7 января — дата в истории науки

Победа разума над суеверием

От редакции: сегодня православные христиане отмечают Рождество — светлый и добрый праздник. Если же всерьёз задуматься — то это традиция вспоминать легенду (а для многих это правдивая история) о рождении Спасителя. Легенда несёт людям высокий моральный смысл. Чувства верующих действительно искренни и чисты. Но есть и атеисты на белом свете, кому менее интересно это событие. А Рождество транслируется по всем СМИ и навязывается как всеобщий праздник (хотя у нас по конституции церковь вроде бы отделена от государства). Мы же вспомним о другой, менее известной, но более интересной дате — 7 января 1610 года Галилео Галилей открыл четыре крупнейших спутника планеты Юпитер. Это было торжество человеческого разума над мракобесами и клерикалами.

Было ли это связано с трудностями? Какие испытания прошёл за свой жизненный путь учёный, чтобы дать свет науки будущим поколениям?


Галилей принадлежал к знатной, но обедневшей флорентийской семье. Отец его, Винченцо, известный музыкант, оказал большое влияние на развитие и формирование его способностей. До 11 лет Галилей жил в Пизе, посещал там школу, затем семья переселилась во Флоренцию. Дальнейшее воспитание он получил в монастыре Валломброса, где был принят послушником в монашеский орден. Здесь познакомился с работами латинских и греческих писателей. Под предлогом тяжёлой глазной болезни отец взял сына из монастыря. По настоянию отца в 1581 Галилей поступил в Пизанский университет, в котором изучал медицину. Здесь он впервые познакомился с физикой Аристотеля, с самого начала показавшейся ему неубедительной. Он обратился к чтению древних математиков — Евклида и Архимеда. Архимед стал его настоящим учителем. Увлечённый геометрией и механикой, Галилей бросил медицину и вернулся во Флоренцию, где провёл 4 года, изучая математику. Результатом этого периода жизни Галилея было небольшое сочинение «Маленькие весы», в котором описаны построенные им гидростатические весы для быстрого определения состава металлических сплавов, и геометрическое исследование о центрах тяжести телесных фигур. Эти работы принесли Галилею первую известность среди итальянских математиков. В 1589 он получил кафедру математики в Пизе, продолжая научную работу. В рукописях сохранился его «Диалог о движении», написанный в Пизе и направленный против Аристотеля. Часть выводов и аргументация в этой работе ошибочны, и Галилей впоследствии от них отказался. Но уже здесь, не называя имени Коперника, он приводит доводы, опровергающие возражения Аристотеля против суточного вращения Земли.

Галилео Галилей, портрет 1635 г.

Галилео Галилей, портрет 1635 г.

В 1592 учёный занял кафедру математики в Падуе. Падуанский период жизни (1592-1610) — время наивысшего расцвета его деятельности. В эти годы возникли его статические исследования о машинах, где он исходит из общего принципа равновесия, совпадающего с принципом возможных перемещений (см. Возможных перемещений принцип); созрели его главные динамические работы о законах свободного падения тел, о падении по наклонной плоскости, о движении тела, брошенного под углом к горизонту, об изохронизме колебаний маятника. К этому же периоду относятся исследования о прочности материалов, о механике тел животных; наконец, в Падуе Галилей стал вполне убеждённым последователем Коперника. Однако научная работа Галилея осталась скрытой от всех, за исключением друзей. Лекции его читались по традиционной программе, в них излагалось учение Птолемея. В Падуе он опубликовал только описание пропорционального циркуля, позволяющего быстро производить различные расчёты и построения.

В 1609, на основании дошедших до него сведений об изобретённой в Голландии зрительной трубе, Галилей строит свой первый телескоп, дающий приблизительно 3-кратное увеличение. Работа телескопа демонстрировалась с башни св. Марка в Венеции и произвела громадное впечатление. Вскоре он построил телескоп с увеличением в 32 раза. Наблюдения, произведённые с его помощью, разрушили «идеальные сферы» Аристотеля и догмат о совершенстве небесных тел: поверхность Луны оказалась покрытой горами и изрытой кратерами, звёзды потеряли свои кажущиеся размеры и впервые была постигнута их колоссальная удалённость. У Юпитера обнаружилось 4 спутника, на небе стало видно громадное количество новых звёзд. Млечный Путь распался на отдельные звёзды. Свои наблюдения Галилей описал в сочинении «Звёздный вестник» (1610-11), которое произвело ошеломляющее впечатление. Вместе с тем началась ожесточённая полемика. Его обвиняли в том, что всё виденное им — оптический обман, аргументировали и просто тем, что его наблюдения противоречат Аристотелю, а следовательно, ошибочны.

Астрономические открытия послужили поворотным пунктом в жизни Галилея: он освободился от преподавательской деятельности и по приглашению герцога Козимо II Медичи переселился во Флоренцию. Здесь он становится придворным «философом» и «первым математиком» университета, без обязательства читать лекции.

Продолжая телескопические наблюдения, Галилей открыл фазы Венеры, солнечные пятна и вращение Солнца, изучал движение спутников Юпитера, наблюдал Сатурн. В 1611 он ездил в Рим, где ему был оказан восторженный приём при папском дворе и где у него завязалась дружба с князем Чези, основателем Академии деи Линчей («Академии Рысьеглазых»), членом которой он стал. По настоянию герцога Галилей опубликовал своё первое антиаристотелевское сочинение — «Рассуждение о телах, пребывающих в воде, и тех, которые в ней движутся» (1612), где применил принцип равных моментов к выводу условий равновесия в жидких телах.

Однако в 1613 стало известно письмо к аббату Кастелли, в котором он защищал взгляды Коперника. Письмо послужило поводом для прямого доноса на Галилея в инквизицию. В 1616 конгрегация иезуитов объявила учение Коперника еретическим, книга Коперника была включена в список запрещённых. Имя Галилея в постановлении не было названо, но частным образом ему было приказано отказаться от защиты этого учения. Он формально подчинился декрету. В течение нескольких лет он принуждён был молчать о системе Коперника или говорить о ней намёками. Единственным большим сочинением за этот период был «Пробирщик» (1623) — полемический трактат по поводу трёх комет, появившихся в 1618. В отношении литературной формы, остроумия и изысканности стиля это одно из наиболее замечательных произведений.

В 1623 на папский престол под именем Урбана VIII вступил друг Галилея кардинал Маффео Барберини. Для учёного это событие казалось равносильным освобождению от уз интердикта (декрета). В 1630 он приехал в Рим уже с готовой рукописью «Диалога о приливах и отливах» (первое название «Диалога о двух главнейших системах мира»), в котором системы Коперника и Птолемея представлены в разговорах трёх собеседников: Сагредо, Сальвиати и Симпличо.

Галилей перед судом инквизиции

Галилей перед судом инквизиции

Папа Урбан VIII согласился на издание книги, в которой учение Коперника излагалось бы как одна из возможных гипотез. После длительных, цензурных мытарств Галилей получил долгожданное разрешение на напечатание с некоторыми изменениями «Диалога»; книга появилась во Флоренции на итальянском языке в январе 1632. Через несколько месяцев после выхода книги Галилей получил приказ из Рима прекратить дальнейшую продажу издания. По требованию инквизиции он был вынужден в 1633 приехать в Рим. Против него был возбуждён процесс. На четырёх допросах Галилей отрёкся от учения Коперника и принёс на коленях публичное покаяние в церкви Maria Sopra Minerva. «Диалог» был запрещён, а Галилей 9 лет официально считался «узником инквизиции». Сначала он жил в Риме, в герцогском дворце, затем в своей вилле Арчетри, под Флоренцией. Ему были запрещены разговоры с кем-либо о движении Земли и печатание трудов. Несмотря на папский интердикт, в протестантских странах появился перевод «Диалога», в Голландии было напечатано рассуждение об отношениях Библии и естествознания. Наконец, в 1638 в Голландии издали одно из самых важных сочинений, подводящее итог его физическим изысканиям и содержащее обоснование динамики, — «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки…«.

В 1637 Галилей ослеп. Он умер 8 января 1642. В 1737 была исполнена последняя воля Галилея — его прах был перенесён во Флоренцию в церковь Санта-Кроче, где он был погребён рядом с Микеланджело.

Влияние Галилея на развитие механики, оптики и астрономии в 17 в. неоценимо. Его науч. деятельность, огромной важности открытия, научная смелость имели решающее значение для победы гелиоцентрической системы мира. Особенно значительна работа по созданию основных принципов механики. Если основные законы движения и не высказаны с той чёткостью, с какой это сделал И. Ньютон, то по существу закон инерции и закон сложения движений были им вполне осознаны и применены к решению практических задач. История статики начинается с Архимеда; историю динамики открывает Галилей. Он первый выдвинул идею об относительности движения, решил ряд основных механических проблем. Сюда относятся прежде всего изучение законов свободного падения тел и падения их по наклонной плоскости; законы движения тела, брошенного под углом к горизонту; установление сохранения механической энергии при колебании маятника. Галилей нанёс удар аристотелевским догматическим представлениям об абсолютно лёгких телах (огонь, воздух); в ряде остроумных опытов он показал, что воздух — тяжёлое тело и даже определил его удельный вес по отношению к воде.

Галилей в тюрьме

Галилей в тюрьме

Основа мировоззрения Галилея — признание объективного существования мира, т. е. его существования вне и независимо от человеческого сознания. Мир бесконечен, считал он, материя вечна. Во всех процессах, происходящих в природе, ничто не уничтожается и не порождается — происходит лишь изменение взаимного расположения тел или их частей. Материя состоит из абсолютно неделимых атомов, её движение — единственное, универсальное механическое перемещение. Небесные светила подобны Земле и подчиняются единым законам механики. Всё в природе подчинено строгой механической причинности. Подлинную цель науки Галилей видел в отыскании причин явлений. Согласно ему, познание внутренней необходимости явлений есть высшая ступень знания. Исходным пунктом познания природы он считал наблюдение, основой науки — опыт. Отвергая попытки схоластов добыть истину из сопоставления текстов признанных авторитетов и путём отвлечённых умствований, Галилей утверждал, что задача учёного — «… это изучать великую книгу природы, которая и является настоящим предметом философии». Тех, кто слепо придерживается мнения авторитетов, не желая самостоятельно изучать явления природы, он называл «раболепными умами», считал их недостойными звания философа и клеймил как «докторов зубрёжки». Однако, ограниченный условиями своего времени, Галилей не был последователен; он разделял теорию двойственной истины и допускал божественный первотолчок.

Одарённость Галилея не ограничивалась областью науки: он был музыкантом, художником, любителем искусств и блестящим литератором. Его научные трактаты, большая часть которых написана на народном итальянском языке, хотя он в совершенстве владел латынью, могут быть отнесены также к художественным произведениям по простоте и ясности изложения и блеску литературного стиля. Галилей переводил  изучал античных классиков и поэтов Возрождения (работы «Заметки к Ариосто», «Критика Тассо»), выступал во Флорентийской академии по вопросам изучения Данте, написал бурлескную поэму «Сатира на носящих тогу». Галилей — соавтор канцоны А. Сальвадори «О звёздах Медичей» — спутниках Юпитера, открытых им в 1610.