К 460-летию со дня рождения великого итальянского астронома, математика и философа
Вячеслав Катамидзе
Утром 22 июня 1633 года в Риме, в малом зале монастыря Минервы, состоялось важное заседание Святого собрания инквизиции, перед которым предстал старик с бледным лицом и дрожащими руками. Он со страхом смотрел на суровые лица собравшихся кардиналов, как бы пытаясь прочесть в них свой будущий приговор. Наконец в гнетущей тишине один из кардиналов поднялся со своего места и произнес: «От всех последствий он может быть освобожден только при условии, что с искренним сердцем и непритворной верой отречется от всей той ереси, которую он взлелеял, и проклянет эту ересь, а также любую другую ересь против Церкви, за которую будет осужден на пребывание в тюрьме инквизиции, пока она не сочтет его заключение достаточным».
Монотонный голос умолк. Кающийся пал на колени перед собранием и воззвал к Божественной помощи, поклявшись никогда больше не возглашать свои еретические учения. Он перечислил их, но главным, как подчеркнул суд, была его смехотворная идея, что Земля вращается вокруг Солнца. Затем дрожащей рукой кающийся подписал бумагу, в которой изложил все свои прегрешения. Но когда его выводили из комнаты, он пробормотал: «И все-таки она вертится!»
Этим человеком был Галилео Галилей – один из величайших мировых светил в области научных открытий.
Будущий ученый родился в феврале 1564 года в Италии, в городе Пиза. Он был сыном человека знатного происхождения. Уже с детства Галилео проявлял признаки острого ума. Получив начальное образование в монастыре, он в 17 лет продолжил учебу в Пизанском университете. Юноша намеревался посвятить себя медицине, но изучение трудов Евклида направило его мысли в другое русло. В восхищении от того, что он познает необычайные истины, Галилей отказался от медицины, а затем от элементарных работ по геометрии перешел к сочинениям Архимеда. Его мозг быстро усвоил их; его наблюдательность также была поразительной. Он заинтересовался господствующей тогда философией Аристотеля и с восторженностью восемнадцатилетнего юноши отмечал в ней ошибки и нелепости, уже тогда очевидные для него, и при этом считал, что распознавание ошибок великого философа – это его интеллектуальная победа. Он атаковал последователей теорий Аристотеля со рвением, граничащим с неосмотрительностью, а когда обнаружил, что они не внимают его рассуждениям, противоречащим устоявшимся аксиомам, обратился к прямому эксперименту.
В 1583 году, наблюдая за колебаниями лампы, подвешенной к крыше собора, он обнаружил ценность маятника для точного измерения времени, поскольку заметил, что каждое колебание одинаково во времени, независимо от его силы.
К этому времени относят и его работы по гидростатическому балансу. Но наибольший интерес он питал к математике и к 1588 году стал профессором, преподавателем этого предмета в университете. Именно тогда он провел свой знаменитый эксперимент на наклонившейся Пизанской башне. Одна из аксиом аристотелевской доктрины механики заключалась в том, что более тяжелое из двух падающих тел достигнет земли раньше другого и что их скорости будут пропорциональны их весу. Молодой философ высмеял это. Он утверждал, что все тела упадут с одной и той же высоты за одно и то же время, если их не будет по-разному тормозить сопротивление атмосферы.
Ученый собрал нескольких ведущих последователей аристотелевской философии и показал им, что он имеет в виду. Поднявшись на Пизанскую башню, он сбросил вниз два предмета разного веса. Собравшиеся внизу увидели, как два тела одновременно упали на землю. Но последователи Аристотеля приписали этот эффект некой неизвестной причине и остались непоколебимыми в преданности своему кумиру. А ведь Галилей на самом деле открыл важный принцип физики.
Его вынудили подать в отставку и удалиться во Флоренцию, но в 1592 году он был назначен профессором в университете в Падуе. К этому времени он уже стал известен всей Европе. В 1604 году Галилей, к удивлению многих почитателей, стал уделять все больше внимания астрономии. Началось это с того, что на небосклоне появилась новая звезда, которая привлекла внимание маститых астрономов. Одни из них говорили, что это просто метеорит, другие были озадачены. Галилей стал выступать с лекциями на эту тему. Он доказывал слушателям в битком набитых залах, что это не метеорит, а звезда, которая, как и другие неподвижные звезды, расположена далеко за пределами Солнечной системы.
Выступления Галилея привлекали тысячи людей. Порой они устраивали на улице настоящие бои, чтобы прорваться в зал, где выступал ученый. И тогда Галилей стал выступать на открытом воздухе.
Вот как описывал очевидец лекции такого рода: «Солнце палило на пересохшую землю и на огромную толпу людей. На возвышении стоял Галилей. Он был среднего роста, крепкого телосложения. Волосы у него были почти рыжие, развевающиеся на ветру. Он говорит громко, эмоционально, порой жестикулирует; на его лице отражаются все чувства, переживаемые им, когда он затрагивает наиболее важные темы. Его слушатели ловят каждое его слово, и когда он подходит к концу своей лекции, он берет на себя смелость упрекнуть их в том, что они проявляют такой энтузиазм по поводу малозначащего явления, в то время как они не обращают внимания на великие чудеса, которые постоянно представляются их взору».
Галилей был великим популяризатором науки. Он начал публиковать свои теории одну за другой. Он писал работы по механике и устройству мироздания, по звуку и речи, по свету и цвету. А 1609 году имела место поистине огромная сенсация. Галилей узнал, что ученые во всем мире пытаются создать оптический прибор, который обладает свойством приближать удаленные объекты. Он долго экспериментировал, пробовал снова и снова, и наконец ему в голову пришла идея. Он раздобыл два стекла – выпуклое и вогнутое – и поместил их в разных концах свинцовой трубки. Посмотрев в нее, он поразился полученному эффекту. Галилей создал телескоп, благодаря которому ученые могли теперь читать великую книгу небес.
Он привез новый инструмент в Венецию и представил его сенату, который наградил его пожизненным званием профессора Падуанского университета и повысил его жалование с пятисот двадцати до тысячи флоринов.
Усовершенствовав телескоп, Галилей начал делать одно открытие за другим. Они удивляли мир, вносили принципиальные изменения в науку, в первую очередь в астрономию. Он обнаружил хребты гор и глубокие впадины на поверхности Луны. Он исследовал бескрайние небесные просторы, обнаружил сорок слабых звезд в Плеядах, выделил четыре второстепенные планеты, вращающиеся вокруг Юпитера, и изучил первые изображения Сатурна и его колец.
Но эти открытия вызвали бурю протеста и повлекли за собой все те невзгоды, которые выпали на его долю. Галилей внезапно оказался в окружении недругов. Одни нападали на него, утверждая, что все эти открытия сделаны еще до него, другие стали говорить, что его учение еретическое.
В 1611 году Галилей отправился в Рим, где был принят с почестями. Недружелюбное отношение к нему пока было еще в зачаточном состоянии: принцы, кардиналы и прелаты спешили встретиться с гением эпохи. С помощью телескопа он показал им свое последнее открытие – пятна на поверхности Солнца.
Однако величие ума этого человека, его умение проникать в суть вещей и фанатичная любовь к истине раздражали его недругов. Он спорил и спорил – почти в духе бурных споров эпохи Возрождения! – со своими противниками. Он давал им возможность высказаться, а затем несколькими простыми словами наносил ответный удар, выставляя их идеи в самом нелепом свете.
Но тут пришел черед Церкви. В сущности, весь конфликт с Церковью возник из-за защиты Галилеем гелиоцентрической теории, в которой утверждается, что Солнце неподвижно, а Земля находится в движении вокруг него. В те времена верной считалась теория Птолемея, который учил, что Земля неподвижна, а все вращается вокруг нее в циклах и эпициклах. Гелиоцентрическая теория была предложена ранее Коперником, но без особых доказательств, и только когда Галилей увидел спутники Юпитера и движение солнечных пятен по лику Солнца, он смог выступить с защитой этой теории.
Поднялась небывалая буря протеста. Приверженцы системы Птолемея заявили, что теория Галилея противоречит Священному Писанию, и цитировали среди других текстов Иисуса Навина (Х; 12–13): «И солнце остановилось… посреди неба», а также Экклезиаста (I; 4–11): «И восходит солнце, и заходит солнце, и спешит к месту своему, где оно взошло».
Дискуссия становилась все более острой, и в 1615 году папа Павел V передал Галилею полуофициальное предупреждение. В следующем году теологи Священной канцелярии решили, что теория о том, что Солнце неподвижно в центре мира и что Земля совершает суточное движение вокруг него, является еретической. И Галилею запретили придерживаться, проповедовать и отстаивать запрещенную теорию.
Долгое время астроном вел свои наблюдения и работал молча. А затем опубликовал в 1632 году свой великий труд – «Диалог о двух главнейших системах мира». Книга произвела фурор, поскольку сочетала в себе оживленный и элегантный стиль с ясным и сильным научным изложением. Но она явно была написана вопреки запрету 1615 года, и, более того, теологи сочли, что она содержит карикатуру на Папу Урбана VI.
Продолжение последовало с очевидной неизбежностью. Галилей предстал перед инквизицией в Риме. В ответ на обвинения он признал свою защиту гелиоцентрической теории ошибкой. Галилей был приговорен к тюремному заключению, которое затем заменили строгим домашним арестом на его вилле в Арчетри.
Тут надо заметить, что среди кардиналов и прелатов было немало думающих людей, готовых согласиться с тем, что теория Галилея имеет право на существование, однако она явно шла вразрез с позицией теологов.
Несмотря на свою внешне мракобесную позицию, инквизиция относилась к Галилею с необычайной снисходительностью. Действительно, просвещенный кардинал Беллармин, принимавший видное участие во всем этом деле, писал впоследствии: «Я говорю, что если будет найдено реальное доказательство того, что Солнце неподвижно и не вращается вокруг Земли, а Земля вращается вокруг Солнца, тогда необходимо будет очень осторожно перейти к объяснению утверждений Писания, которые кажутся противоположными, и нам лучше сказать, что мы их неправильно поняли, чем объявить ложным то, что продемонстрировано».
Все это со временем и произошло. Но жизнь Галилея с момента окончания суда стала иной: теперь уже многие считали его еретиком. 1636 году он написал «Диалог о новой науке», содержащий отчеты о его ранних экспериментах и зрелых размышлениях по механике. В 1637 году он сделал свое последнее астрономическое открытие любопытных явлений в лунном круге, которые известны как либрации Луны. Спустя несколько месяцев он ослеп. Теперь и научные труды, и письма ему приходилось диктовать секретарю. В одном из писем говорилось: «Я полностью и непоправимо слеп. Эти небеса, эта земля, эта Вселенная, которую благодаря чудесным наблюдениям я увеличил в тысячу раз, времена, превосходящие представления прошлых веков, отныне сужаются до узкого пространства, которое занимаю я сам. Так это угодно Богу; следовательно, это будет угодно и мне». Его друг, священник Кастелли, написал, узнав о потере зрения Галилеем: «Самый благородный глаз, который когда-либо создавала природа, потемнел…» Но мужественный ученый не сдавался и продолжал свою научную работу. Он придумал способ использования маятника для регулирования часового механизма, и эту идею пятнадцать лет спустя реализовал голландский ученый Христиан Гюйгенс.В свои последние дни Галилей диктовал разработанные им теории о свойствах материи ученикам – Винченцо Вивиани и Эванджелисте Торричелли – и все еще боролся с тайнами вселенной, когда подхватил лихорадку и умер 8 января 1642 года на семьдесят восьмом году жизни.
Галилео Галилей был одним из величайших ученых. Главные его открытия произвели революцию в науке. Его раннее эссе о гидростатическом балансе, в котором он описал конструкцию инструмента и метод, с помощью которого Архимед обнаружил мошенничество, совершенное ювелиром при изготовлении короны царя Сиракуз Гиерона II, побудило людей проводить тысячи экспериментов. Его работы о центре тяжести в твердых телах, его эксперименты по магнетизму были новы и вызывали изумление. Его имя живо как имя астронома, который усовершенствовал телескоп-рефрактор и показал людям новые небесные миры.
Его развитие теории Коперника о том, что Земля вращается вокруг Солнца, привела к тому, что церковь ввела запрет на его работы, и это омрачило его жизнь. Его достижения в изучении механики и динамики были даже важнее, чем его астрономические открытия: у него был удачный метод применения математического анализа к физическим проблемам, а в своих работах над законами движения он проложил путь Ньютону.
Он произвел революцию в мире науки многими своими открытиями. Он открыл горы на Луне, звезды в Плеядах, спутники Юпитера, серп Венеры, кольцо Сатурна и пятна на Солнце. Все это, как и его теория плавающих тел, снова и снова вовлекало его в полемику. Он был великим ученым, сделавшим научную мысль ярким лучом, который освещал путь развития для всего человечества, путь развития мировой цивилизации.
