Смирнов Г.В. - Рожденные вихрем (1107599), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Но увы, не за горами была та гроза, которой суждено было обрушиться на голову ученого: религиозная борьба в Европе близилась к кровавой кульминации — тридцатилетней войне. И по мере того как приближался 1618 год — год ее начала, католическое духовенство, долго смотревшее на гелноцентрическую систему Коперника сквозь пальцы, как на математическую гипотезу, лишенную реального содержания и потому ле представлявшую опасности, стало относиться к ней все подозрительнее н подозрительнее. А с началом войны политическая ситуация в католическом мире изменилась так резко, что някакие отклонения от официальных взглядов не допускались. И 12 в число врагов Ватикана, наряду с основоположниками протестантизма Лютером и Кальвином,,неожиданно для самого себя попал основоположник механики католик Галилей, который, увы, не имел ни малейшего понятия о политике и был весь захвачен своими научными исследованиями...
История осуждения и унижения Галилея известна достаточно хорошо. 22 июня 1633 года в церкви Санта Мария сопра ля Минерва в присутствии множества кардиналов и прелатов коленопреклоненного ученого заставили выслушать так называемую сентенцию — акт осуждения учения Коперника н самого Галилея, а потом произнести клятвенное отречение. Осудив таким образом систему Коперника и унизив ее апостола, папа милостиво заменил, Галилею тюремное заключение подобием домашнего ареста на вилле Арчетри неподалеку от Флоренции. Иезуиты и доминиканцы считали, что зто наказание нравственно убьет их грозного противника, Но эти надежды не оправдались. Именно в Арчетри на восьмом десятке лет изолированный от мира Галилей еще раз показал всем, какой мощный ум обитал в его дряхлеюще~м теле.
После пяти лет напряженной изнурительной работы появилось его новое творение — «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки, относящихся к механике и местному движению». Сами того не желая, иезуиты поставили Галилея в такие условия, когда он был вынужден оставить астрономические работы и взяться за самое славное деяние своей жизни — за создание динамики. Деяние, которое знаменитый французский математик к механик Ж; Лагранж 11736 — 1813) считал главным научным подвигом Галилея: «Открытие спутников Юпитера, фаз Венеры, солнечных пятен и т. д., — писал Лагранж, — требовало только телескопа и прилежания. Но нужен необыкновенный гений, чтобы извлечь законы природы из наблюдений физических явлений, совершающихся перед глазами каждого, но разгадка которых тем не менее доселе не поддавалась усилиям философов».
Сам Галилей тоже ясно осознавал значение сделанных нм открытий. Не случайно «День третий» его «Бесед и математических доказательств», изданных в 1638 году, начинается словами торжественными и подчеркнуто гор- дыми: «О предмете древнейшем создаем мы науку новейшую» з. Сочинение это представляет собой диалоги. между четырьмя собеседниками. Сальвиати, Сагредо и Апроино, выражающие мысли самого Галилея, высказывают веские убедительные соображения по разным проблемам механики, четвертый — Симпличио (простец)— отвечает им возражениями аристотелианцев, иезуитов н монахов, с которыми так много приходилось спорить Галилею.
Если сжато сформулировать суть изложенных в его книге открытий, то она сведется к одному: Галилей «очистил» движение тел от влиякия сопротивляющейся среды и доказал, что феномен движения не прогиворечит возможности существования безвоздушного пространства. Описание опытов флорентийца, бросавшего с наклонной Пизанской башни шары из тяжелых н легких материалов, приводилось в книгах и статьях так часто, что в сознании многих людей укоренилась мысль, будто независимость скорости свободного падения от веса тел была открыта Галилеем едва ли не экспериментально.
В действительности это было не так. Достаточно ознакомиться с методологическими взглядами Галилея, чтобы убедиться, что он всегда сначала исследовал проблему логически, а уж потом подтверждал свои выводы опытами. Так же поступил он и при изучении свободного падения. Предположим, рассуждал он, Аристотель прав, и тяжелые тела падают быстрее, чем легкие. Тогда, присоединив к тяжелому телу легкое, мы должны были бы замедлить его падение. Но ведь суммарный вес обоих тел больше, чем вес одного только тяжелого тела. Следовательно, соединенные вместе тела должны падать быстрее, чем одно только тяжелое. Получается противоречие: связка должна падать одновременно и медленнее,и быстрее, чем отдельно брошенное тяжелое тело.
Выход из этого логического противоречия только один: скорость .падения всех тел одинакова и не зависит от их веса. ' В отечественном нзданнн «Бесед» (Галнлей Г. Избранные труды. Т. 2. М., Наука, 1964, с. 233) зта фраза звучит более прозанчно: «Мы создаем совершенно новую науку о предмете чрезвычайно старом». Лумаетса, истинный пафос галнлеенскнх слов более точно передан в пнтнрованных выше словах вз кннгн М. Льопдн «Исторнн фнзнкн» (М., Наука, 1970, с. 79).
Правда, это рассуждение справедливо только при движении в вакууме... Удивительный парадокс! Два выдающихся мыслителя из одного и того же наблюдения делают прямо противоположные выводы! — В пустоте все тела должны падать с одинаковой скоростью, но так как в окружающем нас мире такого не наблюдается, то пустота невозможна, — утверждает Аристотель. — В пустоте все тела должны падать с одинаковой скоростью, и если в окружающем нас мире такого не наблюдается, то этим «опровергается лишь допущение таких больших пустот, которых нн я, ни древние не представляли себе естественно существующими и которые, возможно, могут быть созданы насильственно»! — возражает Галилей.
И с ним трудно не согласиться: его рассуждение, быть может, многословнее и более громоздко, но зато логически более строго. Как ни прекрасно, как ни изящно само по себе логическое доказательство равенства скоростей падающих тел, вся сила галилеевского гения проявилась в другом— в открытии принципа инерции, одного из самых неочевидных принципов в истории физики. В свое время Аристотель столкнулся с большими трудностями при обьяснении торможения тел. Почему приведенное в движение тело останавливается в строго определенной точке — ии раньше н ни позже? И здесь снова сказалось изумительное умение греческого философа делать логические умозаключения и поразительное неумение должным образом их оценивать.
Существуй пустота, утверждал он, и телу «необходимо или покоиться или бесконечно двигаться, если только не помешает что-нибудь более сильное». Бесконечное движение, которое для грека было синонимом невозможности вакуума, само по себе не могло устрашить Галилея, воображение которого не затруднялось «наснльственным созданием больших пустот». Для него гораздо важнее была другая сторона дела: когда на тело перестает действовать сила, око не обязательно должно тут же остановиться, как считал Аристотель. Если движение происходит в вакууме и отсутствуют все другие виды сопротивления, тело может сколь угодно долго двигаться равномерно и прямолинейно даже тогда, когда сила на него больше не действует. «Я мысленно представляю себе тело, брошенное по горизонтальной плоскости, — писал Галилей.
— Если бы все препятствия были устранены, движение тела сохранялось бы. равномерным вечно, если только самую плоскость можно было бы продолжить до бесконечности». Так звучала первая в истории формулировка принципа инерции, разрешившая впоследствии загадку горизонтального движения! Иезуитские эксперименты иезуитов Долгое время считалось, что возбуждение судебного процесса против Галилея — дело рук иезуитов. Лишь в нашем столетии стало известно, что главными зачинщиками процесса были доминиканцы.
И это легко объяснимо: с 1232 года, ведая делами инквизиции, доминиканцы и к Галилею отнеслись как к обычному еретику, против которого годились все привычные им средства — за.ключение, унижение,'допросы, а если понадобится, то и оковы н даже пытки... Иезуиты были умнее. Победа, которую они жаждали одержать над Галилеем, должна была быть более убедительной, более прочной и более почетной, нежели та, которая достигалась формальным осуждением и вынужденным покаянием. Короче, это должна была быть духовная победа, основанная иа доказательной силе опыта. Иезуитов не страшили и не могли страшить научные факты, взятые сами по себе. Онн понималн, что бессмысленно отрицать очевидное.
Несоответствие фактов делаемым нз них выводам — вот куда следовало, по их мнению, направлять главный удар. И в этом разгадка того, казалось бы, странного двойственного отношения ученых-иезуитов к открытиям Галилея. В отличие от монахов и догматиков-богословов иезуиты не подвергали сомнению астрономические факты, открытые Галилеем. Онн не отказывались взглянуть в телескоп; иезуитская коллегия в Риме во главе с отцом Клавио подтвердила все наблюдения Галилея; а астроном — иезуит Шейнер даже вступил с ним в приоритетные споры по поводу открытия солнечных пятен.
Совсем иначе отнеслись иезуиты к основам динамики, изложенным в «Беседах и математических доказательствахэ... О Галилее нередко говорят как об основоположнике экспериментального метода в науке,,но это нельзя понимать в том смысле, что до него эксперимент не применялся воорще — мы уже знаем, что и сам Аристотель апеллировал к опыту, к тому, что встречается в природе. Заслуга Галилея в другом. «Природа дала нам глаза, чтобы мы узрели ее творения, — твердил ои своим ученикам.
— Но оиа наделила нас также мозгом, способным понять эти творения». Начав с наблюдения, с «чувственного опыта», привлекающего наше внимание к той илн иной группе явлений, необходимо переходить потом к «рацнональному обсуж-дению» — то есть разумом очищать явление от побочных эффектов, отбрасывать несушественное, настойчиво искать ту сокровенную физическую суть, которая одна только и может позволить построить то, что сам Галилей называл аксиомой, Пастер — предвзятой идеей, а современные ученые — рабочей гипотезой. Затем следует «математическое развитие», то есть вывод логических следствий из принятой гипотезы, в котором главную роль играют ие путаные теории арнстотелианцев, а строгйе математические доказательства.