Объясняя мир. Истоки современной науки
Шрифт:
В 1632 г. Галилей был готов опубликовать свою теорию приливов, которая выросла во всестороннюю защиту учения Коперника. Как и раньше, Церковь не критиковала Галилея открыто, поэтому, когда он обратился к местному епископу за разрешением на публикацию новой книги, оно было получено. Это был «Диалог» (полностью – «Диалог о двух главнейших системах мира – птолемеевой и коперниковой»).
Заглавие книги Галилея очень примечательно. В то время существовало не две, а четыре главные системы мира: не только системы Птолемея и Коперника, но и система Аристотеля, основанная на гомоцентрических сферах, вращающихся вокруг Земли, а также система Тихо Браге, в которой Солнце и Луна обращались вокруг неподвижной Земли, но все остальные планеты – вокруг Солнца. Почему Галилей не упомянул системы Аристотеля и Браге?
По поводу системы Аристотеля можно было бы сказать, что она не согласовывается с наблюдением, но она не согласовывалась с наблюдением вот уже 2000 лет
С другой стороны, система Браге работала слишком хорошо, чтобы можно было просто не обращать на нее внимания. Галилей, конечно, знал о системе Тихо. Возможно, Галилео считал, что его теория приливов показывает, что Земля действительно вращается, хотя на самом деле никаких весомых доказательств у него не было. Или, может быть, Галилей не хотел втягивать Коперника в состязание с несокрушимым Браге.
«Диалог» написан в форме беседы трех персонажей: Сальвиати, который выступает в роли Галилея и назван по имени его друга – флорентийского аристократа Филиппо Сальвиати; Симпличио, аристотелианца, возможно, получившего свое имя вслед за римским философом Симпликием (который, возможно, должен был представлять простака), и Сагредо, названного по имени венецианского друга Галилея математика Джованни Франческо Сагредо, который должен был мудро рассудить двух первых персонажей. Первые три дня этих бесед Сальвиати громит доводы Симпличио, и только на четвертый день появляется теория приливов. Это, разумеется, нарушало негласное предписание инквизиции Галилею и также почти нарушало менее строгое фактическое предписание (не придерживаться и не защищать учение Коперника). Еще ухудшало ситуацию то, что «Диалог» был написан на итальянском, а не на латыни, поэтому его мог прочитать каждый грамотный итальянец, а не только ученые.
Тем временем папе Урбану показали предписание инквизиции Галилею от 1616 г. Возможно, это сделали враги Галилея, которых он нажил в более ранних спорах о солнечных пятнах и кометах. Гнев Урбана, возможно, еще усилился от того, что он подозревал, что послужил прообразом Симпличио. Положение не облегчало и то, что некоторые речи папы, которые он произносил, будучи кардиналом Барберини, были вложены в уста Симпличио. Инквизиция приказала запретить продажу «Диалога», но поздно: тираж уже был распродан.
Галилей предстал перед судом в апреле 1633 г. Дело против него было возбуждено по обвинению в нарушении предписания инквизиции от 1616 г. Галилею продемонстрировали пыточные инструменты и предложили заключить сделку о признании вины, заставив признать, что личное тщеславие завело его слишком далеко. Тем не менее он оставался «сугубо заподозренным в ереси», был приговорен к пожизненному заключению и принужден отказаться от своей точки зрения о том, что Земля вращается вокруг Солнца (существует ничем не подтвержденная теория о том, что, выходя из зала суда, он пробормотал себе под нос: Eppur si muove [18] ).
18
«А все-таки она вертится!»
К счастью, с Галилеем обошлись не так жестоко, как могли бы. Ему позволили отбывать заключение в качестве гостя архиепископа Сиены, а затем – на его собственной вилле в Арчетри, неподалеку от Флоренции и рядом с монастырем, где находились его дочери, сестры Мария-Челеста и Арканджела {211} . Как мы увидим в главе 12, Галилей в этот период вернулся к своей работе над проблемой движения, начатой полвека назад в Пизе.
Галилей умер в 1642 г., все еще находясь под домашним арестом в Арчетри. До 1835 г. его книги, поддерживающие учение Коперника, оставались в списке запрещенной католической церковью литературы, хотя задолго до этого времени астрономия Коперника широко распространилась как в протестантских, так и в католических странах. Галилей был реабилитирован Церковью только в XX в. {212} В 1979 г. папа Иоанн Павел II сослался на письмо Галилея к Кристине Лотарингской как на «формулирующее важные понятия гносеологического характера, которые совершенно необходимы, чтобы примирить Священное Писание и науку» {213} . Была собрана комиссия для рассмотрения дела Галилея, которая пришла к выводу, что по отношению к Галилею Церковь совершила ошибку. Папа прокомментировал это так: «Это была ошибка теологов тех времен, когда верили в то, что Земля является центром Вселенной, заставляющая думать, что наши представления о физической структуре мира в какой-то мере были вызваны буквальным пониманием текстов Священного
211
Письма Марии отцу к счастью сохранились. См.: Dava Sobel, Galileo's Daughter (Walker, New York, 1999). Увы, письма Галилея к дочерям утрачены.
212
См.: Annibale Fantoli, Galileo – For Copernicanism and for the Church, 2nd ed., trans. G. V. Coyne (University of Notre Dame Press, South Bend, Ind., 1996); Maurice A. Finocchiaro, Retrying Galileo, 1633–1992 (University of California Press, Berkeley and Los Angeles, 2005).
213
Цит. по: Drake, Galileo, p. 90.
214
Цит. по: Gingerich, Tribute to Galileo, p. 343.
Лично я считаю это не совсем адекватным решением. Церкви, конечно, некуда деваться от знания, теперь разделяемого всеми, и она вынуждена признавать, что была не права по поводу движения Земли. Но допустим, что Церковь была бы на самом деле права, а Галилей ошибался. Церковь и тогда была бы не права, приговаривая Галилея к заключению и отказывая ему в праве публиковать свои работы, как была не права, приговорив Джордано Бруно к сожжению, будь он хоть трижды еретик {215} . К счастью, хотя я не знаю, ясно ли это понимают религиозные деятели, сегодня там и не мечтают о такой свободе действий. За исключением некоторых исламских стран, где наказывают за святотатство или отступничество, мир в целом выучил урок о том, что ни государственные, ни церковные власти не должны выносить приговоры из-за религиозных мнений, ложны они или правдивы.
215
Я выступил с докладом на эту тему на том же заседании в Падуя, где Кюн говорил по поводу Аристотеля (цитируется в гл. 4) и где Гингерич, слова которого я привожу здесь, говорил о Галилее. См.: S. Weinberg, в L'Anno Galileiano (Edizioni LINT, Trieste, 1995), p. 129.
Из расчетов и наблюдений Коперника, Браге, Кеплера и Галилея родилось правильное описание Солнечной системы, зашифрованное в трех законах Кеплера. Объяснение, почему планеты подчиняются этим трем законам, родилось только поколение спустя, с открытиями Ньютона.
12. Эксперименты начались
Производить какие-либо манипуляции с небесными телами невозможно, поэтому великие достижения в астрономии, описанные в главе 11, основывались лишь на пассивных наблюдениях. К счастью, движение планет в Солнечной системе является достаточно простым, чтобы после сотен лет наблюдений с помощью все более совершенных инструментов можно было, наконец, правильно его описать. Для решения других задач требовалось перейти от наблюдений и измерений к экспериментам, искусственно создавая физические явления, позволяющие проверить или модернизировать общую теорию.
В каком-то смысле люди всегда экспериментируют, идя путем проб и ошибок, чтобы научиться делать что-то правильно, начиная от выплавки руд и кончая выпеканием пирогов. Но здесь, говоря о начале экспериментов, я имею в виду только те, которые проводились, чтобы открыть или проверить истинность теорий, связанных с законами природы.
В этом смысле невозможно точно определить, когда начались эксперименты {216} . Возможно, еще Архимед проверял свою гидростатическую теорию экспериментально, но его трактат «О плавающих телах» написан исключительно в дедуктивном стиле математики и не содержит никаких намеков на проведение экспериментов. Герон и Птолемей ставили эксперименты, чтобы проверить свои теории отражения и преломления, но их примеру никто не следовал в течение многих веков.
216
См.: G. E. R. Lloyd, Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, N.S. 10, 50 (1972), напечатано в: Methods and Problems in Greek Science (Cambridge University Press, Cambridge, 1991).
В XVII в. появились работы, в которых авторы старались показать пользу экспериментальных результатов для подтверждения верности физических теорий. Это стремление родилось еще в начале века в работах по гидростатике – например, в трактате Галилея 1612 г. «Рассуждение о телах, погруженных в воду». Более важным был количественный анализ движения падающих тел, ставший необходимой основой для будущих трудов Ньютона. Работа по этой проблеме, а также сочинение о природе давления воздуха положили начало современной экспериментальной физики.