Помоги проекту - поделись книгой:
Способность замечать далекие корабли задолго до того, как их можно будет увидеть невооруженным глазом, впечатлила сенаторов, которые сначала согласились увеличить жалованье Галилея с 520 до 1000 скудо в год. Однако, к его разочарованию, как только сенаторы поняли, что телескоп является не эксклюзивным изобретением Галилея (хотя он никогда этого и не утверждал), а устройством, уже известным на всем Европейском континенте, то ограничили прибавку одним годом, после чего она должна была быть отменена. Разъяренный подобным оборотом событий, а также тем, что сенаторы не оценили то, насколько его телескоп превосходил имеющиеся в Европе в то время, Галилео послал прибор великому герцогу Тосканскому Козимо II Медичи в надежде получить назначение при флорентийском дворе. Надежды могли показаться практически беспочвенными, но у Галилея были причины для оптимизма. Он учил Козимо математике в летние месяцы с 1605 до 1608 г., и не кто иной, как отец Козимо, Фердинандо I Медичи, назначил Галилея профессором математики Пизанского университета в 1589 г.
Ситуация начала стремительно развиваться в конце 1609 г. Всего лишь за декабрь того года и январь следующего Галилей сделал больше эпохальных открытий, чем любой другой человек в истории науки. Кроме того, к ноябрю 1609 г. он сумел довести телескоп до 15-кратного увеличения, а к марту 1610-го – до 20-кратного и более. Направив этот усовершенствованный прибор в ночное небо, Галилей смог наблюдать поверхность Луны, а затем совершил переворот в науке, обнаружив спутники Юпитера. Став автором этих удивительных открытий, он решил немедленно опубликовать результаты из страха, что другой астроном обойдет его. Действительно, “Звездный вестник” (илл. 4.1) вышел в Венеции уже 13 марта 1610 г. Всплеск творческих успехов Галилея произошел после отъезда его матери из Падуи – вполне ожидаемо, более того, почти наверняка благодаря этому событию. Джулия Амманнати не только не поддерживала сына в его изысканиях, но даже попыталась уговорить слугу Галилея Алессандро Пьерсанти шпионить за своим господином. Постоянно подозревая, что любовница Галилея Марина Гамба исхитрится убедить его урезать материальную помощь матери или украдет ее постельное белье, Джулия наняла Пьерсанти тайком пересказывать ей личные разговоры пары. Словно этого было мало, она даже попросила слугу украсть у Галилея несколько линз для телескопа, собираясь отдать их своему зятю, мужу сестры Галилея Вирджинии, видя в этом акт признательности за его мнимую щедрость. К счастью, Пьерсанти сразу же передавал тайные письма Джулии Галилею.
Политически искушенный в этот период своей жизни, Галилей посвятил “Звездный вестник” Козимо II Медичи, четвертому великому герцогу Тосканскому. Он пошел даже дальше и назвал четыре спутника Юпитера “Медицейскими звездами”, заявив: “А что я предназначил эти новые планеты больше других славному имени твоего высочества, то в этом, оказывается, убедил меня очевидными доводами сам Создатель звезд”[77]. На эти “небесные дары” последовала незамедлительная и благодатная реакция. К июню 1610 г. Галилей был назначен главным философом и математиком при дворе великого герцога, а также главным математиком Пизанского университета, свободным от преподавания. Подавая прошение о назначении на эту должность, Галилей настаивал на том, чтобы к его званию главного математика было добавлено именование “философ”. Одна из причин просьбы была проста: философы имели более высокий статус, чем математики. Однако одним лишь стремлением упрочить свое положение дело не ограничивалось; временами Галилей признавался, что “учился философии больше лет, чем математике месяцев”.
Людей, внесших эпохальный вклад в историю науки, отличали два характерных качества: способность сразу распознавать по-настоящему важные открытия и распространять информацию о них в доступной для восприятия форме. Галилей мастерски владел обоими навыками. Начиная с 1610 г. всего примерно за год он открыл фазы Венеры, обнаружил необычную форму Сатурна и движущиеся изменчивые пятна на Солнце. В последующие пару лет он также опубликовал еще две книги – “Рассуждение о телах, погруженных в воду” (Discorso intorno alle cose che stanno in sull'acqua) в 1612 г. и “Письма о солнечных пятнах” (Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari) годом позже.
“Звездный вестник” сразу же стал бестселлером – первый тираж в 550 экземпляров разошелся моментально. Соответственно, к 1611 г. Галилей превратился в самого знаменитого ученого-естественника в Европе. Даже ученые-иезуиты в Риме вынуждены были обратить на него внимание и встречали как почетного гостя, когда он прибыл с визитом 29 марта. Если выдающийся астроном Христофор Клавий высказывал некоторые сомнения относительно интерпретации немногих из результатов Галилея, в целом математики Римского колледжа выразили доверие точности наблюдений и признали явления, наблюдаемые в телескоп, реальными. Вследствие этого Галилей удостоился аудиенции папы Павла V и кардинала Маффео Барберини, который много лет спустя (в качестве папы Урбана VIII) сыграет решающую роль в так называемом “деле Галилея”. Кроме того, и кардинал Роберто Беллармино, бывший ректор Колледжа, и сам Клавий встретились с Галилеем во время его поездки в Рим, и Беллармино даже обсуждал с ним некоторые аспекты коперниканской астрономии. Единственной тенью на горизонте стало замечание Беллармино тосканскому послу в конце пребывания Галилея в Риме: “Если бы он [Галилей] слишком здесь задержался, они [церковные сановники] не могли бы не прийти к определенному суждению о его делах”.
Помимо прочих почестей, во время той поездки Галилей удостоился чести быть избранным шестым членом Академии деи Линчеи (Accademia dei Lincei; буквально: “Академия рысьеглазых”)[78]. Эта престижная научная академия была основана в 1603 г. Федерико Чези, римским аристократом (позднее правителем Акваспарты), и тремя его друзьями и ставила идеалистические цели – “не только приобретать знания вещей и мудрость, живя вместе достойно и благочестиво, но и мирно распространять их среди людей, устно и на письме, никому не причиняя вреда”. Она была названа одновременно в честь остроглазой рыси и Линкея, “самого зоркого из аргонавтов” из древнегреческой мифологии. Академия, скоро приобретшая членов даже за границами Италии, опубликовала книгу Галилея о пятнах на Солнце в 1613 г., а позднее, в 1623-м, и “Пробирных дел мастера” (Il Saggiatore). Галилей всегда считал свой статус академика огромной честью и часто подписывался как “Галилео Галилей, линчеец”. Их с Чези связала не только обоюдная симпатия, но и общее убеждение, что многие верования о мире природы, сохраняющиеся с Античности, пора отбросить.
В чем же конкретно заключались наблюдения Галилея, впервые показавшие человечеству, что представляют собой небеса на самом деле?
Как лик самой Земли
В 1606 г. некто Алимберто Маури издал сатирическую книгу, в которой рассуждал (опираясь на умозаключения, обусловленные наблюдениями невооруженным глазом), что особенности, видимые на поверхности Луны, свидетельствуют, что лунная поверхность покрыта горами, окруженными плоскими равнинами. Многие историки науки подозревают, что Алимберто Маури – это в действительности Галилей, писавший под псевдонимом. Как бы то ни было, имея телескоп, Галилей наконец получил возможность проверить этот вывод. Действительно, Луна стала первым небесным телом, на которое он направил свою подзорную трубу. Ученый увидел неровную поверхность с маленькими округлыми зонами, похожими на кратеры. Здесь пригодилось его художественное образование. Наблюдая, в частности, терминатор – границу между освещенной и темной частями – и используя свое творческое понимание светотени и владение перспективой, Галилей сумел убедительно утверждать, что лунная твердь сильно изрыта. Он описывал ее как “неровную, грубую и изобилующую впадинами и выпуклостями”: “И она подобна лицу самой Земли”. Его прекрасные рисунки тушью с размывкой и гравюры (илл. 4.2 и 4.3) воспроизводят пятна света в темной части Луны, постепенно увеличивающиеся по мере приближения к границе.
Именно этого и следует ожидать на восходе, когда освещены только вершины гор и свет постепенно ползет вниз по склонам, пока не достигнет темных равнин. Оценив расстояние одного такого пятна света до терминатора примерно в одну десятую радиуса Луны, Галилей определил высоту этой горы более чем в 6,4 км[79]. Величина была оспорена в октябре 1610 г. немецким ученым Иоганном Георгом Бренггером, предположившим, что горные хребты Луны, вероятно, пересекаются, иначе край Луны выглядел бы не гладким, а зазубренным. Какой бы ни была точная высота горы, Галилей продемонстрировал, что может не только наблюдать, но и – по крайней мере теоретически – довольно точно прикидывать размеры деталей лунного ландшафта. Сегодня мы знаем, что высочайшая вершина Луны – это гора Гюйгенса высотой около 5,3 км. Если сравнить рисунки лунной поверхности Галилея с изображениями Луны, полученными с помощью современных телескопов[80], сразу становится ясно, что он сознательно преувеличил размеры немногочисленных элементов (например, объекта, известного сегодня как кратер Аль-Баттани, представленного в самом низу нижней гравюры на илл. 4.3), возможно, чтобы в просветительских целях подчеркнуть разные уровни освещенности и затененности, которые наблюдал в кратере.
Рисунки Луны работы Галилея являются для нас очередным примером пересечения и взаимосвязей между наукой и искусством в Позднем Возрождении. Примечательно, что в знаменитой картине “Бегство в Египет” немецкий художник Адам Эльсхаймер, работавший в то время в Риме и умерший в декабре 1610 г., изобразил Луну поразительно похожей на рисунки Галилея[81]. Настолько похожей, что некоторые историки искусства даже предполагали, что Эльсхаймер рассматривал Луну в один из первых телескопов, возможно предоставленный его другом Федерико Чези[82].
Захватывающая история, связанная со “Звездным вестником” и искусством, случилась в 2005 г., когда итальянский арт-дилер Марино Массимо де Каро предложил нью-йоркскому антиквару Ричарду Лану купить у него изумительный экземпляр “Звездного вестника”[83]. Вместо обычных гравюр этот экземпляр содержал пять превосходных акварельных рисунков Луны, предположительно самого Галилея. Группа экспертов из Соединенных Штатов и Берлина подтвердили подлинность книги, которую Лан купил за полмиллиона долларов. Один из экспертов, Хорст Бредекамп, был так впечатлен красотой этого образчика, что написал книгу о потрясающей находке. Затем дело приняло неожиданный поворот. В 2011 г. Ник Уайлдинг, специалист по истории Возрождения из Университета штата Джорджия, во время написания рецензии на английское издание книги Бредекампа заподозрил, что с новообретенным экземпляром “Звездного вестника” не все благополучно. Короче говоря, дальнейшее исследование и расследование показало, что книга – искусная подделка итальянского торговца де Каро.
Галилей использовал свои наблюдения Луны для изучения еще одной головоломки, породившей за долгие годы множество ошибочных интерпретаций: отраженный свет Луны. Наблюдателей смущал тот факт, что даже части Луны, темные, когда Луна не является полной, не совершенно черны – они выглядят тускло освещенными. По словам Галилея, “если мы более внимательно изучим этот вопрос, то заметим, что не только кромка темной части светится бледным светом, но и всю поверхность… выбеливает некий слабый свет”[84].
Предыдущие объяснения этого явления разнились от немыслимых предположений, будто Луна полупрозрачна для солнечного света, до почти столь же сомнительного утверждения, что Луна не просто отражает свет Солнца, но и светит сама. Галилей поспешил отвергнуть все эти теории, назвав некоторые из них “настолько детскими, что они не заслуживают ответа”. Затем, несмотря на пояснение “мы рассмотрим этот вопрос более пространно в книге о «Системе мира»”, он дал краткое объяснение, восхищающее простотой: как Луна дает сколько-то света Земле по ночам, так и Земля озаряет лунную ночь. Сегодня это явление называется земным сиянием. Вероятно, ощущая, что это предположение может вызвать определенные возражения со стороны почитателей Аристотеля, Галилей поспешил пояснить:
Что же тут удивительного? Самое большее, что Земля по справедливому и взаимовыгодному обмену возвращает Луне такое же освещение, какое она сама получает от Луны почти все время в глубочайшем мраке ночи… И с таким периодом [лунных фаз] попеременно лунный свет дарует нам месячные освещения, одни более светлые, другие слабее; но Земля равной чашей вознаграждает это деяние[85].
Красивую фотографию освещенной Земли, восходящей над лунным горизонтом, сделал с орбиты Луны астронавт “Аполлона-8” Билл Андерс 24 декабря 1968 г. (см. вклейку, илл. 6). Вследствие синхронности осевого вращения Луны с ее орбитальным движением (к Земле обращена всегда одна и та же сторона Луны), подобный восход Земли может видеть только наблюдатель, движущийся относительно лунной поверхности.
Галилей завершил обзор своих открытий, связанных с Луной, решительным заявлением:
…подробнее будет изложено в нашей “Системе мира”, где мы многочисленными рассуждениями и экспериментами докажем существование сильного отражения солнечного света от Земли всем тем, кто болтает, будто ее до́лжно устранить из танца звезд [планет], главным образом по той причине, что она лишена и движения, и света; шестьюстами доказательствами и натурфилософскими рассуждениями мы подтвердим, что
Хотя Галилей не рассмотрел все следствия своих лунных открытий в “Звездном вестнике” – эта задача была оставлена для “Диалога”, – возможные выводы из них были очевидны. Прежде всего, согласно аристотелевской космологии (которая за столетия тесно переплелась с христианским вероучением), проводилось четкое различие между делами земными и небесными. Если все на Земле подвержено повреждению, изменяемо, может разрушаться, распадаться и даже умирать, небеса считались совершенными, чистыми, вечными и неизменными. В отличие от четырех классических элементов, предположительно составлявших все земное, – земли, воды, воздуха и огня, – небесные тела мыслились состоящими из другой, безупречной, пятой субстанции, называемой “квинтэссенцией”, т. е. пятой сущностью. Наблюдения же Галилея показали, что на Луне имеются горы и кратеры и что, отражая солнечный свет, Земля действует во многом так же, как любое небесное тело. На этом этапе не давалось никаких доказательств вращения Земли, но заявление Галилея, что “она подвижна”, красноречиво свидетельствовало в пользу коперниканства. Если Луна в действительности твердое тело, очень похожее на Землю и движущееся по орбите вокруг Земли, почему Земля, подобная Луне, не может двигаться вокруг Солнца?
По понятным причинам новая картина лунной поверхности вызвала яростные возражения. В конце концов, она резко противоречила фантастическому описанию из Книги Откровения: “И явилось на небе великое знамение: жена, облеченная в солнце; под ногами ее луна, и на главе ее венец из двенадцати звезд”[87]. Традиционно в художественных изображениях этой библейской сцены Луна представлялась идеально гладким, без малейших изъянов, сияющим объектом, символизирующим совершенство и чистоту Девы и продолжающим древнегреческую и древнеримскую мифологическую традицию персонификации Луны как богини. Однако отход Галилея от господствующих убеждений относительно Луны был лишь началом. Другие его открытия, сделанные с помощью телескопа, скоро нанесут смертельный удар старой космологии.
Ночь, полная звезд
После Луны Галилей направил свой телескоп на другие источники света, ярко сияющие на ночном небе, – звезды, и здесь его также ждало несколько сюрпризов. Во-первых, в отличие от Луны (и позднее планет), звезды в телескоп не стали казаться сколько-нибудь больше, чем представляются невооруженному глазу, хотя их яркость словно бы усилилась. Из одного лишь этого факта Галилей сделал правильный вывод, что видимые размеры звезд, если смотреть на них невооруженным глазом, нереальны, что это лишь визуальное искажение. Он, однако, не знал, что видимые размеры в действительности обусловлены рассеянием и рефракцией света звезд в земной атмосфере, а не каким-либо свойством самих звезд. Соответственно, он считал, что телескоп убрал “добавочное и не присущее им сияние”. Тем не менее поскольку Галилей не мог с помощью телескопа рассмотреть звезды, то заключил, что звезды намного дальше от нас, чем планеты.
Во-вторых, Галилей обнаружил множество бледных звезд, которые без телескопа совершенно не видны. Например, вплотную к созвездию Ориона он насчитал ни много ни мало пять сотен звезд, а вблизи шести самых ярких звезд Плеяд – еще десятки. Еще более значимым для будущего астрофизики стало открытие Галилея, что звезды имеют огромные различия яркости: одни в несколько сот раз ярче других. Около трех столетий спустя астрономы составят схемы, в которых светимость звезд сопоставляется с их цветом, и паттерны, наблюдаемые в этих схемах, привели к осознанию того, что сами звезды эволюционируют. Они рождаются из облаков газа и пыли, проводят жизнь, вырабатывая энергию в ходе ядерных реакций, и умирают, иногда во взрыве, исчерпав источники энергии. В каком-то смысле это открытие можно считать последним гвоздем, забитым в крышку гроба аристотелевского представления о неизменных небесах. Тем не менее самый удивительный результат из наблюдения звезд был получен, когда Галилей нацелил телескоп на Млечный Путь. Казалось бы, однородная, светоносная таинственная полоса, тянущаяся через небо, распалась на бесчисленные бледные звезды, собранные в плотные скопления[88].
Эти результаты имели важные последствия для споров между последователями Коперника и Птолемея. Несколькими годами раньше знаменитый голландский астроном Тихо Браге отметил то, что считал серьезной проблемой гелиоцентрической теории. Если бы Земля действительно вращалась вокруг Солнца, полагал он, то, проведя наблюдения с шестимесячным интервалом (когда Земля находилась бы в диаметрально противоположных точках своей орбиты), мы увидели бы обнаруживаемое смещение положения звезд – параллакс – относительно фона, как деревья, если смотреть на них в окно движущегося поезда, словно двигаются относительно горизонта. Поскольку такой сдвиг не обнаруживается, рассуждал Браге, необходимо, чтобы звезды находились на очень большом отдалении. Однако тогда можно прикинуть, какого размера должны быть звезды, чтобы быть видными невооруженным глазом, – оказалось, что даже больше всей Солнечной системы, что представлялось совершенно невероятным. Соответственно, Браге заключил, что Земля не может обращаться вокруг Солнца. Вместо этого он предложил обновленную гибридную гео-гелиоцентрическую систему, в которой все планеты, кроме Земли, вращаются вокруг Солнца, но само Солнце – вокруг Земли.
У Галилея нашлось намного более простое объяснение отсутствия параллаксов. Как мы уже видели, он сделал вывод, что видимые величины звезд при наблюдении невооруженным глазом не отражают их реальные физические размеры – это всего лишь оптическая иллюзия. Звезды в действительности находятся так далеко, заявил он, что сдвиг их положения невозможно зарегистрировать даже с помощью существующих тогда телескопов. Галилей был прав: для обнаружения параллаксов пришлось ждать создания телескопов с бо́льшим разрешением. Звездный параллакс впервые наблюдался только в 1806 г. итальянским астрономом Джузеппе Каландрелли. Первые успешные измерения параллакса выполнил немецкий астроном Фридрих Вильгельм Бессель в 1838 г. К 2019 г. космическая обсерватория Европейского космического агентства (ЕКА), запущенная в 2013 г., определила параллаксы более чем миллиарда звезд Млечного Пути и ближних галактик.
Галилей также отверг предложенную Браге “компромиссную” модель Солнечной системы по двум главным причинам. Во-первых, модель показалась ему крайне надуманной – как принято сегодня говорить, она имела “слишком много движущихся частей”. Во-вторых, в последующие годы Галилей опирался на модель с движущейся Землей для объяснения явления морских приливов (см. главу 7). Соответственно, он уже не мог соглашаться со сценарием, согласно которому Земля должна была быть неподвижной. Его интуитивное неприятие гибридной модели оказалось верным.
Картина, складывающаяся из наблюдений Галилео за звездами, очень отличалась от древних представлений Аристотеля. Оказалось, что звезды не вмурованы в твердую небесную сферу, находящуюся сразу за орбитой Сатурна, что их наблюдаемая величина намного меньше, чем считалось раньше, что они неисчислимы и имеют огромные отличия как в яркости, так и в расстоянии до них. Фактически эта звездная система стала опасно похожей на описанный математиком и философом Джордано Бруно умозрительный космос, в котором множественные миры существуют в бесконечной Вселенной. Прекрасно зная о трагическом конце Бруно, сожженного заживо 17 февраля 1600 г.[89], Галилей был очень осторожен в описании и интерпретации своих наблюдений звезд даже в более поздней книге “Диалог”. Однако, несмотря на осторожность, его наблюдения дальних звезд галактики Млечный Путь, бесспорно, можно считать первым взглядом, брошенным человечеством в безграничные просторы Вселенной, существующей за пределами Солнечной системы.
Сегодня мы знаем, что Млечный Путь содержит от 100 до 400 млрд звезд. Основываясь преимущественно на данных космических телескопов “Кеплер” и ЕКА, современные оценки количества планет примерно земных размеров в Млечном Пути, вращающихся вокруг солнцеподобных звезд в “зоне Златовласки”, где не слишком жарко и не слишком холодно, а “в самый раз” (обитаемая зона) и где возможно существование жидкой воды на поверхности планеты, исчисляются миллиардами[90].
У Юпитера обнаружилась свита
Седьмого января 1610 г. Галилей рассматривал планету Юпитер в телескоп с 20-кратным увеличением и заметил, что ей, по его словам, “сопутствуют три звездочки, хотя и небольшие, но, однако, очень яркие”. Галилей добавил, что эти звезды заинтриговали его, “так как они были расположены точно по прямой линии, параллельной эклиптике”. Две из них находились к востоку от Юпитера, и одна – к западу. Следующей ночью он снова наблюдал три звезды, но на сей раз все они располагались западнее планеты и на одинаковых расстояниях друг от друга, что заставило его заключить, что, возможно, Юпитер движется на восток, в противоположность предположениям, основанным на существовавших в то время астрономических таблицах.
Облака не позволили Галилею заниматься наблюдениями девятого числа, десятого же он увидел лишь две звезды к востоку от планеты. Предположив, что третья прячется за Юпитером, он начал подозревать, что движение совершает не столько Юпитер, сколько эти звезды. Небесный танец продолжался: 11 января только две звезды наблюдались на востоке, 12-го третья вновь возникла на западе (и две на востоке). Тринадцатого числа появилась четвертая звезда (три были к западу, одна к востоку от планеты), а 15 января все четыре наблюдались на западе. (Четырнадцатого снова была облачность.)
Самый ранний сохранившийся отчет Галилея о наблюдениях Юпитера и объектов, которые оказались его спутниками, находится в нижней половине черновика письма дожу Венеции (см. вклейку, илл. 7). Сейчас эта страница хранится в спецхране Мичиганского университета в Энн-Арбор. Что примечательно, рисунки Галилея в этом документе свидетельствуют, что по крайней мере до 12 января ему не приходило в голову, что спутники могут вращаться вокруг Юпитера. Он предполагал, что три небесных тела двигаются по прямой, совершенно не по-коперникански. Однако тринадцатого числа, с появлением четвертого спутника, Галилей понял, что его предположение не может быть верно, поскольку требует, чтобы один спутник прошел буквально сквозь другой. Лишь после 15 января он нашел правильное объяснение. Вывод из этих тщательных наблюдений сегодня представляется неопровержимым:
…они …то следуют за Юпитером, то опережают его и удаляются от него либо к востоку, либо к западу, совершая лишь очень небольшие отклонения, и никто не может сомневаться в том, что они около него и совершают свои обращения, одновременно обращаясь с двенадцатилетним периодом примерно вокруг центра мира [относится к орбите Юпитера вокруг Солнца][91].
Проще говоря, Галилей открыл наличие у Юпитера четырех спутников, или лун, обращающихся вокруг него и, как наша Луна, совершающих обороты примерно в той же плоскости, в которой лежат орбиты других планет. Юпитер представлял систему Коперника в миниатюре. Тридцатого января Галилей сообщил государственному секретарю Тосканского герцогства Белисарио Винте, что четыре спутника движутся вокруг большей “звезды” (планеты), “как Венера и Меркурий и, возможно, другие известные планеты вокруг Солнца”. Он подтвердил этот факт тщательными методическими наблюдениями спутников во все ясные ночи вплоть до 2 марта. За этот период он также определил удаленность лун от Юпитера и друг от друга и измерил их яркость. Чтобы убедить всех остальных в том, что он видел, Галилей представил целых 65 схем, демонстрирующих разные конфигурации спутников, которые наблюдал.
Открытие четырех спутников Юпитера не только имело историческое значение – это были первые новые небесные тела, обнаруженные в Солнечной системе с античных времен, – но и устранило одно из серьезных возражений против гелиоцентрической модели. Последователи Аристотеля настаивали, что Земля не могла бы удержать при себе Луну, если бы вращалась вокруг Солнца. Они также задавали обоснованный вопрос: если Земля – планета, почему это единственная планета, имеющая Луну? Галилей убедительно покончил с обоими этими возражениями, доказав, что Юпитер, безусловно движущийся, поскольку обращается либо вокруг Солнца (в коперниканской системе), либо вокруг Земли (в Птолемеевой), тем не менее способен удерживать даже не одну, а четыре луны на своих орбитах! Он очень ясно выразил это в “Звездном вестнике”:
…Мы имеем великолепный и наияснейший довод для устранения сомнений у тех, которые спокойно относятся к вращению в коперниковской системе планет вокруг Солнца, но настолько смущаются движением одной Луны вокруг Земли, в то время как обе они совместно описывают вокруг Солнца годичный круг, что даже считают необходимым отвергнуть такое строение Вселенной как невозможное. Теперь мы имеем не только одну планету, вращающуюся вокруг другой, в то время как обе они обходили великий круг около Солнца, но наши чувства показывают нам четыре светила, вращающиеся вокруг Юпитера, как Луна вокруг Земли, в то время как все они вместе с Юпитером в течение 12 лет описывают большой круг около Солнца.
После опубликования “Звездного вестника” Галилей продолжал наблюдения за спутниками Юпитера почти три года, пока не уверился, что точно определил периоды их обращения вокруг Юпитера. Он называл это гигантское наблюдательское и интеллектуальное начинание “Атласовым трудом”, намекая на Атласа, которому бог Зевс приказал держать небо на своих плечах. Даже великий астроном Иоганн Кеплер считал невозможным определить периоды обращения, поскольку не видел очевидного способа однозначно идентифицировать и отличить друг от друга три внутренние луны. Поразительно, но выполненные Галилеем расчеты периодов отклоняются от современных значений менее чем на несколько минут.
Сегодня известно 79 лун Юпитера (53 названы, другие ждут присвоения официальных названий). Считается, что восемь из них сформировались на орбитах вокруг планеты, а остальные были, вероятно, захвачены ею. Из четырех Галилеевых спутников, как их сейчас называют, два, Европа и Ганимед (этот спутник больше планеты Меркурий), предположительно, имеют огромные океаны под толстым ледовым панцирем. Обе луны считаются потенциальными кандидатами на существование простых форм жизни подо льдом – безусловно, это обстоятельство понравилось бы Галилею. Самый ближний к планете из четырех Галилеевых спутников – Ио является самым геологически активным телом в Солнечной системе, имея больше 400 известных активных вулканов. Четвертая Галилеева луна, Каллисто, – вторая по величине из четырех.
Не приходится сомневаться, Галилея бесконечно раздражал бы тот факт, что Галилеевы спутники сегодня известны под названиями, данными им немецким астрономом Симоном Майром, а не как “Медицейские звезды”. Майр мог бы независимо открыть спутники раньше Галилея, но не сумел понять, что луны вращаются вокруг планеты. Галилей считал Майра “ядовитым гадом” и “врагом не только мне, но и всей человеческой расе”, поскольку убедил себя, что именно Майр был злодеем, подговорившим Бальдессара Капру совершить плагиат геометрического и военного компаса. Он писал о Майре, что, будучи в Падуе (где Галилей в то время жил), “он описал на латыни использование указанного моего компаса, приписывая его себе, причем один из его учеников [Капра] издал это под своим именем. Тотчас после этого, вероятно чтобы избежать наказания, он отбыл в свою родную землю [Германию], как говорят, бросив своего ученика в бедственном положении”.
Старик с двумя провожатыми
Обнаружение четырех спутников Юпитера стало последним эпохальным открытием Галилея в Падуе. Оно лишь разожгло его жажду дальнейших прорывов. Неудивительно, что вскоре после переезда во Флоренцию он направил телескоп на следующую по степени удаленности от Солнца гигантскую планету – Сатурн. Однако первые наблюдения его разочаровали, поскольку Галилей не увидел никаких спутников. Ситуация изменилась 25 июля 1610 г., когда он обнаружил нечто вроде двух неподвижных звезд, прикрепленных к Сатурну: одна по одну сторону, другая – по другую. Боясь, что его опередят конкуренты, и все еще находясь на том этапе, когда он делал открытия быстрее, чем мог их опубликовать, Галилей отправил серию писем с зашифрованным сообщением о своем открытии Кеплеру через тосканского посла в Праге. Это была обычная практика того времени – утвердить свое первенство в открытии с помощью головоломки, не открывая таким образом, что в действительности сообщается. Вот зашифрованное послание Галилея:
smaismrmilmepoetaleumibunenugttauiras.
Сначала Кеплер не сумел разгадать сообщение Галилея, потерпел крах и английский астроном Томас Хэрриот, с которым тот состоял в переписке, но из того факта, что Земля имеет одну Луну, а Юпитер – четыре, он заключил, что у Марса должно быть две луны, чтобы образовалась геометрическая прогрессия: 1, 2, 4 и т. д. Руководствуясь этим математическим соображением и предполагая, что Галилей открыл спутники Марса, Кеплер постепенно сумел составить из присланной Галилеем последовательности букв сообщение, отличавшееся от исходной головоломки лишь одной буквой,
При всей изобретательности версии Кеплера она не имела ничего общего с открытиями Галилея. Сообщение, зашифрованное в последовательности букв, следовало читать как
Тринадцатого ноября 1610 г. Галилей наконец раскрыл, что именно он имел в виду:
Я наблюдал, что Сатурн не одиночная звезда, а три объединенные, всегда касающиеся друг друга, не совершающие ни малейшего движения друг относительно друга и напоминающие формой оОо. Если посмотреть на них в телескоп с малым увеличением, три звезды видны не слишком отчетливо и Сатурн выглядит удлиненным, словно оливка. Свита обнаружилась у Юпитера, а теперь и у этого старика нашлись два провожатых, помогающие ему идти и никогда от него не отходящие.
К изумлению Галилея, эти, казалось бы, надежные провожатые бесследно исчезли к концу 1612 г. Он высказал свое ошеломление в письме немецкому гуманисту, историку и издателю Маркусу Вельзеру: “Были ли две эти меньшие звезды поглощены, как пятна на Солнце? Исчезли ли они внезапно и сгинули? Или Сатурн пожрал собственных детей?” Несмотря на растерянность, Галилей рискнул предположить, что эти “звезды” вновь появятся в 1613 г., как оно и случилось, но на сей раз они выглядели как “уши” или “ручки” по бокам Сатурна.
Хотя Галилей смог верно предсказать в 1616 г. очередное исчезновение “ручек” десять лет спустя, его прогноз, очевидно, основывался на предположении, что они аналогичны лунам Юпитера. Правильного объяснения этих странных “ушей” пришлось ждать до 1650-х гг., когда голландский математик и астроном Христиан Гюйгенс идентифицировал их как ныне знаменитые кольца Сатурна[92]. Поскольку кольца являются плоскими и относительно тонкими, они фактически неразличимы, если смотреть на них с ребра, и выглядят словно уши, если их поверхность наклонена к линии взгляда под бо́льшим углом или ориентирована плашмя.
Интересно, что сейчас мы знаем, что кольца не всегда существовали и не сохранятся навечно. Считается, что кольца старше примерно 100 млн лет, это немного по сравнению с примерно 4,6 млрд лет существования Солнечной системы. Что еще более удивительно, исследование, опубликованное в декабре 2018 г., обнаружило, что из-за “дождя колец” – падения вещества колец на планету в форме пылевого дождя частиц льда – кольца исчезнут примерно через 300 млн лет. Следовательно, Галилею и нам повезло жить в относительно “короткий” период, когда можно видеть это великолепное зрелище.
Поразительно, но догадка Кеплера о наличии у Марса двух лун оказалась верной, хотя геометрическая последовательность была ни при чем. Более того, в знаменитой сатире 1726 г. “Путешествия Гулливера” английский писатель Джонатан Свифт (возможно, вдохновленный Кеплером) писал о двух марсианских лунах. В 1877 г. американский астроном Асаф Холл открыл эти луны, которые теперь называются Фобосом и Деймосом.
Мать любви
Одно из главных возражений против гелиоцентрической модели было связано с обликом планеты Венеры. В геоцентрической модели Птолемея Венера всегда находится примерно между Землей и Солнцем, следовательно, предполагается, что она всегда видна как полумесяц разной ширины (никогда, впрочем, не достигающей полудиска, илл. 4.4а). В модели Коперника, напротив, поскольку постулируется вращение Венеры вокруг Солнца и она находится ближе к Солнцу, чем Земля, то должна демонстрировать полный цикл фаз, как Луна, наблюдаясь при полной освещенности как маленький яркий диск в наиболее удаленной от Земли точке и как темный большой при максимальном приближении (а также в виде большого полумесяца непосредственно перед этим; илл. 4.4б). В ходе серии кропотливых наблюдений с октября по декабрь 1610 г. Галилей убедительно подтвердил предсказания коперниканской модели[93]. Его решение заняться этими наблюдениями (и интерпретацией результатов), возможно, было вдохновлено и, безусловно, стимулировалось полученным им подробным письмом Бенедетто Кастелли, в котором тот подчеркивал важность наблюдения фаз Венеры. Это стало первым ясным свидетельством превосходства взглядов Коперника над представлениями Птолемея.
Одиннадцатого декабря Галилей поспешил отправить Кеплеру еще одну таинственную анаграмму
В ответ на эту мольбу Галилей 1 января 1611 г. отправил Кеплеру незашифрованную версию послания: “Мать любви [Венера] подражает образам Синтии” (
Галилей был так уверен в своей интерпретации наблюдений, что 30 декабря 1610 г. написал письмо Христофору Клавию, до сих пор оспаривавшему коперниканство как по физическим, так и по религиозным соображениям, где объяснил, что все планеты светят лишь отраженным светом и что, “безо всякого сомнения, центр великого вращения всех планет” есть Солнце.
Утверждения Галилея не остались незамеченными. В последнем издании комментариев иезуитского математика Клавия, на тот момент 73-летнего, к влиятельному учебнику астрономии “Сфера” (The Sphere) за авторством астронома XIII в. Иоанна Сакробоско сделано следующее признание:
Далеко не самым маловажным из видимого в этот инструмент [телескоп] является то, что Венера получает свой свет от Солнца, как Луна, так что иногда выглядит более похожей на полумесяц, иногда менее, в зависимости от своего расстояния до Солнца. В Риме я наблюдал это в присутствии других, и не единожды. Сатурн присоединил к себе две маленькие звездочки, одну с востока, другую с запада. Наконец, Юпитер имеет четыре блуждающие звезды, меняющие свои места относительно друг друга и относительно Юпитера, – как Галилео Галилей тщательно и точно описал[95].
Поняв, что эти результаты камня на камне не оставляют от Птолемеевой модели, Клавий осторожно добавляет: “Поскольку таково положение вещей, астрономам следует размыслить, как могут быть устроены орбиты небесных тел, чтобы объяснить эти явления”.
Выполненные Галилеем наблюдения фаз Венеры нанесли смертельный удар геоцентрической системе Птолемея, но не могли однозначно покончить с компромиссной гео-гелиоцентрической моделью Браге, в которой Венера и все остальные планеты вращаются вокруг Солнца, тогда как Солнце движется по орбите вокруг Земли. Это сохранило возможный путь спасения для иезуитских астрономов, по-прежнему упорно отрицавших коперниканство.
“Я сравниваю солнечные пятна с облаками или клубами дыма”
Галилей не пренебрегал небесным телом, являвшимся в коперниканской системе центральным в Солнечной системе, – самим Солнцем, и его наблюдения привели к обнаружению и первому логическому объяснению наличия на поверхности Солнца относительно темных областей, которые сегодня называются солнечными пятнами. Галилео, безусловно, не был первым, обнаружившим эти таинственные пятна. Китайские и корейские астрономы, вероятно, заметили их на несколько столетий раньше; например, имеются записи, сделанные в Китае еще в правление династии Хань (с 206 г. до н. э до 220 г. н. э.). О солнечных пятнах говорилось во времена Карла Великого, правившего значительной частью Западной Европы в конце VIII – начале IX в., а итальянский поэт и художник Рафаэль Гвалтеротти описал пятна на Солнце, которые увидел 25 декабря 1604 г., в книге, изданной в следующем году. Английский математик и астроном Томас Хэрриот наблюдал солнечные пятна в телескоп в декабре 1610 г., но не опубликовал результаты. Его наблюдения стали известны лишь с 1784 г., а опубликованы в 1833 г. Наконец, фризский (из региона на северо-западе Германии) астроном Йоханнес Фабрициус рассматривал солнечные пятна в телескоп 27 февраля 1611 г. и описал их в брошюре (неизвестной Галилею), увидевшей свет в том же году в Виттенберге.
Наблюдать за Солнцем в телескоп было сложно, поскольку, если не покрыть линзы защитным материалом, например копотью, легко было ослепнуть. К счастью для Галилея, его талантливый бывший ученик Бенедетто Кастелли предложил остроумную идею просто проецировать изображение Солнца, образующееся в телескопе, на экран или лист бумаги. Сначала Галилей описал свои наблюдения солнечных пятен в предисловии к книге “Рассуждение о телах, погруженных в воду”[96]. На этом этапе он еще рассматривал два возможных объяснения их природы. Ученый считал, что они могут находиться непосредственно на поверхности Солнца (в этом случае их движение свидетельствовало бы, что Солнце вращается вокруг своей оси) либо являться планетами, обращающимися вокруг Солнца очень близко к его поверхности. Однако к моменту печати второго издания его книги осенью 1612 г. Галилей пришел к убеждению, что пятна могут быть только на солнечной поверхности и “перемещаться в силу вращения самого Солнца”, и добавил в текст абзац об этом явлении.
Данные, полученные другим астрономом, заставили Галилея обратить на солнечные пятна все свое внимание. В марте 1612 г. его немецкий корреспондент Маркус Вельзер переслал ему три письма с описанием солнечных пятен, написанные под псевдонимом Apelles latens post tabulam (“Апеллес, скрывающийся за живописью”). Автором писем, позднее изданных в виде брошюры, являлся священник-иезуит и астроном Христофор Шейнер, профессор Ингольштадтского университета. Шейнеру было запрещено печататься под собственным именем, поскольку, если окажется, что он ошибается, публикация дискредитирует орден иезуитов. Соответственно, он пользовался псевдонимом, указывающим на древнегреческого художника IV в. до н. э., имевшего обыкновение прятаться за своими выставленными картинами, чтобы услышать критические замечания зрителей; подразумевалось, что Шейнер ждет комментариев, прежде чем раскроет свое инкогнито. Астроном полагал, что пятна представляют собой тени, отбрасываемые множеством малых планет, вращающихся вокруг Солнца на очень низких орбитах.
Если не было сомнений, что его идеи вдохновлены главным образом стремлением оградить Солнце от подозрений в несовершенстве, Шейнер основывал свою модель на трех основных аргументах. Во-первых, пятна не возвращались в одни и те же места, что для него было свидетельством того, что они не принадлежат самой поверхности вращающегося вокруг своей оси Солнца. Во-вторых, Шейнер считал, что пятна темнее неосвещенных областей лунной поверхности, что невозможно в случае, если бы они находились на поверхности светила. В-третьих, пятна казались более тонкими вблизи границ солнечного диска, чем возле его центра, что он интерпретировал как случай фаз, подобных фазам Венеры.
В дополнение к своим соображениям о солнечных пятнах Шейнер привлек внимание к тому, что считал более убедительным свидетельством, чем фазы, – что Венера действительно обращается вокруг Солнца. Доказательство Шейнера основывалось на том факте, что таблицы, построенные на основе Птолемеевой модели, так называемые эфемериды, предсказывали кульминацию Венеры (прохождение планеты перед солнечным диском с точки зрения земного наблюдателя) 11 декабря 1611 г., однако этого длительного прохождения не наблюдалось.
Вельзер отправил письма Галилею, спрашивая мнение знаменитого ученого об идеях Шейнера и, очевидно, предполагая, что Галилей оценит научный подход, продемонстрированный их автором. Однако ответ “Апеллесу”, который он получил от Галилея, заметно расходился с его ожиданиями. С одной стороны, реакция Галилея была остроумной, весьма учтивой и, бесспорно, блестящей в научном отношении, с другой же – он высказывался чрезвычайно критически и несколько покровительственно. Например, говоря о том, что он считал одержимой приверженностью Шейнера концепциям Аристотеля (например, твердость и неизменность Солнца), Галилей писал, что Апеллес “еще не сумел полностью освободиться от чепухи, прежде ему внушенной”.
Галилей отвечал несколькими частями. Сначала он отправил два письма на итальянском языке (“потому что я непременно желал, чтобы это мог прочесть каждый”) в мае и октябре. Затем, после того как Шейнер ответил на первое из них собственным письмом, а Вельзер опубликовал всю подборку писем Шейнера под названием “Более точное рассуждение о солнечных пятнах и звездах, блуждающих вокруг Юпитера”, Галилей в декабре выслал третье письмо. Эти три письма также были опубликованы в Риме Академией деи Линчеи в марте 1613 г. под заголовком “История и доказательства относительно пятен на Солнце”[97] (илл. 4.5).
Галилей, никогда не славившийся умением смиренно принимать критику, был особенно раздражен заявлением Шейнера, что невозможность увидеть кульминацию Венеры представляет собой более убедительное доказательство вращения этой планеты вокруг Солнца. Он указал на ошибку Шейнера в оценке размеров планеты, а также на то, что достаточно было бы наличия у Венеры лишь ничтожной собственной светимости, чтобы сделать отсутствие пересечения солнечного диска ненужным для установления, как пролегает орбита Венеры.
После этой придирки Галилей перешел к опровержению предложенного Шейнером объяснения солнечных пятен[98]. Он прояснил, что пятна в действительности не темные; они лишь кажутся темными относительно яркого диска Солнца, но на самом деле ярче, чем поверхность полной Луны. Затем справедливо указал, что движение пятен с разными скоростями и изменением взаимного расположения однозначно свидетельствует, что они не могут быть спутниками, поскольку “всякий, кто желал бы утверждать, что пятна были скоплением множества крохотных звезд, должен был бы включить в небеса бесчисленные движения, бурные, хаотические, лишенные какой-либо регулярности”. Вместо этого Галилей утверждает, что пятна находятся на поверхности Солнца или не дальше от нее (относительно), чем находились бы облака от поверхности Земли. Как и облака, поясняет он, пятна появляются внезапно, меняют форму и неожиданно исчезают. С опорой на интуицию, развитую изучением рисования, Галилей также показал, что кажущееся сужение пятен по мере приближения к краю солнечного диска объясняется попросту перспективным сокращением, наблюдаемым, когда нечто движется по поверхности сферы (илл. 4.6). Последнее и, пожалуй, самое важное: по движению пятен Галилей сделал приблизительную оценку, что Солнцу требуется около месяца на полный оборот вокруг своей оси. Действительно, сегодня нам известно, что период вращения Солнца на экваторе составляет 24,47 дня.
Галилей также спросил мнение кардинала Карло Конти по поводу солнечных пятен, что существенно повлияло на его проблемы с католической церковью в позднейшие годы. Кардинал ответил в июле 1612 г., что ничто в Писании не поддерживает представления Аристотеля о безупречном Солнце. Относительно коперниканства в целом, однако, Конти заметил, что эта теория противоречит Писанию и что другая интерпретация библейского языка “неприемлема в отсутствие подлинной необходимости”.
Наблюдения Галилея за солнечными пятнами и их интерпретация имели принципиальное значение по двум главным причинам. Во-первых, они продемонстрировали, что небесное тело может вращаться вокруг своей оси, не замедляясь и не обгоняя облакоподобные образования. Это могло мгновенно устранить два серьезных возражения против идеи о собственном вращении Земли в коперниканской модели. Отрицатели спрашивали, как может Земля сохранять состояние вращения и почему облака (или птицы, если на то пошло) не отстают от нее. Во-вторых, опубликовав свои результаты об осевом вращении Солнца в “Рассуждении о телах, погруженных в воду” – книге, формально посвященной плавающим телам, Галилей ознаменовал первое появление
Как он часто делал, Галилей использовал возможность переписки о солнечных пятнах для того, чтобы продемонстрировать собственные представления о распространении знания. В письме своему другу Паоло Гуальдо, архиепископу Падуанского собора, он сделал несколько замечаний о том, что наука не должна быть сферой исключительно ученых. Галилей пояснил, что надеется, что из его писем Вельзеру даже те, кто “уверился, что в «толстых книгах содержатся великие откровения из логики и философии и еще больше таковых в их собственных головах»”, поймут: “Подобно тому как природа дала им, как и философам, глаза, чтобы видеть ее творения, так же дала она им и разум, способный проникать в них и постигать их”. Здесь Галилей однозначно утверждает себя как представителя, по определению писателя Джона Брокмана, “третьей культуры” – прямого канала сообщения между научным миром и непосвященными. Ключевое заявление Галилея: научное знание при адекватном изложении доступно пониманию неспециалистов и, поскольку оно является принципиально важной частью человеческой культуры, буквально каждый должен стремиться его обрести.
Что замечательно, Галилей в данном случае выразил даже меньшее удивление человеческой способностью постижения космоса, чем Эйнштейн в 1936 г.: “Извечная тайна мира – это его постижимость. То, что он постижим, есть чудо”[99]. Замечания Галилея о способности человека раскрывать секреты природы отразились и в его знаменитом “Письме к Бенедетто Кастелли”, когда он сказал, что не верил, “что тот же Бог, который дал нам наши чувства, разум и интеллект, захотел, чтобы мы отказались ими пользоваться”.
Сегодня мы знаем, что солнечные пятна действительно представляют собой зоны на поверхности Солнца, несколько более прохладные (с температурой около 4000 К), чем окружающая область (около 6000 К), и поэтому кажущиеся темнее. Меньшая температура обусловливается повышенной концентрацией магнитных полей, подавляющих перенос тепла посредством конвекции (движения жидкости). Солнечные пятна обычно существуют от нескольких дней до нескольких месяцев и имеют размер в широких пределах – от нескольких десятков до сотен тысяч километров в поперечнике. Циклы солнечной активности составляют около 11 лет; на протяжении цикла количество пятен сначала быстро увеличивается, затем гораздо медленнее снижается.
Письма Галилея о солнечных пятнах не только принесли ему научную победу над Христофором Шейнером в тот момент, но и привлекли к коперниканству внимание более многочисленных читателей. В 1615 г. Шейнер отправил Галилею другую свою работу, “Эллиптическое Солнце” (Sol Ellipticus), и спросил его мнение о ней, но так и не получил ответа. Сам Шейнер в конце концов опубликовал в 1630 г. впечатляющую и авторитетную книгу о солнечных пятнах, которую назвал в честь своего покровителя герцога Паоло Орсини “Роза Орсини, или Изменения Солнца согласно наблюдаемому облику его вспышек и пятен”. В этой книге Шейнер признал, что пятна находятся на солнечной поверхности, но заявил, что выводы Галилея по этому вопросу не опирались на научные соображения. К сожалению, не приходится сомневаться, что весьма высокомерные письма Галилея, пренебрежение работой Шейнера в 1615 г. и некоторые замечания, высказанные им позднее в книге “Пробирных дел мастер”, которые иезуитский астроном счел личными выпадами в свой адрес, превратили Шейнера в его непримиримого врага. Это стало лишь первой ласточкой конфликта Галилея с иезуитами, который достигнет кульминации в репрессивных мерах против ученого в 1633 г.
Глава 5
У каждого действия есть противодействие
С учетом масштабов открытий, совершенных Галилеем на небе с помощью телескопа, и быстрого превращения его в мировую знаменитость после выхода “Звездного вестника” совершенно естественно было ожидать бурной, горячей – и неоднозначной – реакции. Действительно, разногласия вспыхнули, прежде чем просохла типографская краска на страницах книги. Первоначальный скептицизм читателей объяснялся рядом причин, которые можно проследить вплоть до истока – длительного господства идей Аристотеля и почти религиозного принятия его общего подхода в науке.
Первое: методология Галилея привнесла принципиально новый элемент в вопрос о том, что, по его мнению, можно считать научным свидетельством; а именно – Галилей заявил, что его новый прибор, телескоп, открывает невыдуманные истины, которые не могут быть восприняты невооруженным глазом[100]. Это шло вразрез с утвердившейся аристотелевской традицией. Как можно было быть уверенным, что увиденное Галилеем представляло собой настоящее небесное явление, а не случайный артефакт, созданный самим телескопом? В конце концов, телескоп оказался самым первым приспособлением, предложенным для усиления и расширения возможностей одного из органов восприятия.
Второе: проблема, с которой столкнулся Галилей, продвигая свои открытия как в механике, так и в астрономии, сформулирована в его утверждении, что книга природы написана на языке математики; а именно: он – родоначальник математизации физического мира. Это представление полностью противоречит логике Аристотеля, согласно которой математика почти или совершенно не связана с реальностью или с устройством космоса. Во времена, предшествовавшие Галилею, считалось, что астрономы должны обращаться к математике только для вычисления орбит планет и видимого движения Солнца, чтобы создавать карты неба в определенные моменты времени. Это, в свою очередь, рассматривалось как подспорье в приблизительных расчетах времени, составлении календаря, астрологических карт и в навигации. Астрономы не должны были разрабатывать физические модели Вселенной или каких бы то ни было явлений в ней. Вот как это выразил последователь Аристотеля Джорджио Корезио, тот самый, кто утверждал, что бросание шаров с Пизанской башни подтвердило представления Аристотеля о свободном падении тел: “Следовательно, приходим к выводу: тот, кто не хочет двигаться во тьме, должен сверяться с Аристотелем, совершенным интерпретатором природы”[101]. Сравните эту рабскую покорность авторитету с почти поэтическим позднейшим заявлением Галилея в “Пробирных дел мастере”: “Она [Вселенная] написана на языке математики, и буквы ее – это треугольники, круги и другие геометрические фигуры, без которых не в силах человеческих постичь ни единого ее слова, без них человек бесплодно бродит в темном лабиринте”.
Винченцо ди Грациа, профессор в Пизе, еще более решительно выразил свои взгляды на видевшееся ему противоречие между математикой и естественными науками:
Прежде чем рассматривать опыты Галилея, представляется необходимым разобраться, насколько далеки от истины те, кто желает доказывать природные факты средствами математической логики, в том числе, если я не ошибаюсь, и Галилей. Все науки и все искусства имеют собственные принципы и собственные причины, посредством которых выявляют особые свойства своего специфического предмета.
Галилей не мог бы еще более явственно не согласиться с этой попыткой герметичной компартментализации разных отраслей науки. “Как будто геометрия в наши дни явилась препятствием к постижению истинной философии; как будто невозможно быть и геометром, и философом, так что мы вынуждены вывести как обязательное следствие, что всякий, знающий геометрию, не может знать физику, не может размышлять о физических материях и работать с ними на физический принципах! ‹…› Как если бы знание хирургии было противоположно медицине и уничтожало ее”[103], – высмеивал он ди Грациа. Эйнштейн полностью согласился бы с Галилеем три с лишним столетия спустя, когда писал: “Мы можем в действительности считать [геометрию] самым древним направлением физики… Без нее я не смог бы сформулировать теорию относительности”.
Эти две проблемы – правомерность использования телескопа как инструмента, усиливающего органы восприятия, во-первых, и роль математики в раскрытии истин о природе, во-вторых, – соединились в умах последователей Аристотеля в сильный, по их мнению, аргумент против открытий Галилея. Словно мало отсутствия убедительной теории оптики, доказывающей, что телескоп нас не обманывает, говорили они, еще и валидность подобной теории, самой по себе, сомнительна вследствие ее опоры на математику. Эти философские рассуждения увенчивались, разумеется, тем фактом, что все астрономические открытия Галилея отрицали идеи Аристотеля, которым консервативное большинство поклонялось почти два тысячелетия.
Неудивительно, что во многих кругах непосредственной реакцией на трактат Галилея стала растерянность. Люди всех званий и занятий, от правителей и церковной верхушки до широкой публики, обращались к видным ученым за мнением и советом. Даже немецкий ученый Маркус Вельзер, позднее способствовавший распространению идей Галилея, писал Христофору Клавию из Римского колледжа, прося совета:
По этому случаю не могу не сообщить вам, что мне писали из Падуи как о точном и бесспорном деле, что с новым инструментом, именуемым многими
Поделиться книгой: