Книга: Извечные тайны неба

Астрономы вооружаются телескопами

Астрономы вооружаются телескопами

В церкви Санта-Кроче во Флоренции покоится прах еще одного выдающегося астронома эпохи Возрождения, неутомимого экспериментатора Галилео Галилея.

Галилей родился в Пизе в 1564 г., в семье обедневшего флорентийского дворянина, известного в свое время музыканта-виртуоза Винченцо Галилея. Отец Галилея был всесторонне образованным человеком, страстно любил искусство и одновременно увлекался естественными науками, особенно математикой. Но отец тщательно скрывал свои увлечения от сына. Он хотел, чтобы сын приобрел специальность, приносящую ему приличный заработок.

Отец решил учить сына на врача. Но врачебная карьера не увлекала юного Галилео, и худшие опасения отца сбылись. Сын увлекся естествознанием.

За отсутствием денег Галилео Галилею не удалось закончить Пизанский университет, тем не менее он быстро обнаружил свой талант создателя остроумных физических приборов, смелого экспериментатора и неплохого лектора.

Галилей начинает преподавать математику и механику сначала в Пизе, потом перебирается в Падую. Работает он много и увлеченно, его часто привлекают прикладные задачи. Он занимается опытами по механике, конструирует машины и механизмы, находит применения своим идеям в инженерном деле и в фортификации.

Астрономия в XVI в. неразрывно переплеталась и с математикой, и с механикой. Галилей по служебному положению обязан был преподавать астрономию, и не удивительно, что он неоднократно имел случай узнать об учении Коперника. Но астрономия как таковая долгое время не входила в круг его интересов, в котором первое место занимали опыты по механике.

В отличие от подавляющего большинства современников, Галилей рассматривал опыт как главный критерий истинности научных теорий. Ему претило схоластическое отношение к книжным авторитетам, претило желание познать истину путем только лишь умозрительных рассуждений.

И в жизни Галилея не обошлось без Новой звезды, – по современной классификации это звезда также, как и звезда Тихо Браге, была даже Сверхновой. Она вспыхнула в 1604 г. в созвездии Змееносца и – как новые звезды всех времен – привлекла к себе неслыханное внимание. Профессор Галилей посвятил этому явлению специальные лекции, читанные при большом наплыве слушателей. Однако Галилей считал, что им приходится наблюдать не вспышку звезды, а особое свечение, имеющее земную природу, порожденное плотным скоплением земных испарений, освещаемых Солнцем.

Но вскоре произошли события, определившие всю дальнейшую судьбу ученого. «Месяцев десять тому назад, – рассказывает Галилей об этих событиях, – до наших ушей дошел слух, что некий нидерландец изготовил „перспективу“[18], с помощью которой зримые предметы, хотя бы и значительно удаленные от глаза наблюдателя, могли быть отчетливо видимы как бы вблизи… это и послужило поводом к тому, что я целиком отдался такой задаче: найти основы устройства подобного инструмента и выяснить также, из каких материалов я мог бы построить его…»

Галилей не был изобретателем подзорной трубы. Но задача самостоятельного конструирования и отделки нового прибора пришлась ему по душе. Галилей сумел соорудить себе сначала трубу с трехкратным увеличением, а потом в короткий срок довел увеличение своих труб до тридцатикратного. Его величайшей заслугой является то, что он первым широко использовал подзорную трубу для астрономических целей.

Осенью 1609 г. Галилей впервые посмотрел на ночное небо вооруженным глазом. Даже скромного увеличения галилеевой трубы хватило, чтобы тотчас сделать несколько потрясающих открытий.

Галилей обнаружил, что поверхность Луны очень неровная. Как и на Земле, там есть горы и долины.

Неожиданно была раскрыта тайна Млечного Пути. «…При помощи перспективы его можно настолько ощутительно наблюдать, что все споры, которые в течение стольких веков мучили философов, уничтожаются сами собой при наличии наглядной очевидности, да и мы освобождаемся от многословных диспутов. Действительно, Галаксия является ни чем иным, как собранием бессчетного множества звезд, как бы расположенных кучами; в какую бы ее область ни направить перспективу, сейчас же взгляду представляется громадное множество звезд, из которых весьма многие достаточно ярки и вполне ясно различимы; количество же звезд более слабых не допускает вообще никакого подсчета…»

В январе 1610 г. Галилей открывает сразу четыре спутника Юпитера, которые он в честь великого герцога тосканского Козимо II Медичи называет «Медичейскими звездами». Этот дурной пример, как мы знаем, оказался очень заразительным, но, по счастью, в астрономии не привился. Название же «Медичейские звезды» очень понравилось тосканскому владыке, который поспешил обласкать Галилея, и тот впервые добился сносных условий для продолжения научной работы, избавившись от необходимости преподавать.

Не медля, Галилей пишет восторженную книгу «Звездный вестник», в которой подробно рассказывает о результатах первых телескопических наблюдений. Вокруг открытий Галилея складывается какая-то нервозная обстановка. Дож и венецианские сенаторы, кардиналы и прелаты, царедворцы и эрудиты всех стран стремятся заполучить телескоп или хотя бы раз заглянуть с его помощью в небесные дали.

Новые открытия вызывают ожесточенную полемику. Большинство ученых, открыто или тайно, переходит в лагерь противников Галилея. «Трубы порождают иллюзии», «открытия Галилея являются оптическим обманом» – вот основные тезисы, которые повторяются на разных языках.

Но сам Галилей потрясен не меньше других. Он имел возможность воочию убедиться в справедливости учения Коперника. Он продолжает вести наблюдения и делает не менее удивительные открытия.

Галилей обращает взор к самой далекой, или, в старинной терминологии, «высочайшей» из известных тогда планет – Сатурну. В свой неказистый инструмент он не разглядел, что за странные пятна – словно два уха – постоянно наблюдаются по обе стороны диска этой планеты. Галилей решил, что обнаружил два спутника Сатурна, которые подобны открытым им четырем спутникам Юпитера. «Я нашел, – пишет он в письме, – целый двор у Юпитера и двух прислужников у старика (Сатурна); они его поддерживают в шествии и никогда не отскакивают от его боков».

Не было ничего необычного в те времена в том, что автор открытия публиковал его в зашифрованном виде. Такой путь давал возможность, не торопясь, проверить наблюдения и в то же время сохранить свой приоритет. Галилей поступил в духе времени. Он предал гласности анаграмму, бессвязный набор 39 латинских букв:

Две буквы в этом наборе лишние. Они добавлены произвольно, чтобы еще больше запутать картину. После их исключения из оставшихся букв можно составить латинскую фразу, заключающую в себе сущность открытия Галилея.

Один-единственный человек из современных Галилею ученых мог взяться за совершенно безнадежное дело – попытаться прочесть эту анаграмму. Конечно же, то был не знающий преград виртуозный математик-вычислитель Иоганн Кеплер. Но даже для гения Кеплера такая дерзкая задача оказалась непосильной.

После открытия Галилеем четырех спутников Юпитера Кеплер предсказывал существование двух спутников Марса. И он ожидал – он был в этом почти уверен, что предсказанное свершилось, что Галилей открыл теперь именно их, близнецов, спутников Марса. Отбросив две буквы, Кеплер ухитрился составить из оставшихся ту фразу, которую подсказывало ему могучее воображение:

Изобретательность Кеплера заслуживает восхищения. Но на этот раз он шел по ложному следу, торопился принять желаемое за действительное.

Сам Галилей не заставил публику ждать чересчур долго и вскоре огласил содержание зашифрованного сообщения. Его фразу следовало читать:

Каково же было недоумение Галилея, когда двумя годами позже он увидел «высочайшую» планету в полном одиночестве! Старик Сатурн неведомым образом успел растерять своих прислужников. Галилей так и не смог объяснить этого странного происшествия.

Разгадку удалось найти лишь полстолетия спустя голландскому ученому Христиану Гюйгенсу. Подобно Галилею Гюйгенс начал с опубликования анаграммы, и только окончательно убедившись в справедливости своих выводов, он поведал коллегам содержание весьма необычного открытия:

С помощью телескопа Галилей продолжает делать одно потрясающее открытие за другим. Галилей замечает, что планета Венера «подражает» Луне: она меняет свой вид. Характер смены фаз Венеры служит решающим доказательством того, что она, в соответствии со взглядами Коперника, действительно обращается вокруг Солнца.

Галилей открывает пятна на Солнце и убеждается, что Солнце вращается вокруг своей оси.

Галилей пользуется почетом и известностью. Он едет в Рим и встречает благосклонное отношение со стороны папской курии. Враги его временно затаились, но они не дремлют. Они неустанно плетут сеть интриг, подчеркивая, какую страшную ересь заключают в себе открытия Галилея. Они напоминают о том, что инквизиции уже пришлось недавно иметь дело с еретиком Бруно. И их отравленные стрелы попадают в цель.

В 1616 г. отцы церкви делают Галилею устное внушение о недопустимости поддержки учения Коперника. Конгрегация «Индекса» запрещает дальнейшую публикацию этого учения впредь до его «исправления». Галилей вновь уходит в опыты по механике и лишь исподволь продумывает ту книгу, которая должна стать делом его жизни.

Наконец фортуна как будто оборачивается к Галилею лицом. На папский трон под именем Урбана VIII восходит кардинал Маффео Барберини, друг Галилея, который слывет покровителем наук и искусств.

Галилей спешит завершить свой труд «Диалог о двух важнейших системах мира, птолемеевой и коперниковой» – сочинение интересное не только своим содержанием, но и литературной формой. На протяжении четырех дней три человека – Джован Франческо Сагредо и Филиппо Сальвиати, реальные люди, близкие друзья Галилея, и Симпличио, что в переводе на русский значит «простак», – персонаж, отстаивающий точку зрения Птолемея, – ведут спор об устройстве мира, приводя на этот счет бесчисленные доводы и контрдоводы. Галилей стремится сохранить объективность, не делая никаких окончательных выводов, но Сагредо и Сальвиати, которые являются рупором мыслей автора, побеждают в споре Симпличио.

Научные трактаты того времени по традиции писались на латыни, которая считалась языком науки. Галилей написал свой диалог на живом итальянском языке, с шутками и сочными сравнениями. Его книга была доступна не только ученым, но и любому грамотному человеку.

Закончив книгу, Галилей вновь едет в Рим и добивается разрешения цензуры на ее опубликование. Это публицистическое и открыто «еретическое» сочинение выходит в свет в 1632 г. И тут врагам Галилея удается нанести ему открытый удар. Против Галилея возбуждается дело о распространении уже запрещенного церковью учения Коперника.

С формальной точки зрения Галилей, казалось бы, ни в чем не виноват. Если кого и можно было в возникшем положении привлекать к ответственности, так это папских цензоров, разрешивших книгу к изданию. Но замять дело Галилея – не в интересах сплотившихся воедино «ученых» гонителей, их цель «оправдывает» их средства. А папа римский Урбан VIII, настроенный недругами, уже видит в Галилее своего личного врага.

Галилея вызывают в Рим на процесс. Ученый просит отсрочки, ссылаясь на свой преклонный возраст, – ему исполнилось 70 лет. Но его предупреждают, что в случае неявки закуют в цепи и доставят силой.

Галилей прибывает в Рим, где следственные органы католической церкви подвергают его четырем допросам, последний из которых для вящей убедительности проходит в зале для пыток. Галилея признают виновным в предъявленных обвинениях и приговаривают к пожизненному тюремному заключению.

Галилея подвергают унизительной процедуре отречения от своих взглядов. Стоя на коленях, с веревкой на шее, при большом стечении «отцов церкви» Галилей должен был зачитать подготовленный для него текст покаяния:

По законам инквизиции раскаявшийся грешник, повторно впавший в ересь, должен был тотчас же подвергнуться сожжению на костре. Поэтому с обыденной житейской точки зрения очень маловероятно, чтобы Галилей, принужденный к отречению, решился бы во время этой процедуры при множестве свидетелей вслух высказать свое подлинное научное кредо. Но исторически достоверно, что бунтарский дух Галилея не был сломлен выпавшим на его долю тяжким испытанием. И, как водится, с некоторым преувеличением отражая исторические факты, изустное предание сохранило рассказ о том, что старик Галилей, поднявшись с колен, сказал своим судьям: «Eppur si muove» – «А все-таки она вертится!»

Галилею заменили тюремное заключение на домашний арест, но до конца жизни он оставался под надзором церкви. Ему запретили беседовать на астрономические темы, и даже когда он в 1637 г. полностью ослеп, не освободили от специально приставленных монахов. Несмотря ни на что Галилей продолжает заниматься научной работой, и в последние годы жизни, уже после процесса, он добивается издания в Нидерландах крупной работы «Беседы и математические обоснования двух новых наук, касающихся механики и местного движения», в которой подводит итоги своих исследований по механике.

Галилей умер в 1642 г. в возрасте почти 78 лет, на руках своих учеников Вивиани и Торричелли. Через сто лет прах Галилея с почестями был погребен в достойной его памяти усыпальнице церкви Санта-Кроче, рядом с прахом Микеланджело, Макиавелли и известного драматурга Витторио Альфьери.