Наука Ренессанса. Триумфальные открытия и достижения естествознания времен Парацельса и Галилея. 1450–1630

Далее следовала большая иллюстрация столь милой сердцу гармонии: фигуру часто воспроизводят, но редко в достаточно большом масштабе, чтобы отдать ей должное. Кеплер всегда настаивал, чтобы орбиты были представлены в масштабе.

Современному читателю все это может показаться сущей чепухой; трудно понять, чем физическая суть этой взаимосвязи отличается от всего того, что Кеплер ранее отверг. Но сам Кеплер был в восторге и хотел лишь одного – более точных вычислений размеров орбит. Он был уверен, что взаимосвязь станет еще более очевидной, а это позволит ему отнести каждую планету к системе мира в целом, что раньше никому не удавалось. Для большей наглядности Кеплер даже поместил Солнце в центр своей Вселенной (вместо того чтобы сделать центром Вселенной центр земной орбиты, как Коперник), хотя это и означало возвращение экванта, математического инструмента, отвергнутого Коперником. Но решение Кеплера оправданно, поскольку благодаря ему он пришел к новым размышлениям о скорости планетарных движений в разных точках орбит, что, в свою очередь, позволило ему отказаться от экванта раз и навсегда.

Соответствие между кеплеровским решением космологической тайны и коперниковским определением размеров планетарных орбит было не таким близким, как хотелось бы Кеплеру. Чтобы получить более точную информацию, он стремился работать с Тихо Браге, даже если это означало временное подчинение собственного коперниканизма желаниям хозяина. Кеплер втайне надеялся, что у Тихо уже имеется вся необходимая ему информация, и был несколько растерян, убедившись, что есть только необработанные цифры, а почти все вычисления еще предстоит сделать, так что он не сможет немедленно заняться тем, что его интересует. Он не был против вычисления элементов орбиты Марса – ему нравилось заниматься вычислениями, а Марс (что весьма любезно с его стороны) стал быстро давать интересные результаты. Для начала он открыл, что Солнце и вся круговая орбита Марса лежат в одной плоскости (довод в пользу системы Коперника), пусть даже плоскость орбиты наклонена к эклиптической[184]. Чем дольше он изучал

Марс, тем больше открытий совершал, и еще больше предстояло совершить.

Кеплер не мог понять неравномерность движения планеты по орбите; ее скорость изменялась, не подчиняясь какому-либо известному закону. Она определенно не была одинаковой ни в отношении Солнца, ни в отношении собственной орбиты (круг, эксцентричный Солнцу), ни в отношении любой точки в пределах орбиты. Ошибка при этом не превышала восьми минут дуги (на такую ошибку Коперник не обратил бы внимания), но Кеплер знал, что наблюдения Тихо Браге точны, поэтому такая погрешность его не устраивала. Для проверки он попытался вычислить скорость Земли и обнаружил, что Земля ведет себя примерно так же. В общих случаях планеты двигались быстрее, приближаясь к Солнцу, и медленнее, когда удалялись от него. Но ни в одном случае не было никакого единообразия в перемене характера движения. Перед Кеплером теперь стояло две проблемы: как найти математическое выражение этого изменения и как объяснить его существование. Решение первой проблемы потребовало сложной математики с привлечением архимедова интегрирования, путем суммирования маленьких линий и участков. Но результат того стоил. Так появился на свет второй закон Кеплера (хотя автор никогда не выражал его в современной форме): радиус-вектор, проведенный от Солнца к планете, описывает одинаковые площади за одинаковое время (рис. 9). Математический вывод вместе с подробнейшими доказательствами занимает большую часть «Новой астрономии» (части III). Это было замечательное математическое открытие, касающееся планет, и, главное, оно допускало физический смысл. Ведь причина этой вариации должна заключаться в неотъемлемых свойствах планеты или центра мира. Кеплер считал, что в обоих случаях мог их выяснить.

Он уже задумался относительно возможной причины изменения планетарной скорости и задавал себе вопрос: нет ли какого-нибудь движущего духа или души (anima) в Солнце, как-то связанной со светом? Но вскоре Кеплер познакомился с концепцией Гилберта магнитных сил.

Рис. 9. Закон площадей Кеплера. Площадь треугольника SP₁P₂ равна площади треугольника SP₃P₄, где S – Солнце, а P₁,P₂, P₃,P₄ – положения планеты. Пунктирная линия – круг эксцентричный к Sc центром в точке С (центр эклиптической орбиты). Это близкое приближение к истинной эклиптической орбите, чей эксцентриситет здесь слегка преувеличен, даже для Марса

Много лет спустя в четвертой книге «Коперниканской астрономии» (опубликованной в 1620 г.) он объявил о своей зависимости от других ученых:

«Большинство моих доктрин я позаимствовал у других, но слава принадлежит мне: ведь я построил всю астрономию на коперниковской гипотезе мира; наблюдениях Тихо Браге и магнитной философии англичанина Уильяма Гилберта»[185].

Магнитная философия Гилберта теперь дала Кеплеру именно то, что ему было необходимо, чтобы объяснить подсчитанные вариации планетарных скоростей. Кеплер развил идею о силе (или «действующем средстве»), подобной магнетизму и обладающей силой притяжения. Магнитное притяжение было обнаружено в процессе экспериментов, и было известно, что оно может распространяться на большие расстояния. Его можно было привлечь для объяснения, почему движение планеты, приближающейся к Солнцу, больше и меньше, когда два тела находятся дальше всего друг от друга. Притяжение, вызываемое этим действующим средством, – это не просто сила, а истинное притяжение – на самом деле движение. Не то чтобы это движение осуществлялось без ограничения – все тела должны иметь сопротивление движению. Все планеты, как и Земля, по мнению Кеплера, также обладали квазимагнитным движущим средством. Побудительное действующее средство Солнца соединилось с движущим действующим средством планет, чтобы создать особые изменения скорости, характерные для орбитального движения. Существование магнитных сил в каждой планете, варьирующихся с размером планеты, объясняло таинственное свойство – тяжесть. Тяжелые тела стремятся к Земле не потому, что хотят занять свое естественное место, а из-за магнитного притяжения.

Теория разрабатывалась и детально уточнялась много лет; но уже в 1609 году в «Новой астрономии» было сказано, что Солнце, поворачиваясь вокруг своей оси, излучает свой магнетизм аналогично тому, как излучает свет, и при вращении создает нечто вроде воронки. Позднее в «Коперниканской астрономии» Кеплер выразился точнее. Он привел диаграмму, показывающую, как ориентация магнитных полюсов планеты, вращающейся вокруг Солнца (собственными полюсами которого являлись поверхность и центр), объясняет и орбитальный путь, и орбитальную скорость (рис. 10). Теперь у Кеплера было физическое объяснение математических законов. Его магнитное действующее средство было оккультной силой, и все планеты, бывшие магнетитами, одновременно являлись живыми телами.

Даже после нахождения математического закона планетарного движения и физического объяснения его существования оставалось разобраться с формой планетарной орбиты. Чем больше исследований проводил Кеплер, тем яснее ему становилось, что планеты не могут двигаться по идеальным круговым орбитам, эксцентричным Солнцу. Такие орбиты могли быть метафизически обоснованы, но они не соответствовали физической реальности. В «Новой астрономии» Кеплер (как обычно, дав читателю в предисловии краткое изложение своих взглядов) подробно описал причины, которые привели его к этому выводу, математические вычисления, его подтвердившие, и методы, которые он использовал, чтобы сформулировать новую гипотезу и доказать ее. На одном этапе (Кеплер никогда не избавлял читателя от описания своих мучительных раздумий) он подумывал об отказе от закона площадей, но дальнейшие утомительные вычисления показали, что он действует и что он несовместим с предположением об идеально круглой орбите. Эта несовместимость была особенно заметна на примере Марса, которому в лучшем случае нужна была орбита с намного большим эксцентриситетом, чем у Земли[186]. Используя закон площадей, Кеплер сумел вычислить расстояние Марса от Солнца в разных точках орбиты. Из этого неоспоримого свидетельства, перед лицом древнего предрассудка о круговом движении, который ни Тихо Браге, ни Галилей никогда не подвергали сомнению, Кеплер сделал следующий вывод:

«Ясно, что орбита планеты не круглая; она сжимается по бокам и снова расширяется до амплитуды круга в перигее. Такая форма называется овалом»[187].

Находился ли Кеплер, сознательно или бессознательно, под влиянием гипотезы Тихо Браге о том, что кометы могут двигаться по овальным орбитам? Или, как и Тихо Браге, он пришел к такому заключению на основании аналогичных свидетельств?

Рис. 10. Кеплеровское объяснение эллиптической орбиты с использованием магнитных сил. Когда планета вращается вокруг Солнца против часовой стрелки, его два магнитных полюса сохраняют одинаковую ориентацию по отношению к орбите. В точках А и D, равноудаленных от Солнца, планета не имеет тенденции ни к приближению, ни к удалению от него. Когда планета движется от А к D (как в В и С), притягивающий полюс находится ближе к Солнцу, а планета поэтому стремится приблизиться к нему; когда она движется от D к А (как в Е и F), отталкивающий полюс ближе к Солнцу, и планета стремится удалиться от него. Отсюда эллипс

Как обычно, Кеплер не удовлетворился теоретическими рассуждениями – ему было необходимо найти физический смысл. В этом случае, считал он, отклонение от круга может объясняться результатом влияния магнитной силы Солнца, которая изменяется в зависимости от расстояния и является самой сильной в перигее (когда планета ближе всего к Солнцу). Магнитная сила воздействует на планету, вращающуюся по кругу под влиянием своего собственного движущего средства, и в результате получается овоид (яйцевидная фигура).

Овоид оказался весьма упрямой кривой. После множества бесплодных попыток Кеплер воскликнул: «Ах, если бы наша фигура была эллипсом! Ее можно было бы описать с помощью метода Архимеда»[188]. Но все оказалось не так просто, и он продолжал упорно трудиться, стараясь рассчитать овоид, принимая каждый его край за идеальный эллипс. Но только расчеты, проведенные им таким образом для Марса, не согласовывались с наблюдениями. Не важно, какую комбинацию эллипсов он использовал для максимального приближения к овоиду, – проблема казалась нерешаемой. Наконец, после нескольких лет бесплодных попыток Кеплер решил, что все дело в конкретном овоиде, который у него получился. Вероятно, фигура ошибочна, и надо испробовать другую, пусть даже это означает, что все расчеты надо начинать заново. Первый же эллипс, который он испытал, продемонстрировал числовое соответствие, которое, казалось, оправдало использование эллипса; но только и на этот раз Кеплер потерпел поражение, теперь из-за арифметической ошибки. Впору было прийти в отчаяние.

До сих пор Кеплер использовал эллипсы как инструменты для аппроксимации. Неожиданно ему пришло в голову, что, если (как и должно быть, согласно его теории «магнетизма») Марс колеблется на диаметре эпицикла, двигаясь вокруг Солнца («классическая» концепция), кривая в результате будет именно эллипсом. Удивленный собственной глупостью, не позволившей ему сразу увидеть, что и физические идеи, и используемая геометрия подталкивали к одному неизбежному выводу, Кеплер вернулся к расчетам и сразу нашел ошибку в арифметике, не позволившую ему достичь успеха раньше. В качестве еще одной награды он обнаружил, что в действительности не может быть никакой другой кривой, кроме эллипса (с Солнцем в одном фокусе), которая бы соответствовала имеющейся информации и одновременно согласовывалась с законом площадей[189].

Удивление Кеплера и его предыдущее отрицание эллипса как возможной орбиты, а не инструмента для вычислений не является таким невероятным, как может показаться на первый взгляд. Конические сечения в XVI веке были еще плохо изучены. Сам Кеплер жаловался: «Много ли математиков одолели «Конические сечения» Аполлония Пергского?»[190] Только спустя восемьдесят лет Ньютон посоветует будущему читателю его «Математических начал натуральной философии» (Principia) ознакомиться с трудом Аполлония для лучшего понимания астрономической теории. Даже Кеплер, чрезвычайно довольный своим решением, не был уверен, что понял физический смысл эллипса так же уверенно, как физический смысл эксцентрической окружности, поскольку слишком много элементов было чисто геометрическими. Действительно, в одном фокусе было Солнце, но другой был пуст, как и центр. Однако наблюдения и вычисления не могут лгать, и Кеплер похвастался:

«Путем трудоемких демонстраций, выполнив множество расчетов, я открыл, что путь планеты в небесах – это не круг, а овал – совершенной формы эллипс»[191].

Кеплер рассчитал новые орбиты всех планет, включая Землю, и обнаружил, что они все эллиптические, хотя, как правило, имеют значительно меньший эксцентриситет, чем орбита Марса.

Нерешенной осталась одна проблема: что определяет относительные размеры планетарных орбит? Этому Кеплер посвятил Mysterium Cosmographicum. Спустя четверть века Кеплер вернулся к изучению связи скоростей движения планет на разных частях орбит, промежутков времени, необходимых разным планетам для прохождения орбит, и средних расстояний до Солнца. Он был уверен, что должны существовать интересные и важные математические отношения между скоростями и расстояниями, которые, в свою очередь, имеют физическое толкование. И конечно, эти отношения, когда будут найдены, подтвердят и прольют свет на божественную гармонию и размеры Вселенной.

Все более поздние исследования этого предмета Кеплером содержатся в «Пяти книгах о гармонии мира», где он по привычке скрупулезно перечислил все свои медленные и мучительные шаги к двум определенным принципам и напомнил читателям о своих предыдущих открытиях. Первая книга почти целиком посвящена геометрии, в частности гармоничным пропорциям плоских фигур, не имеющим никакого отношения к астрономии. Вторая книга тоже по большей части является геометрической (Кеплер назвал ее архитектурной), только в ней рассматриваются твердые тела. Третья книга – пифагорейское исследование гармонии; она объясняет математические пропорции, ответственные за музыкальную гармонию. В четвертой книге, наконец, появляется физический мир. Это «метафизическая, психологическая и астрологическая» книга о душах и телах в небесах и на земле.

И только пятая – «астрономическая и метафизическая» – книга посвящена предмету, который так долго занимал Кеплера: гармонии небесных движений, основанной на математике и метафизике предыдущей книги. Здесь имеется краткое повторение основной доктрины Mysterium Cosmographicum в связи с системами Коперника и Тихо Браге. Но есть в ней и новая доктрина: в третьей главе Кеплер представляет «краткое изложение астрономических доктрин, необходимое для размышлений о гармонии небес», которое на самом деле является кратким описанием его новейшего открытия. Автор вспоминал долгие недели труда, ушедшего на рассмотрение отношений между движениями планет и размером их орбит. Он не сразу увидел истину, но наконец его осенило, и он смог говорить о своих выводах с полной уверенностью: квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца относятся как кубы полуосей орбит планет. Кеплер понимал, что его выводы важны, но все же не мог осознать насколько. Он, естественно, видел метафизическую важность своего закона лучше, чем физическую, и это вдохновило его на новые вычисления. Он сравнил пропорции между разными элементами планетарных орбит, составил таблицы гармоний, которые затем сравнил с численными пропорциями разных нот октавы или с геометрическими пропорциями длин струн, испускающих разные ноты. Сравнив астрономические, цифровые и геометрические пропорции, он создал то, что назвал «музыкой сфер». Таким образом, Кеплер решил древнюю пифагорейскую задачу и показал гармонию мира.

Действительно ли Кеплер ожидал, что астрономы раскроют то, что должно было стать его третьим законом, в бездонной трясине пифагорейских расчетов? Возможно, и нет. Во вступлении к пятой книге он предсказал, что, вероятно, придется ждать сто лет, прежде чем для его труда найдется благодарный читатель. Но он успокаивал себя мыслью, что сто лет – ничтожный срок. Богу пришлось ждать шесть тысяч лет, прежде чем появился тот, кто мог созерцать его чудеса благодарными глазами. Кеплер все же предпринял некоторые шаги, заботясь о том, чтобы его идеи нашли своих читателей, хотя, конечно, его труды были слишком сложными для широкой публики. В последних частях «Коперниканской астрономии» мы видим своеобразную смесь элементарных вопросов и ответов с продвинутой кеплеровской астрономией, третий закон разъяснен со всей возможной простотой, без усложнения соображениями небесной гармонии – все это было предназначено для самой широкой аудитории. Не то чтобы Кеплер считал обсуждение гармонии ненаучным (как сказал бы современный автор). Просто он знал, что для этого необходима серьезная математика, с которой читателю книги не справиться. Он еще в начале «Новой астрономии» с грустью заметил, что лишь очень немногие его современники способны понять продвинутые математические методы. Для Кеплера даже гимн Солнцу, завершающий «Гармонию мира», был выражением физико-математических законов Вселенной, понятных лишь тем, кто способен идти за ним по сложному математическому пути, по которому он пришел к истине.

Кеплер оставался чужим современному миру, самым сложным ученым, которого очень трудно оценить по достоинству и вообще невозможно понять, каким он был на самом деле. И дело не в том, что он смешивал новые прогрессивные идеи с остатками прошлого; почти все ученые грешили этим, и во многих отношениях Галилей, бывший всего на семь лет старше, сохранил больше от прошлого, чем Кеплер, но тем не менее его намного легче понять. Кеплер был истинным представителем науки Ренессанса, ученым, прибегавшим к далекому прошлому, чтобы продвинуть вперед настоящее, усвоившим космологический подход древних греческих философов и воодушевленным тем, что Птолемей написал о небесной гармонии. Странные аспекты его мыслей не уходили корнями в прошлое, но и не принадлежали настоящему. В Кеплере определенно было что-то от колдуна. Но ему была близка естественная магия Гилберта, а не Порты, причудливая смесь нумерологического мистицизма и страсти к эмпирическим фактам. Даже Гилберт не так упорно настаивал, как Кеплер, что мистическую теорию стоит рассматривать, лишь когда она основывается на данных наблюдений и имеет физическую трактовку. В Кеплере не было почти ничего от неоплатонической нумерологической чепухи конца XV века – совершенно самодостаточной, равно как и от религиозно-философского пантеизма Джордано Бруно. Для Кеплера открытая им математическая гармония – это законы, раскрывающие чудеса и порядок божественного мира. Это мир, в котором правят математические законы и который, в свою очередь, поддается обнаружению астрономическими наблюдениями.

На самом деле во многих отношениях Кеплер был менее готов принять математическую метафизику, чем большинство его современников; его идеи о гармонии имели мало сходства с идеями большинства коперниканцев, таких как Диггес и Ди. Под влиянием Тихо Браге Кеплер полностью отверг существование твердых сфер, кроме той, что окружает и создает границы Вселенной, делает ее единым целым. Под влиянием информации Тихо Браге Кеплер ниспроверг проверенную временем концепцию необходимости идеального кругового движения, концепцию, в соответствии с которой производились физические расчеты планетарных орбит со времен Платона. Таким образом, Вселенная Кеплера была странной, намного более оторванной от традиционной астрономии, чем Вселенная Коперника. В ее центре было Солнце, фиксированное на месте, но вращающееся вокруг своей оси, испускающее свет и магнетизм; на ее периферии находился регион фиксированных звезд, неподвижных, ограниченных сферой. В промежутках располагались планеты, удерживаемые на своих местах не материальным сферами, а неким балансом движущих сил и магнитного притяжения и непрерывно вращающиеся вокруг Солнца по эллиптическим (что за странная форма?) орбитам. Их скорости описываются математическими отношениями законов площадей и гармоний, а размеры эллипсов – предопределенными функциями периодов и внутренне присущих и гармоничных пропорций между всеми частями Вселенной. А ключ к пониманию этих новшеств – информация Тихо Браге, преобразованная страстным убеждением Кеплера в том, что миром управляют математические гармонии. Вполне стоит затратить огромные труды на вычисления, чтобы отыскать мистические и физические выражения, точно раскрывающие, какими должны быть эти самые гармонии. Потому что они такое же отражение творений Господа, как тройное разделение Вселенной – представление Святой Троицы – Отца, Сына и Святого Духа. Удивительно, но с учетом всего сонма предубеждений его открытия доказали именно то, что требовалось более поздним натурфилософам для превращения его мистических гармоний в холодные и рациональные «механические» физические доводы.

Но прошло некоторое время, и стало понято: в своем мистицизме и дерзости Кеплер стоял в стороне от главного потока научной эволюции, уже начинающей считать рационализм своим руководящим принципом. Современные Кеплеру ученые мало читали его труды. Его высоко ценили короли, принцы и государственные чиновники за опыт в астрологических предсказаниях, отсюда его посты придворных математиков при дворах и сенатах и предложения от иностранных принцев, как, например, то, которым сэр Генри Уоттон попытался заманить Кеплера в Англию. Астрономы Местлин и Галилей хвалили его, но, судя по всему, его идеи никто не принимал всерьез. Первое настоящее обсуждение законов Кеплера произошло только в 1645 году, когда французский астроном Исмаэль Буйо (1605–1694) в своем труде Astronomia Philolaica рассмотрел два первых закона, но принял только первый. Известная астрономическая энциклопедия Ж.Б. Риччиоли (1598–1671) Almagestum Novum (1651) упомянула первый закон, но тут же отвергла его как не имеющий достаточных доказательств.

В Англии дела обстояли ничуть не лучше. Гариот поощрял своих учеников читать «Новую астрономию» и думать над возможностью существования эллиптических орбит. Но только среди его учеников почти не было астрономов, и после смерти ученого в 1621 году об астрономии больше никто не вспоминал. Однако через двадцать лет Джереми (Иеремия) Хоррокс (1619–1641) написал трактат в защиту двух законов Кеплера. Он не произвел немедленного эффекта, поскольку был напечатан лишь тремя десятилетиями позже. Сет Уорд, в 1649 году профессор астрономии Оксфордского университета, в 1653 году выступил против Буйо, раскритиковав его геометрию. Как и его противник, он принял только первый закон. Третий закон был известен еще меньше. Дж. А. Борелли (1608–1679), пытаясь создать систему мира, основанную на тяготении (Theoricae Mediceorum Planetarum, 1666), не принял того, что могло ему помочь. К счастью, не все игнорировали лучшие работы Кеплера; отдельные его идеи достигли ушей молодого Ньютона. Это произошло в 1665 году, в то время, когда он впервые формулировал свою систему. После 1665 года законы Кеплера уже были хорошо известны и приняты лучшими астрономами-математиками, хотя только успех использовавшего их Ньютона наконец придал открытиям Кеплера статус законов.

Глава 11

Дебаты среди звезд

Галилей… который создал другие миры, звезды, чтобы те приблизились к нему и рассказали о себе[192].

В течение полувека и даже больше после публикации De Revolutionibus теория Коперника основывалась не на свидетельствах, а на соображениях, касающихся гармонии и вероятности в природе. Последователи Коперника не были эффективными астрономами-наблюдателями. Никто, кроме разве что Тихо Браге, не собрал новой информации, которая могла бы так или иначе помочь окончательно урегулировать вопрос с движением Земли. Самые интересные наблюдения Тихо Браге – новая звезда в 1572 году и кометы – явились сильными антиаристотелевскими доводами, но не были особенно благоприятны делу Коперника. Уничтожение Тихо Браге кристаллических сфер могло быть применено к гелиоцентрической системе, но не сделало ее более правдоподобной. С другой стороны, собственная система движения небесных тел Тихо Браге требовала ликвидации этих сфер. К 1610 году система Тихо Браге стала мощным конкурентом коперниковской системе, по крайней мере среди ученых (хотя Галилей впоследствии ее проигнорировал). Ее инновации, относящиеся скорее к аристотелевской физической картине Вселенной, чем к проблеме движения Земли, не столько подготовили путь для более серьезных инноваций

Коперника, сколько предложили новую современную альтернативу гелиоцентрической доктрине. Даже Кеплер в 1609 году признавал, что два новых правила планетарного движения, которые он получил из наблюдений Тихо Браге, могли быть применены и к системе Браге, и к системе Коперника, хотя истинной он считал систему Коперника. В любом случае его открытия, выглядевшие крайне подозрительно, поскольку были чисто математическими, были проигнорированы адептами обеих сторон с одинаковой безучастностью.

К 1610 году старые доводы утратили новизну. Даже литераторы знали их наизусть, и великий спор начал угасать, как не подпитываемый дровами костер. Его возродить могли только новые свидетельства. Только новый автор, вступив в полемику, мог дать новые темы для обсуждения. Галилей обеспечил и то и другое. Новые свидетельства явились результатом использования им телескопа, новые доводы – перенесением дебатов из области математики в область физики. Сделав это, он сформулировал новый спорный принцип: право ученого-астронома строить предположения и допущения и свободно ими обмениваться. Если в конце концов он утратил это право сам (быть первым всегда трудно), то сохранил его для последователей.

В 1609 году в возрасте сорока пяти лет Галилей был не слишком успешным преподавателем математики в Падуе, имевшим стаж семнадцать лет. У него не было ни одной публикации, кроме небольшого памфлета об усовершенствовании математического инструмента. Годом позже, после появления Sidereal Messenger, он приобрел мировую известность и мог претендовать на возвращение в родную Тоскану на самых почетных условиях. Слава редко приходит так внезапно – и так поздно – в жизнь великого ученого. Его корни почти не отличались от корней Кеплера. Отец Галилея был выходцем из обедневшей патрицианской тосканской семьи. В 1564 году, когда родился его старший сын, он был небогатым пизанским торговцем. Винченцо Галилей не умел делать деньги, однако он был образованным человеком и неплохим музыкантом. Математические способности сын, вероятнее всего, унаследовал от отца. Как и Кеплер, Галилей был отправлен в университет, где ему предстояло изучать не теологию, не математику, а медицину. (Легенда гласит, что отец запретил Галилею изучать математику, чтобы тот не слишком удалился от медицины.) Галилей был даже более непокорным, чем Кеплер, и, как Кеплер, покинул университет в Пизе, не получив степени, зато отличившись в чистой и прикладной математике, которой теперь посвятил себя полностью. Математические способности не сделали Галилея богатым, зато помогли создать свое первое изобретение – новые гидростатические весы. У него появились частные ученики. Всю работу по нахождению центров тяжести тел он вел, пользуясь покровительством Гвидобальдо дель Монте, крупного авторитета в области механики.

Первая должность Галилея – профессора математики в Пизе, которую он получил в 1589 году, – не была ни прибыльной, ни приятной, поскольку он находился в состоянии войны со всем факультетом. Поэтому он с радостью получил при поддержке Гвидобальдо аналогичную должность в Падуе, где плата была выше, обязанности – легче, а частные ученики умнее. Там он проработал восемнадцать лет, пользовался уважением, но славы не имел, обзаводился незаконнорожденными детьми, постоянно жаловался на низкую плату, необходимость приводить в дом учеников и необходимость жить далеко от Флоренции, куда он возвращался каждое лето. Результатом его интересов в физике (или, как он говорил, философии) и прикладной математике стал только один памфлет 1606 года «Геометрический и военный компас» (Geometrical and Military Compass), который не принес ему славы. И все же первое письмо Галилея Кеплеру, написанное в 1597 году, показывает, что он много и упорно размышлял об астрономии, считая ее нормальной частью математического образования, и стал последователем Коперника. Страх перед насмешками (так он сам говорил) удерживал его от обнародования своих убеждений. Как и любой другой профессор математики, Галилей в 1604 году прочитал восприимчивой публике лекцию о знаменитой новой звезде. Он воспользовался случаем для блестящей антиаристотелевской экзегезы, которая восхитила его друзей. Однако астрономических аргументов у него пока не было. Показательно, что физическая проблема привела его пятью годами позже в область, снискавшую ему мировую славу.

Направление работы Галилея несколько изменилось после того, как он прочитал сообщение об изобретении в Голландии нового оптического прибора, который приближает предметы, находящиеся вдалеке.

«Примерно десять месяцев назад до меня дошла весть о том, что некий Флеминг изобрел подзорную трубу, с помощью которой видимые объекты, находящиеся на большом отдалении от глаза наблюдателя, становятся четко видны, как вблизи. Существует несколько сообщений об этом поистине замечательном эффекте; некоторые люди верят им, а другие отвергают. Через несколько дней это сообщение было подтверждено письмом… что побудило меня всецело предаться изучению средств и способов изобретения такого инструмента. Вскоре мне удалось сделать это исходя из принципа рефракции. Сначала я изготовил свинцовую трубку, на концах которой поместил два очковых стекла, оба плоские с одной стороны, с другой – одно было выпукло сферическим, другое вогнутым. Помещая глаз у вогнутого стекла, я видел предметы достаточно большими и близкими. Именно они казались в три раза ближе и в десять раз больше, чем при рассмотрении естественным глазом. После этого я разработал более точную трубу, которая представляла предметы увеличенными более чем в шестьдесят раз. За этим, не жалея никакого труда и никаких средств, я достиг того, что построил инструмент настолько превосходный, что вещи казались через него при взгляде в тысячу раз крупнее и более чем в тридцать раз приближенными, чем при рассмотрении невооруженным глазом»[193].

Его первое заключение было следующим: подзорная труба (occhiale, слово telescope появилось только в 1611 г.) может использоваться в военных целях и на море – не слишком оригинальная идея, поскольку голландцы ее уже использовали. Но вскоре Галилей сделал свою occhiale намного более мощной, чем все, созданные ранее в Голландии, и взглянул через нее на ночное небо. Такое простое действие – но именно оно положило начало революции в астрономии. По мере усовершенствования подзорной трубы были открыты новые факты, и стало очевидно, насколько неэффективны наблюдения невооруженным глазом.

Понятно, что первым объектом наблюдений для Галилея стала Луна. Он был первым, увидевшим больше, чем тени, изрядно приукрашенные воображением. Он узнал горы и немного позже придумал, как оценить их высоту по длине тени. Он обнаружил обширные долины, которые принял за моря (и они до сих пор так называются). Он писал:

«Любой, кто хочет возродить старое пифагорейское мнение, что Луна – как другая Земля; ее более яркие части могут представлять сушу, а более темные – моря… Я никогда не сомневался, что, если взглянуть издалека на нашу землю, освещенную солнцем, сухопутные регионы будут казаться ярче, а водные – темнее»[194].

С типичной тонкостью он объяснил парадоксальное мнение, что неровные поверхности отражают больше света, чем гладкие, и почему края Луны всегда кажутся гладкими при рассмотрении невооруженным взглядом. Также он описал пепельный свет Луны («старая Луна в руках новой Луны») и привел доводы в пользу взгляда, которого уже придерживались некоторые астрономы, о том, что это слабое свечение Луны происходит за счет солнечного света, отраженного от Земли. Все это подразумевало, что Луна, небесный статус которой никем не подвергался сомнению, подозрительно похожа на Землю. Это был серьезный удар по аристотелевскому разделению Вселенной на земную и небесную части, а значит, и косвенный аргумент в пользу Коперника. Если доселе неосознаваемая земная природа никогда не препятствовала вращению Луны, почему не может вращаться Земля?

Далее Галилей обратился к звездам. Его потрясли два факта: во-первых, через телескоп фиксированные звезды не выглядели больше – только ярче; во-вторых, теперь он мог видеть намного больше звезд. Когда он обратил свое внимание на планеты, они оказались «шарами идеально круглыми и определенно ограниченными, выглядевшими словно маленькие луны, залитые светом». Но звезды не выглядели физическими телами, даже при сильном увеличении. Телескоп лишал звезды их «искрящихся лучей», не увеличивая их, как другие объекты, и не выявляя их физической природы. Таким образом, телескоп подчеркнул разницу между планетами и фиксированными звездами. Более того, множество звезд, невидимых невооруженным глазом, но отлично видных в телескоп, показало, какая огромная часть Вселенной доселе оставалась скрытой. Тайна Млечного Пути – что это, туманная река света или скопление звезд? – теперь была раскрыта. Млечный Путь – это, безусловно, скопление звезд, очень близко расположенных друг к другу. Галилей сделал вывод, что все объекты, названные туманностями, также состоят из множества маленьких звезд.

Но больше всего он радовался открытию четырех новых планет (так он их назвал), четырех спутников (или лун) планеты Юпитер. В честь правящего в Тоскане семейства они получили имя Звезды Медичи. Их открытие стало результатом удачи и упорных наблюдений. 7 января 1610 года Галилей, наблюдая через свой лучший телескоп за Юпитером, заметил три маленьких звезды, расположенные в одну линию с планетой (две на востоке, одна на западе), которых он не видел раньше. Естественно, он принял их за фиксированные звезды. На следующую ночь, взглянув на Юпитер, Галилей обнаружил те же три звезды, расположенные в одну линию, но теперь они были к западу от планеты. Галилей предположил, что Юпитер переместился. Но движение Юпитера в этот период было ретроградным, так что три звезды, если они действительно фиксированные, должны были оказаться к востоку от планеты. Всю зиму Галилей вел наблюдения каждую ночь и пришел к выводу, что изменения, которые он видел, вызваны вращением вокруг Юпитера четырех звезд. Это было лучшее свидетельство правоты Коперника.

Галилей писал:

«Кроме этого, мы имеем великолепный и наияснейший довод для устранения сомнений у тех, кто спокойно относится к вращению планет вокруг Солнца в коперниковской системе, но их беспокоит движение Луны вокруг Земли и одновременное их совместное годичное движение вокруг Солнца. Некоторые даже считают необходимым отвергнуть такое строение Вселенной как невозможное. Но ведь у нас есть всего лишь одна планета, вращающаяся вокруг другой, в то время как обе движутся по большой орбите вокруг Солнца. Наши глаза показывают нам четыре звезды, которые движутся вокруг Юпитера, как Луна вокруг Земли, в то время как все они совершают оборот вокруг Солнца за двенадцать лет»[195].

«Звездный вестник» (Sidereal Messenger)[196], опубликованный на латыни весной 1610 года, был трудом, имеющим чрезвычайно большое значение. В нем описывался оптический инструмент, доселе почти неизвестный и никогда ранее не использовавшийся в астрономии. Также показано, как этот инструмент революционизировал науку. Галилей стал самым знаменитым астрономом в Италии, а слава об итальянской науке распространилась по всему миру с удивительной скоростью. Сэр Генри Уоттон, тогда бывший английским послом в Венеции, приобрел экземпляр «Звездного вестника» в день публикации, с восторгом прочитал и отправил в Англию, чтобы развлечь короля, пообещав достать также телескоп. Причем его восторг был вызван не просто новыми диковинами – хотя ими тоже, – а скорее тем, что, по его мнению, маленькая книжица явилась революцией в астрономии. Он писал:

«Галилей сначала ниспроверг всю прежнюю астрономию… а за ней и астрологию. Автор станет или знаменитым… или смешным»[197].

Уоттон оказался пророком. Галилея считали то знаменитым, то нелепым, в зависимости от того, какую астрономическую доктрину предпочитал его собеседник.

«Звездный вестник» имел огромный успех. Все, кому удалось его прочитать, мечтали заглянуть в волшебную подзорную трубу. Исключение составили разве что самые упрямые «крепкие орешки», заранее убежденные, что чудеса кроются в оптике, а не на небесах. Вероятно, слишком долго с помощью оптики создавались научные иллюзии. Ни один оптик не мог так отшлифовать линзы, как это делал Галилей, и его линзы пользовались огромным спросом. Он смог бы заработать состояние, если бы организовал мастерскую по производству линз (как он сделал для своего геометрического компаса). Он лично надзирал за изготовлением многих инструментов, которые отправлял высокопоставленным людям, имевшим возможность поспособствовать его карьере. Ученые, считал он, должны уметь зарабатывать себе на жизнь – вскоре этим же занялся Кеплер. Галилей испытывал гнев и презрение к астрономам, которые не могли найти способ, чтобы увидеть все то, что видел он. (Ну а мы склонны их простить, и с нами согласится каждый, кто хотя раз смотрел на небеса в театральный бинокль, по оптике и увеличению аналогичный первому телескопу.) Но люди, пытавшиеся без успеха разглядеть в небе новые чудеса, теперь не довольствовались сомнениями – они насмехались, представляя Галилея чудаковатым профессором, сбивающим с толку людей.

Князья и великие люди относились к Галилею иначе. Венецианский сенат быстро предложил ему хорошее место с очень высокой платой. Галилей принял предложение, хотя все еще надеялся на место при флорентийском дворе. Пять лет назад он был учителем математики теперешнего великого герцога, посвятил свою книгу принцу и назвал в его честь спутники Юпитера. Как и многие профессора средних лет, он устал от бесконечных лекций и частных уроков, скучных учеников и завистливых коллег. Он хотел иметь свободное время, чтобы развивать свои идеи и писать книги. Однажды он сказал другу: «Невозможно получать плату от республики, какой бы великолепной и щедрой она ни была, без приложенных к плате обязанностей»[198]. Кроме того, как и многих ученых после него, Галилея привлекала возможность передавать свои открытия дилетантам. Следуя примеру великого Леонардо, Галилей предложил министру великого герцога «великие и замечательные вещи», а также свой личный план работ на будущее:

«Две книги о системе и строении Вселенной, полные философии, астрономии и геометрии. Три книги о движении – это совершенно новая наука, в которой никто – ни древние, ни современные ученые не открыли ни одного из удивительных законов, которые я демонстрирую… Три книги о механике – другие авторы писали об этом, но все сделанное составляет не более четверти (и по количеству, и по качеству) того, что я напишу. У меня также есть второстепенные работы по разным вопросам физики, например трактат о звуке и голосе, о зрении и цветах, об приливно-отливных явлениях, о движении животных и многие другие»[199].

Возможно, многое в этом списке существовало только в виде кратких набросков или задумок. Только часть из перечисленного была сделана, да и то не в строгом соответствии с первоначальными планами. Жизнь Галилея была полна не спокойных размышлений, а горьких противоречий.

Но пока все было нормально. Галилей получил место философа и математика при флорентийском герцоге на выгодных условиях. Герцог увлекался астрологией и прочими неопределенными вещами. Летом 1610 года он уехал из Падуи. Венецианский сенат был в ярости из-за того, что Галилей разорвал контракт. Друзья-ученые тоже не радовались. С одной стороны, они не хотели его терять, а с другой – зная, что он умеет наживать врагов, и предвидя, что в будущем их станет больше, считали, что Галилей поступает неразумно, покидая безопасное убежище, которое ему гарантировала маленькая республика, ради неопределенных благ нового двора. Венецианский купец Сагредо писал:

«Где ты найдешь свободу и самостоятельность, как в Венеции?.. Сейчас ты служишь своему правителю, великому человеку, достойному, молодому, умеющему держать слово. Здесь у тебя есть власть над теми, кто управляет другими, ты сам себе хозяин, ты властелин вселенной»[200].

Затем он добавляет с явной угрозой: «Меня очень тревожит, что ты будешь жить там, где авторитет друзей-иезуитов имеет большой вес». Галилей был слишком доволен жизнью, чтобы прислушаться к таким предостережениям, особенно теперь, когда ему удалось добиться прогресса с философами Пизы, которые медленно, но верно обращались в новую веру. Теперь многие из них (по словам Галилея), взглянув на небеса, сначала видят Луну, Млечный Путь и звезды Медичи, на которые они отказывались смотреть в телескоп.

Во Флоренции Галилей начинает работать в весьма благоприятной обстановке. Ему хотелось выяснить, не имеют ли и другие планеты лун, как Земля и Юпитер. В этом плане многообещающим показался один только Сатурн, но его появления были дразняще неопределенными. Сначала Галилей заметил два спутника, но скоро обнаружил, что они изменили форму, держась вблизи планеты. Очень осторожно и, возможно, чтобы подразнить Кеплера, Галилей объявил о своем открытии в запутанной анаграмме, которую отправил ему, а несколько месяцев спустя публично разъяснил, когда обрел уверенность. (Он так никогда и не узнал, что у Сатурна не спутники, а кольца.) Открытие показалось доказательством того, что не только Юпитер, но и другие планеты имеют луны. Следующее открытие Галилея было важнее во всех отношениях: он снова едва поверил своим глазам и опять объявил о своем открытии сначала в анаграмме, отложив ее объяснения до того момента, когда уверился в точности наблюдения. Оказалось, что у Венеры есть фазы, как у Луны. Доводом против системы Коперника всегда являлось то, что Венера не меняет яркость. Теперь Галилей смог показать (хотя только с помощью своего самого лучшего телескопа), что в соответствии с циклом фаз

Венера кажется «полной» (и потому самой большой и самой яркой), когда расположена дальше всего от Земли[201]. Возможностям телескопа не было предела.

Последователей у Галилея с каждым днем становилось все больше, даже в Риме. Из-за того, что произошло позже, многие не помнят, что вначале отношения Галилея с церковью были на удивление доброжелательными. Математики в иезуитском колледже в Риме считались самыми компетентными в Италии. Один из них – Клавий (1537–1612), в свое время производивший окончательные расчеты для григорианского календаря, вскоре признал открытия Галилея, и другие последовали его примеру. Они с готовностью приветствовали все новые астрономические знания, хотя сами оставались поклонниками геостатической системы. Галилей пожелал возобновить отношения с Клавием, которого знал прежде. Он надеялся повлиять на высшие церковные круги, поскольку церковь всегда проявляла интерес к астрономии. Не исключено, что Галилей планировал убедить Папу в необходимости принятия системы Коперника, о которой он официально никогда не высказывал своего мнения. Его визит в Рим весной 1611 года имел триумфальный успех. Иезуиты были сердечны, глава колледжа – кардинал Беллармини (154621), получивший заверения математиков в истинности наблюдений Галилея, проявил дружелюбие. В то же время антиклерикальная Линчейская академия признала его своим членом и назвала его подзорную трубу телескопом. Галилей чрезвычайно гордился своим новым статусом и впоследствии часто называл себя Lyncean академиком.

После столь блистательного триумфа Галилей вернулся во Флоренцию и оказался втянутым в полемику, которая угрожала стать бесконечной. Он любил дискуссии, но не терпел дураков и чувствовал необходимость защищать свою научную репутацию. Но главное, эта дискуссия

была космологической. Даже раньше, чем он стал защищать Коперника, Галилей начал критиковать Аристотеля, и теперь два аспекта дебатов сблизились. Сначала имела место антиаристотелевская дискуссия о погруженных в воду телах, которая началась за столом великого герцога обсуждением вопроса, почему лед плавает в охлаждающемся напитке. После публикации в 1612 году трактата Галилея «Серьезный разговор о плавающих телах» (Discourse on Floating Bodies) она продолжилась с еще большим накалом из-за упорного желания Галилея писать на итальянском языке – так он мог обратиться к образованным классам через головы традиционных ученых.

В 1613 году был опубликован трактат в форме писем Галилея «История и демонстрация, касающаяся солнечных пятен и их явления» (History and Demonstration Concerning Sunspots and their Phenomena). Его появление спровоцировала книга, в которой германский иезуит Кристофер Шейнер (1573–1650) объявлял о своем открытии этого явления. Галилей заявил о своем приоритете, поскольку, по его утверждению, он наблюдал пятна тремя неделями ранее (на самом деле пятна на Солнце наблюдались уже много столетий невооруженным взглядом, а германский астроном Йоганн Фабрициус первым опубликовал отчет о наблюдениях солнечных пятен при посредстве телескопа в 1611 г.). Но проблема приоритета вскоре уступила место более интересному вопросу трактовки. Шейнер решил, что наилучший и самый безопасный вывод заключается в следующем: пятна – это небольшие тела, двигающиеся вокруг Солнца, которое имеет спутники, как и другие планеты. Галилей решительно отрицал этот вывод, имеющий антикоперниковский смысл, и настаивал (правильно), что пятна находились непосредственно на Солнце, подтверждая свои слова вычислениями, основанными на законах математической оптики. Он так и не понял их точной природы, но считал их именно пятнами, несовершенствами, существование которых опровергало теорию Аристотеля о небесном совершенстве. Он также использовал видимое перемещение пятен в качестве доказательства вращения Солнца вокруг своей оси. Галилей снова располагал доводами, которые могли быть использованы против Аристотеля – или, скорее, против его последователей. Он заметил (как часто делал позже), что Аристотель был слишком разумным, чтобы принять идеи, выдвинутые от его имени. Вдохновленный убедительностью собственных доказательств, Галилей посчитал своевременным обнародование своих открытий, касающихся Венеры и Сатурна. Он писал:

«И возможно, эта планета тоже, не менее чем рогатая Венера, идеально согласовывается с великой системой Коперника, для глобального применения доктрины которого теперь подули благоприятные бризы, и можно не бояться облаков и встречного ветра»[202].

Галилей был решительно настроен на продолжение обсуждения коперниковской системы, избрав для этого собственный путь: приводя в качестве доводов наблюдения и апеллируя к разуму и здравому смыслу образованной итальянской публики. Если к тому же он мог дискредитировать антикоперниканцев – насмешками или логическими аргументами, – задача облегчалась.

Такой путь представлялся ему совершенно безопасным. Хотя старый друг Галилея Клавий к этому времени уже умер, иезуиты в Риме продолжали благосклонно принимать его новые открытия, правда, отвергали их толкование. Периодически имели место нападки – церковные и академические – на Галилея и его опасные доктрины, но они всего лишь подогревали интерес. По мере повышения информированности широкой публики неизбежно возникают вопросы и начинаются обсуждения взаимоотношений теории Коперника и Библии, науки и пророчеств. После того как один из его учеников был вызван для объяснения проблемы в суд, Галилей сделал глубокий ее анализ, привел убедительные доводы как в защиту независимости научных исследований, так и сочетаемости теории Коперника и Священного Писания. После расширения и редактирования текста трактат стал «Письмом великой герцогине Кристине». Галилей писал с убежденностью, хотя один из его главных доводов был основан на несколько легкомысленной эпиграмме кардинала Барония: «Цель Святого Духа – научить нас, как двигаться к небесам, а не как двигаются небеса». Он утверждал, что Библия – не научный текст, поэтому не следует считать случайные фразы научными утверждениями. Далее он разумно отмечал, что, если научная теория ложна, ее можно опровергнуть доказательством, а если ее можно опровергнуть доказательством, она не может быть опасной. (Но Галилей не сумел понять, что неспособность ученого выдвинуть противоположную гипотезу не означает правильности его первоначальных объяснений.) В заключение Галилей использовал старый традиционный аргумент: если природа и Священное Писание – два божественных творения, они должны дать разумному читателю те же выводы. Но если его оппоненты в каждом случае полагались на свидетельства Священного Писания, Галилей предпочитал свидетельства, основанные на ощущениях. Друзья Галилея и тосканский двор благосклонно приняли это сочинение. Но только написать его было неразумным решением, хотя предназначалось оно только для очень узкого круга лиц. Ведь здесь Галилей ступил на теологическую почву, и его научная репутация не давала ему права соперничать с установившейся клерикальной властью.

После «Письма» нападки на Галилея активизировались. Доминиканский проповедник произнес страстную проповедь, направленную против Коперника, Галилея и всех математиков, назвав их врагами христианской веры, ведущими подрывную антигосударственную деятельность. Вскоре после этого копия письма Галилея о науке и религии была направлена в священную канцелярию. В ответ Галилей усовершенствовал первоначальный вариант. Внешне он не казался обеспокоенным тем фактом, что для антикоперниканцев он стал главным и самым опасным выразителем идей Коперника. Римские друзья ученого пытались заставить его прекратить столь открытые враждебные действия. Принц Чези, покровитель Линчейской академии, писал:

«Враги знаний, которые поставили своей целью мешать вам в ваших героических и чрезвычайно полезных трудах, являются вероломными и фанатичными существами, которые никогда не успокоятся, и лучший способ борьбы с ними – не обращать на них внимания. Позаботьтесь о себе, чтобы вы смогли завершить свои книги и дать их миру, несмотря на все их попытки»[203].

Это был весьма тактичный способ напомнить Галилею, что он обещал дать миру большую серию трактатов, но пока не слишком далеко продвинулся на этом пути. Кроме того, Чези напомнил ему, что кардинал Беллармини, хотя и был человеком, восприимчивым к новым идеям, все же всегда утверждал, что коперниканизм противоречит Священному Писанию, правда, является интересной математической гипотезой. Слишком явная дерзость могла натолкнуть Беллармини и других на мысль, что открытая дискуссия, которую церковь пока допускала, может представлять угрозу для веры. Кардинал Барберини сказал другу Галилея: лучше заниматься математической астрономией, чем пытаться обратить теологов в другую веру. Тем более что нередко надежный научный довод затем неузнаваемо искажался в процессе популяризации. Это был первый угрожающий намек Галилею, потому что он писал на итальянском языке, для неученых людей, которые не всегда знали, насколько далеко можно заходить в научных умозаключениях, чтобы это было безопасным.

Труды Галилея обеспечивали доводы в пользу коперниканизма, и это автоматически делало их автора самым опасным коперниканцем с точки зрения духовенства. Как будто для подтверждения этого факта в Неаполе был опубликован очерк, написанный кармелитским монахом отцом Фоскарини, в котором он использовал наблюдения Галилея в качестве доказательства истинности доктрины Коперника. В то же время Фоскарини утверждал, что коперниканизм вовсе не противоречит Священному Писанию. Фоскарини поинтересовался мнением кардинала Беллармини, и тот ответил, что любое обсуждение этих вопросов приемлемо, если дискуссия ведется в гипотетическом или чисто математическом аспекте. Как выразился Беллармини:

«Если сказать, что предположение о движении Земли и неподвижности Солнца позволяет представить все явления лучше, чем принятие эксцентриков и эпициклов, то это будет сказано прекрасно и не влечет за собой никакой опасности. Для математика этого вполне достаточно. Но желать утверждать, что Солнце в действительности является центром мира и вращается только вокруг себя, не передвигаясь с востока на запад, что Земля стоит на третьей сфере и очень быстро вращается вокруг Солнца, – утверждать это очень опасно не только потому, что это значит возбудить всех философов и теологов-схоластов; это значило бы нанести вред святой вере, представляя положения Святого Писания ложными».

Ясно, что если гипотеза Коперника может быть доказана, тогда Писание может и должно быть трактовано иначе. Беллармини твердо заявляет:

«Но я не думаю, что такая демонстрация есть, поскольку мне ничего не было показано. Демонстрировать для соблюдения приличий, допуская, что Солнце в центре, а Земля в небесах, не то же самое, что демонстрировать, что Солнце действительно в центре, а Земля действительно в небесах. Я полагаю, что первая демонстрация может существовать, но относительно второй у меня большие сомнения, а если есть сомнения, нельзя отказываться от Священного Писания, как его изложили Святые Отцы»[204].

Галилею казалось, что во всем этом нет ничего нового и ему не следует ничего опасаться. Его даже немного возмущало, что кто-то мог заподозрить его во вмешательстве в теологию. В конце концов, он неукоснительно следовал доктринам, сформулированным в книге, которая принята церковью. Разве это справедливо, что при этом его обвиняют «невежественные философы» и проповедники в том, что он высказывает идеи, противоречащие вере? Он хотел всего лишь убедить всех, что они не противоречат вере. Твердо следуя по этому пути, на котором он не видел опасностей для себя, Галилей отправился в Рим, где провел несколько месяцев в весьма приятных дискуссиях, на которых неизменно добивался успеха. Ему очень нравилось собственное умение вести дискуссии, позволявшее с легкостью разбить все аргументы противников[205].

На самом деле это была не слишком удачная тактика, чтобы угодить властям. Папа Павел не был другом ученых и литераторов, терпеть не мог всяческие хитроумные тонкости и был склонен думать, что идеи Галилея вредны и являются не чем иным, как ересью, потому что они учены и хитроумны. Кардиналы Беллармини и Барберини не одобряли то, что Галилей не реагировал на их дружеские увещевания. Чем больше друзей завоевывала Галилею его гениальность, чем больше у него появлялось и врагов. Многие церковники были серьезно обеспокоены последствиями трудов Галилея, поскольку прочитавшие их доводили его аргументы до крайностей. Священная канцелярия рассмотрела книгу Фоскарини и, конечно, труд Галилея. Конгрегация индекса завершила обсуждение в марте 1616 года. Мнение, что Солнце – центр мира и неподвижно, было объявлено «глупым и абсурдным, философски ложным и формальной ересью». Мнение, что Земля не является центром, а движется – и вращается, и движется по кругу, – было объявлено также философски ложным и ошибочным с точки зрения веры. Книга Фоскарини была помещена в Индекс запрещенных книг, книги Коперника и Дидакуса Астуники было предписано исправить (причем было достаточно лишь незначительных исправлений). Что касается Галилея, Беллармини получил инструкции посоветовать ему не придерживаться и не защищать идеи Коперника, что и было сделано[206].

Хотя враги утверждали, что Галилея заставили отказаться от своей веры, он считал, что вышел из положения без особых потерь. Из соображений безопасности он попросил у кардинала Беллармини нечто вроде охранной грамоты, после чего написал домой:

«Как можно видеть из самой природы этого дела, я ни в малейшей степени не встревожен. Я вообще ни в чем не был бы замешан, если бы ни мои враги, как я уже говорил раньше. Что я сделал, можно всегда видеть из моих трудов (которые я выполняю так, чтобы заставить молчать врагов). Я могу показать, что моя деятельность такова, что даже святой не мог обойтись почтительнее со святой церковью, чем я. Чего нельзя сказать о моих врагах, которые, не колеблясь, строят козни, клевещут и строят дьявольские предположения»[207].

Смелые слова. Многие в церкви сожалели об этом деле, но тем не менее оно было серьезным. Галилей был бунтарем. Его настроение, вероятно, было таким же, поэтому много лет спустя он написал на полях «Диалога»:

«Что касается внедрения новшеств. Кто усомнится, что это приведет к худшим беспорядкам, если умы, созданные Господом свободными, будут вынуждены рабски подчиняться воле извне? Когда нам говорят, что мы должны отрицать то, что видим и слышим, и подчинять наши чувства прихоти других? Когда люди, не компетентные ни в чем, становятся судьями над экспертами и имеют власть обращаться с ними, как им вздумается? Это – новшества, которые могут вызвать крах общего благополучия и развал государства».

Но пока – и тем более учитывая, что его здоровье неуклонно ухудшалось, оставалось только ждать.

Хотя Галилей не мог публично выступить как последователь Коперника, ничто не мешало ему объявить о том, что он является противником Аристотеля. И дебаты вспыхнули снова с появлением в 1618 году серии комет. По иронии судьбы в этот раз Галилей не вел наблюдения, поскольку был болен и лежал в постели, и, вероятно, вследствие этого его взгляды оказались научно неубедительными. Дело было сложным. В начале 1619 года появился анонимный памфлет – вскоре стало ясно, что его написал иезуит отец Грасси (1583–1654), – подтверждающий мнение Тихо Браге, что кометы – небесные тела – расположены по ту сторону океана. Грасси поддержал это мнение доводами о параллаксе и наблюдениях при посредстве телескопа. Галилей никогда не симпатизировал взглядам Тихо, возможно, потому, что они являлись надежной альтернативой системе Коперника, и потому он воспринял памфлет Грасси как прямую атаку на систему Коперника. Заявить открыто он не мог, зато сумел дискредитировать аргументы Грасси собственной хитроумной теорией. Именно это он и сделал в труде, якобы принадлежавшем перу одного из его учеников, Марио Гвидуччи, но на самом деле написанном Галилеем. «Трактат о кометах» был прочитан Гвидуччи перед Флорентийской академией, а потом опубликован. Трактат начинается с несправедливых выпадов против аристотелевской теории комет (несправедливой, потому что Грасси ничего не сказал о природе комет и потому что, и Галилей это прекрасно знал, Грасси должен был как иезуит защищать Аристотеля, даже если не был согласен с его взглядами). Аристотель считал, что кометы сияют из-за трения о воздух, создаваемого при их движении[208], и критика этого положения должна была спровоцировать Грасси на ответ. Собственные идеи Галилея о кометах: что они – результат земных испарений, поднимающихся к Солнцу, светящиеся отраженным светом, иллюзии, вроде гало, – позволили ему разбить оптические и параллактические доводы. Все они не могут быть справедливыми, если кометы – не твердые тела.

Если Галилей хотел спровоцировать Грасси, ему это удалось. Результатом стала неистовая критика Галилея и защита Аристотеля в работе «Астрономические и философские весы, на которых были взвешены идеи Галилео Галилея о кометах, так же как и те, что недавно представлены во Флорентийской академии Марио Гвидуччи и недавно опубликованы» (The Astronomical and Philosophical Balance, On which the Opinions of Galileo Galilei Regarding Comets are Weighed, as Well as Those Presented in the Florentine Academy by Mario Guiducci and Recently Published). Здесь Грасси попытался доказать, что кометы – реальные твердые тела, движущие вокруг Солнца по круговой орбите (более близкая к истине теория, чем у Галилея). Он также сделал попытку защитить теорию тепла Аристотеля и все ее ответвления, в том числе абсурдные. Отсюда подробный анализ природы тепла – лучшая часть «Пробирных дел мастера» (Il Saggiatore, 1623) – и безжалостный разнос, устроенный Галилеем своему неудачливому противнику[209]. Ответ Грасси «Подсчет весов для баланса» (A Reckoning of Weights for the Balance) оказался слишком скучным и невразумительным, чтобы с ним считаться.

Безусловно, испытывая эйфорию, Галилей имел и другие причины считать, что он выиграл важное сражение в борьбе за право свободно обсуждать научные теории. Хотя и опубликованный при спонсорстве Линчейской академии, Il Saggiatore был посвящен папе Урбану VIII, его одобрил кардинал Барберини, всегда испытывавший к Галилею дружеские чувства и посчитавший, что тот одержал блестящую победу над своим противником-иезуитом. Ситуация, казалось, складывалась весьма благоприятно для Галилея: папа был интеллектуалом и, судя по всему, не собирался слишком горячо защищать недалеких и предвзятых церковников. Поэтому ученый решил, что настал подходящий момент для личной встречи. Весной 1624 года Галилей отправился в Рим в надежде попытаться обеспечить свободу для обсуждения системы Коперника. Как и тринадцать лет назад, он вез с собой новый научный инструмент – сложный микроскоп, который использовал, чтобы открывать новые чудеса на Земле, как телескоп открывал новые диковины в небе[210]. Микроскоп привлек к себе интерес и доказал, что Галилей – все еще креативный ученый. Это было хорошо, поскольку Галилею был необходим весомый научный престиж для поддержки своих аргументов.

Оптимизм Галилея казался полностью оправданным. Он несколько раз встречался с папой Урбаном, был принят им с большой сердечностью, получил несколько образков с изображением «Агнус Деи» и много хороших советов. А главное, ему было предоставлено много возможностей для обсуждения проблем системы Коперника. Галилей спросил о возможном эффекте дальнейших физических аргументов в пользу Коперника. Предположим, если он сможет показать, что вращение Земли влияет на приливно-отливные явления, так что не придется прибегать к «оккультному» притяжению между Луной и земными морями, – будет ли это принято как решающее доказательство истинности системы Коперника? Предположительно именно в это время папа указал Галилею, что он не должен никогда, особенно в вопросах, граничащих с теологией, забывать, что слабый и подверженный ошибкам ум человека не всегда способен понять пути Господни. Даже если человеку кажется, что существует только один способ построения Вселенной, это вовсе не означает, что Господь создал Вселенную действительно именно так. Бога не сдерживают границы человеческого понимания. И если человек имеет неопровержимые доказательства движения Земли, из этого не следует, что Бог создал Землю движущейся. Как был ни поддерживал папа научные дискуссии, он все же был понтификом и был ответствен за спасение душ человеческих. Он решил, что открытая поддержка взглядов Коперника опасна, поскольку может вызвать сомнения в непогрешимости Священного Писания. Особенно это касалось дискуссий на итальянском языке, поскольку они были всем понятны. Было слишком просто полагать, что Галилей считает Священное Писание ошибочным, хотя он всего лишь говорит о необходимости иной трактовки. Простой обыватель, незнакомый с теологией и математикой, обязательно подумает, что, если астрономы говорят то, что противоречит написанному в Библии, и настаивают на своей правоте, значит, Библии больше нельзя доверять. Система Коперника – полезный математический аппарат; лучше оставить это как есть и никогда не обсуждать ее иначе как в качестве научной гипотезы. Для Галилея такого разрешения было достаточно, и он вернулся во Флоренцию, исполненный решимости сделать еще одну попытку защитить коперниковскую систему.

Еще в 1610 году Галилей пообещал миру большой космологический трактат, предварительно названный «Система мира». Его теория приливов должна была стать окончательным доводом в пользу движения Земли. Дополнительные аргументы могли быть предоставлены оптическими наблюдениями и собственными открытиями ученого. Теперь он приступил к написанию трактата – разумеется, на итальянском языке и в форме диалога. В эпоху юности Галилея литераторам нравилось создавать свои произведения в форме литературных и философских диалогов – на манер Платона. Кроме того, форма диалога давала больше возможностей высказать то, что он считал истиной, не раскрывая при этом собственные убеждения. Помимо критики взглядов противников Коперника, следовало доказать истинность его системы, чтобы больше ни у кого не осталось сомнений.

«Для меня самый быстрый и безопасный способ доказать, что позиция Коперника не противоречит Священному Писанию, – показать с помощью тысячи истин, что она истинна и что обратное ничем не подтверждается. Следовательно, поскольку две правды не могут противоречить друг другу, доктрина Коперника и Священное Писание пребывают в полной гармонии»[211].

Хотя Галилей рассматривал возможность того, что наука может заставить теологов признать, что в Библии далеко не все следует считать буквальной истиной, все время ему следовало помнить слова папы о том, что ни одно научное доказательство не имеет достаточной силы, чтобы заставить людей сказать: «Бог делал именно так, а не иначе». Задача оказалась непростой. И через год Галилей перестал писать и вместо этого стал экспериментировать с магнитами. Можно предположить, он был близок к использованию открытого Гилбертом земного магнетизма и потому хотел подтвердить его опыты. Но, отложив работу, обнаружил, что не так-то просто заняться ею снова, и сумел вернуться к ней только осенью 1629 года. На этот раз он завершил трактат за несколько месяцев.

Как и прежде, Галилей рассчитывал на публикацию своего труда в Риме с помощью Линчейской академии, и Чези согласился. Но нужна была лицензия, да и разрешение от папы было бы желательной предосторожностью. Галилей снова отправился в Рим и получил аудиенцию. Папа опять проявил дружелюбие и заверил ученого, что тот может свободно обсуждать систему Коперника, но только должен избегать теологии и не заявлять, что он доказал истинность того, что является не более чем гипотезой. И заголовок должен в полной мере отражать содержание трактата. В итоге было выбрано название «Диалог о двух главнейших системах мира» (Dialogo sopra i due Massimi Sistemi del Mondo, Tolemaico e Copernicano). А в предисловии необходимо указать на гипотетический характер аргументов в пользу Коперника. Учтя это, Галилей передал книгу цензорам. Те встревожились, но если сам папа дал разрешение, что они могли поделать? Только потребовать небольших переделок в предисловии и заключении. Предисловие было разрешено печатать позже, чем вся книга. Публикация не предполагала проблем, но случились досадные задержки: умер Чези, началась чума, а издалека контролировать работу оказалось невозможным. Было решено печатать книгу во Флоренции, но там свои цензоры, с которыми следовало договариваться. Так что в конце концов книга вышла в свет только в 1632 году.

«Диалог» стал важной и даже сенсационной работой. Почти десять лет Галилей ничего не публиковал. Итальянские книги по астрономии были редки. В новой книге ученого содержалась оживленная дискуссия о системе Коперника, явно имевшая прокоперниковскую направленность, но выдержанная в таких выражениях, что ее можно было читать с чистой совестью, ничего не опасаясь. Как Галилей объяснил в предисловии, в процессе дискуссии должны быть раскрыты экспериментальные свидетельства в пользу подвижности Земли, небесных светил, а также в качестве «бесхитростного рассуждения» его теория о вращении Земли как причине приливно-отливных явлений.

И все это (якобы) не для того, чтобы доказать движение Земли, а дабы показать: несмотря на сказанное другими народами после 1616 года, итальянцы свободны рассуждать о проблемах коперниканизма, как и другие люди. Для этой цели, заявил Галилей, «я принял сторону Коперника в дискуссии, поступив как с чисто математической гипотезой и стараясь всеми возможными приемами представить ее превосходящей гипотезу о неподвижности Земли, причем не безусловно, а против аргументов неких перипатетиков (последователей Аристотеля)»[212]. Это было сделано в ярком литературном стиле. Три собеседника – коперниканец Сальвиати, Сагредо, интеллигентный скептик и новообращенный коперниканец, и последователь Аристотеля Симплисио – мыслили вполне современно, хотя Симплисио был назван не как современный итальянец, а как комментатор Аристотеля, жившего в VI веке и часто цитируемого последователями великого грека.

Галилей часто демонстрировал свой талант полемиста, и теперь дал ему полную волю. Ситуацию смягчало лишь то, что подразумевалась вежливая беседа между тремя джентльменами. Но Галилей использовал все возможные приемы, чтобы сбить с толку бедного Симплисио, ученика Сократа, который вынужден постоянно проявлять свое невежество и некомпетентность в догматах Аристотеля. Открытия, сделанные с помощью телескопа, новая динамика Галилея, теория приливов и современная анти-аристотелевская физика – все было привлечено для поддержки Коперника[213].

Беседа свободно переходила от Земли к небесам и обратно, пока все антиаристотелевские и прокоперниковские доводы не были высказаны и поддержаны, а присущая антикоперниковской системе слабость не стала очевидной. Бедный Симплисио был разбит наголову. Поэтому не слишком убеждает на последней странице его протест:

«Я знаю, если спросить, мог ли Бог в своем бесконечном могуществе и мудрости даровать водному элементу наблюдаемое движение, используя некие иные средства… вы оба ответите, что Он мог это сделать и что Он знает, как это сделать множеством способов, неведомых нашему разуму. Из этого я делаю вывод, что если так, было бы неслыханной дерзостью для любого ограничивать Божественную силу и мудрость собственной фантазией».

Вежливый, но не пылкий ответ Сальвиати:

«Восхитительная, ангельская доктрина, и прекрасно согласуется с другой, тоже Божественной, которая хотя дает нам право спорить о строении Вселенной (возможно, чтобы работа человеческого ума не уменьшилась и не стала ленивее), но добавляет, что мы не можем познать творения Его рук»[214].