На плечах гигантов

Легенда гласит, что Галилей, поднявшись на ноги, пробормотал: «Eppur si muove» («И все-таки она вертится»). Эта фраза будоражила воображение физиков и историков на протяжении столетий, поскольку стала символом сопротивления обскурантизму и благородного следования высшей цели даже в самых трудных обстоятельствах. Надпись «Eppur si muove» обнаружили даже на портрете Галилео 1640 года, написанном масляными красками, однако большинство историков все же считают, что это миф. И тем не менее все это очень в характере Галилея: на словах согласиться с требованиями церкви и отречься от своих взглядов, а затем вернуться к своим научным исследованиям, даже если они основаны на принципах Коперника. Ведь внимание инквизиции к Галилею привлек именно «Диалог о двух главнейших системах мира…», публикация которого была прямым нарушением эдикта церкви от 1616 года, дозволявшего Галилею рассматривать теорию Коперника о движении Земли вокруг Солнца исключительно как гипотезу и не более того. Пусть даже фраза «Eppur si muove» и не стала финалом суда и отречения, но она, несомненно, многое говорит о его жизни и достижениях.

Галилей родился в Пизе 18 февраля 1564 года в семье Винченцо Галилея, музыканта и математика. Когда Галилей был еще мальчиком, семья переехала во Флоренцию, где он получил начальное образование в монастыре. Хотя Галилей с ранних лет выказывал склонность к математике и механике, отец настаивал, что мальчика надо обучить чему-то более практичному, поэтому в 1581 году Галилей поступил в Пизанский университет, чтобы изучать медицину и аристотелевскую философию. Там, в Пизе, и проявился бунтарский дух Галилея. Медицина интересовала его мало, и он страстно отдался изучению математики. Считают, что Галилей открыл изохронизм маятника – независимость периода качания маятника от амплитуды, – наблюдая за колебаниями подвесного светильника в Пизанском кафедральном соборе; в дальнейшем, полвека спустя, Галилей опирался на этот принцип при конструировании астрономических часов.

Галилей убедил отца позволить ему уйти из университета, не получив ученой степени, и вернулся во Флоренцию, чтобы изучать и преподавать математику. К 1586 году Галилей засомневался в аристотелевской физике и философии и решил пересмотреть труды великого математика Архимеда, знаменитого, в частности, тем, что он открыл и усовершенствовал методы интегрирования для вычисления площадей и объемов. Кроме того, Архимед прославился как изобретатель множества машин и механизмов, нашедших применение в военном деле: в числе прочего он создал гигантские катапульты, чтобы забрасывать наступающего противника каменными глыбами, и огромные краны, чтобы топить корабли. В основном Галилея вдохновлял математический гений Архимеда, однако увлекал его и дух изобретательства: он придумал гидростатические весы, измеряющие плотность тела при взвешивании в воде.

В 1589 году Галилей начал преподавать математику в Пизанском университете, где от него требовалось рассказывать студентам о птолемеевской астрономии, согласно которой Солнце и планеты вращаются вокруг Земли. Именно в Пизе в двадцать пять лет Галилей начал глубже разбираться в астрономии и отходить от Птолемея и Аристотеля. Конспекты лекций того периода показывают, что Галилей подходил к движению с Архимедовой точки зрения, в частности, учил, что при падении тела его скорость пропорциональна не весу, как полагал Аристотель, а плотности. Говорят, что в подтверждение своей теории Галилей бросал предметы разного веса, но одной плотности с вершины наклонной Пизанской башни. Кроме того, в Пизе Галилей написал трактат «О движении» (De motu), противоречащий аристотелевским теориям движения. Эта книга сделала Галилея вождем научной реформации.

Вид Флоренции около 1495 года.

После смерти отца в 1592 году Галилей посчитал, что в Пизе ему уже нечего делать. Платили в университете гроши, поэтому Галилей заручился помощью друга семьи Гвидобальдо дель Монте и получил место преподавателя математики в Падуанском университете, в Венецианской республике. Авторитет Галилея стремительно рос. Ученый провел в Падуе восемнадцать лет, преподавал геометрию и астрономию, а также давал частные уроки по космографии, оптике, арифметике и их применению в военно-инженерном деле. В 1593 году он составил сборник трудов по фортификации и механике для своих частных учеников и изобрел водяной насос, для работы которого было достаточно одной лошади.