The Galileo Project
 
А все-таки она вертится!

    В 1589 г. жители итальянского города Пиза, случайно оказавшиеся возле знаменитой Падающей башни, стали невольными свидетелями странного зрелища. Какой-то чудак, забравшись почти на самую вершину этого необычного архитектурного сооружения и используя его наклон, сбросил оттуда вниз сразу и чугунное ядро, и деревянный шар. Через мгновение толпа разразилась изумленными возгласами. Произошло невозможное — эти два очень разных по весу предмета почти одновременно шлепнулись на землю!
    Студенты, преподаватели и большинство других образованных сограждан были в то время воспитаны на теории великого Аристотеля. А он утверждал, что более легкие тела падают медленнее, чем тяжелые. Неудивительно, что считавшие себя просвещенными зрители яростно возмущались: «Не может быть! Это какое-то недоразумение... Следует повторить опыт!»
    «Если угодно, несите шар и ядро, я повторю!» — отвечал им молодой профессор Пизанского университета Галилео Галилей. Он сам был поражен исходом опыта и был готов вновь и вновь доказывать себе и другим, что результат не случаен. Его предположение, что тела неравного веса падают с одинаковой высоты за одинаковое время, на глазах у всех находило подтверждение.
    Кто он по сравнению с Аристотелем? Всего лишь преподаватель математики и астрономии, из-за безденежья не дотянувший до университетского диплома, практически самоучка. Но, выходит, великие тоже иногда ошибаются.
    Может быть, он и был самоучкой, однако его знания уже позволили ему к этому времени написать первую научную работу «Маленькие гидростатические весы». Ее прочитали и нашли интересной несколько ученых. Среди них оказался известный автор «Учебника механики» Гвидо Убальдо дель Монте, стараниями которого Галилей вскоре и оказался на кафедре математики. А назначил его на эту должность сам тосканский герцог Фер-динандо Медичи. Таким образом, двери университета, когда-то захлопнувшиеся перед неплатежеспособным студентом Галилеем, через несколько лет открылись вновь, чтоб впустить того же Галилея, но уже талантливого ученого, достойного должности профессора.
    Как же складывалась судьба,этого незаурядного человека?
    Галилео Галилей родился 15 февраля 1564 г. в Пизе. Говорят, что из дома Винченцо Галилея, знатного, но небогатого пизанского дворянина, математика, искусствоведа, музыканта, до поздней ночи доносились звуки лютни, пока их не прервал крик его новорожденного сына. Детей в этой семье было много, и Винченцо мечтал поселиться во Флоренции — одном из самых прекрасных и культурных городов Италии. Он сам был очарован его величественными соборами, дворцами и Уютными галереями и хотел, чтобы дети с ранних лет впитывали в себя всю эту красоту. В 1575 г. его мечты осуществляются, и он перевозит туда всю свою многочисленную семью.
    Одиннадцатилетнего Галилео Галилея, за плечами которого несколько классов обычной пизанской школы, отец приводит в строгую обитель бенедиктинцев Под монастырскими сводами мальчик продолжает изучать арифметику, грамматику, риторику и впервые знакомится с трудами греческих и латинских авторов.
    Но какой из него монах! Он так весел, жизнерадостен и так любопытен. Да и отец советует заняться медициной. Это верный кусок хлеба, люди от рождения до смерти нуждаются в услугах врачей.
    И вот Галилео Галилей опять в Пизе. Учеба на медицинском факультете Пизанского университета сначала захватывает его. Однако все чаще в руках вместо анатомического атласа оказываются труды Евклида и Архимеда. Он не на шутку увлечен рассуждениями Аристотеля о физике окружающего мира, но не стремится слепо верить каждому слову великого философа. Позднее он скажет: «Сам Аристотель научил меня удовлетворять свой разум только тем, в чем убеждают меня рассуждения, а не только авторитет учителя».
    Медицинский факультет он меняет на юридический. Математика, механика, философия — без них он теперь не мыслит своего существования и продолжает заниматься этими дисциплинами, даже когда из-за стесненного материального положения оставляет студенческую скамью и возвращается домой, во Флоренцию.
    А далее, как уже известно, — первая оригинальная работа, посвященная описанию изобретенных им гидростатических весов и исследованию центров тяжести телесных фигур. Покровительство известного ученого — маркиза Гвидо Убальдо дель Монте, возвращение в родной университет, где Галилей получает на кафедре математики профессорскую должность. Ученый пробудет на ней три года (1589—1592). Он, может быть, и остался бы там на более длительный срок, но для этого требовалось излагать механику и астрономию исключительно в духе Аристотеля и Птолемея. Да, они оба являлись поначалу и его учителями. Но за поворотом извилистой дороги познания перед Галилеем вдруг открылись новые дали и новые горизонты науки.
    В недолгий университетский период Галилей вплотную займется изучением природы свободного падения. Для этого и ставились опыты на наклонной Пизанской башне. Использование чугунного и деревянного шаров, одинаковых по форме и размерам, позволило определить соотношение между скоростью и временем падения этих шаров, между пройденным ими путем и временем падения. Опыты подтвердили, что при данных условиях тела получают одинаковое ускорение.
    Что за удивительная натура была у этого человека, как вовремя он успевал своим чуть рассеянным взором прирожденного мечтателя все точно подмечать! Он обладал редкой способностью видеть, казалось бы, давно знакомые вещи в новом, необычном свете. Галилею удавалось «извлечь законы из явлений, Постоянно совершающихся перед глазами и все же никем не объясненных», -
    писал о нем французский математик XVIII в. Жозеф Луи Лагранж.
    Не это ли свойство заставило Галилея открыть в том числе и явление изохронизма колебаний, т. е. закон постоянства периода колебаний маятника? Распознать эту закономерность ему помогли наблюдения за раскачивающейся огромной люстрой в соборе. Причем в подсчетах он ориентировался на ритмичное биение собственного пульса и темп музыки, сопровождавшей богослужение. Опыты затем повторялись дома, но уже с помощью свинцовых шаров, подвешенных на нитях одинаковой длины, а также маятников. Как раз на основе открытия Галилея, определившего, что период колебания маятника не зависит от его амплитуды, были затем созданы весьма точные часы. Но произошло это
    лишь после смерти Галилея, в 1657 г. Первым их конструктором стал известный ученый, открывший кольцо Сатурна, — Христиан Гюйгенс. А самый первый экземпляр маятниковых часов смастерил гаагский часовщик Соломон Костер.
    Расставшись с университетскими аудиториями в Пизе, Галилей в том же году принимает предложение правительства Венецианской республики и становится профессором университета в Падуе. С переездом в этот город настанет, как он сам потом оценивал, наиболее счастливый период его жизни, который продлится до 1610 г. Галилей женится на терпеливой и нежной Марине Гамба, вскоре у них появляются дети — две дочери и сын. Однако семейные радости ни на день не отвлекают ученого от кропотливых занятий наукой.
    Восемнадцать лет отдаст Галилей плодотворным исследованиям в области механики. В частности, он будет и дальше изучать падение тел, движение их по наклонной плоскости и под углом к горизонту. Эти усилия позволят ему наконец построить точную науку о движении — кинематику.
    Сравнивая движение тел по наклонной плоскости и их свободное падение, он установит единство этих движений, откроет законы свободного падения тел и выстроит теорию равномерно-ускоренного движения.
    Галилео Галилей откроет закон инерции, утверждающий, что скорость тела, на которое не действуют никакие силы, остается неизменной. Точнее, если действующие на тело силы равны нулю, ускорение этого тела также равно нулю. Исходя из этого закона, можно было сделать вывод, что в Солнечной системе совершенно бесполезно искать какую-то там ложную силу, «подталкивающую» планеты. В то же время необходимо было определить происхождение действительно существующей силы, превращающей их прямолинейное движение «по инерции» в криволинейное. Но это уже значительно позже стало заботой другого ученого — Исаака Ньютона, появившегося на свет в год смерти Галилея. Сам же Галилео Галилей родился в тот год и месяц, когда мир прощался с великим Микеланджело. Может быть, в этом тоже есть свой особый закон — гении не должны оставлять нашу Землю надолго, поэтому они и приходят на смену друг другу с поразительной быстротой.
    Живя в Падуе, Галилей много времени посвящал гидростатике, теории простейших машин и сопротивлению материалов.
    Вершиной и итогом творчества Галилея-физика станет его сочинение «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки, относящихся к механике и местному движению (динамике)... с приложением о центрах тяжести различных тел».
    Все эти и другие открытия безусловно увековечили имя Галилео Галилея в истории мировой науки. Но важнейшим из них было создание им телескопической астрономии.
    Первые зрительные трубы, или, как их еще тогда называли, «новые очки», позволяющие разглядывать отдаленные предметы, появились в 1608 г. в Голландии. Но еще великий Леонардо да Винчи упоминал об очках, позволяющих видеть Луну огромной. Узнав об изобретении голландцев, благодаря которому далекое становится близким, Галилей уединился в своей мастерской. Первая изготовленная им в 1609 г. зрительная труба из свинца с двумя стеклянными линзами — выпуклой и вогнутой, давала увеличение не более чем в 3 раза. Совершенствуя многочисленные образцы таких труб, он довел наконец увеличение изображения до 32 раз. Это уже был настоящий телескоп. И вскоре он, «оставив дела земные, обратился к небесным». Считается, что впервые Галилео Галилей направил телескоп на небо 7 января 1610 года.
    С его помощью он обнаружил на Луне странные пейзажи: горы, моря и долины. Даже при несовершенной видимости его поразило сходство лунной поверхности с земной. Но, по Аристотелю, Земля не могла иметь сходства ни с каким другим небесным телом. Ее «непохожесть» была засвидетельствована церковью, и никто не должен был сомневаться в этом.
    Кроме того, прогулки по небесному своду позволили Галилею обнаружить так называемую «свиту» — четыре спутника Юпитера. Узнать, что бледная, туманная полоса Млечного Пути не что иное, как неисчислимое скопище звезд, о чем догадывался еще Демокрит. Галилей открыл фазы у Венеры. А еще — темные пятна на Солнце.
    Но всего этого тоже не могло быть! Солнце всегда считалось чистым и совершенным. Когда «безумные» высказывания профессора Падуанского университета дошли до церковного начальства, для их проверки и опровержения был прислан ученый иезуит Шейнер. От этого инспектора, питавшего давнюю ненависть к Галилею, ничего хорошего ждать не приходилось. Однако, заглянув в окуляр трубы, Шейнер был вынужден признать, что пятна на Солнце действительно есть. В полном недоумении, со столь неутешительной сенсацией он поспешил обратно. Выслушав его, кардинал резко ответил: «Прочитай труды Аристотеля от доски до доски, сын мой, пятна, по всей вероятности, были в твоей трубе или в твоем глазу».
    С этого времени начинается самый тревожный и Драматичный период в жизни Галилея. Внешне пока все выглядит благополучно. Многочисленные открытия приносят ученому широкую известность. Он серьезно занимается оптикой, налаживает у себя производство телескопов. Его исследования посвящены также учению о цвете и вопросам природы света. Свои астрономические наблюдения Галилей обобщает в трактате «Звездный вестник». Но незаметно для ученого, погруженного в ежедневную работу, ширится круг завистников и врагов. После выхода его «Рассуждений о телах, пребывающих в воде, и тех, которые в ней движутся», а также «Писем о солнечных пятнах», следуют доносы в святую инквизицию. Его обвиняют в искажении идей Аристотеля.
    Декретом от 5 марта 1616 г., через 73 года после смерти Коперника, Конгрегация святого индекса запрещает учение Галилея, как «ложное и целиком противное Священному Писанию». Галилей понимает, что тучи сгущаются и над ним. И действительно, вскоре кардинал Беллармино вызывает его к себе и предупреждает, чтобы он прекратил еретические выступления в защиту гелиоцентрической системы мира.
    Итак, труды Коперника в опале, Джордано Бруно казнен. Но Галилей все же надеется, что его огромный научный авторитет и близкое знакомство с кардиналом Барберини, вскоре ставшим новым папой Урбаном VIII, помогут ему переубедить остальных высших иерархов церкви. Он верит, что здравомыслие восторжествует, запрет на учение Коперника будет снят, а сам он сможет опубликовать свою новую книгу.
    В 1629 г. «Диалог о двух главнейших системах мира: Птолемеевой и Коперниковой» был завершен. Этот огромный труд вместил в себя все произведения Галилея, созданные им в период с 1590 по 1625 г. Ученому пришлось прибегнуть к интересной и осторожной форме подачи материала. Все значительные, но опасные с точки зрения цензуры мысли вложены в уста трех друзей, ведущих мирную беседу об отвлеченных вещах. Один из беседующих — сторонник идей Аристотеля и Птолемея. Два других приятеля — придерживаются новых теорий Коперника и Бруно, причем их рассуждения настолько убедительны, что полемика заканчивается явно в пользу этих последних. Книга вышла в свет во Флоренции в феврале 1632 г., к тому же с разрешения римской духовной цензуры. Спохватились не сразу. Она успела разойтись в научных кругах, и поначалу успех «Диалогов» превзошел все ожидания. Сторонники и почитатели Галилея поздравляли его с открытием новой эры в изучении природы.
    Но надежды ученого на высокое покровительство не сбылись. Ровно через полгода, в августе 1632 г., основной астрономический труд Галилея был внесен в папский Индекс запрещенных книг. А сам 69-летний автор «Диалога» был вызван в Рим, где подвергся допросу, а затем арестован и заключен в тюрьму.
    22 июня 1633 г. в церкви Святой Марии, стоя на коленях в покаянном наряде, Галилей зачитывает текст отречения от «заблуждений» и выслушивает приговор. Решение суда гласит, что «его книга будет и впредь находиться под запретом, а сам он подлежит тюремному заключению, длительность коего оставлена на усмотрение Святой службы».
    Говорят, что после слов отречения, которые по требованию инквизиции были произнесены громко и четко, Галилей тихо, как бы для одного себя, добавил: «А все-таки она вертится!»
    Унизительный акт судилища и принудительное отречение сильно подорвали здоровье, но не сломили дух ученого. Он был сослан и жил под домашним арестом в местечке Арчетри, близ Флоренции, где и умер 8 января 1642 г. Но за это время он успел написать «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки». Эта книга продолжила и развила идеи «Диалога». Галилео Галилей знал, что союзник истины — время.
     
Copyright © 2007
Last modified: Juny 22, 2007 Wednesday, 22-Aug-2007 23:25:34 MSD
 
Главная | Биография | Сочинения | Размышления | Философия | Портреты

Свои предложения по развитию сайта присылайте на галилео@галилей.ru