Жизнь проста. Как бритва Оккама освободила науку и стала ключом к познанию тайн Вселенной - Джонджо МакФадден
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Галилей по праву считается одним из гигантов научной мысли, правда, его вклад в науку не всегда трактуют верно. Вопреки сложившимся легендам он не доказывал, что Земля вертится, и не сбрасывал предметы с Пизанской башни. И все-таки ему принадлежат два важнейших открытия. Первое: он показал, что небо выглядит примерно так же, как Земля, а значит, подчиняется тем же законам. Второе важное открытие Галилея, показавшее простоту Вселенной, заключается в том, что он доказал, что те же математические законы, по которым можно рассчитывать движения небесных тел, действуют и на Земле.
ЧЕЛОВЕК, ПРИБЛИЗИВШИЙ НЕБО
Галилео Галилей (1564–1642) родился в Пизе в семье музыканта и композитора Винченцо Галилея. Он был старшим из шести детей. В 1581 году он был зачислен в университет Пизы на медицинский факультет, однако попав однажды на лекцию по математике, он так увлекся этой наукой и всем, что было с ней связано, что стал проявлять больший интерес к естественно-научным дисциплинам. Финансовые трудности семьи заставили его бросить университет, так и не получив научную степень. В последующие несколько лет он пытается самостоятельно утвердиться в профессии, давая частные уроки математики или преподавая в разных школах Пизы, Флоренции и Сиены. В возрасте 22 лет он написал небольшую работу о новом виде весов[250], благодаря чему получил место профессора математики в Пизанском университете в 1589 году.
Примечательно, что многие из его лекционных конспектов сохранились до наших дней. Как оказалось, в основном все материалы он заимствовал из трудов другого ученого, Павла Валлия, преподававшего логику и методы научного познания в Римской коллегии в Риме. Из заметок Галилея видно, что он преподавал математику и физику в схоластической традиции, ведущей начало от Аристотеля, и что он знаком с идеями философов-номиналистов, в частности Оксфордских калькуляторов и Уильяма Оккама, на которого он нередко ссылается[251].
В 1592 году он получает место в более престижном университете Падуи, где читает лекции по математике, механике и астрономии. В 1597 году Галилей пишет письмо Иоганну Кеплеру, ознакомившись с его книгой «Тайна мироздания», которая была опубликована годом ранее и закрепила за автором репутацию сторонника гелиоцентрической системы Вселенной Николая Коперника. Кеплер отдал два экземпляра своей книги другу, который тогда путешествовал по Италии, и один из экземпляров попал в Падую в руки Галилею. В письме Галилей пишет: «Много лет назад я обратился к идеям Коперника, и с помощью его теории мне удалось полностью объяснить многие явления, которые не могли быть в общем объяснены посредством противоположных теорий»[252]. Остается загадкой, что он подразумевает под «многими явлениями».
В 1601 году умирает его отец, и тридцатисемилетний Галилей становится главой семьи, на которого ложится ответственность за будущее его младших братьев и сестер. Хотя он никогда не был официально женат, к этому времени у него уже было трое детей от возлюбленной Марины Гамбы. Бремя финансовых забот, связанных с увеличением семьи, заставляет его помимо лекций в университете и частных уроков давать консультации по математике, военно-инженерному делу и строительству фортификаций.
Галилей занимается расчетами оптимального количества весел для галер и усовершенствованием водоотливных насосов. Среди его изобретений – пропорциональный циркуль, исполнявший в XVI веке функции логарифмической линейки и калькулятора, с помощью которого артиллеристы могли рассчитать оптимальный угол выстрела из пушки для попадания в цель, строители – определить размеры здания, а купцы – рассчитать стоимость флоринов в дукатах[253]. Изобретения Галилея привлекают внимание богатых и влиятельных особ, например Кристины Лотарингской, супруги великого герцога Тосканского Фердинанда I, которая в 1600 году нанимает ученого в качестве учителя-наставника для своего сына Козимо.
В мае 1609 года Галилей знакомится с Паоло Сарпи (1552–1623), ученым-коперниканцем, ставшим впоследствии его другом и покровителем. Несмотря на богословское образование, Сарпи был скептиком: он критически относился к католической церкви и поддерживал Венецианскую республику[254]. К 1609 году Сарпи уже пережил несколько покушений на свою жизнь, оставивших раны, про которые он говорил, что таков «отличительный почерк римской курии» (суда Ватикана). Его номиналистические взгляды и восхищение Уильямом Оккамом свидетельствуют о том, что идеи Оккама сохранили свою популярность и в XVII веке, став частью интеллектуальной основы для тех изменений, которые вошли в историю как научная революция.
Сарпи дает Галилею прочитать письмо, полученное им от своего бывшего студента Жака Бадовера, в котором тот рассказывает об изумлении, испытанном им во время демонстрации в Париже оптического прибора, увеличивающего любое изображение. Этого было достаточно, чтобы Галилей, вернувшись в Падую, за несколько дней сконструировал свой собственный телескоп. Его увеличивающая способность была меньше, чем у голландских аналогов, – объект увеличивался всего в три раза, однако Галилей, которому и раньше удавалось рационализировать чужие изобретения, через некоторое время создает телескоп с восьмикратным увеличением. Любопытно, что он идет по пути проб и ошибок. Теоретическое обоснование принципа работы телескопа появляется лишь в 1611 году в книге Кеплера «Диоптрика» (Dioptrice).
Усовершенствованный телескоп произвел должное впечатление на дожа Венеции, и в 1609 году Галилей получает пожизненную должность в Падуанском университете с жалованьем 1000 флоринов в год. Финансовая поддержка Венецианской республики позволила Галилею сконструировать телескоп с тридцатикратным увеличением. В новом телескопе Галилей предусмотрел два нововведения, позволившие проводить наблюдения в ночном небе: во-первых, опору, на которой устанавливается телескоп, а во-вторых, защитный ободок вокруг окуляра, чтобы уменьшить эффект ореола вокруг светящихся объектов. Этот телескоп Галилей направляет в небо осенью того же года.
В первую ночь он наблюдает звезды. Они выглядят как светящиеся точки на ночном небе, однако их в несколько тысяч раз больше, чем видно невооруженным глазом. Млечный Путь из неясной пелены превращается в пояс из звезд. На следующую ночь Галилей направляет телескоп на Луну. В то время было принято считать, что все небесные тела, и Луна в том числе, имеют идеальную круглую форму и идеально ровную поверхность. Первое же наблюдение опровергает этот факт. Перед его глазами вместо безукоризненно ровной поверхности возникает изрезанный кратерами и испещренный горами лунный ландшафт. Он отмечает, что поверхность Луны «никак не является гладкой и отполированной, но неровной и шершавой, а также что на ней, как и на земной поверхности, существуют громадные возвышения, глубокие впадины и пропасти»[255],[256]. Луна предстала перед ним как другой мир, который, однако, не сильно отличался от привычного мира Земли, где был установлен его телескоп.
7 января 1610 года Галилей направляет телескоп на планеты. Первое, что бросилось ему в глаза, – это то, что планеты, в
