Гении, изменившие мир - Страница 28

Наряду с такими учеными, как Коперник и Кеплер, Галилей является одним из самых выдающихся мыслителей эпохи Возрождения. Влияние его на развитие механики, оптики и астрономии неоценимо. Первым среди естествоиспытателей он показал, что орудием познания природы является планомерно и целесообразно поставленный эксперимент. Основа науки – опыт, полагал Галилей. Именно посредством экспериментов им были установлены первые принципы механики, давшие впоследствии возможность вывести более общие ее законы. Если основные законы движения и не были сформулированы ученым с той четкостью, с какой это сделал Исаак Ньютон, то по существу закон инерции и закон сложения движений были им вполне осознаны и применены к решению практических задач. Можно сказать, что история статики начинается с Архимеда, а историю динамики открывает Галилей. Отвергая попытки схоластов добыть истину из сопоставления текстов признанных авторитетов и путем отвлеченных рассуждений, он утверждал, что задача ученого – «…изучать великую книгу природы, которая и является настоящим предметом философии».

В годы детства и юности Галилея практически безраздельно господствовали представления, сформировавшиеся еще во времена античности. Некоторые из них, например геометрия Евклида и статика Архимеда, сохранили свое значение и в наши дни. Однако многие положения античной науки, обретшие со временем статус непреложных истин, не выдержали испытания временем и оказались отвергнутыми, когда главным арбитром в науке был признан опыт. В первую очередь это относится к естественнонаучным представлениям Аристотеля и Птолемея. Именно эти ошибочные положения, а также суждения богословов, искусно толкующих библейские тексты и творения отцов церкви, стали фундаментом «официального мировоззрения». Требовались не только способность к смелому и независимому мышлению, но и просто мужество, чтобы выступить против него. Одним из первых на это отважился Галилео Галилей.

Родился будущий ученый 15 февраля 1564 г. в городе Пизе. Его отец, Винченцо, принадлежащий к знатному флорентийскому роду, был отличным музыкантом и теоретиком музыки. Но искусство не давало средств к существованию, и, чтобы содержать семерых детей, он был вынужден прирабатывать торговлей сукном. Все свои надежды и чаяния Винченцо связывал со старшим сыном Галилео, которого мечтал видеть преуспевающим врачом. Он полагал, что профессия эта не только почетна, но и прибыльна и может гарантировать сыну обеспеченное будущее. До одиннадцати лет Галилей жил в Пизе, где учился в школе, а затем вместе с семьей переехал во Флоренцию. Здесь он продолжил образование в монастыре бенедиктинцев, после чего стал учиться дома под присмотром отца. Галилео много занимался языками, выучился игре на лютне, научился ценить и понимать живопись и поэзию. Одаренность Галилея не ограничивалась лишь областью науки: он был превосходным музыкантом, художником, любителем искусств и блестящим литератором. Его научные трактаты, большая часть которых написана на итальянском языке, хотя он в совершенстве владел латынью, могут быть отнесены также и к художественным произведениям по простоте и ясности изложения и блеску литературного стиля.

В 1581 г. 17-летний Галилео Галилей по настоянию отца поступил в Пизанский университет, чтобы посвятить себя изучению медицины. Однако эта наука совершенно не увлекала юношу. Галилео стал пропускать лекции, предпочитая самостоятельно заниматься геометрией и практической механикой. В это время он впервые познакомился с физикой Аристотеля, с работами древних математиков – Евклида и Архимеда. Галилей был счастлив: в их сочинениях он нашел тот метод постижения мира, который был ему ближе всего. Физика должна говорить на языке математики! В основу изучения мира должно быть положено не толкование текстов, а на измерения, опыты.

Свои математические занятия Галилео держал в тайне и, чтобы не расстраивать отца, читая Евклида, обкладывался томами Галена и Гиппократа. Чем больше Галилео занимался математикой, тем ненавистней становилась ему медицина. Он убеждал отца, что и математикой сумеет зарабатывать на жизнь. Скрепя сердце Винченцо согласился, чтобы после четырех лет учебы сын оставил изучение медицины и, не окончив университет, вернулся во Флоренцию. Здесь Галилей начал давать частные уроки математики, а свободное время полностью посвятил изучению математических сочинений и философских трактатов. Уже тогда его очень интересовали вопросы, связанные со строением Вселенной. Наряду с изучением проблем движения Галилео продолжал заниматься и вопросами, непосредственно связанными с его увлечением идеями Архимеда. Умение наблюдать и делать выводы из увиденного с юных лет отличало Галилея. Он довольно рано понял, что «…явления природы, как бы незначительны, как бы во всех отношениях маловажны ни казались, не должны быть презираемы философом, но все должны быть в одинаковой мере почитаемы. Природа достигает большого малыми средствами, и все ее проявления одинаково удивительны».

Размышления и опыты по определению удельного веса различных веществ, особенно сложных смесей и сплавов, привели Галилео к созданию собственной конструкции гидростатических весов – прибора, позволяющего находить плотность тел. Об этом свидетельстует его первая научная работа «Маленькие гидростатические весы» (1586 г.). Кроме того, Галилей много времени работал над определением центра тяжести твердых тел и доказал несколько новых теорем. О нем стали говорить как о необыкновенно способном математике. Галилей вступил в переписку с рядом крупных ученых, в том числе с Гвидобальдо дель Монте. Высокую оценку первым галилеевским работам дал и знаменитый математик Молетти.

Не удовлетворенный частным преподаванием, Галилей начал поиски места в университете. Увы, его повсюду ждали неудачи: ни в Пизе, ни в Риме он так и не смог получить вакантную должность. Не помогли ни хорошее знание предмета, ни предоставленные работы, ни отзывы знаменитых ученых. Положение изменилось, когда помочь молодому математику взялся Джованни Медичи, незаконный сын Козимо I, сводный брат великого герцога Тосканы. С тех пор Галилей на всю жизнь познал ни с чем не сравнимую власть протекции. Опыт этот был горьким, но поучительным.

В Пизанском университете, где Галилей занял должность преподавателя, его положение было незавидным. Платили ему тогда очень мало, и он постоянно нуждался в средствах. К тому же за «излишнюю» самостоятельность и независимость характера коллеги по университету невзлюбили Галилея и всячески давали ему это почувствовать. Нет, его не преследовали всевозможными пасквилями, не поносили на диспутах – просто ему, «поклоннику сомнительной новизны», платили молчаливой враждебностью и пренебрежением. Его дерзкий и неспокойный ум сеял сомнения, покушаясь на авторитет великих. Коллеги отзывались о нем недоброжелательно: «Он не дорожит традициями и издевается над обычаем носить тогу. Лектор, не имеющий ученой степени, выскочка, затесавшийся в научные ряды благодаря высокой и незаслуженной протекции!» Но, невзирая ни на что, Галилей много и активно трудился. Уже через год после начала работы в Пизе он написал трактат «О движении», в котором впервые привел доводы против аристотелевского учения о падении тел. Позже они были сформулированы им в виде закона о пропорциональности пути, пройденного телом, квадрату времени падения (по утверждению Аристотеля, «в безвоздушном пространстве все тела падают бесконечно быстро»). Все это вызвало еще более неодобрительное отношение к нему со стороны представителей казенной схоластической науки. Отношения с коллегами накалились до предела, и потому молодой ученый был рад переезду в Падую, где опять же не без помощи влиятельного покровителя ему удалось получить должность в местном университете.

С этого момента, а именно 26 сентября 1592 г., в жизни Галилея Галилео начался новый этап. Переход в Падуанский университет, где Галилей занял кафедру математики, ознаменовал собой начало плодотворнейшего периода в его научной деятельности. Здесь он вплотную подходит к изучению законов динамики, исследует механические свойства материалов; изобретает первый из физических приборов для исследования тепловых процессов – термоскоп; совершенствует подзорную трубу и первым догадывается использовать ее для астрономических наблюдений; становится самым активным и авторитетным сторонником системы Коперника, обретя благодарность и уважение потомков и активную враждебность многочисленных современников. Однако поначалу научная работа Галилея оставалась скрытой от всех, за исключением друзей. Лекции он читал по традиционной программе, в которой излагалось учение Птолемея. Неудивительно, что преподавание в университете особой радости Галилею не доставляло.