Библиотека   Реальная физика   English   Главная   физики  
Галилео Галилей

ГАЛИЛЕО ГАЛИЛЕЙ

(1564-1642)

15 февраля 1564 г. в университетском городе Великого герцогства Тосканского Пизе родился Галилео Галилей, а три дня спустя в Риме скончался Микеланджело Буонаротти. Величайший художник эпохи Возрождения словно передал эстафету её славнейшему учёному. Эта эстафета - духовное освобождение человека от уз Средневековья. Для них она выражалась словами Библии: "И сказал Бог: сотворим человека по образу Нашему и подобию".

Человек, говорят нам краски и мраморы Микеланджело, не всесилен и не всемогущ, но богоподобен. В нём живёт красота духа Божия. И разум человека тоже богодарствен, вторит Галилей. Наш разум не может равняться с божественным, бесконечным по своим возможностям, но человек, постигший язык логики и математики, обратив глаза к природе, обретает знания той же достоверности, какая есть у Бога. Человек во всём может и должен положиться на свой разум именно потому, что он - дар Божий. Такой была вера великой эпохи.

Галилей принадлежал к знатной, но обедневшей флорентийской семье. Его отец Винченцо, известный музыкант и теоретик музыки, сделал немало для развития способностей сына. Родители были первыми учителями Галилео. Благодаря им мальчик получил начальное классическое, музыкальное и литературное образование.

В 1575 г. семейство вернулось во Флоренцию, где 11-летнего Галилео отдали в светскую школу при монастыре. Здесь он изучал языки, риторику, поэзию, музыку, рисование и простейшую механику. Мальчик настолько увлёкся этими предметами, что захотел стать живописцем и музыкантом. Однако Винченцо настаивал, чтобы сын помогал ему в суконной торговле. Галилео забрали из школы в 15 лет, но, заметив необыкновенные способности сына, родители всё-таки решили послать его в университет. Они желали видеть своего первенца врачом.

В сентябре 1581 г. Галилео стал студентом Пизанского университета. Он поселился в доме родственника и жил на стипендию. Занимался Галилео главным образом самостоятельно, штудируя учебники по медицине, труды Аристотеля и особенно Платона, которого полюбил за математический склад ума. Он увлёкся изготовлением машин, которые были описаны в трудах Архимеда. Независимость мышления Галилео, его обдуманные аргументы озадачивали преподавателей, а студенты прозвали его задирой, потому что споры о трудах Аристотеля часто переходили в острые насмешки Галилео над оппонентом.

В 1582 г. он сделал несколько маятников. Наблюдая за их качаниями, Галилео открыл закон изохронности (от греч. "изос" - "равный", "одинаковый"; "хронос" - "время") колебаний: период колебаний груза, подвешенного на нити, зависит только от длины нити и не зависит от массы и размаха колебаний.

На втором курсе Галилео попал на лекцию по геометрии, увлёкся математикой и очень жалел, что не может бросить медицину. На четвёртом году обучения ему не назначили стипендию. Именно в это время он впервые познакомился с физикой Аристотеля, с работами древних математиков - Евклида и Архимеда (последний стал его настоящим учителем).

Оставшись без средств, в 1585 г. (у его отца нечем было платить за дальнейшее обучение) Галилей вернулся во Флоренцию. Здесь ему удалось найти замечательного учителя математики Остилио Риччи, который на своих занятиях обсуждал не только чисто математические проблемы, но и применял математику к практической механике, в особенности к гидравлике. Результатом четырехлетнего флорентийского периода жизни Галилея стало небольшое сочинение "Маленькие гидростатические весы" (La bilancetta, 1586).

Работа преследовала чисто практические цели: усовершенствовав уже известный метод гидростатического взвешивания, Галилей применил его для определения плотности металлов и драгоценных камней. Он изготовил несколько рукописных копий своей работы и попытался их распространить. Этим путем он познакомился с известным математиком того времени - маркизом Гвидо Убальдо дель Монте, автором Учебника по механике. Монте сразу оценил выдающиеся способности молодого ученого и, занимая высокий пост генерал-инспектора всех крепостей и укреплений в герцогстве Тосканском, смог оказать Галилею важную услугу: по его рекомендации в 1589 последний получил место профессора математики в том самом Пизанском университете, где ранее был студентом. Ко времени пребывания Галилея на кафедре в Пизе относится его труд О движении (De Motu, 1590).

Вид Пизанской башни, на которой Галилей производил свои опыты

В нем он впервые приводит доводы против аристотелевского учения о падении тел. Позже эти доводы были сформулированы им в виде закона о пропорциональности пути, пройденного телом, квадрату времени падения (по утверждению Аристотеля, "в безвоздушном пространстве все тела падают бесконечно быстро").

В 1591 умер отец Галилея, и ему пришлось взять на себя заботу об остальных членах семьи. К счастью, маркиз дель Монте добился для своего протеже места, более соответствовавшего его способностям: в 1592 Галилей занял кафедру математики Падуанского университета в Венецианской республике. Он должен был преподавать геометрию, механику, астрономию. Курс астрономии он читал, оставаясь в рамках официально принятых воззрений Аристотеля - Птолемея, и даже написал краткий курс геоцентрической астрономии. Однако его действительные взгляды на систему мироздания были совершенно иными, о чем говорят следующие строки из письма к Кеплеру (4 августа 1597):

"К мнению Коперника (о гелиоцентрической системе) я пришел много лет назад и, исходя из него, нашел причины многих естественных явлений".

В первые годы своего профессорства Галилей занимался главным образом разработкой новой механики, построенной не по принципам Аристотеля. Он сформулировал более четко "золотое правило механики", которое вывел из открытого им более общего принципа, сформулированного в Трактате по механике (Le Meccaniche, 1594).

В этом трактате, написанном для студентов, Галилей изложил основы теории простых механизмов, пользуясь понятием момента силы. Этот труд и записки по астрономии, распространившись среди студентов, создали автору славу не только в Италии, но и в других странах Европы. Кроме того, в устном преподавании Галилей часто пользовался итальянским языком, что привлекало на его лекции многочисленных студентов. В Падуанский период жизни Галилея (1592-1610) созрели его основные работы из области динамики: о движении тела по наклонной плоскости и тела, брошенного под углом к горизонту; к этому же времени относятся исследования о прочности материалов. Однако из всех своих работ того времени Галилей опубликовал только небольшую брошюру об изобретенном им пропорциальном циркуле, позволявшем производить различные расчеты и построения.

Первые труды Галилея заинтересовали инспектора тосканских военных укреплений, механика и геометра Гвидобальдо дель Монте. Они подружились и организовали во Флоренции кружок любителей науки. Галилеи становился известным. В 1589 г. он получил должность профессора математики в Пизанском университете. Жалование профессора математики было в 50 раз меньше оклада профессора медицины, но всё же Галилей был доволен. Он мог начать самостоятельную жизнь и заняться научной деятельностью.

В обязанности Галилея входило чтение лекций по геометрии, философии природы и астрономии Аристотеля - Птолемея. В лекциях по философии Галилей нередко оспаривал физические идеи Аристотеля и тут же ставил опыты, чтобы наглядно доказать свою правоту. Например, он демонстрировал движение шаров одинакового размера из дерева и металла по гладкому наклонному жёлобу. Опыт показывал, что ускорение шаров зависит только от угла наклона желоба и не зависит от массы. Это противоречило утверждению Аристотеля, что скорость падающего тела тем больше, чем больше масса тела. Первые свои опыты и размышления о законах падения тел Галилей изложил в небольшом труде "О движении" (1590 г.).

Осенью 1592 г. Галилей получил кафедру математики в одном из старейших университетов Европы - Падуанском. Падуя входила в состав могущественной Венецианской республики. Её избрал Шекспир сценой для своего "Отелло" (Шекспир и Галилей - одногодки). В университете Галилей читал те же курсы геометрии Евклида, астрономии Птолемея и физики Аристотеля. Он всегда был блестящим лектором, но теперь не позволял себе никаких выпадов против средневековых авторитетов:

Джордано Бруно, схваченный здесь, в Венеции, уже сидел в застенках инквизиции.

Падуанский период - время наивысшего расцвета научной деятельности Галилея. Оно стало самым счастливым в его жизни. Слушателями его общедоступных лекций были молодые аристократы, желавшие получить образование в области военно-инженерных дисциплин. Для них Галилей читал курсы по фортификации и баллистике. Он открыл в Пизе мастерскую, где изготовлялись различные механизмы и приборы, в том числе изобретённые им самим. Здесь был сделан термоскоп Галилея - предшественник современного термометра, а также прибор для измерения частоты - метроном. Рукописные тексты его лекций, пособия по механике и астрономии были очень популярны не только в Италии, но и во всей Европе.

В 1597 г. началась переписка Галилея с Иоганном Кеплером. Кеплер прислал Галилею свою первую книгу "Тайна Вселенной", написанную с коперниканских позиций. Галилей ответил Кеплеру, что тоже разделяет мнение Коперника:

"Исходя из его точки зрения, я нашёл причины многих естественных явлений. Я написал опровержения многим доводам сторонников Птолемея, но до сих пор не решаюсь пустить их в свет, будучи устрашён судьбой учителя нашего Коперника. У немногих он пользуется бессмертной славой, а бесконечным множеством - ибо таково число глупцов - он осмеян и освистан. Я был бы смелее, если бы было больше таких людей, как ты... Как жаль, что мало людей, которые ищут истину, а не следуют глупому способу философствования".

10 октября 1604 г. в созвездии Змееносца вспыхнула неизвестная ранее звезда. В максимуме блеска она была ярче Юпитера. Галилей наблюдал её до конца 1605 г. Теперь известно, что это была вспышка сверхновой звезды в нашей Галактике. Галилей посвятил звезде три лекции в университете, на которые пришло более тысячи человек. Многие заинтересовались новым светилом. Звезда была в одном и том же месте небесной сферы, поэтому Галилей утверждал, что она находится гораздо дальше от Земли, чем Луна и планеты. Он предложил такую гипотезу: новая звезда является плотным скоплением земных испарений, освещаемых Солнцем. Это скопление поднялось в область сферы неподвижных звёзд. В гипотезе Галилея нет ничего такого, что позднее подтвердилось бы, а его лекции учат только тому, что всегда в природе существуют явления, которые сегодня невозможно объяснить даже приблизительно правильно.

Два телескопа Галилея, сохранившиеся в музее истории науки Флоренции

Слухи о том, что в Голландии изобретена зрительная труба, дошли до Венеции в мае 1609 г. Галилей сразу же отправился в Падую и занялся сооружением подобного инструмента в своей мастерской. В первый же вечер он догадался, как она устроена, и сделал трубу с трёхкратным увеличением.

В августе 1609 г. Галилео Галилей изготовил трубу с увеличением в 30 раз. Труба имела длину 1245 мм; объективом у неё была выпуклая очковая линза диаметром 53 мм, а плосковогнутый окуляр имел оптическую силу -25 диоптрий. Использовано там было вовсе не очковое стекло, как принято думать с подачи самого Галилея. Он, видимо, понял, как можно задавать увеличение трубы, но предпочитал об этом не писать. Его телескоп был на порядок мощнее и лучше всех зрительных труб того времени. Но главное, Галилей первым понял, что основное научное назначение зрительной трубы - это наблюдение небесных тел. С 30-кратной трубой Галилей сделал все свои телескопические открытия. Она до сих пор хранится в музее во Флоренции.

Заметим, что за 400 лет после Галилея телескопостроители достигли лишь 60-тикратного разрешения наземных телескопов, то есть 1 угловой секунды. Ограничение разрешения вызывается турбулентным движением атмосферного воздуха, и вследствии этого, размыванием изображения звезды до 1 - 3 секунд. Единственным существенным преимуществом современных наземных телескопов является их светосила: из-за большого диаметра оптики они собирают больше света, и имеется возможность наблюдения очень тусклых объектов.

Одну из труб Галилей преподнёс венецианскому дожу (правителю) как прибор для раннего обнаружения вражеского флота. В результате он был щедро награждён и пожизненно утверждён в должности профессора Падуанского университета с увеличением жалования в три раза.

Прежде всего Галилей приступил к наблюдениям Луны. Он увидел лунный пейзаж - цирки и кратеры, горные цепи и вершины, разглядев в телескоп отбрасываемые ими тени. Он изучил также несколько больших тёмных низменных областей, которые назвал морями. Поверхность Луны оказалась схожей с земной. На основании своих наблюдений Галилей пришел к выводу, что Луна является таким же каменистым телом, как и Земля.

Рисунок Луны, сделанный Галилеем при наблюдении в телескоп.
Рядом - гороскоп, составленный им.

Галилей обнаружил фазы у Венеры и открыл четыре спутника Юпитера, которые теперь называют галилеевскими. Телескоп Галилея впервые разложил на звезды некоторые туманные пятна на небе. Так, сплошное сияние Млечного Пути оказалось гигантским скоплением звезд. Таким образом, Галилей является первооткрывателем Галактики. Звёзды потеряли свои кажущиеся размеры, и стало понятно, что они действительно очень далеки от Земли, как и предполагал Коперник.

В ночь на 7 января 1610 г. Галилео Галилей обнаружил вблизи Юпитера три звёздочки. Во время последующих наблюдений он убедился, что видел спутники, которые остаются возле Юпитера, меняя своё положение относительно него.

В марте 1610 г. вышло сочинение Галилея "Звёздный вестник, открывающий великие и в высшей степени удивительные зрелища...", оповестившее мир о новых астрономических открытиях. О Луне он писал:

"Поверхность Луны не вполне гладкая, лишённая каких-либо неровностей и идеально шарообразная, как полагает одна философская школа. Напротив, эта поверхность очень неправильная, испещрённая ямами и поднятиями, в точности как и поверхность Земли, которая повсюду пересечена высокими горами и глубокими долинами".

Галилей смог оценить высоту лунных гор по длине теней, получив величину около 7 км. Он наблюдал "пепельный свет" диска Луны вблизи фазы новолуния, объясняя его тем, что тёмная поверхность Луны в это время освещается лучами Солнца, отражёнными от земной поверхности.

О своих наблюдениях спутников Юпитера Галилей сообщал:

"Хотя я и принял их за неподвижные звёзды, меня удивило их расположение в точности на одной прямой линии, параллельной эклиптике... Две звезды располагались к востоку, а одна - к западу... Но когда я по воле Божией повторил наблюдения 8 января, то обнаружил совершенно иное расположение - все три звёздочки стояли к западу от Юпитера, ближе к нему и друг к другу...".

И далее:

"Не может быть сомнения в том, что они совершают свои обороты вокруг Юпитера, а вместе с ним в двенадцать лет - оборот около центра мира...
Мы приобретаем прекрасный аргумент против тех, которые, мирясь в системе Коперника с движением планет вокруг Солнца, настолько смущаются годичным обращением Луны вместе с Землёй вокруг Солнца, что отвергают эту мировую систему. Но теперь имеется не только одна планета, обращающаяся вокруг другой и вместе с последней - вокруг Солнца, но целых четыре, путешествующих и вокруг Юпитера, и вместе с ним - вокруг Солнца".

Новое открытие Галилей посвятил своему ученику - Великому герцогу Тосканскому Козимо II Медичи и назвал новые планеты Медичейскими светилами.

Никогда ещё научные открытия не производили столь ошеломляющего впечатления на культурный мир. Галилей стал знаменит. Французский король Генрих IV дал понять, что если учёный в честь него назовёт какую-нибудь звезду, то будет щедро награждён. Галилей стал экстраординарным профессором Пизанского университета (при этом он не был обязан читать лекции) и получил титул Первого математика и философа Великого герцога Тосканского.

Однако официальный научный мир встретил "Звёздный вестник" с недоверием. Галилей отправил экземпляр книги Кеплеру и попросил поддержки. Кеплер написал ответ и опубликовал его, назвав "Разговор со Звёздным вестником". В "Разговоре" Кеплер выразил полное доверие тщательности галилеевских наблюдений. Он предложил для "звёзд" Юпитера и для Луны новое название "спутник", уверенный, что спутники есть и у других планет.

Дружеская поддержка Кеплера была очень важна для Галилея. В ответе на "Разговор" Галилей писал:

"Посмеёмся, мой Кеплер, великой глупости людской. Что сказать о первых философах Пизанского университета, которые с упорством аспида, несмотря на тысячекратное приглашение, не хотели даже взглянуть ни на планеты, ни на Луну, ни даже на телескоп. Этот сорт людей думает, что философия - это какая-то книга вроде "Одиссеи" и истину, говоря их собственными словами, надо искать не в природе, а в сличении текстов. Как громко расхохотался бы ты, если бы слышал, что толковал против меня в присутствии Великого герцога Тосканского первый учёный здешней гимназии, как силился он аргументами логики, словно магическими заклинаниями, удалить с неба новые планеты".

Галилею принадлежит открытие ярких пятен - флоккулов на Солнце, перемещение которых подтвердило незадолго до того обнаруженное вращение этого светила. Все наблюдения Галилей описал в работе "Звездный вестник".

Мысли, высказанные Галилеем в "Звездном вестнике", никак не вписывались в рамки аристотелевского мировоззрения. Они совпадали со взглядами Николая Коперника и Джордано Бруно. Так, Галилей считал Луну сходной по своей природе с Землей, а с точки зрения Аристотеля (и церкви) не могло быть и речи о подобии <земного> и <небесного>. Далее, Галилей объяснял природу "пепельного света" Луны тем, что ее темная сторона в это время освещается светом Солнца, отраженным от Земли, а отсюда следовало, что Земля - лишь одна из планет, обращающихся вокруг Солнца.

В октябре 1610 Галилей сделал новое сенсационное открытие: он наблюдал фазы Венеры. Объяснение этому могло быть только одно: движение планеты вокруг Солнца и изменение положения Венеры и Земли относительно Солнца.

Против астрономических открытий Галилея посыпались возражения. Его оппоненты - немецкий астролог Мартин Хорки, итальянец Коломбе, флорентиец Францеско Сицци - выдвигали чисто астрологические и богословские аргументы, соответствовавшие учению <великого Аристотеля> и взглядам церкви. Однако вскоре открытия Галилея получили подтверждение. Существование спутников Юпитера констатировал Иоганн Кеплер; в ноябре 1610 Пейреск во Франции начал регулярные наблюдения за ними. А к концу 1610 Галилей сделал еще одно замечательное открытие: он усмотрел на Солнце темные пятна. Их видели и другие наблюдатели, в частности иезуит Христофер Шейнер, но последний считал пятна небольшими телами, обращающимися вокруг Солнца. Заявление Галилея о том, что пятна должны находиться на самой поверхности Солнца, противоречило представлениям Аристотеля об абсолютной нетленности и неизменности небесных тел. Спор с Шейнером поссорил Галилея с иезуитским орденом. В ход пошли рассуждения об отношении Библии к астрономии, споры по поводу пифагорейского (т.е. коперниканского) учения, выпады озлобленного духовенства против Галилея. Даже при дворе великого герцога Тоскансого стали холоднее относиться к ученому. 23 марта 1611 Галилей едет в Рим. Здесь находился влиятельный центр католической учености, т.н. Римская коллегия. Она состояла из ученых-иезуитов, среди которых были хорошие математики. Отцы-иезуиты сами вели астрономические наблюдения. Римская коллегия подтвердила, с некоторыми оговорками, действительность телескопических наблюдений Галилея, и на некоторое время ученого оставили в покое.

По возвращении во Флоренцию Галилей вступил в еще один научный спор - о плавании тел. По предложению герцога Тосканского он написал по этому вопросу специальный трактат - Рассуждение о телах, пребывающих в воде (Discorso intorno alle cose, che stanno in su l'aqua, 1612). В своем труде Галилей обосновывал закон Архимеда строго математически и доказывал ошибочность утверждения Аристотеля о том, что погружение тел в воду зависит от их формы. Католическая церковь, поддерживавшая учение Аристотеля, расценила печатное выступление Галилея как выпад против церкви. Ученому припомнили и его приверженность теории Коперника, которая, по мнению схоластов, не соответствовала Священному Писанию.

Галилей ответил двумя письмами, носящими явно коперниканский характер. Одно из них - к аббату Кастелли (ученику Галилея) - послужило поводом к прямому доносу на Галилея в инквизицию. В этих письмах Галилей призывал придерживаться буквальной интерпретации любого фрагмента Библии, если только из какого-нибудь другого источника не следует "явное доказательство" того, что буквальное толкование приводит к ложным выводам. Такой заключительный вывод не противоречил мнению, высказанному ведущим римским теологом, кардиналом Беллармином, согласно которому, если бы было найдено "реальное доказательство" движения Земли, то в буквальную интерпретацию Библии следовало бы внести изменения. Поэтому против Галилея не было предпринято никаких действий. Тем не менее до него дошли слухи о доносе, и в декабре 1615 он едет в Рим. Защититься от обвинений в ереси Галилею удалось: прелаты и кардиналы, даже сам папа Павел V принимали его как ученую знаменитость. Тем временем, однако, был подготовлен удар по учению Коперника: 5 марта 1616 был опубликован декрет Священной Конгрегации по вопросам веры, в котором учение Коперника объявлялось еретическим, а его сочинение О вращении небесных сфер вносилось в "Индекс запрещенных книг".

Имя Галилея не упоминалось, однако Священная Конгрегация поручила Беллармину "увещевать" Галилея и внушить ему необходимость отказаться от взгляда на теорию Коперника как на реальную модель, а не как на удобную математическую абстракцию. Галилей вынужден был подчиниться. Отныне он фактически не мог проводить какую бы то ни было научную работу, поскольку в рамках аристотелевских традиций он эту работу не мыслил. Но Галилей не смирился и продолжал осторожно собирать доводы в пользу учения Коперника.

"Диалог" Галилея вошел в историю естествознания как символ гражданского мужества ученого и как яркая демонстрация торжества учения Коперника о Вселенной.

Галилей провёл в Падуе 18 лет. В сентябре 1610 г. он вернулся в родную Флоренцию и продолжил телескопические наблюдения. Здесь он наблюдал Сатурн и вновь, как в июле 1610 г. в Падуе, увидел звездообразные придатки по сторонам Сатурна и начал размышлять о "тройственности" этой планеты. Только в 1655 г. Христиан Гюйгенс понял, что Галилей обнаружил кольца Сатурна. Во Флоренции в октябре 1610 г. Галилей открыл фазы Венеры, похожие на фазы Луны. Учёный сделал вывод, что Венера и другие планеты не светятся, а лишь отражают свет Солнца. При этом фазы планеты меняются так, что стало бесспорным: Венера движется не вокруг Земли, а вокруг Солнца. Тогда же Галилей обнаружил на Солнце тёмные пятна. Эти пятна в конце 1610 г. и в начале 1611 г. независимо от Галилея наблюдали в телескопы английский математик Хэррисон, голландский астроном Йоханнес Фабрициус и немецкий учёный-иезуит Христоф Шейнер. Все наблюдатели отмечали, что пятна перемещаются по диску Солнца от восточного к западному краю. Шейнер считал, что пятна - небольшие планеты, обращающиеся вокруг Солнца. Фабрициус, как и Галилей, понял, что пятна находятся на вращающемся Солнце. Поэтому и скорость пятна в середине солнечного диска больше, а когда оно достигает края диска - меньше.

Галилей обнаружил, что центральная часть пятна темнее его краёв, что пятна появляются группами, чаще всего наблюдаются в пределах двух поясов по обеим сторонам от солнечного экватора и никогда не видны вблизи полюсов Солнца.

Новые открытия подтверждали систему мира Коперника. У Галилея появилось желание написать большой трактат о своих наблюдениях и о гелиоцентрической системе мира. Весной 1611 г. он поехал в Рим, чтобы попытаться убедить Ватикан в справедливости системы Коперника и добиться разрешения на публикацию задуманной книги. В Риме перед членами папской коллегии Галилей выступил с несколькими докладами, он показал отцам-иезуитам в свой телескоп горы на Луне, спутники Юпитера, пятна на Солнце и звёзды Млечного Пути. Римская коллегия подтвердила и благосклонно приняла открытия Галилея и отвела от него частные обвинения в ереси. Глава инквизиции кардинал Беллармино обсуждал с Галилеем проблему, как должен католик рассматривать систему Коперника в связи с Библией.

В 1613 г. Галилей выпустил книгу "История и демонстрация солнечных пятен". В этом труде он вполне определённо высказался в пользу гелиоцентрической системы. Галилей отстаивал в нём свой приоритет в открытии пятен перед Шейнером и доказывал, что пятна не являются планетами, а находятся на поверхности Солнца. Его книга была встречена благосклонно в самых высоких церковных кругах, но в это же время начали действовать противники Галилея.

Случилось так, что на званном обеде у герцога Тосканского физик Боскалья изложил герцогине Кристине свои сомнения относительно теории Коперника. В дискуссии принимал участие ученик Галилея аббат Кастелли. Он настоял на том, чтобы обратиться к Галилею и обсудить соотношение Библии с астрономией. В декабре 1613 г. Галилей написал письмо Кастелли, в котором позволил себе неосторожное толкование Библии. Это письмо стало широко известно и встретило резкий отпор в богословских кругах. Доминиканец Каччини в начале 1614 г. обрушился с нападками на Галилея, объявив, что христианская религия несовместима с учением о движении Земли. Копия письма Галилея поступила в инквизицию, которая в феврале 1615 г. начала дело против учёного.

В том же году Галилей написал трактат под заглавием "Письмо к Великой герцогине Кристине". В нём он развивал теорию двойственной истины: есть истины науки, открывающиеся нам в опытах и необходимых доказательствах, и есть истины веры, религии. Это два разных мира, две самостоятельные сферы духа, которые не зависят друг от друга. Знания - не судья истинной вере, религия - не судья корректной науке. Во времена Галилея главные притязания на монополию истины исходили только от Церкви.

Он писал:

"Мне кажется, что при обсуждении естественных проблем мы должны отправляться не от авторитета текстов Священного Писания, а от чувственных опытов и необходимых доказательств. Природа неумолима и никогда не нарушает границ предписанных ей законов: она не заботится о том, доступны ли её сокрытые причины и методы творчества человеческому уму или нет. Я полагаю, что всё касающееся действий природы, что доступно нашим глазам или может быть уяснено путём логических доказательств, не должно возбуждать сомнений, ни тем более подвергаться осуждению на основании текстов Священного Писания, может быть даже превратно понятых".

Конечно же, и это письмо было приобщено инквизицией к делу Галилея. Галилей верил в прочность своего положения и могущество своего покровителя Козимо Медичи. В декабре 1615 г. он прибыл в Рим, чтобы защищаться перед Папой Павлом V.

24 февраля 1616 г. Священная коллегия Римской инквизиции сделала заключение, что учение о движении Земли "ложно и нелепо, формально еретично и противно Священному Писанию". 25 февраля кардинал Беллармино в своих личных апартаментах увещевал Галилея.5 марта 1616 г. вышел декрет, который запретил учение Коперника. Гелиоцентрическая система была допущена только как математическая гипотеза, позволяющая более точно рассчитывать координаты небесных тел.

В 1623 г. появилась книга Галилея "Пробирных дел мастер". Он посвятил её новому Папе Урбану VIII, и она была принята им благосклонно. Весной 1624 г. Галилей отправился в Рим и на шести аудиенциях беседовал с Урбаном. Папа одарил Галилея подарками, но отказался даже слышать об отмене декрета своего предшественника. Учёный вернулся во Флоренцию с уверенностью, что ему удалось разогнать тучи над своей головой.

Галилей завершил работу над первой научно-просветительской книгой, написанной в защиту Коперника, - "Диалог о двух главнейших системах мира - Птолемеевой и Ко-перниковой". Рукопись была готова в конце 1629 г. Написанная на итальянском языке, она была доступна всей образованной Италии. Галилей использовал традицию Платона - беседу людей разных взглядов. В 1630 г. он отправился в Рим, чтобы получить разрешение на издание книги. Для одобрения Галилей послал в Рим только введение и заключение своей книги.

В 1632 после долгих мытарств был опубликован его замечательный труд Диалоги о двух важнейших системах мира - Птолемеевой и Коперниковой (Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo ptolemaico e copernicano). Согласие на издание книги дал папа Урбан VIII (друг Галилея, бывший кардинал Маффео Барберини, вступивший на папский престол в 1623), а Галилей в предисловии к книге, усыпляя бдительность цензуры, заявлял, что хотел лишь подтвердить справедливость запрещения учения Коперника. Свой знаменитый труд Галилей написал в виде бесед: три персонажа обсуждают различные доводы в пользу двух систем мироздания - геоцентрической и гелиоцентрической. Автор не становится на сторону ни одного из собеседников, но у читателя не остается сомнений в том, что победителем в споре является коперниканец.

Враги Галилея, ознакомившись с книгой, сразу поняли, что именно хотел сказать автор. Через несколько месяцев после выходы книги был получен приказ из Рима прекратить ее продажу. Галилей по требованию инквизиции прибыл в феврале 1633 в Рим, где против него начался процесс. Его признали виновным в нарушении церковных запретов и приговорили к пожизненному тюремному заключению. 22 июня 1633 он был вынужден, стоя на коленях, публично отречься от учения Коперника. Ему было предложено подписать акт о своем согласии впредь никогда не утверждать ничего, что могло бы вызвать подозрения в ереси. С учетом этих выражений покорности и раскаяния трибунал заменил тюремное заключение домашним арестом, и Галилей 9 лет оставался "узником инквизиции".

"Диалоги" длятся четыре дня, его ведут три собеседника, два безвременно умерших ученика, два друга Галилея - учёный флорентиец Филиппе Сальвиати и любознательный, пылкий венецианец Джованни Сагредо, который выступает арбитром в споре Сальвиати с аристотелеанцем и схоластом Симпличио (итал. "Простак"), лицом вымышленным.

В Первый день собеседники обсуждают сходство земного и космического мира, возможность Земли называться планетой. Описываются все наблюдения Луны, которые выполнил Галилей. В этот же день они говорят об учении Аристотеля о движении. Сальвиати соглашается с утверждением Аристотеля, что круговое движение самое естественное и должно быть присуще небесным телам. (И это было написано через 23 года после Кеплерова доказательства эллиптичности планетных орбит!).

Во Второй день обсуждается вращение Земли вокруг оси. Сальвиати и Сагредо отмечают, что движение Земли как целого неощутимо для её обитателей, но зато позволяет совершенно естественно объяснить сразу множество наблюдаемых явлений. Неощутимость вращения Земли связана с таким свойством тел, которое Галилей назвал "неистребимо запечатленным движением", а Кеплер - инерцией. На Третий день разговор посвящён обращению Земли вокруг Солнца и строению Вселенной. Дискуссия начинается с оценок расстояний до Луны и Солнца и обзора свойств оптических приборов. Затем описаны наблюдения Медичейских светил и солнечных пятен, фаз Венеры, прямые и попятные движения планет.

Сальвиати затрагивает проблему, связанную с тем, что вследствие годичного движения Земли должны наблюдаться годичные смещения звёзд. Эти смещения, по его мнению, очень малы из-за большой удалённости звёзд. Их можно будет обнаружить, если увеличить точность наблюдений и следить за относительным перемещением двух близких звёзд, различающихся по яркости. Превосходящую по яркости можно считать более близкой, тогда у неё годичное смещение больше, чем у более далёкой звезды. Здесь Галилей описывает метод дифференциальных параллаксов, который позволил в XIX в. обнаружить первые параллаксы звёзд. Из монолога Сальвиати следует, что Галилей полагает, что звёзды находятся на разных расстояниях от Солнца, т. е. он фактически отказывается от понятия небесной сферы, покрытой неподвижными звёздами.

В течение Четвёртого дня обсуждаются морские приливы и отливы. Галилей до конца дней своих надеялся, что приливные явления послужат решающим физическим доказательством сразу двух движений Земли - вращения и обращения. За время суток векторы этих движений для какого-то района Земли то складываются, то вычитаются. И в море вода колышется от берега к берегу, как в качающемся корыте.

Галилей запальчиво отверг гипотезу Кеплера о связи приливов с притяжением Луны. Сальвиати говорит: "Однако из всех значительных мужей, обративших свои размышления к этому удивительному явлению природы, удивляюсь я более Кеплеру, чем любому другому. Как мог он при своём свободном образе мыслей и глубоком взгляде на вещи, да имея ещё в руках учение о движении Земли, внимать с одобрением таким дикостям, как власть Луны над водами, скрытые качества, да и прочим сказкам для детей?". Но прав оказался Кеплер.

В предисловии к "Диалогу" Галилей прикрывает иронией своё отношение к теории Коперника. Однако небывалый успех книги привёл в крайнее раздражение врагов Галилея. Они убедили папу Урбана, что в лице простака Симпличио изображён именно он.

В августе 1632 г. была запрещена продажа "Диалога", но к тому времени почти весь тираж уже разошёлся. В сентябре Священная коллегия вызвала Галилея в Рим. Он был болен, однако его просьбу об отсрочке отклонили. 70-летний старец прибыл в Рим 13 февраля 1633 г. и остановился на вилле Медичи. Процесс начался в апреле. Галилей выбрал тактику отговорок и увёрток, избегал ясных высказываний. Но утомительные допросы, угроза пыток сломили его.

Галилея признали виновным в нарушении церковных запретов и приговорили к пожизненному тюремному заключению. После объявления приговора он, стоя на коленях, произнёс отречение от своих "заблуждений". Папа заменил тюремное заключение ссылкой на загородной вилле Великого герцога. Позже Галилея перевезли во Флоренцию и заключили на его собственной вилле Арчетри без права выезда.

Последние годы жизни учёного протекали под строгим надзором инквизиции, Галилей почти всё время болел и постепенно терял зрение. В июне 1637 г. он ослеп на правый глаз. Однако Галилей ещё успел обнаружить и изучить явление либрации (от лат. librare - "раскачивать") - покачивания Луны, благодаря которому наблюдатель с Земли может видеть больше половины поверхности нашего спутника. Затем наступила полная слепота.

В Арчетри учёный написал новую книгу "Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых наук, механики и законов падения". Ему удалось передать рукопись французскому послу в Риме графу де Ноэлю, своему бывшему студенту. Де Ноэль отправил "Беседы" в Голландию в обход римской цензуры.

"Беседы" были изданы в Лейдене в 1638 г. Так же как история статики начинается с Архимеда, историю динамики открывают "Беседы" Галилея. Беседа продолжается между знакомыми героями "Диалога". В этот раз они обсуждают свободное падение тел, качание маятника, прочность механизмов, вычисляют площади, объёмы тел. Затем собеседники ведут речь о применении закона рычага в различных механизмах, о равноускоренном движении, о движении тела, брошенного под углом к горизонту, и убеждаются, что максимальная дальность полёта достигается, если угол равен 45°. Галилей сделал всё, что хотел. 8 января 1642 г. он умер на руках сына и ближайших учеников - Вивиани и Торичелли. Папа Урбан VIII велел похоронить Галилея в монашеском приделе собора Санта Кроче во Флоренции без почестей и надгробия.

85 лет спустя Флоренция перенесла прах Галилея в усыпальницу собора Санта Кроче, и он упокоился рядом с Микеланджело Буонаротти. Через 340 лет уже Римский Папа Иоанн Павел II думал о строении Вселенной так же, как Галилей. Он признал преследования Галилея несправедливыми и снял обвинения с великого учёного в 1992 году.

Уже после выхода Бесед Галилей сделал свое последнее астрономическое открытие - он обнаружил либрацию Луны (небольшие периодические покачивания Луны относительно центра). В 1637 зрение Галилея стало ухудшаться, и в 1638 он полностью ослеп. Окруженный учениками (В.Вивиани, Э.Торричелли и др.), он тем не менее продолжал работать над приложениями к Беседам и над некоторыми экспериментальными проблемами. В 1641 здоровье Галилея резко ухудшилось, он умер в Арчетри 8 января 1642. В 1737 была исполнена последняя воля Галилея - его прах был перенесен во Флоренцию, в церковь Санта-Кроче.

Galileo - Dimostrazioni - Галилей - Трактат о механике и местном движении

Литература

Галилео Галилей Диалог о двух главнейших системах мира Птоломеевой и Коперниковой. - М.-Л.: ГИТТЛ, 1948.

Трактат "Математические доказательства касающиеся двух новых отраслей науки,
относящихся К механике и местному движению"

Игнатович В.Н. Основополагающие идеи Г. Галилея в физике - "Киевский политехник", 10 апреля 2014 г. №13.

Библиотека   Реальная физика   English   Главная   физики  
Знаете ли Вы, что "тёмная материя" - такая же фикция, как черная кошка в темной комнате. Это не физическая реальность, но фокус, подмена.
Реально идет речь о том, что релятивистские формулы не соответствуют астрономическим наблюдениям, давая на порядок и более меньшую массу и меньшую энергию. Отсюда сделан фокуснический вывод, что есть "темная материя" и "темная энергия", но не вывод, что релятивистские формулы не соответствуют реалиям. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
  27.04.2016 - 07:59: СОВЕСТЬ - Conscience -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
25.04.2016 - 07:47: СОВЕСТЬ - Conscience -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ - Карим_Хайдаров.
24.04.2016 - 21:11: АСТРОФИЗИКА - Astrophysics -> Комета 67Р/Чурюмова-Герасименко и проблема ее происхождения - Евгений_Дмитриев.
20.04.2016 - 12:33: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ЭКОЛОГИЯ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров.
17.04.2016 - 22:31: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
09.04.2016 - 06:59: АСТРОФИЗИКА - Astrophysics -> Сезонные колебания уровня вод морей и океанов - Юсуп_Хизиров.
28.03.2016 - 16:42: СОВЕСТЬ - Conscience -> ПРАВОСУДИЯ.НЕТ - Карим_Хайдаров.
17.03.2016 - 11:20: СЕЙСМОЛОГИЯ - Seismology -> Запасы воды под Землёй - Карим_Хайдаров.
15.03.2016 - 16:15: ЦИТАТЫ ЧУЖИХ ФОРУМОВ - Outside Quotings -> ВЫМИРАНИЕ ДИНОЗАВРОВ на www.nkj.ru - Карим_Хайдаров.
23.02.2016 - 20:34: Беседка - Chatter -> Приливы и отливы - Юсуп_Хизиров.
19.02.2016 - 05:38: ФИЗИКА ЭФИРА - Aether Physics -> Скорость распространения гравитации - Карим_Хайдаров.
Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution