Материалы по истории астрономии

Галилей

(Galileo Galilei). — Род Галилея принадлежал к числу флорентийских нобилей; первоначальная фамилия предков его была Bonajuti, но один из них, Галилео Бонажути, врач, достигнув звания гонфалониера юстиции Флорентийской республики, стал называться Galileo del Galilei и эта фамилия перешла к его потомкам. Винченцо, отец Галилея, житель Флоренции, в 1564 году временно проживал в Пизе с своею женою, и здесь у них родился сын, прославивший свое имя открытием законов движения падающих тел и тем положивший первое начало той части механики, которая называется динамикою. Сам Винченцо был весьма сведущ в литературе и теории музыки; он тщательно занялся воспитанием и обучением своего старшего сына. 16-ти лет от роду Галилей был отправлен в Пизанский университет для слушания курса философии, с тем, чтобы он потом занялся изучением медицины. В то время в науке господствовало учение перипатетиков, основанное на философии Аристотеля, искаженное переписчиками и толкователями. Метод перипатетиков для объяснения явлений природы был следующий. Прежде всего, исходили из гипотез или положений, прямо почерпнутых из сочинений Аристотеля, и из них, путем силлогизмов, выводили заключение относительно того, как должны происходить те или другие явления природы; к поверке же этих заключений путем опыта не прибегали вовсе. Следуя такому пути, перипатетики были, напр., убеждены и учили других, что тело, весящее в десять раз более другого тела, падает в десять раз быстрее.

Надо думать, что Г. не удовлетворяла такая философия; с ранних лет в нем проявлялось стремление истинного естествоиспытателя. Когда ему еще не было 19-ти лет, он уже подметил, что продолжительность малых качаний маятника не зависит от величины размахов; это наблюдение было им сделано в соборе над уменьшающимися качаниями люстры, причем время он измерял биениями собственного пульса.

Г. заинтересовался в особенности математикою, и ему представился случай приобрести учителя в лице Риччи (Ricci), преподававшего математику пажам великого герцога Тосканы. Одно время двор герцога имел пребывание в Пизе, и Риччи был знаком с отцом Г. Под руководством своего учителя Г. хорошо ознакомился с "элементами геометрии" Эвклида и потом сам изучал творения Архимеда. Чтение гидростатики Архимеда навело Г. на мысль устройства гидростатических весов для измерения удельного веса тел. Копия с написанного им об этом предмете мемуара попала в руки Гвидо Убальди, маркиза дель Монте, уже прославившегося тогда своим сочинением по статике простых машин. Гвидо Убальди подметил в авторе мемуара крупный талант и, после ближайшего знакомства с самим Г., рекомендовал его Фердинанду Медичи, великому герцогу, регенту Тосканы. Такое покровительство дало Г. возможность вступить 25-ти лет от роду (1589) на кафедру математики Пизанского университета. Вскоре после своего назначения он произвел ряд опытов над падением тел по вертикальной линии (с Пизанской наклонной башни), причем открыл закон возрастания скорости падающего тела пропорционально времени и независимо от веса тела. Свои открытия он изложил на публичных чтениях, демонстрируя найденные им законы опытами, производимыми перед присутствовавшими, в числе которых было несколько членов Университета. Противоречие результатов, полученных Г., с общепринятыми тогда воззрениями последователей Аристотеля возбудили неудовольствие и раздражение последних против Г., и вскоре представился повод к его удалению с кафедры за неодобрительный отзыв, данный им относительно нелепого проекта какой-то машины, поданного одним из побочных сыновей Козьмы I Медичи.

В то же самое время оказалась вакантною кафедра математики в Падуе, куда, по ходатайству маркиза дель Монте, дож Венеции назначил Г. в 1592 г.; здесь он работал до 1610 г., окруженный своими учениками и многими друзьями, из числа которых некоторые интересовались физикою и принимали участие в занятиях Г.; таковы, напр., были Фра Паоло Сарпи, генеральный прокурор ордена Сервитов, и Сагредо, впоследствии дож Венеции. В течение этого времени Г. придумал пропорциональный циркуль особого устройства, назначение и употребление которого, описано им в сочинении "Le operazioni del compasso geometrico militare" (1606); далее, в это время написаны: "Discorso intorno alle cose che stanno in su 1'acqua et che in quella si muovono", "Trattato della scienza mecanica e della utilita che si traggono dagli istromenti di quella" и "Siderus nuncius, magna longeque admirabilia spectacula". В это же время Г. изобрел воздушный термометр и устроил телескоп, увеличивающий в 30 раз. Первое открытие устройства зрительной трубы из двух двояковыпуклых стекол принадлежит голландцу Якову Meтиycy, человеку неученому, сделавшему свое открытие случайно; Г. услышал об этом открытии и, руководствуясь теоретическими соображениями, придумал устройство трубы, составленной из плосковыпуклого и плосковогнутого стекол. С помощью этого телескопа Г. сделал открытия, описанные в "Siderus nuncius", a именно: что Луна обращена всегда одною своею стороною к земли; что она покрыта горами, высоты которых он измерил по величинам их теней; что Юпитер имеет четырех спутников, времена обращения которых он опередил и дал мысль пользоваться их затмениями для определения долгот на море. Он же открыл, что Сатурн снабжен выступами, под видом которых ему казалась система колец этой планеты; что на Солнце появляются пятна, наблюдая движения которых, он определил время обращения этого светила вокруг его оси. Наконец, уже впоследствии, во Флоренции, он наблюдал фазы Венеры и изменения видимого диаметра Марса. В 1612 г. он устроил первый микроскоп.

Несмотря на то, что среди перипатетиков у него было много ожесточенных врагов и что в то время церковь была на стороне учения Аристотеля, признавая учения последнего за неопровержимую истину во всем, что не касается догмата, Г. нашел себе сторонников и в Риме среди высших лиц курии; таковы были, между прочими, кардинал Беллармини и кардинал Барберини, впоследствии папа Урбан VIII. Несмотря на расположение к нему этих лиц, на покровительство великого герцога Тосканы, пригласившего его во Флоренцию с большим по тому времени содержанием и с дарованием ему звания первого математика и философа его высочества, Г. был привлечен к суду церкви за приверженность к еретическому учению Коперника о движении земли, высказанную в сочинении "Dialogo intornо ai due massimi sistemi del mondo" (1632). Сочинение это написано в форме разговора трех лиц, двое из которых, Сагредо и Сальвиати, носят имена двух друзей Г., третье же называется Симплицио. Первые два излагают и развивают мысли Г. и объясняют их Симплицио, который приводит возражения в духе перипатетиков. Сторонники последних успели убедить папу Урбана VIII, что под Симплицио подразумевается он сам, папа. В 1633 г. перед особою чрезвычайною комиссиею Г. должен был, стоя на коленях и положа руку на Евангелие, принести присягу в том, что он отрекается от ереси Коперника. Сохранилось предание, что будто бы Галилей, встав на ноги, произнес: "E pur si muove" (А все-таки она движется), но это едва ли справедливо, так как он был окружен злейшими своими врагами и знал, какой опасности подвергся бы за эти слова. Его, однако, не выпустили на свободу, а держали почти год в заточении. В 1637 году он имел несчастие лишиться зрения и скончался в Арчетри, близ Флоренции, в 1642 году. В средние века ученые открытия описывались в печатных сочинениях много лет спустя после того, как они были сделаны. Законы падения тел, открытые Г. еще в молодости, описаны только в 1638 году в сочинении, озаглавленном "Discorsi е dimostrazioni matematiche intorno a due scienze attenenti alla mecanica et i movimenti locali". Сочинение разделено на четыре диалога; в первых двух трактуется о сцеплении, сопротивлении твердых тел сгибанию и излому, об упругости и звуковых колебаниях, в двух последних — о прямолинейных движениях: равномерном и равноускоренном, и о движении параболическом. Динамическая часть "Discorsi" начинается следующим предисловием автора: "Мы даем здесь основания учения совершенно нового о предмете столь же древнем, как мир. Движение есть явление, по-видимому, всем знакомое, но между тем, несмотря на то, что философы написали об этом предмете большое количество толстых томов, важнейшие качества движений остаются неизвестными. Bсе очень хорошо знают, что свободно падающее тело движется ускоренно, но в каком отношении ускоряется движение, еще никто не определил. Никто, в самом деле, еще не доказал, что длины путей, пробегаемых в равные времена падающим телом, вышедшим из покоя, относятся между собою как нечетные числа. Все знают, что брошенные горизонтально тела описывают кривые, но что эти кривые параболы, никто еще не доказал. Мы покажем все это, и наша работа послужит основанием науки, которую великие умы разработают обширнее. Сначала мы рассмотрим движения равномерные, затем естественно-ускоренные и, наконец, движения стремительные, т. е. движения брошенных снарядов". В этих немногих словах сам автор объясняет почти все содержание динамической части "Discorsi". В настоящее время все законы равномерного, равноускоренного и параболического движений могут быть выражены небольшим числом известных формул, но в то время формулы еще не вошли в употребление, поэтому законы падения выражены словесно в виде довольно большого числа теорем и предложений. В те времена понятия о величинах сил и о массе еще не были выработаны, и поэтому в тех местах "Discorsi", где приходится упоминать об этих величинах, встречаются неясности. В "Discorsi" рассматривается не только свободное падение тела, но также и движение тела, катящегося по наклонной плоскости, и излагаются законы такого движения. Не имея возможности изложить содержание "Discorsi", мы приведем здесь некоторые места, в которых высказываются в первый раз идеи об основных принципах механики; эти места встречаются преимущественно в главе о параболическом движении: "Я представляю себе, что тело пущено вдоль по горизонтальной плоскости; если бы все сопротивления были уничтожены, то его движение было бы вечно равномерным, если бы плоскость простиралась в бесконечность. Если же плоскость ограничена, то, когда тело придет на границу ее, оно станет подвергаться действию силы тяжести, и с этого времени к его предыдущему и неотъемлемому от него движению присоединится падение под влиянием его веса; тогда произойдет соединение равномерного движения с равноускоренным". Далее, там же: "Предложение III. Если тело одновременно одарено двумя равномерными движениями, вертикальным и горизонтальным, то его скорость будет в степени равна скоростям составляющих движений". Это место переводится в том именно смысле, что квадрат скорости составного движения равен сумме квадратов скоростей, составляющих движений. Вообще, как из "Discorsi", так и из других работ Г. несомненно оказывается, что ему принадлежит в механике следующее: Первая идея о начале инерции материи. — Первые идеи о соединении движения и о соединены скоростей. Открытие законов падения тела свободного, по наклонной плоскости и брошенного горизонтально. Открытие пропорциональности между квадратами времен качаний маятников и их длинами. Г. применил начало возможных перемещений, открытое Гвидо Убальди, к наклонной плотности и к машинам, на ней основанным, и указал, что оно имеет применение к выводу условий равновесия всех машин вообще. См. его Механику ("Les mécaniques de Galilée", Пар., 1634, перев. Мегsenne) и "Dialogo intorno ai due massimi sistemi del mondo" (1632). Г. ввел понятие о возможном моменте силы, то есть об элементарной работе силы на протяжении возможного перемещения точки приложения. В сочинении "Discorso intorno alle cose che stanno in su l'acqua e che in quella si muovono" (1632) Г. выводит из начала возможных перемещений условия равновесия жидкостей в сообщающихся сосудах и условия равновесия плавающих в жидкостях твердых тел.

Д. Бобылев.

Брокгауз и Ефрон, 86 т.

* * *

Галилей (Galilei) Галилео (15.2.1564, Пиза, — 8.1.1642, Арчетри, близ Флоренции), итальянский физик, механик и астроном, один из основателей естествознания, поэт, филолог и критик.

Г. принадлежал к знатной, но обедневшей флорентийской семье. Отец его, Винченцо, известный музыкант, оказал большое влияние на развитие и формирование способностей Г. До 11 лет Г. жил в Пизе, посещал там школу, затем семья переселилась во Флоренцию. Дальнейшее воспитание Г. получил в монастыре Валломброса, где был принят послушником в монашеский орден. Здесь познакомился с работами латинских и греческих писателей. Под предлогом тяжёлой глазной болезни отец взял сына из монастыря. По настоянию отца в 1581 Г. поступил в Пизанский университет, в котором изучал медицину. Здесь он впервые познакомился с физикой Аристотеля, с самого начала показавшейся ему неубедительной. Г. обратился к чтению древних математиков — Евклида и Архимеда. Архимед стал его настоящим учителем. Увлечённый геометрией и механикой, Г. бросил медицину и вернулся во Флоренцию, где провёл 4 года, изучая математику. Результатом этого периода жизни Г. были небольшое сочинение «Маленькие весы» (1586, изд. 1655), в котором описаны построенные Г. гидростатические весы для быстрого определения состава металлических сплавов, и геометрическое исследование о центрах тяжести телесных фигур. Эти работы принесли Г. первую известность среди итальянских математиков. В 1589 он получил кафедру математики в Пизе, продолжая научную работу. В рукописях сохранился его «Диалог о движении», написанный в Пизе и направленный против Аристотеля. Часть выводов и аргументация в этой работе ошибочны, и Г. впоследствии от них отказался. Но уже здесь, не называя имени Коперника, Г. приводит доводы, опровергающие возражения Аристотеля против суточного вращения Земли.

В 1592 Г. занял кафедру математики в Падуе. Падуанский период жизни Г. (1592—1610) — время наивысшего расцвета его деятельности. В эти годы возникли его статические исследования о машинах, где он исходит из общего принципа равновесия, совпадающего с принципом возможных перемещений (см. Возможных перемещений принцип), созрели его главные динамические работы о законах свободного падения тел, о падении по наклонной плоскости, о движении тела, брошенного под углом к горизонту, об изохронизме колебаний маятника. К этому же периоду относятся исследования о прочности материалов, о механике тел животных; наконец, в Падуе Г. стал вполне убеждённым последователем Коперника. Однако научная работа Г. осталась скрытой от всех, за исключением друзей. Лекции Г. читались по традиционной программе, в них излагалось учение Птолемея. В Падуе Г. опубликовал только описание пропорционального циркуля, позволяющего быстро производить различные расчёты и построения.

В 1609, на основании дошедших до него сведений об изобретённой в Голландии зрительной трубе, Г. строит свой первый телескоп, дающий приблизительно 3-кратное увеличение. Работа телескопа демонстрировалась с башни св. Марка в Венеции и произвела громадное впечатление. Вскоре Г. построил телескоп с увеличением в 32 раза. Наблюдения, произведённые с его помощью, разрушили «идеальные сферы» Аристотеля и догмат о совершенстве небесных тел: поверхность Луны оказалась покрытой горами и изрытой кратерами, звёзды потеряли свои кажущиеся размеры и впервые была постигнута их колоссальная удалённость. У Юпитера обнаружилось 4 спутника, на небе стало видно громадное количество новых звёзд. Млечный Путь распался на отдельные звёзды. Свои наблюдения Г. описал в сочинении «Звёздный вестник» (1610—11), которое произвело ошеломляющее впечатление. Вместе с тем началась ожесточённая полемика. Г. обвиняли в том, что всё виденное им — оптический обман, аргументировали и просто тем, что его наблюдения противоречат Аристотелю, а следовательно, ошибочны.

Астрономические открытия послужили поворотным пунктом в жизни Г.: он освободился от преподавательской деятельности и по приглашению герцога Козимо II Медичи переселился во Флоренцию. Здесь он становится придворным «философом» и «первым математиком» университета, без обязательства читать лекции.

Продолжая телескопические наблюдения, Г. открыл фазы Венеры, солнечные пятна и вращение Солнца, изучал движение спутников Юпитера, наблюдал Сатурн. В 1611 Г. ездил в Рим, где ему был оказан восторженный приём при папском дворе и где у него завязалась дружба с князем Чези, основателем Академии деи Линчеи («Академии Рысьеглазых»), членом которой он стал. По настоянию герцога Г. опубликовал своё первое антиаристотелевское сочинение — «Рассуждение о телах, пребывающих в воде, и тех, которые в ней движутся» (1612), где применил принцип равных моментов к выводу условий равновесия в жидких телах.

Однако в 1613 стало известно письмо Г. к аббату Кастелли, в котором он защищал взгляды Коперника. Письмо послужило поводом для прямого доноса на Г. в инквизицию. В 1616 конгрегация иезуитов объявила учение Коперника еретическим, книга Коперника была включена в список запрещенных. Имя Г. в постановлении не было названо, но частным образом ему было приказано отказаться от защиты этого учения. Г. формально подчинился декрету. В течение нескольких лет он принуждён был молчать о системе Коперника или говорить о ней намёками. Единственным большим сочинением Г. за этот период был «Пробирщик» (1623)—полемический трактат по поводу трёх комет, появившихся в 1618. В отношении литературной формы, остроумия и изысканности стиля это одно из наиболее замечательных произведений Г.

В 1623 на папский престол под именем Урбана VIII вступил друг Г. кардинал Маффео Барберини. Для Г. это событие казалось равносильным освобождению от уз интердикта (декрета). В 1630 он приехал в Рим уже с готовой рукописью «Диалога о приливах и отливах» (первое название «Диалога о двух главнейших системах мира»), в котором системы Коперника и Птолемея представлены в разговорах трёх собеседников: Сагредо, Сальвиати и Симпличо.

Папа Урбан VIII согласился на издание книги, в которой учение Коперника излагалось бы как одна из возможных гипотез. После длительных цензурных мытарств Г. получил долгожданное разрешение на напечатание с некоторыми изменениями «Диалога»; книга появилась во Флоренции на итальянском языке в январе 1632. Через несколько месяцев после выхода книги Г. получил приказ из Рима прекратить дальнейшую продажу издания. По требованию инквизиции Г. был вынужден в феврале 1633 приехать в Рим. Против Г. был возбуждён процесс. На четырёх допросах — от 12 апреля до 21 июня 1633 — Г. отрекся от учения Коперника и 22 июня принёс на коленях публичное покаяние в церкви Maria Sopra Minerva. «Диалог» был запрещен, а Г. 9 лет официально считался «узником инквизиции». Сначала он жил в Риме, в герцогском дворце, затем в своей вилле Арчетри, под Флоренцией. Ему были запрещены разговоры с кем-либо о движении Земли и печатание трудов. Несмотря на папский интердикт, в протестантских странах появился латинский перевод «Диалога», в Голландии было напечатано рассуждение Г. об отношениях Библии и естествознания. Наконец, в 1638 в Голландии издали одно из самых важных сочинений Г., подводящее итог его физическим изысканиям и содержащее обоснование динамики, — «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки...".

В 1637 Г. ослеп. Он умер 8 января 1642. В 1737 была исполнена последняя воля Галилея — его прах был перенесён во Флоренцию в церковь Санта-Кроче, где он был погребён рядом с Микеланджело.

Влияние Г. на развитие механики, оптики и астрономии в 17 в. неоценимо. Его научная деятельность, огромной важности открытия, научная смелость имели решающее значение для победы гелиоцентрической системы мира. Особенно значительна работа Г. по созданию основных принципов механики. Если основные законы движения и не высказаны Г. с той чёткостью, с какой это сделал И. Ньютон, то по существу закон инерции и закон сложения движений были им вполне осознаны и применены к решению практических задач. История статики начинается с Архимеда; историю динамики открывает Г. Он первый выдвинул идею об относительности движения (Галилея принцип относительности), решил ряд основных механических проблем. Сюда относятся прежде всего изучение законов свободного падения тел и падения их по наклонной плоскости; законы движения тела, брошенного под углом к горизонту; установление сохранения механической энергии при колебании маятника. Г. нанёс удар аристотелевским догматическим представлениям об абсолютно лёгких телах (огонь, воздух); в ряде остроумных опытов он показал, что воздух — тяжёлое тело и даже определил его удельный вес по отношению к воде.

Основа мировоззрения Г. — признание объективного существования мира, т. е. его существования вне и независимо от человеческого сознания. Мир бесконечен, считал он, материя вечна. Во всех процессах, происходящих в природе, ничто не уничтожается и не порождается — происходит лишь изменение взаимного расположения тел или их частей. Материя состоит из абсолютно неделимых атомов, её движение — единственное, универсальное механическое перемещение. Небесные светила подобны Земле и подчиняются единым законам механики. Всё в природе подчинено строгой механической причинности. Подлинную цель науки Г. видел в отыскании причин явлений. Согласно Г., познание внутренней необходимости явлений есть высшая ступень знания. Исходным пунктом познания природы Г. считал наблюдение, основой науки — опыт. Отвергая попытки схоластов добыть истину из сопоставления текстов признанных авторитетов и путём отвлечённых умствований, Г. утверждал, что задача учёного — «... это изучать великую книгу природы, которая и является настоящим предметом философии» («Диалог о двух главнейших системах мира птоломеевой и коперниковой», М. — Л., 1948, с. 21). Тех, кто слепо придерживается мнения авторитетов, не желая самостоятельно изучать явления природы, Г. называл «раболепными умами», считал их недостойными звания философа и клеймил как «докторов зубрёжки». Однако, ограниченный условиями своего времени, Г. не был последователен; он разделял теорию двойственной истины и допускал божественный первотолчок.

Одарённость Г. не ограничивалась областью науки: он был музыкантом, художником, любителем искусств и блестящим литератором. Его научные трактаты, большая часть которых написана на народном итальянском языке, хотя Г. в совершенстве владел латынью, могут быть отнесены также к художественным произведениям по простоте и ясности изложения и блеску литературного стиля. Г. переводил с греческого языка на латынь, изучал античных классиков и поэтов Возрождения (работы «Заметки к Ариосто», «Критика Тассо»), выступал во Флорентийской академии по вопросам изучения Данте, написал бурлескную поэму «Сатира на носящих тогу». Г. — соавтор канцоны А. Сальвадори «О звёздах Медичей» — спутниках Юпитера, открытых Г. в 1610.

Соч.: Le opere, ed. nationale, v. 1—20, Firenze, 1890—1909: Pensieri, mott e sentenze, tratti dalla editione nationale delle opere da A. Favaro, Firenze, 1910; Le opere, Firenze, 1933 (Scritti Letterari, v. 9); в рус. пер. — Диалог о двух главнейших системах мира птоломеевой и коперниковой, М, — Л., 1948; Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки, относящихся к механике и местному движению, М. — Л., 1934; Рассуждение о телах, пребывающих в воде, и тех, которые в ней движутся, в сборнике: Начала гидростатики, М. — Л., 1933; Послание к Франческо Инголи, в сборнике: Галилео Галилей (1564—1642), М. — Л., 1943, Избр. труды, т. 1-2, М., 1964.

Лит.: Галилео Галилей (1564—1642). Сб., посвященный 300-летней годовщине со дня смерти, М. — Л., 1943 (статьи С.И. Вавилова, А.Н. Крылова и др.); Выгодский М. Я., Галилей и инквизиция, М. — Л., 1934; Ольшк и Д., История научной литературы на новых языках, пер. с нем., т. 3, М. — Л., 1933; Де Санктис Ф., История итальянской литературы, т. 2, М., 1964; Кузнецов Б. Г., Галилей, [М.], 1964: Галилео Галилей (1564—1642). Указатель литературы, М., 1940; Cervini М., Galileo Galilei. Antologia, Torino, 1952; Nel quarto centenario della nascita di Galileo Galilei, Mil.,.[1966]; Boffito G., Biblio-grafia Galileiana, [Roma], 1943.

С.И. Вавилов (статья из 2 изд. БСЭ с некоторыми сокращениями).

БСЭ.3-е изд.

* * *

«Кабинетъ» — История астрономии. Все права на тексты книг принадлежат их авторам!
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку