Поведение Галилея возмутило и глубоко оскорбило его коллег-философов - в особенности таких, как Людовико делле Коломбе из Флорентийской академии, который вступил в публичную схватку с Галилеем и проиграл ее. Коломбе провозгласил себя «антигалилеистом», бросив вызов антиаристотелевской позиции самого Галилея. В свою очередь, сторонники Галилея приняли название «галилеистов» и приступили к дальнейшему разгрому хлипкой философии Коломбе, издевательски обыгрывая его имя. Поскольку «Colombo» по-итальянски означает «голубь», они в насмешку прозвали критиков Галилея «голубиной лигой».
V «Я имею в виду самый лик Солнца»
Сегодня, когда всем прекрасно известно, сколь незначительна наша родная планета, вращающаяся вокруг заурядной звезды в спиралевидном ответвлении одной из миллиардов галактик бесконечного космоса, никому и в голову не придет воспринимать Землю как центр Вселенной. Но именно так считали во времена Галилея, так что его открытие стало поистине революционным.
Космология XVI-XVII веков, основанная на учении Аристотеля, разработанном в IV в. до н. э. и усовершенствованном во II в. н. э. греческим астрономом Клавдием Птолемеем, рассматривала Землю как неподвижный центр Вселенной. Солнце и Луна, пять планет и все остальные звезды совершали вокруг нее постоянное вращение, двигаясь по идеальным круговым орбитам, закрепленным на хрустальных небесных сферах. Эта небесная машинерия, словно механизм гигантских часов, превращала день в ночь, а ночь - снова в день.
Однако в 1543 г. польский клирик Николай Коперник лишил Землю центрального положения, переместив ее на орбиту вокруг Солнца. Он заявил об этом открытии в книге «Об обращениях небесных сфер» («De revolutionibus orbium coelestium»). Допустив, что Земля делает полный оборот вокруг своей оси в течение суток и по орбите вокруг Солнца в течение года, Коперник сумел определить порядок движения небесных тел. Он избавил огромное Солнце от необходимости ежедневно проделывать нелепый путь вокруг гораздо меньшей по размеру Земли. Точно так же и отдаленные царства звезд могли теперь лежать неподвижно, а не вращаться где-то наверху еще быстрее, чем Солнце во время своего ежедневного маршрута. Коперник также призвал к порядку планеты, освободив эти тела от необходимости координировать свое относительно медленное движение на восток в течение длительного периода времени (у Юпитера уходит двенадцать часов на то, чтобы миновать двенадцать созвездий Зодиака, а у Сатурна - тридцать) со скоростью их ежедневного движения на запад вокруг Земли. Так, например, Коперник мог объяснить даже то, почему Марс иногда совершает встречное движение на запад, когда остальные звезды движутся на восток, и порой это происходит в течение нескольких месяцев; теперь это можно было считать логическим следствием гелиоцентрической системы: Земля находится на внутренней орбите - третьей от Солнца, в то время как Марс расположен на четвертой, - и в силу этого каждые два года наша планета опережает медленно движущийся, более отдаленный от центра Марс.
Коперник, изучавший астрономию и математику в Университете Кракова, медицину в Падуе, а каноническое право в Болонье и Ферраре, благодаря непотизму[19] смог посвятить большую часть своей жизни космологии. Когда он в тридцатилетнем возрасте вернулся в Польшу, закончив обучение в Италии, его дядя епископ помог племяннику получить пожизненную должность каноника собора во Фромборке. Сорок лет Коперник служил в этом «самом удаленном уголке Земли», исполняя несложные обязанности и получая неплохой пенсион, и все это время он трудился над созданием альтернативной концепции Вселенной.
«В течение долгого времени я размышлял над затруднениями, возникающими в традиционной астрономии в связи с описанием движения сфер Вселенной, - писал во Фромборке Коперник. - Мне стало докучать то, что философы так и не обнаружили убедительной схемы движения машинерии мира, созданной во имя нашего блага самым лучшим и наиболее последовательным из всех Художников. В силу этого я задумался о подвижности Земли, и хотя сама эта идея представлялась абсурдной, я тем не менее знал, что и другие до меня пытались вообразить себе различные окружности, так или иначе объясняющие сей небесный феномен».
И хотя ученый проводил многократные наблюдения за положением планет невооруженным глазом, большая часть работы жившего в уединении Коперника состояла из чтения, размышлений и математических расчетов. Он не представил в подтверждение своей гипотезы каких-либо очевидных доказательств. И увы, он нигде не описал последовательность тех рассуждений, которые привели его к созданию своей революционной гипотезы.
Анонимная вступительная статья к книге Коперника сводила всю его идею как всего лишь к помощи астрономам в расчетах. Сложное дело вычисления периодов обращения планет по орбитам, включая движение Солнца и Луны, было совершенно необходимо для определения продолжительности года и даты Пасхи. Сам Коперник, писавший на латыни с использованием языка математики, обращался к ученой аудитории; он никогда не пытался убедить широкую публику в том, что Вселенная устроена так, что в центре ее находится Солнце. Да и кто бы ему поверил? Тот факт, что Земля неподвижна, казался очевидным для каждого разумного человека. Если Земля вращается вокруг своей оси и обращается вокруг Солнца, то, значит, мяч, подброшенный в воздух, не должен упасть назад, в руки подбросившего его, он должен сместиться в пространстве на несколько метров, а птицы в полете могут заблудиться по пути к своим гнездам; что же касается людей, то они должны испытывать постоянное головокружение из-за непрерывного вращения гигантской планеты-карусели, работающей на скорости около тысячи миль в час[20].
«Не удивительно, что я опасаюсь насмешек, - заметил Коперник в "De revolutionibus orbium coelestium", - ведь моя гипотеза настолько нова и необычна, что это едва не заставило меня самого бросить почти завершенную работу». Постоянные вычисления и проверка результатов вынуждали ученого откладывать публикацию рукописи в течение десятилетий, вплоть до момента, когда он в буквальном смысле слова уже лежал на смертном одре. Достигнув семидесяти лет, сразу после первого издания своей книги в 1543 г., Коперник избегал любой опасности подвергнуться осмеянию.
Когда Галилей поднимался по деревянным ступенькам профессорской кафедры в Падуе, чтобы читать лекции по планетарной астрономии (курс, начатый в 1592 г.), он излагал студентам геоцентрическую систему, известную с античности. Галилей знал о вызове, брошенном Коперником Аристотелю и Птолемею; возможно, он упоминал об этом в беседах со студентами. Однако гелиоцентризм не играл существенной роли в его занятиях, целью которых было освоение студентами-медиками методов составления гороскопов. Тем не менее Галилей постепенно убеждался в том, что система Коперника не только убедительно выглядит на бумаге, но и, скорее всего, соответствует действительности. В1597 г., в письме к своему бывшему коллеге из Пизы, Галилей охарактеризовал систему Коперника как «гораздо более правдоподобную, нежели концепции Аристотеля и Птолемея». Эту же веру в идеи польского ученого он высказал в письме Кеплеру, написанном чуть позже в том же году, выражая сожаления, что «наш учитель Коперник, который думал, что заслужит бессмертную славу, все еще, увы (сколько в мире, оказывается, дураков), подвергается насмешкам и отвергается». Поскольку система Коперника оставалась в глазах общественного мнения все такой же абсурдной даже через пятьдесят лет после его кончины, Галилей долго хранил молчание по этому поводу.
В 1604 г., за пять лет до того, как ученый разработал новую модель телескопа, мир смог наблюдать на небесах не виданную ранее звезду. За свою новизну она получила прозвище «нова»[21].
Она вспыхнула возле созвездия Козерога в октябре и оставалась заметной на протяжении всего ноября, так что Галилей успел прочитать три публичные лекции о новой звезде, прежде чем она померкла. Появление ее бросало вызов представлениям о неизменности небес - ключевому постулату аристотелевской теории мирового порядка. Согласно греческой философии, окружающий нас мир состоит из четырех основных элементов: земли, воды, огня и воздуха, которые лежат в основе непрерывной череды перемен, а на небесах, по Аристотелю, существует лишь один, пятый элемент - квинтэссенция, или эфир, не подверженный изменениям или разрушению. Но в таком случае там не могла внезапно появиться новая звезда. Сторонники Аристотеля возражали, что новая должна была уже присутствовать ранее на подлунной сфере между Землей и Луной, так как там перемены еще допускались. Но Галилей, сравнив свои ночные наблюдения с описаниями того, что видели в других краях и отдаленных странах, пришел к выводу, что звезда эта находится очень далеко, на много дальше Луны, дальше планет, в области древних звезд.
То ли ученый хотел пошутить, то ли это была своего рода провокация, но Галилей представил широкой публике проблему появления новой звезды через диалог двух крестьян, говорящих на падуанском диалекте. Он опубликовал его под псевдонимом Чекко ди Ронкитти. Называя новую звезду квинтэссенцией , его неотесанный персонаж утверждал, что ее с тем же успехом можно именовать polenta [22] ! Мол, эти ученые все тебе объяснят и высчитают расстояние до чего угодно.
Высмеяв таким образом идею неизменности небес, Галилей продолжил нападки на защитников философии Аристотеля, в 1609 г. направив свой телескоп на их территорию. Его открытия изменили природу обсуждения вопроса о теории Коперника, превратив его из интеллектуального развлечения в спор, который мог быть решен на основе реальных доказательств. Например, неровность лунной поверхности показала, что некоторые особенности Земли повторяются и на небесах. Движение Медицейских звезд демонстрировало, что спутники могут обращаться не только вокруг Земли, но и вокруг других тел. Фазы Венеры доказывали, что, по крайней мере, одна планета движется вокруг Солнца. А темные пятна, обнаруженные на Солнце, осквернили совершенство небесной сферы. «В этой части неба, которая заслуживает того, чтобы считаться самой чистой и ясной из всех - я имею в виду самый лик Солнца, - сообщал Галилей, - обнаружено неисчислимое множество темных, сумрачных и туманных материалов, которые сперва возникают, а затем растворяются, и это происходит непрерывно, за короткие периоды времени».
Галилей досадовал на упрямство философов, которые цеплялись за взгляды Аристотеля, несмотря на новые перспективы, открывавшиеся с изобретением телескопа. Он клялся, что если бы сам Аристотель вернулся к жизни и увидел новую картину небес, то великий философ быстро изменил бы свое мнение, поскольку всегда с уважением относился к свидетельствам, даруемым человеку органами чувств. Галилей ругал последователей Аристотеля за то, что они слишком рабски относятся к текстам своего учителя: «Эти люди хотели бы никогда не поднимать глаз от написанных им страниц словно эта великая книга Вселенной была создана лишь для того, чтобы ее не прочитал никто, кроме Аристотеля» и его глаза - единственные, коим суждено видеть во все последующие времена».
Некоторые из аристотелианцев - оппонентов Галилея - безосновательно полагали, что пятна на Солнце, должно быть, представляют собой новую «флотилию» звезд, вращающихся вокруг Солнца, равно как Медицейские звезды обращаются вокруг Юпитера. Даже те профессора, которые громогласно отвергали существование лун Юпитера, проклинали их как демонические видения, порожденные искажающими действительность линзами изобретенного Галилеем телескопа, который теперь нанес астрономам, как они полагали, оскорбление, лишив последней надежды на постоянство и величие Солнца.
Будучи одним из первых ученых, увидевших пятна на Солнце, Галилей собрал крупнейших зарубежных астрономов, с которыми он состоял в переписке и которые желали сравнить результаты наблюдений и их интерпретации. В январе 1612 г., поправляя здоровье на Вилла-дел- ле-Сельве, неподалеку от Флоренции, Галилей услышал много нового о пятнах на Солнце от германского дворянина и ученого-любителя по имени Маркус Вельзер. Тот приветствовал Галилея и сообщал следующее:
«Людские умы уже атакуют небеса и обретают силу с каждым новым открытием. Вы опережаете всех, взбираясь на стены, и возвращаетесь назад, увенчанный короной. Теперь уже и другие следуют Вашим путем, обретая больше смелости, зная, что Вы однажды уже разбили для них лед, так что есть основания не торопить столь счастливо начатое и достойное дело. А сейчас посмотрите, что я получил от одного из друзей; полагаю, что для Вас это не окажется чем-то принципиально новым, тем не менее, я надеюсь, Вас порадует, что и по другую сторону Апеннин немало последователей Вашего учения. Уделив внимание этим солнечным пятнам, пожалуйста, сделайте мне одолжение, выскажите открыто Ваше мнение - считаете ли Вы их состоящими из звездного материала или нет, а также где, на Ваш взгляд, они находятся и каково их движение»[23].
К письму были приложены несколько эссе, написанных «другом» Вельзера - анонимным астрономом, скрывавшимся за псевдонимом «Апеллес» (позднее выяснилось, что это был отец Кристофер Шайнер, профессор-иезуит из Университета Ингольштадта), который пытался объяснить новый феномен в соответствии со старой философией.
На то, чтобы сформулировать ответ, у Галилея ушло около четырех месяцев, поскольку сначала его задержала болезнь (сам он об этом писал так: «долгое недомогание или даже целая серия долгих недомоганий, лишавших меня возможности проводить опыты и заниматься своим делом»), а потом ученому мешали клеветнические измышления врагов, не говоря уж о том, что сама природа солнечных пятен была столь загадочной, что ее требовалось хорошенько обдумать.
«Трудность данного предмета, - сообщил наконец Галилей Вельзеру, - соединилась с моей неспособностью проводить множество последовательных наблюдений, и это заставляло (и все еще заставляет) меня хранить молчание не высказывая суждений. И я, конечно, должен быть осторожнее и осмотрительнее, чем большинство людей, когда речь заходит о том, что считается новым. Как Вам прекрасно известно, некоторые недавние открытия, отличающееся от общепринятого и обычного мнения, громогласно отрицаются и ставятся под сомнение, и это вынуждает меня укрывать в молчании любую мою новую идею, пока она не будет убедительно доказана». Тем не менее Галилей на многих страницах изложил свое суждение о природе и составе пятен на Солнце, начав тем самым переписку с Вельзером - а через него и с тем, кто скрывался «под маской Апеллеса», - и это стало настоящим раскатом грома, предвещавшим новые дебаты. И в самом деле, в письмах Галилея наряду с рассуждениями о солнечных пятнах рассказывается и о системе мира.
Пятна на Солнце, рисунок Галилея.
Национальная библиотека, Флоренция
«И мы неизбежно должны заключить, - писал Галилей в первом из трех писем к Вельзеру, - в соответствии с теориями пифагорейцев и Коперника, что Венера обращается вокруг Солнца, как и все другие планеты... Нет более нужды заимствовать аргументы, допускающие любой ответ, каким бы слабым он ни был, у тех, чья философия плохо подходит для объяснения нового знания о Вселенной».
Апеллес отстаивал идею, что темные пятна, должно быть, представляют собой скопление мелких звезд, вращающихся вокруг Солнца. Галилей же не видел в них ничего похожего на звездную природу. По его мнению, они скорее напоминали облака: «Пятна на Солнце появляются и исчезают в течение более долгих или коротких периодов; некоторые из них постепенно сжимаются, а другие день ото дня расширяются; они меняют форму, а некоторые пятна обладают крайней причудливостью очертаний; одни из них темнее, другие намного светлее. Они должны обладать значительной массой и находиться на самом Солнце или поблизости от него. Из-за неровного характера их туманности они могут в разной степени препятствовать проникновению солнечного света; иногда появляется сразу множество пятен, а иногда совсем немного, бывает, что их не видно вообще».
Но он тут же добавлял: «При этом я вовсе не утверждаю, что пятна представляют собой облака из той же субстанции, что и наши, то есть из водяного пара, поднимающегося с поверхности Земли и притягиваемого Солнцем. Я всего лишь говорю, что мы не обладаем знаниями о чем-либо, хоть отдаленно напоминающем эти пятна. Пусть то будут водяные или какие-то иные испарения, или облака, или дымы, исходящие от солнечного шара или притягиваемые к нему из других мест; я не выношу суждения по этому вопросу - они могут оказаться тысячью других феноменов, не известных нам доселе». (Ученый и вообразить не мог, несмотря на долгое свое увлечение магнитами, что пятна, заметные на поверхности Солнца, - это проявление сильнейших магнитных полей.)
Далее Галилей развивал мысль: «Если мне будет позволено выразить свое мнение другу и патрону, я бы сказал, что загадочные пятна возникают и исчезают на поверхности Солнца и напрямую связаны с ним, тогда как Солнце, делая полный оборот вокруг своей оси примерно за один лунный месяц, уносит их прочь, скрывая от нашего взгляда, и, вероятно, возвращает некоторые из них, существующие долее одного месяца, но уже в столь измененном виде и размере, что нам не так-то легко их распознать».
Завершая первое письмо, Галилей обращался к Вельзеру с извинениями:
«И простите мне мою нерешительность, вызванную новизной и трудностью предмета, в связи с которым мне в голову приходили самые разнообразные мысли, периодически представлявшиеся убедительными, но потом снова отвергавшиеся, что оставляло меня сконфуженным и растерянным, ведь мне не хочется утверждать что-либо, когда сказать нечего. Тем не менее я не отказался в отчаянии от этой задачи. Напротив, я надеюсь, что этот новый феномен окажется способным сослужить мне прекрасную службу, позволив настроить некоторые лады и добиться согласия в звучании величественного диссонирующего органа нашей философии - инструмента, за которым, полагаю, я увижу множество органистов надорвавшимися в тщетных попытках настроить его и достичь совершенной гармонии. Их усилия будут тщетными, потому что они оставляют (или скорее сохраняют) три-четыре важнейших лада в диссонансе, что делает принципиально невозможным для них создание совершенной мелодии».