Владимир Кирсанов - Научная революция XVII века

Но открытия Галилея заставили и его самого по-иному взглянуть на соотношение между наблюдаемыми фактами и теорией. Система Коперника получила в его глазах недвусмысленное подтверждение, поэтому он не решается продолжать преподавание в университете старой астрономии по Птолемею и летом 1610 г. отказывается от кафедры в Падуе. Кроме того, он остался не удовлетворен тем, как венецианский сенат оценил его деятельность, и открытие телескопа в частности, несмотря на пожизненное профессорство и необычно высокое жалованье, которое ему было предложено. Галилей возвращается в родную Флоренцию, где становится придворным математиком и философом великого герцога Тосканского, а также получает должность первого математика Пизанского университета без обязательства читать лекции.

Над своей первой, главной, книгой Галилей работал около шести лет и закончил ее в начале 1630 г. Два года прошли в хлопотах по ее изданию, главным образом в получении всевозможных одобрений и разрешений со стороны властей. Наконец, в 1632 г. она была напечатана во Флоренции в типографии Лондини. На титульном листе значилось imprimatur, т. е. разрешение на публикацию генерального викария Флоренции, цензора тосканского двора и папского цензора Риккарди. Столь необычное число разрешений было вызвано тем, что и Галилей, и его друзья хорошо знали о революционном характере книги и хотели себя обезопасить от возможных отрицательных последствий. Как показало будущее, это оправдало себя лишь наполовину. Книга называлась «Диалог Галилео Галилея Линчео, Экстраординарного Математика Пизанского университета и Главного Философа и Математика Светлейшего Великого Герцога Тосканского, где в четырехдневных беседах ведется обсуждение Двух Основных Систем Мира, Птолемеевой и Коперниковой, и предлагаются неокончательные философские и физические аргументы как с одной, так и с другой стороны».

Книга написана на итальянском языке; изложение ведется в форме беседы между тремя венецианскими патрициями — Сальвиати, Сагредо и Симпличио — во дворце Сагредо на Большом канале. Такие имена выбраны Галилеем не случайно: первые два имени напоминают о двух умерших друзьях Галилея — флорентийском дворянине Филиппо Сальвиати (1583—1614), которому Галилей посвятил свои «Письма о солнечных пятнах», и венецианском патриции Джованфранческо Сагредо (1571—1620). Третий персонаж «Диалога» носит имя, которое означает по-итальянски «простак», в разговоре он неизменно отстаивает аристотелевскую точку зрения, и недаром, поскольку, с другой стороны, это имя выдающегося комментатора Аристотеля, жившего в VI в.,— Симпликия.

Для космологического трактата это была довольно странная книга. Во-первых, она была написана утонченной итальянской прозой (а не по-латыни) и уже этим одним подчеркивалось, что предназначена она для широкой аудитории, а не только для астрономов. Во-вторых, изложение ведется в форме диалога. Это позволило Галилею, с одной стороны, избежать многих затруднений, связанных с необходимостью (в противном случае) проводить строгий математический анализ систем Коперника и Птолемея, с другой — сохранить, хотя бы внешне, нейтральную позицию. Хотя в названии и говорится, что беседы ведутся в основном о птолемеевской системе, в действительности же речь идет отнюдь не об эпициклах, эксцентрах, деферентах, эквантах и прочих необходимых аксессуарах математической астрономии. По мере знакомства с книгой становится все более ясным, что основная проблема, которая в ней обсуждается,— это физика, а точнее, проблема движения. Обсуждение этой проблемы в значительной степени определяется защитой коперниканства, и внимание Галилея сосредоточено на фундаментальном вопросе: можно ли представить, что Земля вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца, а если да, то почему такое движение возможно?

В процессе ответа на этот фундаментальный вопрос Галилей подвергает логическому анализу не кинематические конструкции Птолемея, а основные положения физики Аристотеля.

Книга распадается на четыре главы по числу дней, в продолжение которых ведется дискуссия. Первый день начинается с обсуждения той исключительности, которую Аристотель и пифагорейцы приписывали определенным числам. Галилей относится скептически к спекуляциям подобного рода (например, что число 3 есть число совершенное), хотя и соглашается с Аристотелем в том, что мир совершенен и имеет три измерения. Очень скоро дискуссия отвлекается от общих проблем и переходит к конкретным физическим вопросам. Галилей обращает внимание на наличие в аристотелевской физике двойной дихотомии — разделение космоса на две различные по своему статусу области, надлунную и подлунную, а также соответственное разделение движений на прямолинейное и круговое. В надлунной сфере, по Аристотелю, тела движутся совершенным образом — их движение вечно и совершается по окружностям. В подлунной сфере тела движутся по прямым линиям — к центру или от центра Земли.

Изучение коперниканской теории и собственные астрономические наблюдения уже убедили Галилея в том, что в природе существует фундаментальное единство материи и движения, и теперь он пытается доказать это, исходя из логических предпосылок, а не с помощью одних наблюдений, которые, вообще говоря, могут быть истолкованы по-разному.

Перед ним открываются два пути: он может или распространить земные движения на весь космос, или же распространить небесные движения на земную область. Первый путь означает для него непреодолимые трудности, ибо без ясного понимания понятия силы и закона инерции, а также без владения аппаратом исчисления бесконечно малых криволинейное движение невозможно вывести из прямолинейного. Все это будет сделано позднее Ньютоном, а пока Галилей выбирает другую альтернативу и провозглашает, что все движения — и на Земле и в небесах — являются круговыми, в то время как прямолинейность движений представляется ему иллюзорной. Галилей (устами Сальвиати) уже согласился с Аристотелем, что мир представляет собой наилучшим образом упорядоченную систему, и теперь это положение служит для него краеугольным камнем доказательства того, что все движения в мире являются круговыми.

Сальвиати продолжает: «Установив такое начало (т. е. что в мире господствует совершенный порядок), мы можем непосредственно из него сделать вывод, что если тела, составляющие Вселенную, должны по своей природе обладать движением, то невозможно, чтобы движения их были какими бы то ни было, кроме как круговыми; основание этого просто и ясно. Ведь то, что движется прямолинейным движением, меняет место, и если движение продолжается, то движущееся тело все больше и больше удаляется от своей исходной точки и от всех тех мест, которые оно последовательно прошло; а если такое движение ему естественно присуще, то оно с самого начала не находилось на своем естественном месте, и, значит, части Вселенной не расположены в совершенном порядке; однако мы предполагаем, что они подчинены совершенному порядку; значит, невозможно допустить, чтобы им как таковым по природе было свойственно менять места, т. е., следовательно, двигаться прямолинейно» [16, I, с. 115—116].