Зарождение оппозиции Галилею. В саду кардинала Бандини в Риме в 1611 г. н. э. Галилей публично продемонстрировал пятна на солнце. Он наблюдал их в предыдущем году. Подгоняемый противодействием, которое вызывали его астрономические открытия, он обратился в 1613 году с письмом к аббату Кастелли с целью показать, что Священное Писание не задумывалось как научный авторитет. Это было повторением преступления Бруно. Тут доминиканцы, встревожившись, начали нападать на него со своих кафедр. То, с каким нежеланием и сомнением высшие церковники вступили в распрю, доказывает тот факт, что Мараффи, генеральный приором доминиканцев, принес Галилею извинения за произошедшее. Астроном опубликовал еще одно письмо, подтверждающее его прежние взгляды, в котором утверждал, что Писание предназначено лишь для нашего спасения, и защищал себя иным образом, а также напоминая о том, что Коперник посвятил свою книгу папе Павлу III.
Его вызывают в Рим. По наущению доминиканцев Галилей был вызван в Рим для отчета о своем поведении и мнениях перед Инквизицией. Его обвинили в том, что он учил, будто земля движется, а солнце неподвижно, и в том, что он пытался [263] согласовать эти доктрины со Священным Писанием. Приговор гласил, что он должен отречься от этих еретических мнений и дать обязательство не публиковать и не защищать их впредь. Осужден Инквизицией, В случае отказа он подлежал тюремному заключению. Помня о судьбе Бруно, он согласился на требуемое отречение и дал затребованное обещание. Затем Инквизиция перешла к рассмотрению системы Коперника, осудив ее как еретическую; письма Галилея, вызвавшие эту смуту, были запрещены, равно как и «Краткое изложение коперниканской теории» Кеплера, а также труд самого Коперника. которая осуждает коперниканскую систему. В своем декрете, запрещающем этот труд «De Revolutionibus», Конгрегация Индекса 5 марта 1616 года заклеймила новую систему вселенной как «ту ложную пифагорейскую доктрину, которая совершенно противоречит Священному Писанию».
Вновь обнаруживается, с каким нежеланием римские власти шли на вмешательство и как они побуждались скорее необходимостью своего положения, нежели личной верой в тот курс, следовать которому они были вынуждены. Личные настроения пап. После всего произошедшего папа Павел V принял Галилея на аудиенции, на которой лично выразил ему самые добрые чувства и заверил в безопасности. Когда Урбан VIII взошел на папский престол, Галилей удостоился чести не менее чем шести аудиенций; папа преподнес ему несколько подарков и добавил обещание пенсии для его сына. В письме к герцогу Флорентийскому Его Святейшество использовал самые либеральные выражения, заявляя, как дорог ему Галилей, что он весьма любовно обнял его, и просил герцога оказать ему всяческое благоволение.
Галилей публикует «Диалог о двух главнейших системах мира». То ли в силу того, что при столь благоприятных обстоятельствах Галилей поверил, будто может безнаказанно нарушить взятое на себя обязательство, то ли инстинктивная ненависть к тому интеллектуальному деспотизму и лицемерию, что тяготели над Европой, стала нестерпимой в его груди, в 1632 году он отважился на публикацию труда под названием «Диалог о двух главнейших системах мира», целью которого было утверждение истинности коперниканской доктрины. Он [264] составлен в форме диалога, в котором участвуют три собеседника: двое из них — истинные философы, третий — оппонент. Каким бы ни было личное мнение папы, несомненно, что его долг обязывал его действовать. Поэтому Галилей снова был вызван перед суд Инквизиции, причем тосканский посол выражал протест против бесчеловечности такого обращения с пожилым и больным человеком. Однако эти соображения не были приняты во внимание, и Галилей был вынужден явиться в Рим в феврале 1633 года и сдаться Святому ведомству. Племянник папы сделал все от него зависящее, чтобы удовлетворить нужды Церкви и в то же время пощадить достоинство науки. Он уделил самое пристальное внимание личному комфорту обвиняемого. Когда пришло время подвергнуть Галилея одиночному заключению, он постарался сделать тюремное пребывание как можно более легким; но, обнаружив, что оно подтачивает душевные силы престарелого философа, он на свою ответственность освободил его, разрешив поселиться в доме тосканского посла. Вновь осужден Инквизицией. По завершении процесса Галилею было предписано явиться 22 июня для оглашения приговора. Облаченный в покаянные одежды, он выслушал приговор. Были перечислены его еретические преступления и нарушенные им клятвы; было заявлено, что он навлек на себя сильнейшие подозрения в ереси и подлежит соответствующим наказаниям; однако от них он мог быть освобожден, если с искренним сердцем отречется от своих ересей и предаст их проклятию. Тем не менее, дабы его преступления не остались совсем безнаказанными и чтобы он служил предостережением для других, он был приговорен к тюремному заключению по усмотрению Инквизиции, его диалоги были запрещены публичным эдиктом, и ему было предписано в течение трех лет раз в неделю читать семь покаянных псалмов.
Его унижение и наказание. В своих позорящих одеждах престарелый философ был вынужден пасть на колени перед собравшимися кардиналами и, положив руку на Евангелие, принести требуемое отречение от гелиоцентрической доктрины и дать затребованные клятвы. Затем он был заключен в тюрьму Инквизиции; лица, причастные к печати его книги, были наказаны; а приговор и отречение [265] были официально обнародованы и предписаны к публичному прочтению в университетах. Во Флоренции сторонникам Галилея было приказано явиться в церковь Санта-Кроче, чтобы стать свидетелями его позора. После короткого заключения в тюрьме Инквизиции ему было велено отправиться в Арчетри и заключено в собственном доме. Здесь его поджидали суровые несчастья; умерла его любимая дочь; он впал в меланхолию; в прошении о поездке во Флоренцию за медицинской консультацией было отказано. Стало очевидно, что есть намерение обращаться с ним с неумолимой суровостью. После пяти лет заточения ему было неохотно разрешено переехать во Флоренцию по состоянию здоровья; но по-прежнему ему запрещалось покидать свой дом, принимать друзей и даже посещать мессу на Страстной неделе без специального разрешения. Великий герцог попытался смягчить эту чрезмерную суровость, приказав своему послу при римском дворе ходатайствовать за почтенный возраст и плохое здоровье бессмертного осужденного, а также за то, что желательно разрешить ему передать некоторые сделанные им научные открытия другому лицу, например отцу Кастелли. Даже в этом было отказано, если только встреча не происходила в присутствии чиновника Инквизиции. Вскоре после этого Галилей был возвращен в Арчетри. Свои тоскливые часы он проводил за сочинением труда о механике и движении, причем друзья добились его тайного издания в Голландии. Бедствия его старости. Его недуги и несчастья тем временем множились. В 1637 году он полностью ослеп. В письме он жалобно говорил по поводу этой бестии: «Раз это угодно Богу, значит, должно быть угодно и мне». Инквизиционное изощренное мщение неумолимо преследовало его и теперь дало ему позволение видеть друзей, когда зрение было уже невозможно. Именно в этот период его посетил прославленный иностранец, автор «Потерянного рая». Вскоре после этого он полностью оглох; но до самого конца он занимался исследованиями, касающимися силы удара. Его смерть; ему отказывают в погребении. Он умер в январе 1642 года на семьдесят восьмом году жизни, будучи узником Инквизиции. Верный своим инстинктам, этот адский институт последовал за ним и за гробом, оспаривая его право составлять завещание и отказывая ему в погребении в [266] освященной земле. Папа также запретил его друзьям воздвигать ему памятник в церкви Санта-Кроче во Флоренции. XIX веку выпало воздвигнуть в его честь подобающий мемориал.
Неуклонное продвижение коперниканской системы. Результатом открытий Коперника и Галилея стало таким образом возвращение Земли на ее истинное подчиненное положение и обретение более возвышенных представлений о вселенной. Мёстлин верно выражает суть дела, когда говорит: «Что такое Земля и окружающий воздух по отношению к необъятности пространства? Это точка, точка-пунктир или нечто, если таковое вообще существует, меньшее». Она была низведена до положения одного из членов семьи — солнечной системы. И поскольку ее больше нельзя было рассматривать как удерживающую все прочие тела в послушном подчинении себе, господствующую над их движениями, были основания предполагать, что она обнаружит взаимосвязи с ними на равных или подчиненных началах; иными словами, будут обнаружены общие отношения, выражающие то, каким образом все планетарные члены солнечной системы поддерживают свое движение вокруг солнца.
Кеплер, его метод исследования. Среди тех, чьи умы были всецело заняты этой идеей, Кеплер выделяется самым заметным образом. Учитывая склад мыслей того времени, вовсе не удивительно, что он относился к своему предмету с определенным мистицизмом. Те, кто осуждает его за такой подход к вещам, не отдают должного умственному состоянию поколения, в которое он жил. Что бы ни говорилось на этот счет, никто не может отнять у него изумительное терпение и почти сверхчеловеческое усердие. Догадку за догадкой, гипотезу за гипотезой он подвергал бесконечным по своему трудолюбию вычислениям, и он, несомненно, говорит горькую правду, когда заявляет: «Я обдумывал и размышлял, пока чуть не сошел с ума». И все же посреди неоднократных разочарований он с поистине философской решимостью крепко держался убеждения, что между частями солнечной системы должна существовать некая физическая взаимосвязь и что она непременно проявится через открытие законов, управляющих расстояниями, временами и скоростями [267] планет. В эти размышления он погрузился еще до публикаций Галилея. В своей книге «Космографическая тайна» он говорит: «В 1595 году я со всей энергией ума размышлял над предметом коперниканской системы».
Открытие законов Кеплера. В 1609 году он опубликовал свой труд под названием «Новая астрономия» («О движении Марса»). Это стало результатом попытки, над которой он трудился с начала века, согласовать движения этой планеты с гипотезой эксцентриситетов и эпициклов. Она завершилась отказом от этой гипотезы и открытием двух великих законов, ныне известных как первый и второй законы Кеплера. Они заключаются в том, что орбиты планет эллиптические, а площади, описываемые линией, проведенной от планеты к солнцу, пропорциональны временами.
В 1617 году он был вновь вознагражден открытием, которое проходит под наименованием третьего закона Кеплера: оно выражает отношение средних расстояний планет от солнца ко времени их обращения — «квадраты периодов обращения находятся в той же пропорции, что и кубы расстояний». В своей «Краткой астрономии Коперника», опубликованной в 1622 году, он показал, что этот закон в равной степени справедлив и для спутников Юпитера по отношению к их главному светилу.
Его увещевание Церкви. Гумбольдт, ссылаясь на движение спутников Юпитера, замечает: «Именно это побудило Кеплера в его труде „Гармония мира“ заявить с твердой уверенностью и безопасностью немецкого духа философской независимости тем, чьи мнения властвовали по ту сторону Альп: „Прошло восемьдесят лет с тех пор, как учения Коперника о движении земли и неподвижности солнца проповедовались беспрепятственно, ибо считалось позволительным спорить о естественных вещах и разъяснять дела Божьи, и теперь, когда обнаружено новое свидетельство в доказательство истинности этих учений — свидетельство, которое не было известно духовным судьям, вы желали бы запретить проповедь истинной системы устройства вселенной“».
Исправление коперниканской теории. Таким образом мы видим, что гелиоцентрическая теория, предложенная [268] Коперником, подвергалась исправлению. Круговые движения, допущенные в ней и отягощавшие ее бесконечной путаницей, хотя до сих пор они и рекомендовались обманчивой простотой, были признаны неверными. Их заменили реальными — эллиптическими. Кеплер, по своему обыкновению, простодушно описывал свои испытания и разочарования. Намекая однажды на это, он говорит: «Моей первой ошибкой было то, что путь планеты — идеальный круг; мнение это было тем более вредоносным вором моего времени, чем больше оно поддерживалось авторитетом всех философов и казалось согласным с метафизикой».
Философское значение этих законов. Философское значение открытий Кеплера поначалу не было признано церковной партией. Главным образом оно заключается в том, что они представляют собой важнейший шаг к утверждению доктрины управления миром посредством законов. Но принять эти законы без поиска их причины было невозможно. Результат, к которому в конечном счете привел этот поиск, не только объяснил их происхождение, но также показал, что в силу необходимости природы они должны существовать как законы. Можно поистине сказать, что математическое изложение их происхождения представляет собой великолепнейший памятник интеллектуальной мощи человека.
Необходимость механической науки. Прежде чем гелиоцентрическая теория могла получить развитие и дать ясное объяснение солнечной системы, что очевидно является первым шагом к верным взглядам на вселенную, требовалось значительно усовершенствовать — можно даже сказать, создать — науку механику; ибо в те мрачные века, последовавшие за установлением византийской мощи, ничего не было сделано для приобретения правильных взглядов ни в статике, ни в динамике. Европа в период своего низшего жизненного состояния была не способна породить людей, способных начать там, где остановился Архимед. Ей пришлось ждать для этого наступления своей Эпохи разума.
Леонардо да Винчи. Человек способный наконец явился. Леонардо да Винчи родился в 1452 г. н. э. Историк Галлам, перечисляя некоторые из его трудов, замечает: «Его познания были почти сверхъестественными». Многие из его [269] трудов до сих пор остаются неопубликованными. Задолго до Бэкона он сформулировал максимальное положение о том, что опыт и наблюдение должны быть основой всех рассуждений в науке; что эксперимент является единственным толкователем природы и необходим для установления законов. В отличие от Бэкона, который не знал математики и даже пренебрегал ею, он указывает на ее высочайшее преимущество. Семь лет спустя после путешествия Колумба этот великий человек — великий одновременно как художник, математик и инженер — дал ясное изложение теории сил, наклонно приложенных к рычагу; несколькими годами позже он прекрасно знал о годовом движении земли. Он знал законы трения, впоследствии продемонстрированные Амонтоном, и принцип виртуальных скоростей; он описал камера-обскуру до Баттиста Порты, понимал воздушную перспективу, природу цветных теней, использование радужной оболочки глаза и эффекты длительности зрительных впечатлений. Он хорошо писал о фортификации, предвосхитил Кастелли в гидравлике, занимался падением тел в гипотезе вращения земли, рассматривал время спуска по наклонным плоскостям и дугам окружности, а также природу машин. Он с исключительной ясностью рассматривал дыхание и горение и предвосхитил одну из величайших геологических гипотез — поднятие континентов.
Стевин продолжает движение в натурфилософии. Это было началом движения в натурфилософии; за ним последовала публикация труда о принципах равновесия Стевина в 1586 году. В нем автор установил фундаментальное свойство наклонной плоскости и общим образом разрешил случаи сил, действующих под углом. Шесть лет спустя появился трактат Галилея по механике, ставший достойным началом карьеры, которая, даже если бы она не была украшена столь блестящими астрономическими открытиями, одна лишь доставила бы ему самое прославленное отличие.
Открытие законов движения. Динамическая ветвь механики — это то, чем она более всего обязана Галилею. Ему принадлежит установление трех законов движения. Они имеют следующий смысл, в изложении Ньютона:
(1.) Всякое тело пребывает в своем состоянии покоя или [270] равномерного движения по прямой линии, если только оно не вынуждено изменить это состояние приложенными силами.
(2.) Изменение движения всегда пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой линии, по которой эта сила приложена.
(3.) Действию всегда соответствует равное и противоположное противодействие, иными словами, взаимодействия двух тел друг на друга всегда равны и направлены в противоположные стороны.
До того времени общепринятым было мнение, будто движение может поддерживаться лишь постоянным приложением, внушением или затратой силы. Сам Галилей долгие годы разделял это заблуждение, но в 1638 году он прямо заявляет в своих «Диалогах о механике» об истинном законе равномерности и непрерывности движения. Такой взгляд неизбежно подразумевает правильное и четкое понимание природы сопротивлений. Никакое экспериментальное движение, которое может создать человек, не является свободным от сопротивления. Но восприятие равномерности и непрерывности движения лежит в самом основании физической астрономии. Эта истина далась с трудом. То же самое можно сказать и о прямолинейном направлении, ибо многие полагали, будто равномерное движение может совершаться только по кругу.
Установление первого закона движения и второго, Установление первого закона движения было необходимо для открытия законов падающих тел, при которых спуск происходит под влиянием постоянно действующей силы, вследствие чего увеличивается скорость. Галилей ясно видел, что независимо от того, движется ли тело медленно или быстро, оно будет одинаково подвержено влиянию тяжести. Этот принцип с трудом признавался некоторыми, кто был склонен полагать, будто быстро движущееся тело не подвержено столь же сильному влиянию постоянной силы, подобной тяжести, как то, движение которого медленнее. С трудом также искоренялась старая аристотелевская ошибка о том, будто тяжелое тело падает быстрее легкого.
и второго, Второй закон движения также был установлен и проиллюстрирован Галилеем. В своих «Диалогах» он показывает, что тело, брошенное горизонтально, должно иметь, в силу сказанного, равномерное горизонтальное движение, но с ним также будет слагаться ускоренное движение вниз. Здесь мы вновь видим, как [271] необходимо сохранять четкое представление об этом переплетении сил без ухудшения, и, хотя нам это может казаться достаточно простым, среди выдающихся людей того времени находились те, кто не принимал это за истину. Частный случай, предложенный Галилеем, теоретически связан с траекториями военных снарядов, хотя на практике, поскольку они движутся в сопротивляющейся среде — воздухе, их путь существенно отличается от параболы. Криволинейные движения, неизбежно возникающие из-за постоянного действия центральной силы, заставляющей тело отклоняться от прямолинейного пути, который оно в противном случае должно было бы совершить, представляют интерес главным образом, как мы вскоре увидим, в движениях небесных тел.