила города Венецию и Флоренцию этих двух просвещенных мужей во цвете их лет, попытался я, насколько это позволяют мои слабые силы, вызвать их снова к жизни для их же славы на этих листах, и да будут они принимать участие в предстоящих диалогах как собеседники. И да не будет забыт также честной перипатетик, а ввиду его особого пристрастия комментировать Симплициуса при умолчании о его истинном имени подошло ему название любимого им автора. И да приимут души обоих превосходных мужей, навсегда пребывающих в моем полном к ним уважения сердце, сей открытый для общества памятник моей никогда не умирающей любви, и да поможет мне воспоминание об их красноречии ясно изложить для потомства обещанные рассуждения. Между указанными господами постоянно завязывались беседы на всевозможные темы, которые, как это обычно бывает, касались произвольно зародившихся вопросов. Однако этим лишь разжигалась в их душе жажда познания, никогда не утолявшаяся. И тогда они приняли мудрое решение проводить вместе  {71}  некоторые дни, дабы, исключив все иные дела, прилежно и в должном порядке заниматься рассмотрением и восхвалением чудесных небесных и земных творений божиих. Когда сие общество собиралось во дворце благороднейшего синьора Сагредо, то после обыкновенной, однако краткой церемонии приветствования синьор Сальвиати начинал так...»

Галилей составил это предисловие по настоянию римской цензуры, требовавшей, чтобы был подчеркнут гипотетический характер коперниканской системы. Просто удивительно, насколько образцово-показательно он пошел навстречу этому настоянию («...причем исхожу я из его системы совершенно математически как из предположения...») и с какой находчивостью бросил на чашу весов довод о национальной гордости. Хотя в основе своей все это предисловие было навязанным Галилею и недостойным уровня Dialogo лавированием!

Очевидно, что в образе Сальвиати Галилей хотел изобразить себя как исследователя, тогда как Сагредо он предоставил роль интеллигентного дилетанта, подбрасывающего интересные вопросы и стимулирующего дискуссию. Он умолчал лишь о том, кого олицетворял Симпличио.

Указания цензуры относительно издания Dialogo касались кроме предисловия также и заглавия всего труда. Как мы увидим позднее, в Dialogo, где беседы подразделены на четыре дня, последний день посвящен объяснению приливов и отливов. Галилей был настолько увлечен своей идеей о том, что приливы и отливы являются самым убедительным и очевидным для всех доказательством двоякого движения Земли, оспариваемого его противниками, что хотел отразить это в заглавии Dialogo. Однако папа имел на сей счет свое мнение. Он считал, что нельзя ограничивать божьего всемогущества, но что бог способен вызвать это явление и другим путем, чем в проповедуемой Галилеем модели в виде наполненного водой блюда, движущегося то в одну, то в другую сторону.

Кеплер уже в конце XVI столетия пришел к твердому убеждению о причинной связи между Луной и приливными явлениями. Он писал 26 мая 1598 г. из Граца баварскому канцлеру Херварту фон Хоэнбургу:  {72} 

«...Если мои мысли об этом явлении верны, то мне кажется, что не следует отвлекаться от Луны, ибо с ее помощью можно рассчитать приливы и отливы — я уверен, что это возможно. Кто связывает движение моря с движением Земли, тот основывается на очень резком движении, но тот, кто предоставляет морю следовать за Луной, приходит к движению, в определенных отношениях естественному».

Оставим открытым вопрос о том имел ли папа в виду идею Кеплера; во всяком случае, Галилею пришлось согласиться изменить предполагаемое заглавие его труда Dialogo del flusso e reflusso («Диалог о приливах и отливах»). Так было одобрено новое заглавие, в буквальном переводе гласящее:

«Разговор Галилео Галилея, члена Академии деи Линчей, экстраординарного математика Университета в Пизе, первого философа и математика Светлейшего Великого герцога Тосканы. В коем в заседаниях на протяжении четырех дней трактуются две главные системы мира, птолемеева и коперникова; с беспристрастным указанием философских и естественных оснований как для одной, так и для другой точки зрения».

Последнее требование цензора состояло в том, чтобы в тексте нашел отражение довод папы. Галилей выполнил это требование в заключительном обмене мнениями между Симпличио и Сальвиати [А 7].

Симпличио: «... Что касается проведенного обсуждения особенно последних из разобранных вопросов о причинах отливов и приливов в морях, то этот вопрос остался мне все же не вполне понятным. Однако в представлении, которое я для себя об этом смог составить, хотя оно еще и неполно, должен я признать, что Ваше объяснение, конечно, представляется мне более изобретательным, чем все прочие, о коих я до сих пор слышал. И тем не менее я не считаю его верным и доказательным. Перед моим духовным взором предстает то непоколебимо стоящее учение, которое некогда вывело меня в люди как ученые, так и высокопоставленные. Я знаю, что на вопрос, не мог ли бог в силу своих бесконечных мощи и премудрости придать воде как элементу переменное движение, нами в ней наблюдаемое, также и иным путем,  {73}  кроме как приводя бассейны морей в движение? — Знаю, говорю я, что на сей вопрос Вы ответите, что он мог бы и сумел бы сделать это многочисленными и неисповедимыми для нашего понимания способами. И допуская сие, тут же прихожу я к выводу, что было бы недопустимой смелостью ограничивать мощь и премудрость божий и свести их в пределы какой-то одной человеческой прихоти».

Сальвиати: «Удивительное, поистине небесное учение! Как с ним превосходно согласуется то другое божественное распоряжение, согласно коему дозволяется нам исследовать строение мироздания, но тем не менее навсегда запрещается действительно постигать творение рук его, с той, верно, целью, чтобы живость человеческого духа не замирала и не притуплялась. И потому будем же пользоваться духовной живостью, богом дозволенной и данной, дабы познавать его величие и исполняться к нему тем большим изумлением, чем менее мы ощущаем себя в силах проникнуть в неизмеримые глубины его вездесущности».

Заключает беседу Сагредо, приглашая отдохнуть от напряженного диспута и прогуляться в гондоле в вечерней свежести.

Позднее мы еще остановимся подробно на специальных проблемах, обсуждаемых в Dialogo. Этот труд встретил в тогдашнем ученом мире широкий отклик, ибо в нем устанавливались новые масштабы всего научного метода исследования вообще. Здесь мы укажем еще на некоторые важные философские идеи Галилея.

В одном месте, обобщенно говоря о своих разочарованиях, связанных с наблюдениями при помощи зрительной трубы, Галилей высказывает жалобу [А 7]:

«Пока они не допустят что-либо изменить на небесах Аристотеля, они яростно оспаривают то, что видят на небесах природы».

Или в другом месте [А 7]:

«Ограниченность обыкновенных душ достигла того пункта..., когда они отказываются прислушаться, не говоря уже о том, чтобы исследовать, какие возникли новые умозаключения или проблемы...»

Сюда же нацелено следующее высказывание [А 7]:  {74} 

«Что же может превзойти ту узость взглядов, когда при публичной дискуссии, касающейся доказуемых утверждений, некто молниеносно преподносит цитату, которая касается часто совершенно иного предмета, и затыкает ей рот противнику? Но ведь если Вы вообще хотите вести исследования таким образом, то Вас тогда не следует называть философом, называйтесь же историком либо доктором зазубривания наизусть, ибо тот, кто вовсе не философствует, не вправе и думать о почетном звании философа».

Несмотря на ряд недостатков Dialogo в научном отношении, которые выдают аристотелевское прошлое Галилея в молодости, ядро его теоретических научных представлений являет собой значительный шаг вперед от позиций аристотелевского естествознания. В этой связи мы процитируем высказывания Эмиля Штрауса [А 7], который взял на себя благодарный труд перевода книги Галилея на немецкий язык и ее издания. В его предисловии подчеркивается, что

«в этой книге речь идет отнюдь не просто о разборе двух систем, но гораздо более обо всем методе научного исследования. Такое исследование, начиная с этого этапа, должно было носить вид умеренности, но на деле быть более настойчивым и плодотворным; в нем уже не предполагалась возможность узнать или тем более иметь готовое знание a priori, и оно брало на себя несравненно более тяжкую задачу из внешне незначительных указаний, из будничных и потому не привлекавших внимания фактов извлечь следы многозначительных законов. Книга Галилея учила его современников — и такая наука еще и сегодня не стала лишней для широких и влиятельных кругов — тому, что сущность науки и научного образования не исчерпывается заученно-логическим мышлением и набором готовых формул, но представляет собой бесконечно более трудное искусство сообразовываться с фактами через наблюдения и опыты — главное средство познания».

Но и для церкви в Dialogo прозвучал набат тревоги, ведь воскликнул же в ужасе Симпличио: «Это философский метод... вносит хаос и в небеса, и в Землю, и во все мироздание и разрушает их».

Говорят, что по Риму поползли слухи, будто Галилей  {75}  в образе Симпличио, ограниченного в своем перипатетическом стиле мышления и высказываний и зачастую производящего примитивное впечатление защитника старины, вывел самого папу. Враги Галилея несомненно весьма способствовали распространению этих слухов, постаравшись, чтобы они были как можно более правдоподобными и поскорее стали известны папе. Теперь Галилей созрел для суда инквизиции.

Но прежде чем заняться процессом над Галилеем, следует еще отметить, что в период с 1617 по 1622 г., к которому относится и время создания Dialogo, Иоганн Кеплер написал свой труд Epitome astronomiae copernicanae («Краткое изложение коперниканской астрономии»), представлявший собой систематический курс астрономии того времени. Как уже упоминалось, этот труд до XIX столетия оставался в Индексе запрещенных книг.

Процесс инквизиции
и осуждение Галилея (1633 г.)

Когда Галилей предстал перед трибуналом инквизиции за опубликование Dialogo, ситуация была совершенно иной, чем за 16 лет до этого.

На троне святого Петра сидел папа Урбан VIII — прежде дружественный Галилею кардинал Маффео Барберини. Теперь он считал себя оскорбленным и высмеянным в лице Симпличио (оставим открытым вопрос о том, насколько это было верно). Наверное, у Галилея и не было такого намерения, так как взгляды Симпличио и папы никоим образом не совпадали. Однако папа считал себя сильно задетым, ибо он явно решил если не полностью уничтожить своего прежнего друга Галилея, то хотя бы сильнейшим образом его унизить и самыми жесткими и решительными мерами создать устрашающий пример, так как церковь оказалась в опасности. Жертвами этого замысла наряду с Галилеем стали также осужденный позднее флорентийский инквизитор и в конце концов отрешенные от должности верные слуги папы Риккарди и Чамполи.

В то время интересы церкви явно не требовали особых мер в отношении Великого герцога тосканского.

Близкий к наукам и связанный с Галилеем кардинал Орсини к тому времени умер.  {76} 

Могущественный орден иезуитов избрал своими адвокатами отцов-иезуитов Грасси и Шайнера, по отношению к которым Галилей проявлял явное неуважение в ходе научной полемики — по отношению к Грасси в споре о кометах и по отношению к Шайнеру — относительно солнечных пятен. Орден несомненно оказал влияние на перемену папского мнения. После своего осуждения Галилей писал одному другу, что отец-иезуит Гринбергер сказал их общему знакомому следующее:

«Если бы Галилей сумел сохранить симпатии отцов Collegium Romanum, он продолжал бы жить во славе в этом мире».

Ход событий был следующим.

Спустя шесть месяцев после выхода в свет Dialogo в августе 1632 г. по распоряжению папы издатель получил приказ приостановить продажу этого труда. Издатель сообщил, что уже было продано 500 напечатанных экземпляров.

Комиссия Конгрегации Индекса, испрошенная в процедуре обвинения, установила следующие отягчающие вину обстоятельства:

Как было указано в этом документе, первые восемь пунктов могли быть ослаблены, если бы от книги проистекала какая-либо польза. Поэтому добавление последнего пункта обвинения было существенным.

Опираясь на результаты предварительного следствия, инквизиция начала судебное разбирательство против Галилея, причем делалась ссылка на встречу Галилея с кардиналом Беллармином 26 февраля 1616 года, когда по мнению Галилея речь шла об увещевании, а по мнению инквизиции — о формальном запрете. При этом инквизиция опиралась на уже упоминавшийся протокол от 26 февраля 1616 года, согласно которому кардинал предписывал Галилею впредь всецело и полностью воздерживаться от того, чтобы «новое учение каким бы то ни было образом проповедовать, защищать или его придерживаться». Папа сообщил через Риккарди тосканскому посланнику, что одного только нарушения Галилеем этого запрета уже достаточно, чтобы погубить его [В 9]. Кардинала Беллармина уже не было в живых, так что допросить его было невозможно.

Так начался собственно процесс против Галилея — с формального юридического обвинения, основанного на научном заблуждении.

23 сентября 1632 г. Священная коллегия приняла решение вызвать его в Рим на октябрь месяц на свой суд. Однако Галилей в то время уже лежал больной, что удостоверялось тремя врачебными свидетельствами. Его просьба об отсрочке поездки была встречена угрозами из Рима. И почти семидесятилетний старик должен был зимой совершить эту трудную поездку; в Рим попал он 13 февраля 1633 года. Он остановился там на вилле Медичи как гость тосканского посланника Франческо Никколини, который для него был, видимо, всегда добрым советчиком.

Во время процесса, начавшегося спустя два месяца, Галилей с 12 по 30 апреля 1633 г. и с 21 по 24 июня 1633 г. содержался в заключении во дворце инквизиции. Как узник он пользовался необычными привилегиями — занимал во дворце три комнаты, имел с собой слугу и мог даже получать провизию из тосканского посольства, а также переписываться с Никколини без контроля со стороны цензуры. У инквизиции не было  {78}  иного выбора, кроме как относиться к видному ученому с должным уважением.

Тактику Галилея можно охарактеризовать следующим образом. Он, очевидно, прибыл в Рим, полагая, что еще есть какая-то надежда защитить коперниканскую систему. Однако лишь только он увидел, сколь далеко заходят замыслы инквизиции, то пустил в ход политику отговорок и уверток, чтобы избежать возможных пыток или даже мученического конца. Если разобраться в документах процесса, в которых зафиксирован ход допроса, то видно, насколько трудно было инквизиции принудить его к ясным и влекущим осуждение высказываниям. Всякий раз допрос изобиловал противоречивыми высказываниями Галилея. Местами это было сплошное лавирование. В конце концов он, очевидно, понял, что существует лишь один выход — безграничная, можно сказать, почти ироническая покорность.

Когда ему разрешили 30 апреля 1633 г. покинуть дворец инквизиции, он, видимо, уже подумал, что его оправдали, тем более что Никколини пытался склонить к этому папу, все время выражая поддержку со стороны великого герцога Фердинанда II, который в 1621 г. стал преемником Козимо II и правил до 1670 г. Считая, что его доведенное до нелепости прямодушие не может не попасть в цель, Галилей даже сказал [В 3]:

«Дабы вернее подтвердить, что я не принимал на веру это проклятое мнение о том, что Земля движется, а Солнце покоится, ни что его принимаю, готов я дать еще одно отчетливое доказательство...» — он хотел добавить к Dialogo еще два дня, чтобы опровергнуть в них учение Коперника.

Эти маневры, вероятно, можно хотя бы отчасти понять, если учесть, что на скамье подсудимых был духовно сломленный, старый человек, испытывавший жестокие сомнения, с сильно подорванным здоровьем и страдавший от постоянных болей — следствий костного перелома. Галилей, наверное, думал, что на основании десятилетий предыстории его научных убеждений, которые он и пропагандировал устно, и отражал в печати, для потомков его позиция будет однозначно очевидной независимо от того, как он выручал себя в этот момент из беды.  {79} 

Во вторник 21 июня 1633 г. Галилею на последнем из четырех допросов под угрозой пытки, утвержденной папой 16 июня 1633 г. на заседании Конгрегации [В 9], инквизитором был задан казуистический вопрос, «упорствует ли (он) или упорствовал и с какого времени в том, что Солнце, а не Земля находится в центре мира, последняя же движется, в том числе совершает оборот каждые сутки» [В 3]. К концу этого допроса Галилей заявил:

«Я считаю, что более не упорствую в этом мнении Коперника после того, как мне сообщено приказание, дабы я от него отрекся. К тому же я здесь в Ваших руках, и делайте со мной все по Вашему усмотрению».

Когда же в последний раз от него потребовали истинного признания, он сказал:

«Я здесь для того, чтобы оказывать послушание, и, как уже было сказано, после свершившегося приговора в том мнении упорствовать не буду».

Заключение протокола гласит, что «во исполнение декрета от него ничего иного не может требоваться».

Суд вели десять кардиналов, назначенных папой инквизиторами в борьбе против ереси. Они вынесли следующий приговор, который Галилей должен был выслушать стоя в церкви доминиканского монастыря Санта Мария сопра ля Минерва [В 3]:

«Святейшим именем Господа нашего Иисуса Христа и преславной Богоматери и пречистой Девы Марии мы утверждаем, возвещаем, постановляем и объявляем сиим нашим окончательным приговором, который мы, состоя в Трибунале, при участии и с помощью достойных учителей теологии и докторов обоих прав как наших адвокатов в этом документе выражаем, касательно рассмотренного перед нами вопроса и вопросов между его милостью Carolus Sincerus, доктором обоих прав и фискальным прокурором настоящей Святейшей коллегии, с одной стороны, и тобой, Галилео Галилей, каковой в силу имеющегося здесь процессуально разобранного писания был обвинен, подвергнут расследованию и допрошен и в указанном выше сознался, с другой стороны, что ты, вышеназванный Галилей, в силу того, что обнаружилось на процессе и ты сам выше признал, перед сей Святейшей  {80}  коллегией себя под подозрение в ереси ставишь, а именно, что ты уверовал и упорствовал в учении, кое ложно и Священному и Божественному писанию противно и гласит, что Солнце есть центр земного круга и не движется с востока на запад. Земля же подвижна и не есть центр мира, и что сие мнение можно принять возможным и защищать даже после того, как оно было найдено и объявлено противоречащим Священному писанию, и что ты посему подпадаешь под все запреты и наказания, кои священными канонами и иными всеобщими и особыми установлениями против совершивших такого рода преступления определены и на них наложены. Сии прегрешения мы тебе отпускаем, лишь ты от чистого сердца и с нелицемерной верой от вышеназванных заблуждений и ереси и всего прочего ложного и противного слову католической и апостольской церкви отречешься, проклянешь их и предашь анафеме согласно формуле, каковая тебе нами будет предложена. Затем же, чтобы твое тяжкое и гибельное заблуждение и неповиновение не остались без наказания и чтобы ты впредь действовал с предосторожностью, прочим же чтоб это было примером, от подобных ошибок удерживающим, определяем мы, что книга «Диалог Галилея» да запрещена будет официальным распоряжением; тебя же осуждаем мы к тюремному заключению по всей строгости при сей Святейшей коллегии на срок, определяемый по нашему усмотрению, и накладываем на тебя спасительное покаяние в течение последующих трех лет произносить еженедельно один раз по семь покаянных псалмов, оставляя за нами право указанные наказания и покаяния умерить, заменить, полностью или частично отменить.

Сказано, возвещено и объявлено нами в приговоре, определено и присуждено, и сохранено нами за собой право, в настоящей или иной лучшей форме или образе, как это нам по праву возможно и должно».

Этот приговор, недостойный и враждебный науке по всей своей сути, был подписан семью из десяти кардиналов, принимавших участие в процессе. Отсутствуют подписи кардиналов Каспара Борджиа, Лаудивио Закиа и Франческо Барберини (племянника папы). Этот факт, за которым несомненно скрываются острые внутренние противоречия в Святейшей коллегии, исторически весьма знаменателен!  {81} 

После объявления этого приговора Галилей должен был, смиренно преклонив колени и с рукой на Библии, зачитать перед присутствующими предложенную ему формулу отречения [В 3]:

«Я, Галилео Галилей, сын покойного Винченцо Галилея из Флоренции, 70 лет от роду, доставленный лично на суд и коленопреклоненный перед Вашими Преосвященствами, высокопреподобными господами кардиналами, генеральными инквизиторами против ереси во всем христианском мире, имея перед собой священное Евангелие и возлагая на него руки, клянусь, что я всегда верил, верую ныне и с Божией помощью буду веровать впредь во все то, что святая католическая и апостольская римская церковь признает, определяет и проповедует. Но так как Святейшая коллегия по праву отдала мне приказание, дабы я полностью отрекся от того ложного мнения, согласно коему Солнце есть центр мира и неподвижно, Земля же не есть центр и движется, и дабы я названное учение ни признавать и ни защищать, ни каким-либо образом письменно или устно проповедовать не стал; и так как я, по возвещении мне, что указанное учение состоит в противоречии со Священным писанием, написал книгу и напечатал ее, в коей я это уже тогда проклятое учение разъяснял и весьма весомые основания приводил в его пользу, без того, чтобы добавить и противные доводы; так что посему я навлекал на себя тяжкие подозрения в ереси, а именно, что принимаю и верую, что Солнце находится в центре мира и неподвижно, Земля же не в центре и движется. — Посему, желая теперь снять с себя это по праву навлеченное тяжкое подозрение перед Вашими Преосвященствами и всеми католическими христианами, я с чистым сердцем и нелицемерной верой предаю анафеме и проклятию и отрекаюсь от названных заблуждений и ереси, как и вообще от всего прочего ложного и от всякой секты, враждебной названной святой церкви, а также я клянусь впредь ни устно, ни письменно не говорить и не утверждать ничего такого, из-за чего могло бы против меня подобное подозрение возникнуть, но если я встречу еретика или подозреваемого в ереси, то я укажу на него настоящей Святейшей коллегии либо инквизитору и епископу того места, где буду находиться. Кроме того, я клянусь и обещаю выполнить и полностью  {82}  совершить все покаяния, которые этот святой суд на меня наложил или еще наложит. И если мне случится перед кем-нибудь преступить эти обещания, заявления и клятвы (от чего избави меня Бог), то я предам себя всем покаяниям и наказаниям, определенным и предназначенным священными канонами и другими всеобщими и особыми установлениями для такого преступника. И да поможет мне Бог и святое Евангелие, на которое я возлагаю свои руки. Я, вышеназванный Галилео Галилей, отрекся, поклялся и дал обещание и принял обязательство перед высшей властью и для заверения таковой я передо мной лежащий акт моего отречения слово в слово произнес и собственноручно подписал.

В Риме в монастыре Минервы сего дня 22 июня 1633 года.

Я, вышеназванный Галилео Галилей, собственноручно присягаю».

Галилей коленопреклоненно присягал на том самом месте, где Джордано Бруно выслушал свой смертный приговор. И хотя сам Галилей был глубоко унижен, инквизиция добилась с помощью этого достопамятного показательного процесса лишь кажущегося торжества церкви. На деле стала лишь очевиднее зияющая пропасть между окаменевшей догмой и развивающейся наукой. Иначе и не могло быть, ибо церковь в этом судебном процессе выступила против научного прогресса, за которым стояли объективные законы развития общества.

На следующий день после оглашения приговора папа в порядке помилования заменил Галилею заключение в тюрьме инквизиции изгнанием, и тот мог вернуться во дворец посланника на виллу Медичи. Там должен он был, однако, жить в строжайшем уединении. Галилей униженно просил, чтобы ему позволили отбывать заключение не в Риме, а во Флоренции, но в этой просьбе было сначала отказано. Однако он получил разрешение ввиду свирепствовавшей во Флоренции чумы принять приглашение архиепископа Пикколомини, относившегося к нему по-дружески, несмотря на осуждение, и поехать в июле 1633 года в Сиену.

В конце 1633 года Галилею было разрешено переселиться в Арчетри под Флоренцией. Там в его распоряжении была усадьба. Вивиани сообщает, что в деревне  {83}  Галилей чувствовал себя прекрасно, там его часто посещали близкие друзья, которых он имел право принимать, однако только по одному.

Его Dialogo был включен в Индекс запрещенных книг. Происходил розыск уже проданных экземпляров. Еще в 1633 г. Галилею удалось переслать один экземпляр Dialogo своему очень интересовавшемуся этим трудом другу, кальвинисту Элиасу Диодати в Париж, так что этого не заметил священник, следивший за Галилеем. Целью было опубликование книги за границей без личного участия Галилея. Так как итальянский текст был там бесполезен, то потребовался перевод на общедоступный в те времена латинский язык. О нем позаботились три немецких протестанта — страсбургский эрудит Матиас Бернэггер вместе со школьным учителем из Гейдельберга Лингельсгеймом и математиком и астрономом из Тюбингена Вильгельмом Шикхардтом. Латинский перевод запрещенного труда вышел уже в 1635 г. в издательстве «Эльзевир» в Лейдене. Тем самым он был спасен для мира и для потомков. Dialogo оставался в Индексе запрещенных книг около 200 лет.

Осуждение Галилео Галилея произвело в тогдашней Европе ощущение шока, тем более что по распоряжению папы копии приговора были разосланы во все университеты и другие заведения. Этот акт навел на многих ученых страх перед церковью. Примечательно, что даже такого знаменитого ученого, как Декарт, это убедило проявить осторожность — отвергнуть коперниканскую систему и механику Галилея и изъять свой начавший печататься труд Le Monde («Мир»).

О процессе над Галилеем существует почти необозримое количество работ, подробный анализ которых здесь невозможен. Сейчас нецелесообразно уже спорить о подлинности протокола от 26 февраля 1616 г. и в связи с этим о формально юридической правомерности самого приговора.

Несомненно, что церковь, обладавшая в те времена всей полнотой власти, могла бы изыскать и другой путь, чтобы справиться с угрожавшим ее существованию учением Коперника и с его основным представителем — Галилеем.

Несомненно также, что Галилей, позднее в конфиденциальных письмах горько жаловавшийся на  {84}  несправедливый приговор, изменил своим научным убеждениям, которых он придерживался десятилетиями, хотя его отречение и можно рассматривать как чисто словесное.

Зададимся двумя вопросами. Во-первых, следует ли отождествлять, как это иногда делают, прагматическую линию поведения Галилея перед лицом инквизиции с бесхарактерностью или с предательством по отношению к науке? Во-вторых, зачем было бы Галилею бессмысленно жертвовать своей жизнью? Кому он принес бы этим пользу?

Отвечая на эти вопросы, следует принять во внимание следующее:

— признание, добытое под нажимом власти и под угрозой возможного мученического конца, явно является вынужденным, и совесть Галилея не могла быть им отягощена;

— спасши свою жизнь таким образом, Галилей обеспечил себе возможность дальнейшей научной деятельности, ценным плодом которой были его Discorsi;

— он находился под сильным психологическим давлением, особенно со стороны своей старшей дочери Вирджинии, переселившейся во Флоренцию еще до него и с 1613 года пребывавшей там в одном из монастырей, которая усердно заботилась о его душевном благополучии;

— он был убежденным католиком, практикующим все обряды, и хотел освободить церковь от ее научного заблуждения, что и привело его к острейшему моральному конфликту, причем в соответствии с господствовавшими в его столетие взглядами он не желал быть отлученным от общества верующих;

— Галилею как человеку было дозволительно проявить слабость из стремления сохранить жизнь, тем более что коперниканская система тогда была еще противоречива и отвергалась превосходящим большинством выступавших против нее духовных противников, так что еще полностью отсутствовала научная солидарность в собственном смысле слова;

— решающий плодотворный элемент для самокритичного исследователя в данной исторической ситуации — постоянные сомнения в правильности собственных результатов, что, с одной стороны, не должно уводить в агностицизм, но, с другой стороны, должно служить  {85}  рычагом, стимулирующим истинное творчество. Галилей не был свободен от таких сомнений, иначе он не был бы Галилеем. Яснее всего это выражено в его высказывании, относящемся к концу 1612 г., когда казалось, что кольца Сатурна внезапно исчезли:

«Как следует понимать такое необычное изменение? Может быть, обе меньшие звезды исчезли, как пятна на Солнце? Или Сатурн «пожрал своих детей»? Или все явление было в действительности обманом и иллюзией, и стекла все это время вводили в заблуждение и меня, и многих других, кто столь часто наблюдал вместе со мною? Возможно, пришло время ожить сгинувшим было надеждам тех, кто, ведомые более глубоким пониманием, постигли все заблуждения этих новых наблюдений и обнаружили их невозможность! Не знаю, что мне сказать в столь новом, столь странном, столь неожиданном положении. Краткость времени, беспримерность происшедшего, слабость моего понимания и страх впасть в заблуждение смущают меня до крайности».

Кроме того, стоит вопрос: пошла бы инквизиция тогда ввиду целого ряда внутри- и внешнеполитических факторов на то, чтобы действительно физически уничтожить старика Галилея, если бы он не отрекся от своих убеждений? Не помог ли Галилей своим отречением выйти церкви из ставшего крайне трудным для нее положения, освободив ее от необходимости приговорить к сожжению Галилео Галилея, прославившегося во всей Европе? Не была ли его капитуляция преждевременной?

Здесь невозможно продолжать анализ заданных вопросов, стимулирующих дальнейшие размышления, и нам хотелось бы лишь заметить, что не следует забывать при общей оценке качеств Галилея о другом, следующем труде его жизни — Discorsi и о том мужестве, с которым он передал его для опубликования за границей, что вновь ввело его в конфликт с церковными властями и тем самым обрекло на многие неприятности.

Создание Discorsi со всей ясностью показывает, что исследователь (здесь — Галилей), даже если ему по ходу дела приходится испытывать колебания и другие субъективные затруднения, снова приходит в своем процессе познания на верный путь, влекомый объектом исследования  {86}  — объективной реальностью. Конечно, необходимым условием при этом является то, чтобы исследование было по-настоящему научным.

Домашний арест и смерть в Арчетри
(с 1633 по 1642 г.)

С осуждения и помилования, заменившего заключение на домашний арест в вилле Il Giolello («Украшение») в поместье Арчетри под Флоренцией, начались последние восемь лет жизни Галилея. Сообщения о степени изоляции, в которой он содержался, противоречивы. Насколько печальной была жизнь Галилея в Арчетри, можно доподлинно узнать из одного его письма, направленного другу Элиасу Диодати в Париж [В 3]:

«В Арчетри я живу под строжайшим запретом не выезжать в город и не принимать ни много друзей одновременно, ни с теми, кого я принимаю, не общаться иначе как крайне сдержанно. Часто посещаю я близлежащий монастырь, где мои две дочери пребывали в монахинях, и я их очень любил, особенно старшую, исключительно духовно одаренную, наделенную редкой сердечной добротой и весьма ко мне привязанную. В пору моего отсутствия, кое она для меня почитала полным крайней опасности, здоровье ее было подорвано охватившей ее меланхолией, а затем, наконец, случилась с ней жестокая дизентерия, от которой спустя шесть дней, всего 33 лет от роду, она скончалась, оставив меня в глубочайшей скорби, усугубленной еще одной черной бедой. А именно, когда в сопровождении врача, посещавшего больную мою дочь незадолго до ее смерти и открывшего мне тогда, что ее положение непрочно и она даже едва ли, как это и случилось, доживет до следующего утра, возвращался я из монастыря, застал я здесь викария инквизитора, доверительно мне сообщившего о приказе, поступившем к инквизитору в письме господина кардинала Барберини: что я должен впредь отказаться от того, чтобы добиваться разрешения на свое возвращение во Флоренцию, иначе же меня снова вернут туда (в Рим), и прямо в тюрьму Святейшей коллегии. Таков был ответ на прошение, которое господин тосканский посланник переслал в письме этому трибуналу, когда я уже девять месяцев провел в  {87}  изгнании! И мнится мне, что из этого ответа можно заключить, что, по всей вероятности, теперешняя моя тюрьма заменена будет лишь на ту долгую и тесную, которая всех нас ожидает».

В тиши Арчетри Галилей завершил в 1636 г. новый труд своей жизни — Discorsi e dimostrazioni matematiche interno a due nuove scienze attenenti alia mecanica ed i movimenti locali («Беседы и математические доказательства о двух новых науках, механике и законах падения»). Соглядатаям оставалось лишь с недоверием наблюдать его усердие, но они не могли ему помешать, ибо тема его новой работы не противоречила запрету от 26 февраля 1616 года.

Рукопись первых четырех дней Галилей позднее посвятил своему прежнему ученику и другу в Падуе графу де Ноэлю, бывшему тогда французским дипломатом и многократно и настойчиво обращавшемуся к папе Урбану VIII по поводу смягчения надзора за Галилеем. Разрешение на опубликование Discorsi Галилей не мог получить ни в Венеции, ни в Богемии, ни где-либо еще в католическом мире [В 4].

Так случилось, что Галилей передал 16 октября 1636 г. свою рукопись графу де Ноэлю в деревне Поджи-бонзи под Арчетри, где они могли встречаться. Таким образом в обход цензуры Discorsi попали в Голландию. В 1638 г. труд вышел в издательстве «Эльзевир» в Лейдене. Для Галилея, который сам организовал вывоз своего труда за границу, это не было, конечно, неожиданностью, тем более что уже в мае 1636 г. он вел в Арчетри переговоры с Л. Эльзевиром о печатании книги. В это время Галилею было около 74 лет.

После того как ему в 1637 г. удалось открыть еще либрацию Луны — ее добавочное движение, позволяющее увидеть больше половины лунного диска, — Галилей ослеп — в июне 1637 г. на правый глаз, а затем и на левый. К декабрю 1637 г. он был совершенно слепым. Причины этой слепоты приписывают тому, что он проводил множество наблюдений Солнца без специального светофильтра.

Вивиани писал:

«...случились у него тяжкие истечения из глаз, так что спустя несколько месяцев совсем остался он без глаз — да, говорю я, без своих глаз, которые за краткое время

{88}

Рис. 4. Титульный лист Discorsi (1638)

увидели в этом мире более, чем все человеческие глаза за все ушедшие столетия смогли увидеть и наблюсти»

В связи с таким прискорбным состоянием здоровья друзья Галилея предприняли новые усилия добиться снисходительности папы. 13 февраля 1638 г. флорентийский инквизитор, в ведении которого находился Галилей, направил следующее письмо [В 3]:

«С тем, чтобы лучшим образом выполнить поручение Его Святейшества, появился я лично в сопровождении  {89}  постороннего врача, лица мне верного, безо всякого предупреждения у Галилея на его вилле Арчетри, дабы обследовать его положение. Менее думал я о том, чтобы получить тем самым возможность дать отчет о его болезненном состоянии, более же улучить момент бросить взгляд на его работу и занятия, коим он предается, дабы возыметь собственное суждение, мог ли бы он по возвращении во Флоренцию продолжать здесь распространять проклятое учение о двояком движении Земли, выступая в собраниях. Я нашел его, потерявшего зрение, совершенно слепым, хотя он и надеется на исцеление, ибо минуло лишь шесть месяцев, как образовалась у него катаракта, но врач ввиду его возраста считает недуг неизлечимым. К тому же у него тяжелая грыжа, постоянные боли в животе и бессонница, от которой, как он уверяет и подтверждают его домашние, он из двадцати четырех часов и одного не спит. Он и во всем прочем пришел в такое состояние, что походит более на мертвеца, чем на живого человека. Эта вилла лежит далеко от города, дорога к ней плохая, почему Галилей лишь редко, и то с большими трудностями и расходами, может получить помощь от врача. Его исследования прерваны из-за слепоты, хотя иногда он просит, чтобы ему читали; да и устно общаться с ним мало кто хочет, так как он может ввиду плохого состояния своего здоровья лишь жаловаться на свои болезни да говорить со своими редкими посетителями о своих горестях. Я полагаю также ввиду этого, что если Его Святейшество почло бы за благо склонить к нему свое бесконечное милосердие и пожелало бы ему разрешить проживать во Флоренции, то у него не нашлось бы возможности созывать собрания, да если бы и нашлось, то он настолько податлив, что, думаю я, для полной верности было бы совершенно довольно и строгого предостережения, чтобы держать его в узде».

Потрясающий документ!

На основании этого письма папа поручил генеральному инквизитору Фанано отдать распоряжение Галилею, что и было сделано 9 марта 1638 г. [В 3]:

«Его Святейшество желают Вам дозволить перейти из Вашей виллы в дом, которым Вы владеете во Флоренции, дабы там излечиться от Вашей болезни. Однако сразу по прибытии в город Вы должны направиться или быть

Рис. 5. Галилео Галилей в возрасте 77 лет. Гравюра Дж. Календи по портрету Сустерманса (Немецкий музей в Мюнхене). «Тот, кто хочет решать вопросы естественных наук без помощи математики, ставит неразрешимую задачу. Следует измерять то, что измеримо, и делать измеримым то, что таковым не является» (Галилео Галилей).

принесены в дом Святейшей коллегии, дабы там от меня узнать, что я Вам для Вашего блага должен указать и предписать».

Галилей сразу же воспользовался данным ему разрешением вернуться во Флоренцию. Здесь он получил от имени Святейшей коллегии предписание [В 3]:

«...под страхом пожизненного заключения в истинную тюрьму и отлучения от церкви не выходить в город и ни с кем, кто бы это ни был, не говорить о проклятом мнении насчет двоякого движения Земли».  {91} 

В качестве сиделки Галилею разрешили взять его собственного сына Винченцо, который с любовью ухаживал за отцом. Он должен был следить за тем, чтобы посетители задерживались у отца не слишком долго. Малейшее нарушение распоряжений инквизиции влекло за собой отмену этого «милосердия папы». Великий герцог Фердинанд II за все время лишь дважды посетил своего придворного математика, жалованье которому он продолжал выплачивать. О снятии наказания он не стал ходатайствовать. Однако Галилей все же пользовался скрытой симпатией при дворе во Флоренции, особенно у Франческо Никколини, которому мы прежде всего обязаны инициативой заказа Сустермансу написать портрет Галилея, ставший исторической реликвией.

Во Флоренции Галилей содержался под таким строгим домашним арестом, что мог лишь по специальному разрешению посетить на пасху для исповеди и причастия находившуюся вблизи его дома церковь. Состояние его здоровья не улучшалось. Во время пребывания Галилея во Флоренции к нему обратились Генеральные Штаты Голландии, которым он сделал предложение по поводу интересовавшей их проблемы точного определения местонахождения судов в открытом море на основе точного измерения времени затмений спутников Юпитера в разных географических точках, откуда следовали значения разностей долгот этих точек. В связи с этим отцу Кастелли, математику, все еще сохранявшему дружеские отношения с Галилеем, удалось получить доступ к своему учителю (в присутствии третьего лица). Рассматриваемый проект столкнулся, однако, с невозможностью построить в то время часы с большой точностью хода и поддающиеся транспортировке на судах. Но и после того как эти технические препятствия были устранены, «небесные часы» Галилея пришлось признать непригодными уже по другим причинам: как раз нерегулярность вступления ближайших к Юпитеру спутников в его тень привела к открытию Олафом Рёмером в 1616 г. конечности скорости света, в результате чего перемещение Земли по орбите за период с августа до ноября приводило к сдвигу в 10 минут.

Голландский посланник, который так и не добрался до Флоренции, переслал Галилею в знак благодарности через немецких купцов в подарок золотую цепь. Из страха  {92}  перед инквизицией Галилей не принял подарка, за что флорентийские инквизиторы выразили ему особое одобрение. Этот эпизод бросает свет на душевное состояние Галилея. В связи с этим заслуживает упоминания тот факт, что уже в мае 1635 г. Генеральные Штаты Голландии предложили Галилею кафедру в Амстердаме. Ответное письмо Галилея послужило толчком к возобновлению дискуссии об определении географической долготы.

В конце 1638 г. инквизиция распорядилась о возвращении Галилея в Арчетри. В этом проявилось, по-видимому, ее раздражение по поводу опубликования за границей Discorsi и обширной переписки Галилея с учеными многих стран Европы, свидетельствовавшей о его большом авторитете.

Не может быть сомнения, что Галилей оставался до самой смерти убежден в правильности коперниканского учения и что он всегда действовал до пределов своих возможностей. Это усматривается из многих документов того времени, если только уметь читать между строк. Его несгибаемая стратегия ясно видна из письма от 6 марта 1638 г., в котором он посвящает Discorsi графу де Ноэлю и где подчеркивает, что его труд попадет тем самым в верные руки и станет доступным во Франции друзьям и всем заинтересованным, подтверждая тем самым, что хотя он и молчит, но не сидит сложа руки. Он пишет далее [А 8]:

«...И пусть потому мой труд будет посвящен Вашему имени, к чему я стремлюсь не только из сознания полноты долга по отношению к Вам, но также — посмею сказать — той ответственности, которую Вы на себя берете, защищая мои взгляды против моих противников, и это снова ставит меня в ряды борцов. Так что я буду сражаться под Вашими знаменами...»

Эти слова и все, что происходило вокруг Галилея, доказывают, что его отречение было лишь вынужденным тактическим ходом. Что же касается стратегической линии, то здесь он был непоколебимо тверд.

Вокруг Галилея образовался круг преданных близких людей, продолжавших работать для прогресса науки как бы в осажденной крепости. Последнее письменное высказывание Галилея о системе Коперника было сделано в письме от 29 марта 1641 г. к Франческо Ринуччини  {93}  по инициативе последнего, который, несмотря на иезуитское воспитание, был восторженным поклонником Галилея и к тому же обладал правом дипломатической неприкосновенности как флорентийский полномочный посланник в Венеции. В этом письме Галилей в форме, по необходимости лояльной, однако явно имеющей иронический оттенок, пишет, что, хотя ложность системы Коперника и определенно установлена теологами на основании священного писания, так как все утверждения Коперника сразу же опровергаются одним лишь доводом о всемогуществе божьем, мнения Птолемея и Аристотеля еще более ложны, так как их неприемлемость доказуема. Несмотря на плохое состояние здоровья, Галилей не терял времени даром и после возвращения в Арчетри. Он готовил продолжение «Бесед», включающее еще два дня, и намеревался включить его в новое издание своего труда, который только что вышел в свет. Вивиани пишет [В 6]:

«И поскольку добрый наш Галилей был предельно измучен сильнейшими болями в членах, не дававшими ему ни сна, ни покоя, и особенно почти непереносимыми резями в веках глаз, а равно и иными слабостями, приходящими в преклонные годы, и от истощения многими трудами и бдением, то не смог он предать бумаге других своих трудов, которые в уме своем создал и упорядочил...»

Этим можно объяснить, что 5-й и 6-й дни ныне известных Discorsi были добавлены в оригинал постфактум и не прошли авторского редактирования.

Вивиани, наконец, сообщает нам о Галилее еще следующее:

«...напала на него постепенно изнуряющая лихорадка и сильное сердцебиение, от коих он за два месяца постепенно иссох, пока в среду, что была 8 января года 1642, в 4 часа ночи не скончался с философским и христианским достоинством в возрасте 77 лет, 10 месяцев и 20 дней...»

В последние месяцы жизни Галилея при нем кроме его биографа Вивиани и отца Кастелли был также его ученик Торричелли, тогда 33-летний, которого ожидала слава изобретателя ртутного барометра. Когда Торричелли было еще 24 года, он в первом письме к Галилею  {94}  заявил о своей принадлежности к «вере и секте галилеистов». Он наследовал место Галилея при дворе во Флоренции.

Хотя Галилей как добрый католик получил перед смертью причастие с благословением от папы Урбана VIII, на его погребение в освященную землю требовалось разрешение от церковных властей, так как приговор инквизиции оставался в силе. Галилею было отказано в погребении в церкви Санта Кроче во Флоренции, где он желал обрести последнее упокоение в своем семейном склепе, и по указанию Урбана VIII бренные останки Галилея были без всякой торжественности помещены в послушнический придел этой церкви. Задуманное великим герцогом возведение памятника не состоялось, так как он подавал бы «дурной пример для мира»,

«ибо Галилей за столь ложные и ошибочные мнения перед Святейшей коллегией предстал и этим самым как во Флоренции, так и во всем христианском мире этим проклятым учением большой скандал вызвал».

Лишь в 1674 г. Пьероцци, монах из монастыря Санта Кроче, отважился поставить надгробную надпись. В 1693 г. Вивиани в память о своем учителе установил у его дома бюст с соответствующей надписью.

12 марта 1737 г. прах Галилея перенесли в достойный его памяти мавзолей в церкви Санта Кроче, которая служит также местом последнего упокоения Макиавелли, Микеланджело и Витторио Альфиери. Тогда же по завещанию Вивиани был возведен и памятник, на который он оставил 4000 эскудо.

Другим местом, хранящим память о Галилее, является во Флоренции Музей физики и естествознания, в котором сохраняются как бесценные реликвии оригинальные инструменты ученого. Там же в 1839 г. была построена Tribuna di Galilei — мемориальный зал удлиненной формы с апсидой, в глубине которой установлена большая мраморная статуя великого естествоиспытателя работы Котоди.

Лишь в наше время драма Галилео Галилея получила более или менее достойное завершение. С понятным облегчением человечество в 1979 г., через 337 лет после смерти Галилея, узнало о заявлении, сделанном папой Иоанном Павлом II в Риме, что преследование ученого  {95}  римско-католической церковью было несправедливым. Было признано, что инквизиция силой вынудила Галилея отречься от коперниканского учения. Это заявление явилось первой официальной реабилитацией Галилея главой римско-католической церкви. Так была поставлена точка в «деле Галилея», в принципе, конечно, непоправимом.

Галилео Галилей был одним из величайших ученых в истории науки. Для того чтобы понять его и его вклад в науку, нужно рассматривать как единое целое и его эпохальные свершения, и противоречивость как его личности, так и его характера. При этом невольно приходят на ум слова Фридриха Шиллера о Валленштейне, полководце императора:

Уж вне любви и злобы всех сторон

В Истории струится его образ.

Поэтому мы вновь предоставляем слово первому биографу Галилея Вивиани, который последние три года жил с ним в тесном домашнем кругу и которому можно простить как ученику великого ученого умолчание о его недостатках зачастую при восторженном восхвалении старого и беспомощного учителя [В 6]:

«Что касается характера сего великого мужа, то был он жизнерадостного и дружелюбного рода, и особенно в его возрасте был солиден телом, среднего роста, от природы сангвинического и флегматического, но при этом довольно крепкого сложения, хотя оно и было весьма сильно ослаблено многими трудами, как духовными, так и телесными. Подвергался он также многим тяжким превратностям судьбы, ипохондрическим чувствам, а часто и приступам тяжелых и опасных болезней, вызываемых большею частию его постоянными бдениями при астрономических наблюдениях, в коих проводил он порой целые ночи. Кроме того, со своего 48-го года и до конца терпел он сильные боли и колики, особенно сильно ему досаждавшие при изменении погоды... В остальном же считал он наилучшим средством для наслаждения души и исцеления тела свежий воздух. Посему, возвратившись из Падуи, жил он почти все время вдали от городского шума Флоренции — либо в имениях своих друзей, либо в одном из соседствующих друг с другом имений, Беллосгуарде или Арчетри, где было ему тем любезнее, что  {96}  город представлялся ему тюрьмой для спекулятивного ума, деревенская же свободная жизнь, напротив, книгой природы, всегда лежащей открытой для глаз всякого, кто умственным взором хотел бы читать и изучать ее. Как он сам имел обыкновение говорить, буквы и алфавит, коими сия книга написана, суть геометрические предложения, фигуры и умозаключения, и они суть единственное средство для постижения бесконечных тайн природы. И потому он имел при себе немного, но исключительно хороших книг. И хотя он одобрял тех, кто читает все хорошее, что написано в философии и геометрии, дабы тем самым привести свой разум на такой же уровень, а возможно, и просветить и пробудить его к еще более высоким спекуляциям, однако говаривал, что, дабы войти в сокровищницу естественной философии, более всего подходят двери, кои открыты могут быть ключом разума благородных и любознательных душ. Будучи чрезвычайно расположен к покою и одиночеству, он при этом рад был иметь подле и вокруг себя благодетельных людей и добрых друзей, которые не упускали дня, чтобы его посетить и почтить всевозможными напитками и подарками. С ними он часто веселился за умеренной трапезой, был он и поклонником хороших вин из разных стран, коих всегда держал хороший запас из велико-герцогского погреба или откуда-либо еще. Имел он также обыкновение у себя в саду сам с особым вниманием и чрезвычайным прилежанием подчищать и подвязывать лозы. Равно имел он всегда большую охоту к земледелию, служившему ему не только лишь для приятного провождения времени, но и как возможность для философствования о плодотворящей силе и других чудесных деяниях всевышнего творца при взгляде на питание и рост растений... Скупость он ненавидел даже более, чем расточительство. И он не стоял ни за какой ценой, чтобы вести наблюдения и опыты и через них приходить к познанию новых удивительных вещей. Он был щедр в помощи нуждающимся и странноприимстве, особенно к тем, кто был превосходен в искусстве; он подавал им необходимую помощь и даже содержал в своем собственном доме, пока не обеспечивал им существование и работу. Я мог бы перечислить многих молодых людей из Германии, Голландии и других стран, упражнявшихся в живописи,  {97}  ваянии или ином искусстве, а равно и в математике и в разных иных науках...

В своих невзгодах он сохранял стойкость духа и переносил преследования со стороны противников с большим мужеством. Его легко было привести во гнев, но еще легче вновь умилостивить. В беседе был он всегда очень приятен, и когда говорил он о серьезных вещах, то произносил часто сентенции и глубокие мысли, в веселых же беседах не чужды ему были остроумные слова и блестящие выражения...»

Галилео Галилей сделал много изумительно ценного для физики и тем самым для всего естествознания, когда оно вырвалось из лабиринта схоластических заблуждений духа; он проложил путь научному методу органической связи эксперимента и — хотя еще ограниченной — теории. И что бы ни говорили о дурных сторонах характера Галилея или еще могли бы сказать о них, он все равно остается удивительной личностью. Можно лишь удивляться тому, с каким упорством он двигался по пути научного прогресса вопреки официально разрешенному учению, несмотря на процесс инквизиции, домашний арест, болезнь и прогрессирующую слепоту.

Научное наследство Галилея, содержащееся в его двух основных трудах

Введение

В предыдущих разделах мы рассмотрели в связи с эволюцией Галилея со студенческих лет до положения доцента и профессора, а наконец, и придворного математика также его научные достижения, выделявшие этого ученого из числа современников.

Мы увидели, чем он обогатил механику, говорили о его пропорциональном циркуле и о вкладе в гидростатику. Узнали мы о его технической одаренности. Наконец, мы познакомились с Галилеем как первопроходцем наблюдательной астрономии, самостоятельно сделавшим ряд оригинальных открытий или привнесшим решающий вклад в эту область науки (вспомним о спутниках Юпитера, поверхности Луны, структуре Млечного Пути, фазах Венеры, кольцах Сатурна, солнечных пятнах).

Ниже мы займемся подробнее двумя главными научными трудами Галилея, Dialogo и Discorsi, и выясним, что в них обладает непреходящей познавательной ценностью.

Dialogo (1632 г.)

Для правильной оценки Галилея как ученого на этапе создания им Dialogo нужно иметь в виду, что он вышел из школы аристотелевской физики и хотя прокладывал все новые и новые методические пути физического исследования, его мышление и представления были скованы аристотелевским подходом. Не следует забывать, что для Коперника, Галилея и Кеплера просто Солнце, а не Земля находилось в центре мира, который, если не считать некоторых туманных высказываний о бесконечности Вселенной, представлялся ограниченным сферой — совершенно в духе картины мира Платона и Аристотеля.

Отсюда следовало, что «естественное» в духе Аристотеля движение тел (например, их свободное падение)  {99}  в отличие от «вынужденного» (например, при бросании) должно совершаться по круговым совершенным орбитам. В качестве естественного немыслимым было прямолинейное движение, которое ведь должно было привести к столкновению тела с мировой сферой, однако именно при свободном падении к центру Земли у Галилея идет речь о прямолинейном движении.

Далее следует учесть, что, хотя Галилей и был в меньшей степени в плену аристотелевских представлений, чем Коперник, который исходил из чисто геометро-кинематической концепции движения, и хотя Галилей всегда утверждал, что тела падают под действием' тяготения, он все же никогда не смог подняться до четкой формулировки ньютоновского представления о силе тяжести. С его точки зрения, тела стремились в духе Аристотеля занять свое естественное положение с помощью круговых орбит — тяжелые тела в направлении центра Земли, легкие же в противоположном направлении.

Однако новое качество в мышлении Галилея по сравнению с аристотелевской физикой проявляется в том, что он решительно выдвинул на передний план эксперимент и тем самым значительно снизил возможности спекулятивного мышления. Если отвлечься от отсутствия точных данных о постановке опыта, количественных результатов измерений и анализа источников погрешностей, то он не ограничивается только описанием эксперимента. Он пытается (например, в законе падения) продвинуться до количественных высказываний, хотя и в рамках развитой к тому времени математики, которая обходилась еще без исчисления бесконечно малых и пользовалась не уравнениями, а лишь пропорциями для геометрического выражения математических соотношений.

В отличие от Галилея Кеплер проявлял прямо-таки непревзойденную тщательность при количественном учете результатов измерений (принадлежавших главным образом Тихо Браге), когда он, например, определял истинную геометрическую форму орбиты Марса. Если бы Кеплер не придавал такого значения точности, он, конечно, никогда не обнаружил бы, что орбиты планет — эллипсы. И все же в последующие столетия в качестве образца единообразного использования теории и эксперимента для разгадки тайн природы стала методика Галилея. Тем самым Галилей стал основателем научного  {100}  естествознания, и в частности физики, а в зародыше даже теоретической физики, основы которой заложили затем Христиан Гюйгенс и Исаак Ньютон.

Внимательно читая Dialogo, поражаешься диапазону остроумных наблюдений природы автором. И если он редко говорит об экспериментах, которые были специально поставлены для этого, то отсюда не следует делать вывода (как это обычно бывает), что эксперимент служил у него лишь для подтверждения готового теоретического представления. Так, он пишет Инголи [А 6]:

«Я поставил по этому поводу опыт, но прежде естественные соображения совершенно меня убедили в том, что это явление должно протекать как раз так, как оно и в действительности протекало».

Не следует заключать отсюда, что тем самым выражается принципиально аристотелевская точка зрения. Совсем напротив! Дело в том, что Галилей так много экспериментировал в своей жизни и столь пристально наблюдал природу, что мог часто довольствоваться мысленными экспериментами, исход которых был ему ясен (например, наблюдения в трюме судна). Поэтому никак не следует делать заключения из часто им используемых мысленных экспериментов о том, будто его мышление было прежде всего дедуктивным. Мы полагаем, что для Галилея было характерно излюбленное им сочетание индуктивного и дедуктивного методов и что в нем-то и состоит разгадка его деятельности как исследователя-первопроходца.

Что касается основного вопроса философии, то Галилей явно и неоднократно выдвигает на передний план объективное существование, а не человеческое сознание, становясь тем самым на позиции естественнонаучного материализма. Особенно четко это проявляется в следующем высказывании [А 7]:

«Меня уже в двух или трех местах удивило, что автор... в своих рассуждениях ... пользуется оборотом: таким образом данный факт согласуется с нашим разумом, в противном же случае для нас был бы закрыт путь к познанию того или иного обстоятельства или критерий философии стал бы хрупок, как если бы природа сначала создала человеческий ум, а лишь затем расставила вещи в соответствии со способностью нашего разума  {101}  постичь их. Но я скорее бы поверил, что природа сначала создала по своему разумению вещи и лишь затем человеческий разум с его способностью разгадывать, хотя и с большим трудом, некоторые из ее тайн».

Здесь будет невозможно даже приблизительно отразить все богатство мысли, заключенное в Dialogo. Поэтому те споры, которые ведут здесь Сальвиати, Сагредо и Симпличио и которые часто весьма многословны, мы сможем осветить лишь с точки зрения их научной сущности. Подробный разбор можно найти в обширной литературе.

Dialogo делится на четыре дня, которые очень упрощенно можно тематически разделить таким образом:

— первый день: подобие земного и космического мира;

— второй день: вращение Земли вокруг ее оси;

— третий день: движение Земли вокруг Солнца;

— четвертый день: приливные явления.

В действительности же основные мысли, наиболее близкие Галилею, и в особенности насчет коперниканской системы, пронизывают все четыре дня. Их нити по мере надобности вплетаются в ткань беседы.

Первый день

Сальвиати (Галилей) начинает этот день с изложения системы мира и учения о движении Аристотеля и ссылается на Платона, согласно которому человеческий интеллект должен быть подобен божественному разуму, поскольку ему доступна сущность чисел.

Сальвиати соглашается с Аристотелем в том, что мир имеет в своей основе законы и «подчиняется наивысшим и наисовершенным законам». Допускается, что прямолинейное движение невозможно (приводит к столкновению с мировой сферой!). Поэтому Сальвиати, совершенно в духе Аристотеля, выделяет круговое движение как самое идеальное. Также и ускоренное движение, в остальном понятое верно, описывается в чисто аристотелевских терминах. Поскольку Галилею еще не было известно понятие силы, движение подвижного тела ускоряется, «когда оно направляется в им выбранное положение».

В этом отношении примечательны рассуждения Галилея, в которых он с помощью наглядных примеров  {102}  описывал закон сохранения механической энергии, причем этого понятия Галилей, конечно, еще не знал.

Вот иллюстрация этой закономерности для случая свободного падения. В основу здесь кладется удивительная абстракция: пусть Земля пробурена по диаметру и в получившейся полости падает тело. Утверждается, что в принципе после этапов ускорения и замедления это тело должно вновь приобрести исходную скорость, которая, однако (и здесь делается совершенно правильное заключение), в действительности несколько изменится под действием сопротивления со стороны воздуха и других побочных причин.

Вот другой пример, относящийся к более раннему времени: пусть шар катится по желобу, состоящему из двух частей, по первой из которых он опускается, а по второй поднимается. Делается правильное заключение, что независимо от углов наклона шар вновь достигнет той же высоты, что в начале опыта.

Еще один аналогичный пример касается случая, когда шар скатывается по наклонным плоскостям с разными углами наклона и в конце концов испытывает свободное падение. Делается совершенно верный вывод, что шар всякий раз приобретает одну и ту же скорость, хотя на более пологой плоскости он затратит больше времени, чтобы пройти свой путь.

Галилей совершенно правильно описывает во всех этих примерах механическое движение в потенциальном поле силы тяжести, и даже шарообразную форму Земли он объясняет в принципе правильно, хотя он при этом, к сожалению, не располагал необходимым понятийным и математическим аппаратом, в частности не знал понятия потенциальной энергии. Какой же яркой путеводной звездой познания послужило созданное всего несколькими десятилетиями позднее Ньютоном ясное физическое понятие силы со всеми его последствиями!

Обсуждение фокусируется дальше в первый день на небесных телах, рассматриваемых под тем же углом зрения, что и земные. Тезис о сходстве земного и небесного мира, которого еще со ссылкой на Николая Кузанского придерживался Бруно, а сегодня трактуется как тезис о физическом единстве материи, прослеживается на протяжении всего Dialogo как основное предположение.  {103}  И это касается одного из главнейших элементов теории познания!

Центральный пункт этих рассуждений о космосе занимает Луна. Описываются многие наблюдения Галилея, вплоть до обнаружения пепельного света Луны, который объясняется как проявление отраженного от Земли света Солнца.

В целом первый день имеет явную философско-космологическую направленность. В нем содержится много фундаментальных шагов вперед по сравнению с позицией Аристотеля. К сожалению, Галилей остается в плену представления об идеальности кругового движения. Для физики же здесь существенны его высказывания о свободном падении и о качении шаров по наклонной плоскости.

Второй день

Второй день является подчеркнуто физическим. На примере движения поверхности Земли, происходящего вследствие ее вращения, Галилей разрабатывает здесь (ввиду отсутствия развитого математического аппарата, к сожалению, снова лишь на словах) два фундаментальных представления позднейшей физики — существование инерции и принцип относительности. Если отвлечься от того ложного аристотелевского взгляда, который разделял Галилей, что круговое движение обладает преимуществами перед прямолинейным, и который в дальнейшем вообще играет второстепенное значение, тем более что обсуждается-то на самом деле прямолинейное движение, то можно сказать, что Галилей уже верно понимал и выражал фундаментальную сущность этих обоих представлений. Затем он дает количественно правильную формулировку зависимости пройденного при свободном падении пути от времени.

После излияний на тему о нервах и ощущениях Сальвиати и Сагредо выдвигают тезис о том, что движение Земли как целого неощутимо для обитателей Земли и предметов на ней, которые совершают с ней вместе суточное движение. Доводом служит аналогия с плаванием на корабле и с протеканием явления относительно последнего, хотя обсуждение этой аналогии сильно сдобрено рецидивами аристотелевской терминологии.

Чтобы сделать отчетливее понятие инерции тел при их движении, которая охарактеризована как «неистребимо  {104}  запечатленное движение» и для которой позднее был введен специальный термин «инерция» (inertia), обсуждается свободное падение камня с вершины башни и свинцового шара с мачты корабля. Дело в том, что поскольку свинцовый шар упадет при движении корабля на то же место палубы, куда бы он попал, если бы корабль стоял на якоре, такое наблюдение не может ничего сказать о движении корабля. Аналогичная картина имеет место в отношении Земли, когда камень падает с вершины башни. В его падении никак не проявляется движение Земли. Тем самым теряет силу тот довод сторонников аристотелевской физики, что, если бы Земля двигалась, камень в своем падении должен был попасть куда-то далеко от башни, так как за это время Земля сдвинулась бы на значительное расстояние.

Примером идущего корабля Галилей пользуется в духе мысленного эксперимента, исход которого ему очевиден на основании имеющегося опыта. Замечательно, что такой эксперимент был и на самом деле проведен, но лишь после смерти Галилея отцом Гассенди в 1649 г. в гавани Марселя; корабль шел со скоростью 12 км/час, и мнение Галилея подтвердилось.

Ради физической корректности нужно добавить, что аналогия между вращательным движением Земли и прямолинейным равномерным движением судна не так уж хороша, ибо речь идет о двух принципиально разных системах отсчета. Правда, ввиду того что Земля вращается сравнительно медленно, эта аналогия оказывается достаточно корректной.

Далее Галилей еще развивает рассуждения, связанные с камнем и свинцовым шаром, включая в свой довод также облака, птиц, ветер и т. д. С этой же точки зрения рассматривается и меткость стрельбы из пушки.

В этом отношении представляет интерес и разговор об инерции прямолинейно и равномерно движущегося шара. Обнаруживается, что при исключении случайных внешних воздействий гладкий и твердый шар будет двигаться по наклонной плоскости вниз ускоренно, а вверх с замедлением. Сальвиати задает тогда вопрос, а что будет происходить, если не будет наклона ни вверх, ни вниз. Все соглашаются, что шар должен продолжать покоиться, если его просто положат на такую плоскость,  {105}  но если его толкнуть, то он не будет ни ускоряться, ни замедляться, ибо для этого нет оснований. И далее:

Сальвиати: «И сколько же времени должно будет после этого двигаться тело?»

Симпличио: «Пока позволяет протяженность этой плоскости, которая и не опускается, и не поднимается».

Сальвиати: «Так если бы эта протяженность была безграничной, то и движение по ней также ничем бы не ограничивалось, т. е. было бы вечным?»

Это знаменует собой и понимание, и формулировку закона инерции — однако с той оговоркой, что сразу же после этого Сальвиати снова возвращается в мир аристотелевских представлений, хотя он только что и совершенно правильно рассуждал о плоскостях.

Сальвиати: «Плоскость, которая не опускается и не поднимается, должна быть, следовательно, во всех своих частях равноудаленной от центральной точки. А разве в мире есть такие плоскости?»

Симпличио: «Да, их хватает. Возьмите хотя бы наш земной шар...»

Сальвиати: «Судно, идущее по спокойному морю, относится к числу таких тел, которые движутся по рассмотренного вида поверхности, без подъема и без спуска. Поэтому, если устранить все случайные и внешние воздействия, оно будет стремиться двигаться с однажды сообщенной ему начальной скоростью, непрерывно и равномерно».

Итак, ясно, что Галилей вводит здесь круговое инерциальное движение.

Однако в Dialogo речь идет лишь о прямолинейном движении, если не считать возражения Симпличио, вынудившего Сальвиати признать, что отрезок прямой является лишь приближением для дуги круга.

Окончательно от этого предрассудка впервые освободились переписывавшийся с Галилеем Бальяни (в 1639 г.) и Декарт, ясно высказавшие мысль о прямолинейности движения по инерции. Поэтому не все признают Галилея творцом закона инерции в его окончательной форме, хотя отрицать, что свойство инертности тел было обнаружено им, невозможно [С 3].

Это доказывается еще одним примером, который, вне всякого сомнения, касается закона инерции. Речь идет  {106}  о теле, помещенном в трубу, которое при определенной скорости вращения трубы выталкивается из нее и улетает. Сальвиати формулирует следующее утверждение:

«Запущенное таким образом тело испытывает побуждение двигаться по касательной к дуге, которую описывает запускающее его тело, а именно по той касательной, которая идет из точки, где запускаемое тело отделяется от запускающего».

Далее уточняется, что движение вдоль касательной следует понимать как прямолинейное, если отвлечься от искривления пути тяготением.

Этот пример убедительно показывает, насколько важна в истории науки четкая формулировка абстрактных понятий, с помощью которых удается давать применимые в самом общем случае формулировки закономерностей, не опирающиеся на конкретные примеры. Приоритет Галилея в открытии закона инерции не подвергался бы сомнению, если бы он ввел абстрактное понятие инерции и, отвлекаясь от подробностей, привносимых примерами, сформулировал бы свои утверждения в общем виде, как это сделал позднее Ньютон в своей I аксиоме движения (Lex prima):

«Всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не вынуждается приложенными силами изменить это состояние».

Однако мы считаем, что, несмотря на некоторые второстепенные моменты, Галилей физически верно определил сущность инерции, так что Lex prima Ньютона по справедливости называют законом инерции Галилея.

Заслуживает внимания и другое направление этой беседы, теснейшим образом связанное с инерцией тел, а именно (в современной терминологии) принцип относительности Галилея для механических явлений, уходящий корнями в существование свойства инертности у тел. По существу речь идет об отмеченном в двух примерах (падение камня с башни и свинцового шара с мачты) факте независимости протекания механического движения от (равномерного и прямолинейного) движения системы отсчета — Земли или судна. Если принять во внимание, что Галилею еще не было известно понятие  {107}  инерциальной системы, то можно утверждать, что он правильно понимал сущность такой взаимосвязи, позднее возведенной в ранг фундаментального принципа.

Следует отметить, что указанная независимость (т. е. одинаковый ход механических явлений) обеспечивалась бы при правильном задании начальных скоростей тел. Суть дела заключается в том, что при переходе от одной системы отсчета к другой, движущейся равномерно и прямолинейно относительно первой, скорости движущихся относительно этих систем тел складываются, но законы их движения в ньютоновской механике сохраняют свой вид.

Так как исчисление бесконечно малых, созданное прежде всего Лейбницем и Ньютоном, во времена Галилея еще не было известно, его формулировки не могли не быть чисто словесными.

Принцип относительности Галилея, который мог быть по-настоящему, математически, сформулирован лишь когда Ньютон открыл законы механики, был обобщен в 1905 г. Эйнштейном, сформулировавшим специальный принцип относительности, справедливый и для любых других физических процессов, за исключением гравитации.

Ввиду такой фактической общности специального принципа относительности картина протекания более широкого круга явлений также не должна зависеть от состояния движения системы отсчета. Не отмечает ли Галилей в своих остроумных наблюдениях уже и этого выходящего за рамки механики принципа (для частного случая специального выбора начальных условий)? Процитируем Сальвиати:

«В сопровождении приятеля закройтесь в возможно более обширном помещении в трюме большого судна. Захватите с собой мошек, бабочек и другую летающую живность; припасите также сосуд с водой и маленькими рыбками; повесьте еще ведерко, чтобы из него капала вода в другой узкогорлый сосуд под ним. Пока судно еще стоит на якоре, внимательно понаблюдайте, как с одинаковыми скоростями летают крылатые твари во все стороны в этом помещении. Заметьте, что рыбки плавают во всех направлениях, их не различая, а падающие капли все попадают в стоящий под ведерком сосуд. Бросая  {108}  приятелю какой-либо предмет, вам не нужно Прилагать большего усилия в одну сторону, чем в другую, если только иметь в виду одно и то же расстояние между вами. И если вы, как говорится, оттолкнетесь ногами одинаково, то одинаково далеко и допрыгнете независимо от направления. Будьте внимательны, чтобы во всех этих вещах хорошо убедиться и чтобы не оставалось никакого сомнения, что все именно так и происходит, когда судно стоит на якоре. И пусть теперь судно пойдет с какой угодно скоростью, но только пусть движение будет равномерным, без виляния в ту и другую сторону, и тогда вы не заметите во всех названных явлениях ни малейшего изменения. И ни из единого из них вы не заключите, идет ли судно или стоит на якоре. ...Причина такого согласия всех явлений лежит в том, что движение судна в равной мере передается всем находящимся на нем вещам, также и воздуху. Потому я при этом сказал, что нужно укрыться в трюме, ибо вверху, на открытом воздухе, сей воздух судну не сопутствует, и в некоторых из указанных явлений будут проявляться более или менее явные изменения».

Сагредо продолжает эту мысль:

«Хотя на море мне никогда не приходило в голову проводить служащие названной цели наблюдения, но я более чем уверен, что результат их будет тот, что указан. Так, например, еще я знаю, что в своей каюте я себя сотни раз вопрошал, идет ли судно или стоит, и много раз я, когда сильно задумывался, то принимал, что идет оно в этом направлении, когда на деле оно шло в противоположном. Итак, я всецело удовлетворен и совершенно убежден, что будут безрезультатны любые опыты, которые должны были бы указывать более против, чем за вращение Земли...»

Узнав об этом мысленном эксперименте, сразу же вспоминаешь фундаментальный мысленный эксперимент Эйнштейна со свободно падающей или ускоренной закрытой кабиной лифта, где наблюдатель не может локально отличить действие гравитационного поля от механизма ускорения. Как известно, именно этот принцип проложил путь от специальной теории относительности (1905 г.) к эйнштейновской общей теории относительности и теории  {109}  гравитации (1915 г.). Сколь поразительно схожи эти идеи, хотя между Галилеем и Эйнштейном прошло целых 300 лет!

Большое принципиальное значение имеет и еще один более ранний разговор о том, вращается ли Земля или вся Вселенная. В нем Сальвиати заключает, что, приняв за истину суточное вращение Земли вокруг ее оси, можно совершенно естественно объяснить сразу множество наблюдаемых небесных явлений и что тогда сами собой отпадают трудности, связанные с суточным обращением небесной сферы с закрепленными на ней неподвижными звездами.

И хотя Галилей хорошо знает об относительности суждения о движении, так как явно ссылается на лежащее в основе такого суждения окружение (систему отсчета), но в вопросе о том, вращается ли Земля или Вселенная, он однозначно высказывается за вращение Земли. А ведь рассуждая о механических явлениях на идущем корабле, он пришел к убеждению, что для протекания этих процессов безразлично, движется ли корабль или окружение. Однако при распространении такой идеи на совокупность неподвижных звезд ему кажется правильнее рассматривать как покоящуюся сферу этих звезд. Тем самым Галилей затрагивает проблему, которая и теперь еще сохраняет высокую степень актуальности, оставаясь надолго открытым вопросом фундаментальных исследований.

Он предвосхитил здесь идею, которую Эрнст Мах в 1883 г. развил дальше, придя к так называемому принципу Маха, и по сей день занимающему умы многих исследователей.

К концу второго дня дискуссия снова возвращается к вопросу о свободном падении. Говоря о времени падения пушечных ядер, Сальвиати, наконец, недвусмысленно утверждает, что при ускоренном движении прямолинейно падающих тел их пути, пройденные за последовательно одинаковые отрезки времени, соотносятся как целые нечетные числа, начиная с единицы. И он буквально формулирует следующее:

«Или также можно сказать: пройденные отрезки относятся друг к другу как квадраты времен».  {110} 

Вместе с представлением о том, что «все тела падают в вакууме одинаково быстро», которое, как это было замечено выше, имело свое начало уже у предшественников Галилея, этим исчерпывается содержание закона о свободном падении, если удовлетворяться описательной стороной явления и воздержаться от нахождения его причин.

Сообщают, что Галилей открыл закономерности свободного падения еще в 1609 г. Чтобы не иметь при этом дела с быстро протекающими процессами, типичными для свободного падения, он проводил опыты с желобом, который как бы смягчал тяготение. Он исследовал, как по желобу скатываются шарики, а время измерял с помощью водяных часов (измерение количеств воды, струйкой вытекающей из бака, т. е. сведение измерения времени к измерению объема). При увеличении угла наклона желоба мы подходим все ближе к явлению свободного падения, закон которого представляет собой естественную экстраполяцию.

Дальнейшая беседа касается, наконец, и вечно продолжающихся качаний очень тяжелого маятника при устранении всех внешних препятствий. Здесь Галилей снова верно описывает понятие сохранения механической энергии, основываясь на указании конечных точек движения, но, как и в первый день, не зная понятия энергии. По этому поводу хотелось бы снова и настойчиво подчеркнуть, как важна для познания природы разработка понятий, разумно приспособленных к ее закономерностям.

Подводя итоги, отметим, что второй день принес богатый урожай для физики, который можно охарактеризовать ключевыми словами: закон инерции, принцип относительности, законы падения.

Третий день

Третий день посвящен обращению Земли вокруг Солнца и строению Вселенной, являясь, таким образом, днем космической физики. Дискуссия сначала открывается подробным указанием на расстояния до Луны, Солнца и звезд. Проводится сравнение численных данных других авторов и собственных представлений Галилея. Кроме того, дается критический обзор пороков оптических приборов.

В этой дискуссии заслуживает внимания обсуждение  {111}  Галилеем явления параллакса для неподвижных звезд, возникающего вследствие движения Земли по орбите как изменение угла, в направлении которого видна данная звезда. Это явление играет фундаментальную роль при обсуждении правильности коперниканской системы. Как известно, эффект параллакса удалось впервые измерить в 1837—1838 г. Бесселю^*.

Затем разговор переходит к проблеме установления структуры Солнечной системы. Когда Сальвиати излагает представления Коперника, Симпличио находит их недостаточно ясными. Тогда Сальвиати идет на хитрость. Он предлагает Симпличио взять бумагу и карандаш и самостоятельно провести доказательство.

Сальвиати: «Пусть этот лист белой бумаги обладает неизмеримой протяженностью мироздания, так расположите же на нем его части и составьте их воедино так, как Вам подсказывает Ваш разум».

Земля и Солнце совершенно в духе классического сократовского доказательства изображаются как две отдельные точки. Теперь нужно расположить для начала Венеру, которая отходит от Солнца, самое большее, на 46° и никогда не оказывается в направлении, противоположном Солнцу (в противостоянии). Когда она вблизи Солнца выглядит ярче всего, то имеет вид серпа, а когда слабее всего — кружочка. Симпличио не остается ничего иного, как нарисовать орбиту Венеры с центром в Солнце.

Так как Меркурий держится все время еще ближе к Солнцу, то те же рассуждения требуют, чтобы его орбита проходила вокруг Солнца внутри орбиты Венеры.

Поведение Марса обнаруживает совершенно иную картину. Он может располагаться в части неба, противоположной Солнцу. На основании изменений яркости Марса в соединении (когда он находится в той же стороне, что Солнце) и в противостоянии, а также ввиду отсутствия у него фаз Марс должен двигаться вокруг Солнца и Земля должна находиться внутри его орбиты.

Подобным же образом Симпличио находит орбиты Юпитера и Сатурна. Что касается Луны, то ясно, что она движется вокруг Земли. Достигается также согласие  {112}  относительно расположения неподвижных звезд между двумя сферическими поверхностями, окружающими Солнечную систему. После этого Сальвиати остается только сказать:

«Ну вот, синьор Симпличио, мы и расположили небесные тела в точном согласии с системой Коперника, да к тому же Вы это сделали собственноручно... И если это так, что орбиты планет, а именно Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна, имеют Солнце в качестве своего центра, то тем более справедливо предположить, что неподвижно Солнце, а не Земля... И тогда Земле как телу, движущемуся между Венерой и Марсом, из которых Венера проходит круг за девять месяцев, а Марс — за два года, вполне уместно приписать обращение длительностью в один год, тогда как Солнце оставить покоящимся».

Важную роль среди доводов в поддержку коперниканской системы играет также Юпитер со своими обращающимися вокруг него спутниками — Медицейскими звездами. И не дано ли тем самым на небе для всех желающих видеть наглядного изображения миниатюрной планетной системы, причем с центром, который и сам движется? Эта аналогия повергала тогдашний ученый мир в изумление!

Дальнейший разговор касается множества тем, сосредоточиваясь, наконец, на шкале расстояний и размерах небесных тел. Здесь Галилей порывает с аристотелевскими представлениями о замыкающей Вселенную сферической поверхности, покрытой неподвижными звездами. Сальвиати высказывается так:

«Если бы теперь вся сфера неподвижных звезд стала единым светящимся телом, разве нельзя представить себе возможность найти в бесконечном пространстве столь удаленную точку, чтобы при взгляде из нее указанная светящаяся сфера казалась бы столь же малой и даже еще меньше, чем нам сейчас с Земли представляется одна неподвижная звезда? Так что оттуда мы приняли за весьма малое то, что сейчас и здесь называем неизмеримо большим».

Эта мысль, к сожалению, не находит продолжения в разговоре, и мы не сможем подробнее узнать, что думал  {113}  Галилей о строении Вселенной как целого. Однако он не считал себя связанным аристотелевскими представлениями, что видно из другого разговора этого же дня, касающегося теперь центральной точки мира:

Сальвиати: «И потому скажите мне, из чего состоит и где находится центральная точка, о коей Вы говорите». Симпличио: «Я понимаю под центральной точкой центральную точку Вселенной, мира, сферы неподвижных звезд, небес».

Сальвиати: «Я с полным основанием мог бы поставить на обсуждение вопрос о том, есть ли вообще в природе такая центральная точка, ибо ни Вы, ни кто-либо другой еще не доказали, что мир конечен и обладает определенной формой, а не просто бесконечен и безграничен. Я, однако, пока соглашусь с Вами в том, что мир конечен и ограничен сферической поверхностью, которая к тому же обладает центральной точкой. И тогда потребуется найти, что вероятнее: Земля ли находится в этой центральной точке или же какое-то иное тело».

Симпличио: «Что мир конечен, ограничен и шарообразен, стократно доказал Аристотель».

Сальвиати: «Все эти доказательства в основе имеют лишь то, либо это, либо ничего... Однако, чтобы не множить числа спорных вопросов, пусть уж пока мир будет конечен, а потому и будет возможно указать его центральную точку...»

Если еще принять во внимание высказывание Галилея в его письме Инголи [В 2]:

«Не известно ли Вам, что до сих пор не решено еще и, я думаю, что никогда человеческой наукой решено не будет, конечен мир или бесконечен?» —

то становится несомненным, что взял Галилей просто как основу для своих рассуждений аристотелевскую модель мира, но был способен мыслить шире и взвешивать иные возможности. Мир его представлений был богаче мира как Коперника, так и Кеплера. Это был несомненно великий философский ум.

Читая приведенные выше места из Dialogo, не следует упускать из виду, что Галилей, подвергаясь столь злобным нападкам за поддержку коперниканской системы, не хотел обременять себя еще и проблемой бесконечности  {114}  мира, особенно перед лицом того факта, что незадолго до этого был сожжен Бруно.

К концу третьего дня происходит еще знаменательная с физической точки зрения дискуссия об устойчивости земной оси. Явно будучи на основании приобретенного с вращающимся шаром опыта знаком с инерцией также и вращательного движения, Сальвиати утверждает, что земная ось, наклон которой к плоскости эклиптики достаточно правильно указывается равным 23,5°, остается все время параллельной самой себе и описывает цилиндр, в основании которого лежит образованная годовым движением Земли окружность.

Кроме того, третий день касается также места математики в науке.

В заключение геометрических рассуждений Сальвиати по поводу эффектов, связанных с наклоном земной оси к плоскости эклиптики, Сагредо высказывает мнение, что человеческий разум никогда еще не производил на свет более остроумной идеи. Он просит высказать свое мнение Симпличио.

Симпличио: «Если я должен откровенно высказать свое мнение, то могу сказать, что эти вещи представляются мне принадлежащими к числу тех геометрических тонкостей, за которые Аристотель порицает Платона, упрекая его за отход от здравой философии в пользу усердных занятий геометрией...»

Сальвиати не медлит с ответным выпадом:

«Я присоединяюсь к максиме этих Ваших перипатетиков, которые удерживали своих учеников от изучения геометрии, ибо никакая иная наука не может лучше, чем эта, обнаружить все их ложные заключения».

Галилей становится на позицию Платона, рассматривавшего математику как необходимую предпосылку для изучения философии. Как известно, при входе в Академию Платона были начертаны следующие слова: «Нет входа тому, кто нематематик»^*.

Галилею также принадлежит сравнение [А 6]:  {115} 

«[Книга природы] написана на языке математики, и буквы ее — треугольники, окружности и иные геометрические фигуры; без них человеку невозможно понять в ней ни слова».

Аналогично высказывался и Кеплер.

Итак, третий день, посвященный космогонии, характеризуется следующими главными пунктами: обоснование коперниканской системы и ее следствия, замечательные высказывания о возможной бесконечности и безграничности мира, высказывания о математике.

Четвертый день

В этот день в центре внимания стоит объяснение приливных явлений. Выше в разделе о защите коперниканского учения мы уже отмечали, что Галилей считал очевидным доказательством коперниканского учения существование прилива и отлива, ибо всякий, кто имеет глаза, может убедиться в их реальности. Поэтому Галилей хотел, чтобы и весь Dialogo носил заглавие, ориентированное на содержание четвертого дня. Однако именно этот день оказался в научном отношении самым слабым, так как теория Галилея для объяснения приливных явлений была ошибочной.

Галилей считал, что приливы и отливы являются необходимым следствием движения Земли. Он видел прототип морского бассейна в модели миски, наполненной водой, и полагал, что вследствие явления инерции при изменениях скорости должны возникать течения в воде, как это было бы с сосудом с водой на судне при замедлении его хода. Так как вода, не будучи твердым телом, не может быть жестко связана с Землей, это представлялось Галилею верным доводом в пользу его идеи. При этом Земля вкупе с Луной должна была вести себя как раскачивающийся маятник.

Остается лишь отметить, что верный взгляд Кеплера на приливные явления как результат воздействия Луны Галилей (который, впрочем, считал Луну связанной с Землей магнитной силой) объявил ложным, причем даже осуждал Кеплера:

Сальвиати: «Однако из всех значительных мужей, обративших свои размышления к этому удивительному явлению природы, удивляюсь я более Кеплеру, чем любому другому. Как мог он при своем свободном образе мыслей  {116}  и глубоком взгляде на вещи, да имея еще в руках учение о движении Земли, внимать с одобрением таким дикостям, как власть Луны над водами, скрытые качества, да и прочим сказкам для детей?»

Резюме

Оглядываясь на первый из главных трудов Галилея, отметим в нем следующие выдающиеся качества. Это труд с подчеркнутой натурфилософской направленностью, где описано едва ли поддающееся перечислению множество явлений природы и сделана попытка их согласования с коперниканской системой мира. Галилей предлагает словесное описание целого ряда новых по сравнению с аристотелевской физикой представлений. При этом в доказательствах используются геометрические фигуры, но читатель почти не встречает математических формул типа уравнений.

Discorsi (1638 г.)

В отличие от Dialogo, Discorsi написаны скорее в стиле учебника физики, к тому же первого вообще [С 4]. Многие авторы считают их самым главным трудом Галилея, так как здесь собрано воедино все, что сделал в физике этот мыслитель — первый физик-универсал. Хотя в заглавии указывается на механику и на законы падения, этот труд намного шире и глубоко затрагивает также математику, особенно в леммах теории множеств и геометрических построениях.

Как и Dialogo, он делится на четыре дня, но во втором издании после смерти Галилея сюда были включены из его наследия еще два дня.

По своей структуре этот труд также имеет вид дискуссий в дружеском кругу, причем первые пять дней в них участвуют уже известные нам из Dialogo собеседники — Сальвиати, Сагредо и Симпличио. На шестой день Симпличио отсутствует, так как он не смог сориентироваться в некоторых доказательствах, касавшихся учения о движении и о центре тяжести. Вместо него появляется Паоло Апроино, дворянин из Тревизо, посещавший лекции Галилея и бывший его другом в падуанский период.

Как и в Dialogo, в первые два дня споры ведутся на  {117}  итальянском языке. Третий и четвертый дни имеют особенно весомое содержание и построены по-иному — все три собеседника читают и обсуждают написанный по-латыни труд своего руководителя и «академика» (имеется в виду Галилей), который был известен с 1611 г. как Linceo, т. е. член Accademia dei Lincei в Риме. На итальянский язык переходят только при обсуждениях.

Здесь вообще невозможно дать перечень вопросов, на основании которого удалось бы проникнуть в обширный мир идей Галилея. Мы можем лишь попытаться извлечь из него то, что касается науки. Понятно, что в таком обширном итоговом труде жизни, как этот труд Галилея, встречается ряд ошибок, но мы их отметим лишь «на полях».

Главные цели Галилея раскрываются в его введении к третьему дню:

«Из очень древнего предмета выводим мы совершенно новую науку. Нет ничего более древнего в природе, чем движение, а о нем философы писали и редко, и мало. Однако я приобрел богатый опыт в отношении его особенных свойств, включая и весьма любопытные, хотя досель неизвестные и еще неустановленные. Так, говорят о некоторых из простейших законов, как, например, что естественное движение падающего тяжелого тела есть равноускоренное. В какой мере, однако, здесь имеет место ускорение, до сих пор не высказывалось; ибо, насколько я знаю, никто не показал, что отрезки, проходимые падающим телом в равные времена, относятся друг к другу как нечетные числа. Наблюдено было, что брошенное тело описывает определенную кривую; но что последняя есть парабола, не учил никто. И что это обстоит таким образом и еще многое другое, не менее достойное для познания, будет здесь мною доказано, и к тому, что еще сделать предстоит, путь будет проложен для создания весьма обширной и исключительно важной науки, начальные основы которой должна принести предлагаемая работа, проникнуть же в ее более глубокие тайны предстоит умам, кои меня превосходят».

Первый день

Из этого дня мы выделим лишь самые весомые пункты: математические рассуждения, свободное падение, качание маятника и изохронность, прочность подобным  {118}  образом устроенных машин, животных и растений гигантских размеров.

В области геометрии Галилей касается вопросов измерения площади и объема цилиндров, в особенности следующих проблем: поверхности цилиндров одинакового объема; объем цилиндров с одинаковой боковой поверхностью; круг, вписанный в многоугольники одинакового периметра.

Особенно привлекательны рассуждения Галилея из теории множеств о бесконечном и неделимом. Сальвиати начинает с утверждения:

«Вообще-то у меня есть одна странная мысль; я сначала повторю, что бесконечное в себе для нас непостижимо, как и последнее неделимое. Попробуйте же их соединить: если бы мы захотели составить линию из точек, то последние должны были бы быть бесконечно малыми, и потому нам пришлось бы сразу объять и бесконечное, и неделимое... Главное возражение, направляемое против тех, кто составляет непрерывное из неделимого, состоит в том, что если одно неделимое добавить к другому, это не приведет к делимой величине».

Дальнейшие размышления касаются того факта, что, хотя множество натуральных чисел (1, 2, 3, ...) так же бесконечно, как и множество их квадратов (1, 4, 9, ...), все же кажется, что существует больше натуральных чисел, чем квадратов. Сальвиати усматривает в конце концов выход в том, что непосредственное сравнение бесконечных величин невозможно.

Как известно, впервые подобные противоречия в теории множеств устранил Георг Кантор, введя свои основы теории множеств, которые, впрочем, сначала были отвергнуты даже его именитыми современниками и получили признание лишь постепенно. Сегодня мы знаем, что логическая ясность наступает при введении понятия мощности бесконечных множеств. Примечательно, насколько глубоко продвинулся в этой проблематике уже Галилей.

Анализ явления свободного падения тела начинается с опровержения уже изложенного ранее учения Аристотеля. Этот пункт настолько убедителен, что можно было бы подумать, будто Галилей опровергает Аристотеля с помощью чистой логики. Однако ниже читатель сразу же заметит, где в аргументацию входит эмпирика.  {119} 

Предположим, что Аристотель прав в своем утверждении о более быстром падении тяжелых тел, чем легких. Получается, что при объединении одного тяжелого тела с одним легким легкое тело при падении должно тормозить стремящееся быстрее падать тяжелое тело, так что такое составное тело должно падать медленнее, чем отдельно взятое тяжелое, хотя по предположению Аристотеля оно ввиду своего еще большего веса должно было бы падать еще быстрее. Значит, в этом предположении имеется логическое противоречие. Поэтому предположение должно быть ложно.

Мы уже сталкивались с таким построением раньше, когда обсуждали падающие кирпичи Стевина.

После того как он доказал противоречивость идеи Аристотеля, Галилей излагает свои новые представления, причем включает и случай падения в вязкой среде. Так как мы уже занимались выше этими вопросами, воздержимся здесь от их дальнейшего изложения.

Колебания маятника Галилей совершенно правильно тесно связывает с явлением свободного падения.

При этом весьма существенной и оригинальной была мысль, что характер движения при падении тела не изменяется, если ему дать возможность падать по наклонной плоскости или по дуге окружности, чего требует нить подвеса у маятника. Дуга окружности может быть просто представлена как последовательность отрезков прямых с непрерывно изменяющимся наклоном, что отвечает последовательности касательных плоскостей.

Это подало Галилею идею, что можно, используя наклонную плоскость, как бы замедлить быстротечный и потому с трудом контролируемый ход свободного падения и облегчить таким образом проведение точных измерений. Таким путем он смог подтвердить, что период колебаний маятника (по аналогии со временем свободного падения) не зависит от материала груза маятника. Далее он вывел известную закономерность, сводящуюся к пропорциональности этого периода квадратному корню от длины маятника. Однако Галилей не был, очевидно, достаточно аккуратен в своих экспериментах и без каких-либо оснований распространил этот закон также на большие значения угла отклонения маятника, при которых уже становятся необходимы поправки. Вот что говорит Сальвиати:  {120} 

«...взял я, наконец, два шара, один из свинца, а другой из пробки, причем первый был в сто раз тяжелее второго, прикрепил их к двум одинаковым тонким нитям длиной от 4 до 5 аршин и на них подвесил, после чего отклонил я оба шара из вертикального положения и одновременно отпустил, так что оба они стали описывать дуги окружностей одинакового радиуса — проходили через вертикальное положение и двигались дальше, возвращались тем же путем обратно; после же целых ста колебаний туда и обратно было ясно видно, что движение тяжелого тела настолько согласовалось с движением легкого, что ни за сто, ни за тысячу колебаний нельзя было заметить и малейшего различия. Они двигались как бы совершенно нога в ногу. Было, конечно, заметно влияние среды, оказывавшей сопротивление движению и значительно более уменьшавшей колебания шара из пробки, чем из свинца, но от того они не становились ни чаще, ни реже, и, даже когда проходимая пробкой дуга составляла всего 5 или 6 градусов, свинцом же — 50 или 60 градусов, оба эти шара укладывались в одно и то же время».

Уж за тысячу периодов Галилей должен был, конечно, заметить значительное отклонение в движении этих двух маятников!

Следует отметить в связи с этим, что лишь в 1673 г. Гюйгенс овладел математическим аппаратом, необходимым для того, чтобы доказать в своем труде Horologium osciilatorium («Маятниковые часы»), что утверждавшаяся Галилеем независимость периода колебаний от угла отклонения имеет место лишь для маятника, колеблющегося по циклоиде. Этот круг задач известен в математике как задача о брахистохроне; ее постановка была обнародована в 1696 г. Иоганном Бернулли, и эта задача была им же решена. Требовалось найти такую кривую, время падения по которой между двумя заданными точками минимально. Решение этой проблемы немедленно привело к возникновению совершенно новой ветви математики — вариационного исчисления.

Попытки Галилея и его сына Винченцо непосредственно использовать маятник в качестве инструмента для измерения времени (т.е. в качестве часов) не увенчались успехом. Удачная мысль использовать маятник в часах не в качестве периодически действующего двигателя,  {121}  а как регулятор для системы колес, приводимых в движение весом гири, является заслугой Гюйгенса. Действующие таким образом маятниковые часы явились плодом общих усилий этих ученых.

Другой центральный пункт первого дня составляют рассуждения Галилея о прочности машин разных размеров, но геометрически подобных друг другу. Эта дискуссия, посвященная теме, представляющей большую важность для техники, проходила очень живо. При этом собеседники пришли к согласию в отношении того, что при пропорциональном увеличении всех частей некоторой конструкции их прочность и устойчивость возрастают не в равной степени.

Не останавливаясь на этом вопросе, перейдем к близкой ему проблеме о поведении огромных животных и растений. Речь идет о тех пределах, которые природа ставит для роста размеров живых существ. Эта проблема и теперь сохраняет большую актуальность в биофизике, но уже с привлечением неравновесной термодинамики; как мы видим, к ее анализу приступил уже Галилей.

Кратко процитируем соображения Сальвиати:

«Разве не ясно, что при падении с высоты трех или четырех аршин лошадь переломает себе кости, тогда как с собакой при этом ничего не случится, как и с кошкой, если ее бросить с высоты даже восьми или десяти аршин, с кузнечиком, брошенным с вершины башни, или с муравьем, если он упадет с Луны?

Когда падают маленькие дети, они не повреждаются, пожилые же ломают руки и ноги. И так же, как более мелкие животные бывают сравнительно крепче и сильнее, чем более крупные, оказываются крепче и мелкие растения, так что я думаю, как и оба Вы, господа, понимаете, что дуб высотой в 200 аршин не может обладать ветвями, сохраняющими пропорции ветвей маленького дуба, и природа не может допустить, чтобы была лошадь размером в двадцать лошадей или великан вдесятеро больший, чем мы, если только это не будет чудо или не изменятся пропорции всех членов, особенно же костей, которые должны стать несравненно крепче, чем пропорционально увеличенные кости».

В заключение первого дня мы встречаемся еще с очень интересным с научной точки зрения вопросом о  {122}  конечности или бесконечности распространения воздействий, которым Галилей, очевидно, также уже занимался. В конце концов обсуждение сосредоточивается на скорости света. Оно так оригинально, а мысль Галилея о методе измерения этой скорости так остроумна, что хотелось бы воспроизвести самые важные высказывания:

Сагредо: «Какого же рода должна быть скорость света, какую величину ей следует приписать? Будет ли этот процесс мгновенным, моментальным — или он, как и всякое движение, требует времени? Доступен ли он опытному изучению?»

Симпличио: «Каждодневный опыт учит, что свет распространяется мгновенно...»

Сальвиати: «Тот же опыт, что я измыслил, состоит в следующем. Пусть есть два лица, и у каждого по горящему фонарю... так что каждый может рукою заслонять и открывать свет. Пусть они станут на небольшом расстоянии друг от друга и делают так... так что, когда один увидит свет у другого, он сразу же откроет и свой свет. И такие сигналы пусть будут повторены с обеих сторон многократно... Поупражнявшись так на коротком расстоянии, пусть оба лица разойдутся друг от друга на одну или две мили. И производя свои опыты ночью, пусть они внимательно следят, будет ли ответ на их знаки столь же быстро приходить, что и прежде, откуда и можно будет заключить, распространяется ли свет мгновенно».

Этот способ измерения кажется нам сейчас странным, так как мы знаем, что величина скорости света составляет 300 000 километров в секунду. Ясно, что такой эксперимент в земных условиях, о которых мог думать Галилей, не удался, но в космических масштабах его впервые использовал Олаф Рёмер в 1676 г. с помощью затмений спутников Юпитера.

Второй день

В математическом отношении доведение задачи о параболе до квадратуры весьма впечатляет. Не имея возможности говорить об этом подробнее, мы не можем себе отказать в том, чтобы воспроизвести здесь описываемый Сальвиати метод быстрого изображения параболы:  {123} 

«Эту кривую можно начертить разными способами, и я сообщу Вам лишь два самых быстрых. Один из них поистине удивителен, ибо я так быстрее, чем циркулем 4 или б окружностей различной величины, построю 30 или 40 парабол, ход которых не менее верен, чист и точен будет, чем тех окружностей. Вот у меня бронзовый шарик, совершенно круглый и не более чем орех. Если бросить его на металлическое зеркало, лежащее не совсем горизонтально, но с небольшим наклоном, и так, чтобы шарик, катясь по нему, слегка на него давил, то он опишет тонкую параболическую линию, которая будет более или менее вытянутой в зависимости от наклона металлической пластины. Этим же доказывается, что брошенные тела движутся по параболам, т. е. тот факт, который был открыт нашим другом вместе с доказательством, приводимым им в его книге о движении и которое мы при следующей встрече узнаем. Шарик же, который должен описать параболу, следует немного нагреть и увлажнить в руке, ибо тогда он оставит отчетливый след на металлическом зеркале».

Не напоминает ли этот практичный и в высшей степени оригинальный метод современную технику черчения?

Другим предметом обсуждения в этот день является закон рычага, открытый, как известно, Архимедом. Галилей развивает его далее, говоря о многих прикладных примерах. Наконец, он обращается к обширному исследованию прочности тел различной формы и из разных материалов на сгибание и растяжение.

Этот день дискуссий особенно интересен еще и экскурсом в логику, касающимся высказывания Аристотеля о нагруженном стержне:

Симпличио: «Действительно, я начинаю понимать, что логика, хотя она и является отменным средством в помощь диалектике, нас все же не приводит к открытию и к остроте мысли геометрии».

Сагредо: «Мне кажется, что логика учит нас, как выяснять, являются ли уже проделанные исследования правомерными, но чтобы она все их предопределяла и учила, как находить доказательства, в это я не верю...»

Третий день

Галилей дает здесь внушительный обзор своих представлений

Рис. 6. Маятник с переменной длиной нити подвеса. Иллюстрация из Discorsi (1638).

о движении, разделяя их на предложения, задачи, теоремы и пр. При этом тематика дня разбивается на две части, из которых первая касается равномерного, а вторая — равноускоренного (в поле силы тяжести Земли названного «естественно ускоренным») движения. Предлагаемые определения корректны, и полученные высказывания относятся к золотому фонду физики. Это главным образом квинтэссенция прежних результатов Галилея, которые были прежде всего уже сформулированы в Dialogo. Поэтому мы укажем здесь лишь на новые моменты.

Важнейшим из них, несомненно, является ясная и совершенная формулировка взаимосвязи между скоростью и временем:

«Равномерно или единообразно ускоренным является такое движение, при котором за равные времена скорость приобретает равные приращения».

и закон зависимости пути от времени при равноускоренном движении:

«Если тело падает из состояния покоя равноускоренно, то пройденные пути относятся к соответствующим временам как квадраты этих времен».

Из огромного числа конкретных примеров выберем иллюстративный случай маятника с переменной длиной нити подвеса, так как и здесь Галилей почти вплотную подошел к закону сохранения механической энергии. Как и в более ранних примерах, он правильно понимал ситуацию в конечных точках пути груза. Необходимым же для анализа промежуточных моментов понятием  {125}  потенциальной энергии он не располагал. Маятник с переменной длиной действует у него так, как это видно из оригинального рис. 6, а именно в процессе колебаний нить подвеса захватывается фиксатором, который реализуется как стержень, перпендикулярный плоскости колебаний, и становится новым центром подвеса маятника, который колеблется теперь по дуге меньшего радиуса. Результат опыта состоит в том, что, несмотря на изменение точки подвеса, груз маятника все равно поднимается до прежнего уровня, если пренебрегать трением о воздух. Сагредо в конце дня говорит с похвалой о своем академике:

«Воистину представляется мне, что наш академик может без всякого хвастовства и по праву приписать себе заслугу приобретения новых знаний об очень старом предмете. Сколь счастливо он из одного-единственного простого принципа выводит все это множество теорем, могу я лишь удивляться.

И как только этот раздел науки остался не затронут Архимедом, Аполлонием, Евклидом и многими еще иными математиками и знаменитыми философами, кои писали же о движении претолстые тома, и в большом числе».

Сагредо не забывает указать и на великие мысли, скрытые в третьей книге Евклида.

Какой иронией оборачиваются обращенные к Галилею резко критические слова Декарта, которого мы уже похвалили за точную формулировку закона инерции Галилея:

«Все, что он говорит о скорости тел, которые падают в пустом пространстве и т. д., не имеет под собой основания, ибо он должен был прежде определить, что есть тяжесть; и если бы он имел о ней верные знания, то он уже знал бы, что ее в пустом пространстве вовсе нет».

Насколько же выше стоял Галилей по своему физическому мышлению мира представлений даже своих прославленнейших современников!

Четвертый день

Построение этого дня аналогично предыдущему третьему. Главной темой является движение брошенного тела, для траектории которого Галилей получает параболу,  {126}  введенную Аполлонием. Дискуссия открывается с изложения совершенно фундаментального открытия Галилея, а именно представления сложного движения как результата сложения простых движений — здесь на примере движения брошенного тела как суперпозиции равноускоренного и равномерного движений:

«Если тело движется в горизонтальном направлении без всякого сопротивления, то из всего вышесказанного и подробно изложенного известно, что это движение равномерно и на бесконечной плоскости продолжается безостановочно. Если же последняя ограничена, а тело является тяжелым, то будет оно, достигнув конца горизонтальной плоскости, двигаться дальше, а к его равномерному и неуничтожимому движению присоединится то, которое вызвано тяжестью, так что произойдет составное движение, которое я назову движением брошенного тела. ...Тело, подверженное одновременно равномерному горизонтальному и равноускоренному движению, описывает полупараболу».

Эта цитата настолько богата содержанием, что говорит сама за себя, так что дальнейшие комментарии почти излишни. Хотелось бы только обратить внимание читателя на формулировку о равномерном и неуничтожимом движении на бесконечной плоскости, где по сравнению с Dialogo исчезло еще существовавшее там ограничение закона инерции круговыми орбитами. Мы считаем, что на этом основании за поздним Галилеем с полным правом должен быть признан приоритет и в верной трактовке закона инерции, включая и приведенный выше частный случай. Поэтому мы подтверждаем свое утверждение, уже сделанное при анализе второго дня Dialogo.

Далее в этот же день Галилей выводит из геометрии параболы некоторые выводы относительно высоты и дальности полета брошенного тела при различных углах возвышения. Здесь особенно интересно его заключение о том, что максимальная дальность полета снаряда достигается при угле возвышения 45°. Тем самым было теоретически подтверждено эмпирическое правило, найденное Никколо Тартальей почти за столетие до этого.

Сагредо мог лишь изумляться такому приложению теории:

Рис. 7. Парабола, полученная бросанием тела. Иллюстрация из Discorsi (1638).

«Сколь удивительна и восхитительна мощь неумолимых доказательств, и к тому же чисто математических! Я знал уже со слов бомбардиров о том факте, что из всех пушечных и мортирных выстрелов далее всего летят ядра, выпущенные под половиной прямого угла; они именуют его шестым делением угломера. Но понимание внутренней взаимосвязи обладает несравненно большим весом, чем простое уверение со стороны, и большим даже, чем результат многократно повторенного опыта».

Сальвиати в своем ответе дает глубокое обоснование ценности теории:

«Ваше замечание вполне справедливо; выяснение одного-единственного факта на основании его причин раскрывает для нас понимание и других явлений без необходимости возращаться к опыту. Это именно так и есть в настоящем случае, когда мы с помощью размышления пришли в знанию, что самый дальний бросок достигается при половине прямого угла...»

На рис. 7 галилеева парабола для брошенного тела приведена в оригинальном изображении.

Пятый день

В этот добавочный день речь идет об определении пропорциональности согласно Евклиду и Сальвиати и не говорится ничего особенно примечательного.

Шестой день

Главным предметом этого дня дискуссии является соударение тел. Хотя здесь и приводится ряд ценных соображений, Галилей все же не приходит к существенному продвижению в теории удара.

Взгляд на ньютоновскую и эйнштейновскую физику

Читая Discorsi, глубоко проникаешься удивлением, сколь обширен вклад Галилея в науку, сделанный им в глубокой старости и несмотря на перенесенное им осуждение со всеми его последствиями. В корне ложен образ Галилея, когда представляют, будто после своего отречения он преисполнился покорности или даже занимался самообвинениями как изменивший делу науки. Если учесть все обстоятельства, действовавшие в тогдашнем обществе и в полной мере влиявшие также на Галилея, то можно единственно утверждать, что Галилей знал, на что он идет. Его жизнь была жизнью создавшего целую эпоху исследователя и вместе с тем жизнью борца против догматической псевдонауки, и эта жизнь была преисполнена последовательности в проведении его научной линии:

Даже слепота не парализовала постоянной активности Галилея. Свое письмо самому верному другу Миканцио от 30 января 1638 г. он заканчивал словами:

«Так что я не прекращаю даже в охватившей меня темноте строить рассуждения по поводу то одного, то другого явления природы, и я не смог бы дать своему беспокойному уму отдыха, даже если бы пожелал того. Такое возбуждение мне очень вредит, ибо оно принуждает меня постоянно бодрствовать».

Галилей как сын своего времени субъективно в определенном смысле более тяготел к феодализму, чем к буржуазному обществу, что проявилось и при его переезде из Венецианской республики во Флоренцию, ко двору великого герцога. Однако несомненно, что объективно он сыграл роль сияющего маяка в общественной жизни. Как подчеркивает Кузнецов [С 5], «инквизиция осудила Галилея, так как наука в его руках стала мощной общественной силой, направленной против пережитков в общественных отношениях».

Рассматривая как Dialogo, так и Discorsi, мы снова и снова обнаруживали, что ставившаяся Галилеем проблематика в идейном отношении непосредственно ведет к  {129}  ньютоновской и эйнштейновской физике. Поэтому не хотелось бы завершать это изложение, хотя бы просто не указав на те фундаментальные вопросы физики, с которыми имеется такая взаимосвязь [С 12].

Известно, что впервые к количественной формулировке законов механики подойти смог только Ньютон, когда он создал аппарат математического анализа, отвечавший потребностям физики. Его Philosophiae Naturalis Principia Mathematica («Математические начала натуральной философии») создали основу для целой ньютоновской эпохи в физике. В этом труде ему удалось собрать квинтэссенцию всех фундаментальных физических знаний того времени. Он исходил из принципиальных основ физического исследования и начал с того, что сформулировал представления об основных для физики понятиях пространства и времени, в которых он усматривал абсолютные категории. Итак, он определил:

«Абсолютное пространство по самой своей сущности, безотносительно к чему-либо внешнему, остается всегда одинаковым и неподвижным.

Абсолютное, истинное, математическое время само по себе и по своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно...»

Основываясь на этих понятиях пространства и времени, Ньютон, который не желал «измышлять гипотез», построил свою физику. Лишь Эйнштейну удалось почти 250 лет спустя обнаружить, что эти представления о пространстве и времени являются неприемлемыми гипотезами.

Содержание ньютоновской физики состоит из трех аксиом механики Ньютона:

1. Закон инерции. Каждое тело, когда на него не действуют никакие силы, сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения. (О физическом авторстве Галилея в формулировке этого закона мы уже подробно говорили).

2. Закон движения. Движение тела подчиняется закону

где p = m_T dr/dt.  {130} 

(Здесь p — импульс, r — радиус-вектор тела, dr/dt — вектор скорости, b = d²r/dt² — ускорение, m_T — инертная масса и K — сила.)

3. Закон действия и противодействия. Действию всегда есть равное и противоположное противодействие.

Кроме того, сюда входит еще закон всемирного тяготения Ньютона:

(Здесь G — сила тяготения, γ — ньютоновская гравитационная постоянная, m_s и M_s — тяготеющие массы, r — радиус-вектор между двумя телами, r — абсолютное значение r.) Этот закон описывает силу тяготения, действующую между притягивающими друг друга тяготеющими массами.

Рассмотрим тело, обладающее инертной массой m_T и тяготеющей массой m_s, на которое действует сила тяготения со стороны одной отдельно взятой тяготеющей массы M_s. Тогда K = G, и уравнение движения принимает вид

иначе

Если учесть в этом уравнении вывод, принадлежащий главным образом Галилею, что ускорение тела при падении не зависит от массы этого тела, то мы придем к утверждению, что

m_s/m_T есть мировая постоянная,

так как в величину b не может входить никакая величина, характеризующая данное тело. Если включить эту мировую постоянную в состав ньютоновской гравитационной постоянной, мы будем иметь без нарушения общности

m_s = m_T

Итак, мы вывели фундаментальный факт равенства инертной и тяготеющей масс.

Уже в ньютоновской физике исследователи обратили

Рис 8. Две инерциальные системы отсчета, движущиеся относительно друг друга.

внимание на два принципиально разных типа систем отсчета, причем под системой отсчета следует понимать совокупность материальных объектов, к которым физики относят свои измерения:

1. Инерциальные системы, которые находятся в состоянии покоя или равномерного движения относительно системы неподвижных звезд.

2. Неинерциальные системы, находящиеся относительно системы неподвижных звезд в состоянии ускоренного движения (такова, например, вращающаяся карусель).

Рассмотрим теперь две инерциальные системы отсчета 2 и 2', движущиеся друг относительно друга со скоростью и, по необходимости постоянной. Тогда соответственно пространственные и временная координаты этих инерциальных систем будут связаны между собой преобразованием Галилея

r' = r – ut,

t' = t,

названным так в честь первооткрывателя представления об относительности (рис. 8). В согласии с представлениями Ньютона об абсолютности времени в обеих системах отсчета время одно и то же.

Далее перед физиком-теоретиком стоит вопрос, меняет ли свой вид или сохраняет его ньютоновский закон движения как фундаментальный закон природы, когда с помощью преобразования Галилея совершается переход от одной инерциальной системы отсчета к другой. Дифференцирование уравнений этого преобразования дает

Поэтому от закона движения в инерциальной системе Σ

мы приходим в системе Σ' к закону

Тем самым установлено, что ньютоновский закон движения форм-инвариантен (ковариантен) относительно преобразований Галилея. Этот факт констатируется в названном также в честь Галилея принципе относительности Галилея:

«В двух движущихся друг относительно друга инерциальных системах отсчета, связанных между собой преобразованием Галилея, ньютоновский закон движения имеет один и тот же вид».

Значит, никакая инерциальная система ничем не выделяется из других инерциальных систем. В уравнения движения не входит скорость относительно какой-либо инерциальной системы отсчета, которую можно было бы рассматривать как абсолютно покоящуюся относительно пространства и тем самым привилегированную.

В этом состоит самая характерная черта ньютоновской физики, достигшей огромных успехов за более чем двести лет своего существования как в земных, так и в космических приложениях.

К концу XIX столетия техника эксперимента в области электромагнитных явлений, и особенно в оптике, достигла такого высокого уровня развития, что физики были поставлены перед лицом удивительного факта, вытекавшего из результатов знаменитого опыта Майкельсона и анализа распространения света от двойных звезд, с определенностью указывавших на постоянство скорости света. Этот факт состоял в том, что уравнения Максвелла — основные уравнения при описании всех электромагнитных явлений — оказались не форм-инвариантными относительно преобразований Галилея в противоположность уравнениям движения ньютоновской механики, инвариантность которых была установлена выше.

В результате попыток устранить это противоречие между механикой и электродинамикой в 1905 г. Альбертом Эйнштейном была создана специальная теория  {133}  относительности; его предшественниками были Фойгт, Лоренц, Пуанкаре, Хазенэрль и др., которые, однако, по большей части не смогли освободиться от господствовавшей тогда концепции мирового эфира.

Непреходящей заслугой гения Эйнштейна было то, что он, исходя из глубоко философских соображений, поставил во главу угла принцип единства физики и добился согласия между механикой и теорией электромагнетизма. Он произвел последовательное обобщение принципа относительности Галилея и пришел к специальному принципу относительности Эйнштейна:

«В двух движущихся относительно друг друга инерциальных системах отсчета законы природы имеют один и тот же вид».

Если сравнить эту формулировку с выражением принципа относительности Галилея, обнаруживается то существенное различие, что принцип относительности Галилея относится только к механике, тогда как эйнштейновский принцип охватывает всю физику (исключая лишь гравитацию).

Зададимся вопросом, какие эпистемологические предположения должен был привлечь Эйнштейн для того, чтобы непротиворечиво реализовать свой принцип относительности. Об этом и пойдет теперь речь.

Эйнштейн подверг основательной критике ньютоновские концепции абсолютного пространства и абсолютного времени и пришел к выводу, что сами по себе пространство и время суть относительные категории, собственно же предметом и основой физического исследования является четырехмерный пространственно-временной континуум. Тем самым был сделан переход от 3-мерного к 4-мерному мышлению. Пассивной ареной, на которой протекают физические явления, стало пространство-время. При этом его геометрия постулировалась как псевдоевклидова, т. е. плоская, и пространство-время рассматривалось как предельно лишенное структуры и бесконечно протяженное. Пока что принципиально новым моментом по сравнению с ньютоновским пространством был переход от трехмерности к четырехмерности. В теории Ньютона абсолютное время играло роль абсолютного стандарта для всего мира, что находило свое отражение в уравнениях физики в том, что время было самостоятельным  {134}  параметром. Напротив, эйнштейновская релятивизация времени и его объединение с пространством привели к равноправию пространства и времени. В дальнейшем оба понятия должны были фигурировать в законах природы симметричным образом.

Эта фундаментальная идея должна была математически выражаться в том, что каждой системе отсчета следовало приписать свое собственное относительное время. Тем самым был получен ответ и на вопрос о противоречии, возникшем в результате опыта Майкельсона.

В своей знаменитой работе 1905 года «К электродинамике движущихся тел» Эйнштейну удалось вывести названные им в честь Лоренца преобразования:

которые описывают переход от одной инерциальной системы отсчета к другой.

Когда относительная скорость систем отсчета мала,

(u/c)² << 1,

преобразования Лоренца принимают вид

x' = x — ut, у' = у, z' = z, t' = t,

а это и есть преобразования Галилея, записанные через свои компоненты. Тем самым была обеспечена необходимая преемственность между физикой Эйнштейна и физикой Ньютона, причем в случае больших скоростей и высоких энергий последняя вырождается в слишком грубое приближение действительности.

Этот схематический набросок специальной теории относительности приводит нас и к кругу основных идей общей теории относительности [С 12]. Специальный принцип относительности Эйнштейна, подобно принципу относительности Галилея, ограничивается использованием инерциальных систем отсчета, т. е. систем, находящихся в состоянии равномерного движения. В течение почти 10 лет Эйнштейн работал над тем, чтобы снять это ограничение. В результате в 1915 г. ему удалось создать свою общую теорию относительности, справедливую при любых  {135}  типах движения систем отсчета. Ее сущность формулируется в общем принципе относительности Эйнштейна:

«Законы природы имеют один и тот же вид в произвольных системах отсчета^*.»

Так Эйнштейн освободился от понятия инерциальной системы отсчета.

Математическим аппаратом, позволяющим конкретно выразить эту всеобъемлющую теорию, является тензорное и спинорное исчисление.

Применение общего принципа относительности к механике и теории электромагнетизма не принесло Эйнштейну особых неожиданностей. Однако обобщение ньютоновской теории тяготения привело к открытию совершенно новых фактов о структуре пространства и времени.

Эйнштейн пришел индуктивным путем к заключению, что реальное пространство-время может быть не псевдоевклидовым, т. е. плоским, но искривленным в соответствии с законами римановой геометрии. Он исходил из тех соображений, что пассивная роль пространства-времени в специальной теории относительности не может давать полного выражения сущности пространства-времени как атрибута материи, но что структура пространства-времени должна быть сама следствием состояния движения материи, и обратно, состояние движения материи должно обусловливаться структурой пространства-времени. Эту обоюдную взаимосвязь он сумел математически выразить в своих знаменитых уравнениях гравитационного поля.

Для слабо искривленного пространства-времени, существующего в наших земных условиях, уравнения поля Эйнштейна переходит в указанное выше уравнение поля Ньютона. Тем самым преемственность сменяющих друг друга физических теорий обеспечивается и в этой области.

Теория относительности лежит в основе всех разделов  {136}  физики, так как их основные постулаты должны быть в конечном счете согласованы между собой. Большой успех был достигнут и в квантовой теории, когда Дирак сумел дать ее релятивистскую формулировку.

Особой областью приложения эйнштейновской теории является релятивистская космология, из которой мы черпаем сведения о структуре Вселенной как целого.

Бросая сегодня ретроспективный взгляд на физику, мы видим, что современность связывает с эпохой Средних веков цепь идей, в которой сверкают поистине бриллианты. Благодаря гению Галилея, Ньютона, Эйнштейна и многих других наука стала плодом цивилизации, находящимся на службе всего человечества.

Хронология

Литература

Содержание

Научно-популярная книга

Эрнст Шмутцер, Вильгельм Шютц

ГАЛИЛЕО ГАЛИЛЕЙ

Научный редактор Л. В Самсоненко

Мл. редактор И. А. Гревцова

Художник К. Баринова.

Художественный редактор М. Н. Кузьмина

Технический редактор И. М. Кренделева

Корректор Н. Н. Яковлева

И Б № 5859

Сдано в набор 30 07.86 Подписано к печати 4.03.87 Формат 84×108¹/₃₂. Бумага кн. журн. Гарнитура латинская Печать высокая Объем 2,25 бум л. Усл. печ. л. 7,56, Уч.-изд л 7,21 Изд. № 2/5064. Тираж 30 000 экз Зак 1499 Цена 35 коп

ИЗДАТЕЛЬСТВО «МИР» Москва, 1-й Рижский пер., 2.

Ярославский полиграфкомбинат Союзполнграфпрома при Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. 150014, Ярославль, ул. Свободы, 97.