Галилео Галилей. Его жизнь и научная деятельность

Опыты с падением тел скоро привели Галилея к открытию другого, более важного закона падения тел: он убедился, что преодоленное падающим телом расстояние прямо пропорционально квадрату времени, употребляемому им на это. Примерно в это же время Галилей устроил известный чертежный прибор – пропорциональный циркуль, доставивший ему немало неприятностей, так как один из его ничтожных соотечественников вздумал дерзко оспаривать это открытие у Галилея. На защиту своих прав Галилею пришлось, к сожалению, потерять немало своего драгоценного времени, но он достиг того, что сочинение его противника было признано клеветническим и даже подверглось запрещению.

Неприятный случай, заставивший Галилея покинуть Пизу и Тосканское княжество, имел для него благодетельные последствия, так как избавил ученого от многих недоброжелателей, появившихся у него в Пизе, могших ускорить наступление времени нападок на него духовенства или добиться запрещения заниматься ему преподаванием, так как тосканское правительство являлось довольно усердным исполнителем постановлений Рима. В Венецианской республике, по крайней мере, преподавание пользовалось уже большей свободой, и, пока Галилей оставался там, нападки на него имели почти исключительно научный и философский характер, а не религиозный, где борьба для него была несравненно труднее.

Вскоре после своего переезда в Падую Галилей изобретает термометр, или термоскоп, хотя расширение тел от теплоты, на котором основан был этот прибор, было уже известно членам Флорентийской академии. Утверждают, что и сам термометр был уже известен до Галилея, но если это и действительно так, то нужно думать, что изобретатели считали этот прибор настолько неважным, что не находили нужным заявлять об этом. Вероятно, постоянное и часто недобросовестное оспаривание открытий и изобретений Галилея и было причиной того, что Галилей впоследствии прежде окончательного объявления об открытии публиковал его в виде загадочных анаграмм, переставляя буквы фразы, сообщавшей об открытии, так что получалась какая-нибудь новая фраза, не имевшая с первой ничего общего. К этому же времени относится и начало переписки, в которую вступил Галилей с другим современным ему великим гением, Кеплером, также трудившимся над доказательством и утверждением на прочном основании гипотезы Коперника и проведшим свою жизнь среди тяжкой бедности и всевозможных страданий. Переписка эта не прекращалась до самой кончины Кеплера.

К числу немногих друзей Галилея в Падуе присоединился замечательный ученый Сарпи, с успехом занимавшийся математическими, физическими и астрономическими вопросами, а также и теологией. Вместе с Согредо и Сальвиати Сарпи составлял тот тесный кружок, в котором мог отдохнуть Галилей от огорчений, какие часто выпадали на его долю. Разделяя его мнения, эти благородные люди поддерживали и защищали Галилея от разных несправедливостей, служили ему добрыми советами, были искренне привязаны к нему и крайне внимательно следили за его открытиями. Они же, вероятно, не раз выручали Галилея в материальных затруднениях. Мы уже видели, что в 1599 году жалованье его было почти удвоено, но этого оказывалось все-таки недостаточно, и Галилей принужден был тратить свое дорогое время на то, чтобы давать частные уроки. В это время он уже имел детей, а кроме того, в том же году умер его отец, оставив большое семейство без всяких средств к жизни. Один из его братьев получил место врача в Польше, но пока еще нуждался в помощи; затем остались сестры, которых Галилей должен был выдать замуж, так как считал это своею обязанностью, но пока решительно не мог ничего дать им в приданое.

В 1604 году наблюдалось необыкновенное астрономическое явление: в этот год 10 октября внезапно загорелась новая звезда в созвездии Змееносца. Вскоре было замечено, что блеск ее стал значительно уменьшаться. В последний раз наблюдал эту звезду 16 ноября того же года Кеплер в Германии; в промежуток же от этого времени до половины марта следующего года звезда исчезла бесследно, так что все попытки отыскать ее оказались безуспешными. Эта чудесная звезда, история возникновения которой и причина столь краткого существования не разъяснены еще удовлетворительно наукою и по настоящее время, явилась как бы нарочно для опровержения мнения перипатетиков о неизменности и вечности небесных тел. Чтобы отстоять верность своих взглядов, они стали доказывать, что звезда эта стихийного происхождения и явилась вовсе не на тверди небесной, а в земной атмосфере. Галилей на основании наблюдений объявил, что звезда эта значительно дальше того, что перипатетики называли тогда стихийною областью, что она даже гораздо дальше всех планет, а потому ее должно считать настоящею звездою, подобною остальным и находящеюся в пространстве на неизмеримом от нас расстоянии. По поводу явления этой звезды Галилей прочел целый ряд лекций, высказываясь с особою настойчивостью и страстностью в пользу гипотезы Коперника, несмотря на все предостережения друзей и не обращая внимания на ужасную судьбу Джордано Бруно, сожженного только четыре года тому назад.

Около того же времени Галилей занимался свойствами естественных магнитов и нашел средство увеличивать их силу, придавая им искусственные оправы.

С 1609 года начинается ряд прекрасных открытий Галилея в области астрономии, почти непрерывно следующих одно за другим. В этом году в Италии начали распространяться слухи, что какой-то голландец представил графу Морицу Нассаускому замечательный оптический прибор, представлявший отдаленные предметы близкими. Ничего, кроме этого, решительно не было известно. Галилей обратил внимание на этот предмет и вскоре устроил первый телескоп, основанный на том же принципе, как наши теперешние театральные бинокли, то есть на сочетании между собою выпуклых и вогнутых стекол. Несмотря на то, что свойства выпуклых стекол, как мы сказали, были известны в Голландии, слава изобретения телескопа должна принадлежать исключительно Галилею, потому что только он устроил этот прибор на рациональных началах и дал ему надлежащее употребление. Свойства выпуклых стекол были известны и древним, но это нисколько не уменьшает славы Галилея. Ведь и свойства пара вместе со свойствами янтаря и магнита были также известны древним, но отсюда не следует, что они изобрели паровую машину или электромагнитный телеграф.

Первые телескопы Галилея

Устроенная Галилеем труба была, конечно, крайне несовершенна. Сначала она увеличивала только от 4 до 7 раз, и после всех усовершенствований Галилею удалось довести увеличение лишь до 30 раз; однако, несмотря на свои большие недостатки, в руках такого мастера, как Галилей, труба эта делала чудеса. Нечего говорить, что новоизобретенной трубе не пришлось спокойно лежать в кабинете Галилея: он тотчас же обратил ее на небо, ревниво скрывавшее до сих пор свои тайны от глаз смертных. Вот разница между гением и обыкновенным человеком: небо, конечно, имеет достаточно тайн и в наше время; в наше же время многие имеют в своем распоряжении трубы в тысячу раз лучше первой Галилеевой; но трубы эти спокойно стоят на своих местах, составляя просто ненужную комнатную мебель. А между тем на наших глазах открыли сотни малых планет, из которых, заметим кстати, ни одна не была открыта в России, открыты были спутники Марса и загадочные каналы на той же планете, замечена прозрачность краев Юпитера, обнаружено, что время обращения Меркурия вокруг своей оси равно времени обращения его вокруг Солнца, то же самое доказано для Венеры; но, кроме этого, сколько еще чудес скрыто в этом таинственном небе, имевшем во все времена такое великое значение в судьбах человеческих!

Конечно, прежде всего Галилей направил свою почти игрушечную трубу на ближайшее к нам светило, на эту Цинтию, Фебею, Диану древних, на нашу задумчивую Луну, на наш «светел месяц». И ему первому из земных жителей суждено было увидать лунные горы и пропасти. Он, несмотря на все несовершенство своих измерений, узнал, что лунные горы сравнительно выше земных; он узнал также, что Луна всегда обращена к нам одною и тою же своей стороною; от орлиного взора его не укрылось и то легкое покачивание Луны, или либрация, благодаря которому мы можем видеть небольшую часть и противоположного нам полушария, хотя Галилею и не удалось объяснить этого явления. Тот же телескоп открыл ему тайну, сокрытую в бледной полосе, опоясывающей небо, в которой древние видели каплю молока богини, разлившуюся по кристальной небесной сфере, и которая представлялась его менее поэтическим современникам-схоластам просто в виде спая двух небесных полушарий! Этот Млечный путь, как оказалось, состоял из бесчисленного скопления звезд, до такой степени скученных здесь, что с каждым усовершенствованием трубы их представлялось все больше и больше, и этому не предвиделось конца, как не найдено его еще и по настоящее время. Небольшое пятнышко на небе, это Утиное гнездышко наших сибиряков, известное в астрономии под именем Плеяд, представило ему великолепную картину блестящих звезд, изящно сгруппированных и горящих подобно алмазам на таком небольшом кусочке неба!

Зимою следующего года на долю Галилея выпало новое счастье: он открыл новые планеты и тем опроверг заблуждение, господствовавшее над умами людей несколько тысячелетий, что существует всего только семь подвижных светил, или планет, считая в числе их и Солнце, а следовательно, показал, что и вся таинственность и священность этого числа семь, имевшего столь большое значение в судьбах человечества, не более чем плод людского суеверия и невежества. Открытые новые планеты оказались спутниками Юпитера. 7 января 1610 года Галилей заметил вблизи этой колоссальной планеты нашего мира три небольшие звездочки и в ту же ночь обнаружил, что они имеют собственное движение между звездами. Ни минуты не колеблясь, он объявил, что новые планеты – спутники Юпитера, а вскоре потом открыл и последний, четвертый спутник. В настоящее время нам трудно понять значение этого открытия для Галилея и тот восторг, какой он, несомненно, при этом чувствовал. Юпитер с его четырьмя лунами как бы для того только и существовал на небе, чтобы открыть землянам тайну устройства Солнечного мира, так как он представляет собою как бы модель Солнечной системы. Эта прекрасная модель постоянно была перед умственным взором и у величайшего философа природы в следующем научном веке – Исаака Ньютона, открывшего законы таинственной силы, влекущей планеты по их кругам и эллипсам и непостижимым образом удерживающей их, как бы невидимою рукою, в мировом пространстве. Эти «planetae circumjoviales» поставлены им в первом положении, открывающем собою третью книгу великих «Начал естественной философии». Действительно, в то время, когда старые астрономические представления были еще очень живы, когда система мира, предложенная Коперником, была только гипотезой, открытие чудесного мира Юпитера не могло не произвести сильного впечатления на мыслящие умы. Всем обладавшим умственным взором мир этот наглядно рисовал картину того, как устроена вся Солнечная система, как движутся Земля и планеты вокруг Солнца и как представлялись бы нам эти движения, если бы они не были осложнены явлениями, происходящими от подвижности обсерватории, из которой мы их наблюдаем, то есть Земли. Новооткрытый мир показывал всем и каждому, что система Коперника имеет приложение хоть в одной из частных мировых систем, и о более общем ее значении можно уже было догадываться по аналогии. Однако же не только для того, чтобы понимать значение открытых планет, движущихся около старого Юпитера, но даже и для того, чтобы просто только видеть эти планеты, действительно, необходимо было обладать умственным взором, вдохновением, рождающимся от любви к природе: труба Галилея была настолько слаба, что его почтенные современники, смотря в эту трубу, не видели ничего, как некто Горкий, написавший даже целую книгу, в которой отрицал существование спутников; между тем другие, желая превзойти Галилея своею зоркостью, видели пять или даже целых десять спутников! В этом можно видеть, конечно, тупую иронию таких наблюдателей или намеренное закрывание глаз перед явлениями, но несомненно, что при хорошей трубе такое легкомысленное отношение к делу было бы менее возможно. Тогда тупые приверженцы старины могли бы черпать свои аргументы против Галилея лишь из излюбленной ими области конечных причин. Действительно, они говорили Галилею, что открытые им планеты невидимы простым глазом, значит, они и не нужны, а потому и не для чего было открывать их. Наилучшим возражением на это дикое мнение был ответ Галилея: «В этом виновата природа, а вовсе не я».

Великолепные и колоссально увеличивающие трубы последующих веков вплоть до последнего времени подтверждали верность открытия Галилея и, кроме известных ему четырех спутников, не показывали ни одного нового; лишь в 1892 году совершенно неожиданно открыт был пятый, крошечный спутник у этой колоссальной планеты посредством самой сильнейшей из труб в мире. Поэтому открытие Галилея, сделанное при помощи жалкой игрушечной трубы, открытие, о котором он объявил тотчас же с полною уверенностью и без всяких колебаний, несмотря на всю необычайность и совершенную новизну его, для нас представляется просто чудом, каким-то актом божественного вдохновения. Если мы припомним при этом историю открытия Урана через два века после Галилея, если обратим внимание на то, как долго В. Гершель не мог догадаться и наконец решиться признать наблюдавшуюся им звезду планетой, если даже Гершель до такой степени не мог освободиться от предубеждения, что новых, неизвестных древним, планет не существует, то для нас станет понятно все величие научного подвига Галилея и мы не будем легкомысленно говорить, что для этого открытия достаточно было просто навести трубу на небо. Ничтожные средства могут давать великие результаты только в руках великих людей. При существовании наших теперешних физических кабинетов нас не менее поражают и величайшие открытия в области электричества другого великого итальянца Вольты, сделанные им с помощью грошового соломенного электроскопа и самых жалких научных пособий. Но нет препятствий, могущих остановить деятельность гения; и во всяком деле прежде всего должны цениться люди, а не средства, не орудия, не учреждения, как это кажется многим.

Устроив первую трубу, Галилей через несколько дней представил несколько таких же инструментов венецианскому сенату, указывая на важное значение его изобретения для астрономии и мореплавания. Сенат отнесся к этому вопросу с должным вниманием и пожелал вознаградить Галилея за его труды на пользу республики. Галилею предоставлено было пожизненное профессорство в Падуанском университете, причем содержание ему было утроено. К несчастью, Галилей, несмотря на отличное отношение к нему венецианского правительства, не остался у него на службе и, как мы увидим, возвратился через год после этого на свою родину. Это была роковая ошибка в жизни великого человека, так сильно отразившаяся на его последующей судьбе.

Вскоре после открытия Юпитеровых спутников, которые Галилей в благодарность за покровительство, оказанное ему в юности членами княжеской фамилии Медичи, назвал «Медицейскими звездами», – он направил свой телескоп на самую далекую и последнюю тогда планету Солнечного мира – на Сатурн. Как ни слаб был его телескоп, но он показал ему Сатурн удлиненным, как бы с двумя придатками по его сторонам, делавшими из планеты как бы тройчатку, о чем Галилей тотчас и объявил ученому миру в анаграмме, смысл которой был «Altissimum planetam tergeminum observavi» – то есть «отдаленнейшую планету я наблюдал тройною». Вот что пишет сам Галилей о своем открытии в письме к Джулио Медичи в 1610 году: «При увеличении в тридцать раз центральная звезда кажется мне больше двух других, находящихся одна к востоку, а другая к западу на линии, не совпадающей с направлением зодиака. Боковые малые светила, по-видимому, касаются среднего большого. Это как бы два служителя, помогающие старому Сатурну совершать свой путь и постоянно находящиеся по его сторонам. В менее сильную трубу Сатурн представляется продолговатым, в виде оливки». В таком виде представлялось Галилею величайшее из чудес нашей планетной системы – кольцо Сатурна. В 1612 году Сатурн представился Галилею совершенно круглым, «как будто он пожрал своих детей». Это до такой степени поразило Галилея, что он начал сомневаться в верности своих прежних наблюдений и склонен был считать их обманом зрения. Необычайность явления и слабость телескопа не дали возможности Галилею открыть истинный смысл замеченного им, и он, к сожалению, прекратил наблюдать Сатурн. Открытие колец у этой планеты выпало на долю великого голландца Гюйгенса. Вероятно, и начавшиеся с переездом Галилея во Флоренцию неприятности и преследования против него, вовлекшие его в горячую полемику и в писательство, не остались без влияния на то, что он стал меньше заниматься наблюдениями; иначе от проницательного взора его не ускользнула бы и эта тайна. В самом деле, все главнейшие его астрономические открытия сделаны в Падуе, и с переездом во Флоренцию эта деятельность его мало-помалу ослабевает.

В том же 1610 году Галилей имел счастье сделать новое прекрасное открытие – он заметил фазы Венеры. Явление это так поразило его, что он в течение целого месяца не решался открыть ученому миру смысл загадки, которою он и на этот раз оповестил о своем открытии, проверяя его все это время новыми наблюдениями. Смысл загадки был: «Cyntiae figuras emulatur mater amorum» – «Мать любви подражает видам Цинтии». Сделанное открытие несомненным образом доказывало шарообразность этой планеты, а также и то, что она не обладает собственным светом и подобна Луне, а эта последняя напоминает Землю по устройству своей поверхности. Таким образом, выяснялся вопрос, что представляют собою планеты, а это вызывало глубокие размышления о мироздании. Известно, что противники системы Коперника выставляли именно отсутствие фаз у Венеры в качестве красноречивого доказательства несостоятельности нового учения. Коперник отвечал на это, что Венера действительно должна иметь фазы и люди когда-нибудь увидят их, если найдут средство усовершенствовать свое зрение. «О Николай Коперник! – восклицает Галилей по поводу открытия фаз, – как бы ты был доволен, если бы тебе суждено было узнать об этом открытии, столь блестяще подтвердившем твое учение!»

Из других открытий Галилея, сделанных около того же времени, нужно упомянуть об открытии пепельного света, замечаемого на Луне вскоре после новолуния и позволяющего видеть в телескоп неосвещенную часть лунной поверхности; Галилей правильно объяснил, что это явление происходит от отражения на Луну солнечного света Землею.

Все эти и последующие астрономические открытия Галилея окончательно убедили его в истине Коперниковой системы, и он скоро становится не только защитником ее, но страстным борцом и проповедником новой истины, долженствовавшей произвести величайший переворот в человеческом мире, не завершившийся еще и в наше время и который, может быть, потребует для этого еще не один век.

Глава II

Переход Галилея во Флоренцию. – Нападки на него духовенства. – Запрещение книги Коперника. – Суд инквизиции над Галилеем и осуждение его. – Вынужденное отречение Галилея от своих убеждений

Открытия Галилея быстро принесли ему очень громкую известность не только в Италии, но и в отдаленных от нее странах. С ним начали вступать в переписку даже коронованные особы в надежде вписать свои имена в летопись астрономии. Очевидно, «Медицейские звезды» Галилея были очень лестны даже для государей. По счастью, астрономия всегда помнила свое мировое значение и как бы в отмщение за то, что она вытерпела от фанатизма Византии и варварства новой Европы, до сих пор продолжает оставаться «языческою», черпая все свои имена и названия из неистощимой сокровищницы классической мифологии. Неудивительно, что и великий князь Тосканский Козма II не оставался равнодушным к славе Галилея, а, напротив, гордился им как своим подданным и не замедлил предложить Галилею возвратиться на родину, во Флоренцию, чтобы служить собственному отечеству. Кроме значительного жалованья, он обещал ему звание первого математика и философа при великокняжеском дворе. Это предложение, затрагивавшее одновременно и патриотизм, и честолюбие, а с другой стороны, весьма понятное желание освободиться от тягостного преподавания и заняться исключительно ученою деятельностью, так как Галилею было уже 46 лет, не могли не повлиять на принятое им решение. Несмотря на все просьбы и убеждения горячо преданных ему друзей Согредо, Сарпи и особенно Сальвиати, Галилей покинул гостеприимную и относительно свободную почву Венецианской республики, и в сентябре 1610 года перебрался во Флоренцию.

Новые обязанности Галилея состояли в давании уроков сыновьям великого князя и в ведении научных бесед с приезжавшими иноземными государями и князьями. Ему назначено было 2500 рублей (1000 флоринов) жалованья с прибавкой столовых денег, которые он, впрочем, наравне с другими профессорами, получал и в Падуе. По его просьбе жалованье ему выдали за два года вперед, что дало ему возможность сделать приданое и выдать замуж своих сестер. Затем, на лето ему предложено было выбрать для жительства любую из загородных дач или княжеских вилл. Кроме упомянутых обязанностей, Галилею поручен был высший надзор за всеми учебными заведениями Тосканского княжества; это показывает, что независимость его убеждений первое время не считалась в Тоскане неблагонадежностью.

Друзья Галилея были очень огорчены его поступком и предчувствовали, что переход его в Тоскану не кончится добром. Вот что писал ему Согредо, узнав, что Галилей уже во Флоренции: «Чтоб возвратиться в отечество, вы оставили место, где вам было так хорошо, где вам никому не приходилось повиноваться, кроме себя… Княжеский двор можно сравнить с бурным морем, среди которого никто не может поручиться, что избежит подводных камней и крушения». Но Галилею все еще пока улыбалось, и он беспрепятственно производил свои астрономические наблюдения. Во Флоренции он сделал важное открытие пятен на Солнце, что представляло как бы насмешку над перипатетиками, учившими, что Солнце – светило совершенное, не имеющее никакого порока или пятна. Наблюдая эти пятна, Галилей скоро открыл вращение Солнца и очень близко определил время этого вращения. Впрочем, солнечные пятна тремя месяцами раньше замечены были Давидом Фабрициусом в восточной Фрисландии; но тот все-таки не вывел из них вращения Солнца. Галилею было совершенно неизвестно открытие Фабрициуса.

Рисунок из трактата о солнечных пятнах

Непрерывно следовавшие друг за другом открытия и горячее желание объяснить их значение публике, беседовать с нею по поводу их заставили Галилея предпринять нечто вроде периодического издания; это был «Звездный Вестник» – Nuncius Sidereus, доставивший ему гораздо более врагов, чем друзей. Галилей вовсе не имел ничего общего со столь знакомым нам типом академического ученого, спокойно ожидающего, что время свое возьмет, что истина распространится постепенно, почти сама собою; напротив, он является перед нами горячим, страстным пропагандистом Коперниковой системы и всех следствий, вытекающих из нее и из собственных его открытий.

Титульный лист «Звездного вестника» Галилея

Страница рукописи «Звездного вестника»

Понятно, что статьи «Звездного Вестника» излагались не сухим и бесцветным академическим языком, а, напротив, писаны были литературно, изящно, со всею горячностью глубокого убеждения и энтузиазма. Действительно, по мнению итальянских писателей, Галилей обладал большим литературным и диалектическим талантом, так что они считают его одним из первостепенных прозаиков в своей литературе и ставят наравне с Макиавелли. Отсюда нетрудно понять, какое впечатление производили его статьи как на друзей, так, в особенности, и на врагов нового учения.

Мало-помалу духовенство, и особенно доминиканцы, как самые ученые в его среде, вступили в горячую полемику с Галилеем, проповедуя против защищаемых им положений как с церковных, так и с академических кафедр, причем прямо называли его мнения и писания еретическими, безбожными и явно противными Св. Писанию. Галилей попробовал, для своей защиты, прибегнуть к тому же оружию и начал доказывать справедливость новых мнений на основании того же Св. Писания. Действительно, в церковной фразеологии встречаются выражения, где Земля называется «повешенною», «неодержимо тяготеющею», и при желании таких «доказательств» можно отыскать немало. Поэтому Галилею хотелось побить своих противников их же оружием и сделать возражения на этой почве невозможными на будущее. Он утверждал, что его мнения столь же согласны с Писанием, как и с философией, и ревностно домогался получить от представителей церкви заявление в этом смысле. С этою целью он в 1613 году пишет письмо к аббату Кастелли, в котором доказывает, что Писание не предназначалось служить авторитетом для науки. За этим письмом последовало другое, которое Галилей потом напечатал и которое служило продолжением первого. В нем он продолжает доказывать, что Писание назначено только для «спасения души» и что область науки и философии не должна зависеть от него; что, наконец, на практике это давно и признано, так как сочинение Коперника было посвящено папе Павлу III, который, приняв такое посвящение, санкционировал тем и само учение великого философа. Это стремление Галилея толковать Св. Писание, что считалось исключительною привилегией католической церкви, не могло, конечно, понравиться в Риме; тем не менее, высшее духовенство, по-видимому, было на стороне Галилея или, по крайней мере, весьма неохотно вступало на путь открытой борьбы с ним, несмотря на все старания доминиканцев и иезуитов. По-видимому, церковная власть готова была не замечать начавшегося нового направления в науке, если бы Галилей оставил свою страстную пропаганду и не кричал бы по всякому поводу о новом учении, пока общество к этому достаточно не привыкнет и не будет относиться спокойнее; но характер Галилея делал это положительно невозможным.