Краткая история науки - Уильям Байнум

Галилею пришлось доказывать, убеждать людей в том, что телескоп показывает реальные вещи.

Куда более тревожным и даже опасным был тот факт, что наблюдения Галилея стали отличным доказательством того, что Коперник не ошибался – что Луна вращается вокруг Земли, а сама Земля вместе с Луной и другие планеты вращаются вокруг Солнца. К тому времени труд Коперника находился в печати более семидесяти лет, и у него имелось значительное число сторонников как среди протестантов, так и между католиков.

Официальная позиция католической церкви была такова – идеи Коперника полезны в том, что касается движения планет, но они не являются правдой в буквальном смысле. Если признать их истиной, то слишком многие положения Библии окажутся под сомнением и потребуют нового осмысления.

Но Галилей хотел рассказать людям о своих астрономических открытиях.

В 1615 году он прибыл в Рим, надеясь получить от церкви разрешение на преподавание. Многие люди – даже в Риме – относились к ученому с симпатией, но ему все же было запрещено писать о системе Коперника или рассказывать о ней. Он не отступился, возвращался в Рим в 1624 и 1630 годах, чтобы прозондировать почву, хотя к тому времени постарел и утратил здоровье.

В конечном счете Галилей пришел к убеждению, что пока он будет осторожен, пока он станет представлять схему Коперника только как одну из возможных, ему ничто не угрожает. Его собственная книга «Диалог о двух системах мира» написана как беседа между тремя людьми, один представляет Аристотеля, другой Коперника, а третий выступает в роли ведущего дискуссии. Только таким способом Галилео смог показать все за и против старых и новых идей об устройстве Вселенной, не говоря при этом, какая из них верна, а какая – ошибочна.

Это прекрасная книга, полная шуток и написанная, как и большинство работ Галилея, на его родном языке, итальянском (а ученые по всей Европе в те времена обычно писали на латыни). И с самого начала ясно, на чьей стороне находится автор, какое мнение он поддерживает, хотя бы потому, что последователь Аристотеля поименован Симплицио. В самом деле существовал комментатор Аристотеля, писавший под этим именем, но и на итальянском и на английском это слово похоже на существительное «простак», и персонаж не может похвастаться умом. Последователь Коперника, названный Сальвиати (однокоренное со словами «мудрый» и «надежный») озвучивает, без сомнений, лучшие идеи и аргументы.

Галилей приложил серьезные усилия, чтобы получить разрешение церкви на издание своего труда. Цензор в Риме, решавший, что может пойти в печать, относился с симпатией к автору, но понимал, что будут проблемы, так что оттягивал решение.

Галилео не стал ждать и опубликовал книгу во Флоренции.

Когда церковные иерархи прочли ее, они испытали совсем не радость и вызвали старика-автора в Рим. Кто-то извлек из архивов древнее запрещение на преподавание системы Коперника Галилеем, и после «суда», длившегося три месяца в 1633 году, его принудили заявить, что книга была ошибкой, продуктом тщеславия.

«Земля, – утверждал он в заверенном подписью признании, – не движется и находится в центре Вселенной».

Существует легенда, что сразу после вынесения приговора Галилей пробормотал: «Eppur si muove» («И все-таки она вертится»). Сказал он это вслух или нет, доподлинно неизвестно, и он точно верил в это, и никакие церковные запреты не могли заставить его переменить взгляды на устройство мира.

Церковь имела достаточно власти, чтобы заточить Галилея в тюрьму или даже пытать его, но судьи признали, что он очень необычный человек, и ограничились домашним заключением. Его первый «домашний арест» в городе Сиена стал не таким уж жестоким – он был душой многих званых обедов, – так что власти настояли, чтобы ученый вернулся в свой дом на окраине Флоренции, где все его гости оказались под наблюдением.

Одна из его дочерей, бывшая монахиней, вскоре умерла, и последние годы Галилей провел в одиночестве. Но он продолжил работу, вернувшись к проблемам падающих объектов и сил, производящих всякие движения, которые мы видим вокруг каждый день. Его знаменитый трактат «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки» (1638) стал одной из опор современной физики.

Галилей снова обратился к ускорению падающих предметов и использовал математику, чтобы доказать, что ускорение может быть измерено тем способом, который предвосхитил знаменитую работу Исаака Ньютона о гравитации. Он также предложил новый способ рассмотрения траекторий объектов, летящих по воздуху, вроде пушечных ядер, и показал, как можно рассчитать, где именно они упадут. После этой работы концепция «силы» – того, что заставляет объект двигаться определенным образом – заняла свое место в физике.

Если вы когда-либо слышали выражение «бунтарь без причины», то вот Галилей был бунтарем с причиной. Он сражался за то, что наука – это знание, которое в состоянии объяснить, как функционирует физический, реальный мир. Некоторые из его мятежных идей были позже оставлены, поскольку оказались неверными или объясняли все не до конца. Но это и есть тот способ, каким наука двигается вперед, и ни один из ее разделов не является закрытой книгой, в которой содержатся ответы на все вопросы.

Галилей это знал, как и положено современному ученому.

Слова «цикл» и «циркуляция» происходят от латинского термина, обозначающего «круг». Движение по кругу, или циркуляция, означает, что вы продолжаете двигаться и в конечном счете приходите в то место, откуда начали, при этом не обязательно замечаете, что вернулись к стартовой точке.

Правильных кругов в природе не так много, но круговых движений в ней множество. Земля кружится вокруг Солнца, вода циркулирует, испаряясь, а затем выпадая снова в виде дождя, многие птицы одолевают большие расстояния каждый год, чтобы вернуться в ту же самую местность, вывести птенцов, и вновь отправиться в путешествие. Несомненно, что целостный процесс рождения, роста и смерти, повторяемый одним поколением за другим, тоже некоего рода циркуляция.

В пределах нашего тела существует не один процесс такого вида, и самый важный завязан на сердце и крови. Каждая капля алой жидкости циркулирует через наш организм порядка пятидесяти раз каждый час нашей жизни. Понятно, что скорость эта меняется в зависимости от того, чем мы заняты: если мы бежим, то сердце должно биться чаще и время циркуляции сокращается, когда мы спим, сердце бьется медленнее и капле требуется больше времени, чтобы вернуться в сердце.

В наши дни мы изучаем это в школе, но не всегда все выглядело настолько очевидным. Человеком, открывшим тот факт, что наша кровь циркулирует, оказался английский врач по имени Уильям Гарвей (1578–1657).

Его отец был сначала фермером, но затем стал успешным торговцем, и пять из шести братьев Гарвея пошли по его стопам. Сам Уильям избрал себе карьеру медика, и после завершения образования в Кембридже в 1600-м, он поехал в университет Падуи, туда, где несколькими годами ранее трудился Везалий и где Галилей в тот самый момент изучал астрономию и физику.