Падуанский период

Падуанский период

Падуанский университет выгодно отличался от полупровинциального пизанского. Основанный в 1222 году, к описываемому времени он стал одним из самых крупных учебных и научных центров Европы. Кроме того, среди слушателей Падуанского университета было гораздо больше богатых молодых людей, чем в Пизе. Это давало больше возможностей заработать частными лекциями и уроками, а поскольку жалованье на новом месте было не намного выше, чем в Пизе, Галилей был очень заинтересован в дополнительных доходах.

Первое время молодой ученый жил у своего друга Пинелли. У того часто собирались гости, и Галилей нередко участвовал в застольных беседах и был удивлен свободой высказываемых взглядов. В доме имелась обширная библиотека, которую Галилей использовал, готовясь к вступительной лекции. Текст этой лекции не сохранился, но известно, что она произвела прекрасное впечатление. Вообще Галилей был прекрасным оратором и дидактиком.

На новом месте в обязанности Галилео входило преподавание геометрии, механики и астрономии. Последнюю дисциплину он должен был излагать в рамках птолемеевой системы мира и даже написал небольшое пособие по астрономии, основанное на идее геоцентризма. Но эта работа не соответствовала истинным мировоззрениям ученого на тот момент. Об этом свидетельствует, например, такой отрывок из его письма Кеплеру от 4 августа 1597 года:

«К мнению Коперника я пришел много лет назад и, исходя из него, нашел объяснения многим природным явлениям, несомненно необъяснимым на основе обычных представлений. На сей счет я многое еще не решился опубликовать, страшась судьбы самого Коперника, который, являясь нашим учителем, тем не менее безмерно многими осмеян и освистан. Я отважился бы выступить со своими рассуждениями перед обществом, если бы больше было людей Вашего образа мыслей. Коль скоро это все же не так, я воздерживаюсь».

Лекции Галилея пользовались большой популярностью среди студентов, в частности потому, что он часто читал их не на латыни, а на итальянском языке. Трактат о механике и записки по астрономии, составленные Галилео, быстро распространились и получили признание среди большинства прогрессивно настроенных ученых Европы. Имя Галилея быстро стало знаменитым.

Вскоре после прибытия в Падую молодой профессор снял скромную квартиру и пригласил свою сестру Вирджинию, с тем чтобы она вела домашнее хозяйство. Кроме жалованья, платы за частные лекции, Галилей получал доход и от маленькой мастерской, которую открыл в Падуе. Несмотря на то что доходы выросли, денег все равно катастрофически не хватало. Серьезным финансовым ударом, например, стала свадьба Вирджинии, которая вышла замуж за сына тосканского посла Беннедето Ландучи. Галилея буквально разорили расходы на подарки и свадебные церемонии. Обещанное приданое Беннедето ожидал так долго, что даже стал грозить Галилео судом, что в то время было вполне обычным делом.

Не успел Галилей рассчитаться с долгами, отдать деньги, которые он вынужден был взять взаймы после свадьбы Вирджинии, как пришлось думать о приданом для младшей сестры Ливии. Между тем младший брат Галилео Микеланджело довольно безответственно относился к тяжелому материальному положению своей семьи. Галилео подыскал для него хорошо оплачиваемое место музыканта у богатого польского аристократа. Однако Микеланджело не спешил помочь деньгами своим родственникам. Сохранилось одно из писем, написанных Галилео брату: «Хотя ты не ответил ни на одно из четырех писем, посланных мною за последние десять месяцев, я все же пишу и повторяю то, о чем писал раньше. И я бы предпочел считать, что все мои письма не дошли до тебя или что произошло еще что-нибудь невероятное, чем думать, что ты не собираешься следовать своему долгу, обязывающему тебя не только отвечать на мои письма, но и выслать деньги, которые мы должны разным лицам и особенно нашему шурину синьору Таддео Галлети, за которого, как я уже много раз писал, я выдал нашу сестру Ливию с приданым в 1800 дукатов. Я уже уплатил 800, из которых 600 я вынужден был одолжить, рассчитывая на то, что ты вышлешь если не всю сумму, то по крайней мере значительную ее часть, и ожидая также, что ты будешь участвовать в погашении ежегодно, пока все не будет выплачено в соответствии с условиями контракта. Если бы я представлял, что дело обернется таким образом, я бы не отдал дитя замуж или дал бы ей такое приданое, какое смог бы оплатить сам без помощи, поскольку я обречен заботиться о каждом приданом один. Я прошу, чтобы ты безотлагательно составил обязательство, заверенное нотариусом, в котором было бы подтверждено твое совместное со мной участие в оплате упомянутого приданого синьору Таддео».

Даже через восемь лет после замужества младшей сестры Галилей еще не до конца рассчитался с долгами, связанными с приданым. Для того чтобы хоть как-то заработать, он даже читал лекции по астрологии и составлял гороскопы. При этом ученый вряд ли сам верил в серьезность астрологии, так как не публиковал никаких трудов по этой науке. Как здесь не вспомнить слова Кеплера, коллеги и современника Галилея, которому, тоже для решения материальных проблем, приходилось заниматься астрологией: «Астрология — дочь астрономии, хоть и незаконная, и разве не естественно, чтобы дочь кормила свою мать, которая иначе могла бы умереть с голоду?»

Со временем Галилей обзавелся большим собственным домом с садом. Однако этот дом свидетельствовал не о преодолении материальных трудностей, а скорее, наоборот, был попыткой разрешить их. Он сдавал комнаты с пансионом обеспеченным студентам. После замужества Вирджинии заботу о ведении домашнего хозяйства взяла на себя мать Галилея. Она и занималась обеспечением пансиона студентов. Впрочем, среди профессуры того времени это было распространенным способом заработка.

При этом и сам Галилео не был расчетливым и скупым экономом. Он любил совершать развлекательные поездки в Венецию. Во время одной из таких поездок, в 1599 году, Галилео познакомился с Мариной Гамба. Марина не имела знатного происхождения и к тому же была сиротой. Официально она не стала женой ученого. Галилей перевез девушку в Падую, где снял для нее небольшую квартиру. Когда же в 1600 году Марина родила дочь Вирджинию, Галилей переселил ее к себе. В гражданском браке, так можно назвать этот союз пользуясь современной терминологией, Галилео и Марина прожили около 10 лет. В 1601 году у них родилась вторая дочь, Ливия, а в 1606 году — сын Винченцо.

Но не следует думать, что все свое время Галилей посвящал семье, попыткам заработать и разбирательствам с многочисленными кредиторами. 18 лет, проведенные в Падуе, стали самым плодотворным периодом жизни ученого. Сфера его научных интересов была очень широка. Первые несколько лет Галилей в основном занимался изучением механики: проанализировал и описал закономерности движения тел по наклонной плоскости и тел, брошенных под углом к горизонту, исследовал механические свойства различных материалов, изобрел новые методы исследований, конструировал разнообразные научные инструменты. Изучая свободное падение тел, Галилей вычислил, что пройденный падающим телом путь пропорционален квадрату времени падения. Считается, что к этому времени относится одно из важнейших достижений ученого в области физики — формулирование принципа относительности движения. Согласно этому принципу, движение относительно, то есть, говоря о движении, необходимо уточнять, относительно какой точки отсчета происходит это движение. Впоследствии этот закон лег в основу теории относительности Эйнштейна. Подробно принцип относительности движения Галилей изложил намного позже в работе «Послание к Инголи», поэтому мы еще вернемся к этому вопросу.

В 1593 году Галилео написал трактат «Механика», в котором изложил теорию простых механизмов. Эта работа, по сути, была выполнена как учебное пособие для студентов. На основе общих принципов, изложенных в трактате, Галилей сделал следующий важный вывод: машина не может обмануть природу; когда механизм позволяет двигать тот же груз с меньшей приложенной силой, груз движется медленней. Этот вывод позднее получил название «золотое правило механики» и стал одним из вариантов закона сохранения энергии. Трактат «Механика» стал довольно известен и был переведен на французский язык.

Галилей занимался и более утилитарными вопросами. В том же 1593 году он написал работу о военных укреплениях. В 1594-м изобрел приспособление для подъема воды с помощью животных и получил патент на использование этого устройства в Венеции. В 1597 году Галилей сконструировал пропорциональный циркуль, используемый при различных расчетах и построениях. Написал небольшое практическое пособие для работы с этим циркулем. С последним изобретением связан очень интересный эпизод. Пропорциональный циркуль получил такое распространение, что вокруг него возник спор о приоритете. Падуанский астроном Балтасар Капра перевел пособие Галилея на латынь, дополнил его несколькими авторскими кусками и выдал за собственное произведение. Но Капра не знал, что покусился на дело рук человека, в студенчестве носившего кличку «задира». Для того чтобы доказать свой приоритет, Галилей в 1606 году издал собственное пособие, написанное на итальянском. Так он доказал, что работа Валтасара Капры — всего лишь плагиат. Кроме того, Галилей обрушился на Капру с памфлетом, в котором защищал свои права. К слову сказать, один из немногих сохранившихся экземпляров этого памфлета в 2005 году был продан с аукциона. Начальная цена составила 500 тысяч евро.

Примерно к 1606 году относится и еще одно изобретение. Галилей создал первый прибор, способный фиксировать температуру, — термоскоп. Фактически этот прибор стал прообразом современного термометра.

Ну и, естественно, мы не можем не сказать об астрономических исследованиях Галилея. В 1609 году ученого надолго отвлекла от физических исследований информация об изобретении зрительной трубы. Созданием этого прибора занималось сразу несколько ученых, и вопрос о приоритете в его создании до сих пор не решен. Наш герой не пытался выдать зрительную трубу за собственное изобретение, но собрал ее самостоятельно. Обратимся к самому Галилею:

«Месяцев десять тому назад стало ясно, что некий фламандец построил перспективу, при помощи которой видимые предметы, далеко расположенные от глаз, становятся отчетливо различимы, как будто бы они находятся вблизи. Сообщалось об опытах с этим удивительным прибором, одни их подтверждали, другие отрицали. Несколько дней спустя мне это подтвердил в письме из Парижа французский дворянин Якобо Бальдоваре. Это и было причиной, по которой я обратился к изысканию оснований и сред для изобретения сходного инструмента. Вскоре после этого, опираясь на учение о преломлении, я постиг суть дела и сначала изготовил свинцовую трубу, на концах которой я поместил два оптических стекла, оба плоских с одной стороны, с другой стороны одно стекло выпукло-сферическое, другое вогнутое. Поместив глаз у вогнутого стекла, я видел предметы достаточно большими и близкими, казавшимися в три раза ближе и в десять раз больше, чем при взгляде простым глазом. После этого я разработал более точную трубу, которая представляла предметы увеличенными больше, чем в шестьдесят раз».

Интересен и ход рассуждений Галилея, который он излагает в другой работе:

«Рассуждал я следующим образом. Изделие это [напомним, что Галилей знал о создании работающей зрительной трубы] содержит одно или более чем одно стекло. Одного стекла недостаточно, потому что форма стекла может быть либо выпуклой, то есть более толстой в середине, либо вогнутой, то есть более тонкой в середине, либо ограниченной параллельными поверхностями, но плоское стекло совсем не изменяет видимых предметов, вогнутое их уменьшает, а выпуклое значительно их увеличивает, но представляет очень неотчетливыми и искаженными, поэтому для получения эффекта одного стекла недостаточно. Перейдя затем к двум стеклам и зная, что стекло с параллельными поверхностями, как было сказано, ничего не изменяет, я заключил, что сочетание его с каким-нибудь из двух остальных не даст эффекта. Поэтому мне оставалось испытать, что получится из соединения двух остальных, то есть выпуклого и вогнутого, и здесь я обнаружил то, к чему стремился.»

В августе 1609 года ученый уже демонстрировал свой прибор сенату Венеции, а одну из лучших труб передал дожу[39], за что был пожизненно утвержден в должности профессора, а его жалованье было увеличено втрое.

Конечно же, Галилея изначально интересовали принципы действия построенного им прибора. Он собирался изучать закономерности его работы и проводить новые эксперименты с различными линзами. Но в начале 1610 года ученый навел зрительную трубу на небо, и. технические подробности отошли на второй план, а современная Галилею наука временно потеряла физика и приобрела астронома.

Использование зрительной трубы для наблюдения за небесными телами осуществило настоящий прорыв в астрономии. Первые же астрономические наблюдения, которые сделал Галилей с помощью телескопа, привели к открытиям. В телескоп он увидел, что на Луне есть горы и кратеры и в целом поверхность спутника напоминает земную. Это открытие было интересно не только само по себе, но и противоречило аристотелевым представлениям о мире (как мы помним, Аристотель противопоставлял небесные тела и Землю). Наблюдением гор Галилей не ограничился. Вскоре, изучая их тени, он примерно определил приблизительную высоту гор. По его вычислениям максимальная высота была примерно равна 4 итальянским милям, что довольно близко к современным данным.

За первым открытием последовал целый ряд других. С помощью своего телескопа 7 января 1610 года Галилей открыл три спутника Юпитера. 13 января он обнаружил и четвертый спутник. Сначала ученый принял увиденные им тела за звезды, но несколько дней наблюдений убедили его, что это планеты, вращающиеся вокруг Юпитера. Эти спутники он назвал «светилами Медичи» в честь Козимо II Медичи, недавно ставшего великим герцогом Тосканы, и его семейства.

По мнению исследователей, описывая характер движения спутников Юпитера, Галилей завуалированно и осторожно высказывается в пользу учения Коперника. Он пишет: «Но наибольшим из всех чудес представляется то, что я открыл четыре новые планеты и наблюдал свойственные им их собственные движения и различия в их движении относительно других звезд. Эти новые планеты движутся вокруг другой очень большой звезды таким же образом, как Венера и Меркурий, возможно, другие известные планеты движутся вокруг Солнца».

Скорее всего, под «другими планетами» Галилей подразумевал в том числе и Землю.

В изучении характера движения спутников Юпитера Галилей видел и практический смысл. Он считал, что на основании положения этих тел можно определять долготу, на которой находится наблюдатель. Дело в том, что развитие морской торговли и военных действий на море привело к тому, что метод определения долготы местоположения корабля стал просто необходим. Правительства морских держав обещали за разработку соответствующего способа баснословные премии. Таким образом, эта задача была очень насущной, а ее решение обещало ученому не только громкую славу, но и богатство. До конца своих дней Галилей пытался разработать методику определения географического положения на основе наблюдений спутников. Однако ему это не удалось, а таблицы движения спутников Юпитера для указанной цели стали применять только в XVIII веке.

Изучая звездное небо, Галилей также увидел, что Млечный Путь представляет собой не цельный объект, а громадное скопление звезд.

Весной 1610 года он опубликовал результаты своих наблюдений в «Звездном вестнике», который тоже был посвящен герцогу Козимо II. Тираж этой книги по нашим временам смехотворен — 550 экземпляров. Но во времена Галилея эта цифра считалась очень солидной.

Слава ученого к тому моменту была уже настолько громкой, что весь тираж разошелся в считанные дни.

Кроме того, Галилей выполнял и просветительские функции. Он приглашал не только студентов, но и многих других сограждан на демонстрации, во время которых показывал в телескоп те или иные небесные объекты. Ученый дарил собранные им телескопы многим европейским правителям, что способствовало распространению инструментальной астрономии и популяризации астрономических наблюдений.

Описывая наших героев, мы не пытаемся идеализировать их. Наоборот, наша задача — создание как можно более реалистичных портретов ученых. Галилей не был бескорыстным слугой науки, радевшим исключительно о ее развитии. Ему не было чуждо и тщеславие, пожалуй, даже чрезмерное, и острое чувство научной конкуренции. Так, отсылая ко дворам монархов свои телескопы, Галилей под неким благовидным предлогом отказал в просьбе Кеплеру, просившему прислать такой инструмент и ему. Он явно опасался, что астрономических открытий, которые можно сделать с помощью зрительной трубы, на двоих не хватит. В результате Кеплеру пришлось одалживать телескоп у императора Рудольфа, своего покровителя, которому Галилей ранее выслал экземпляр телескопа.

Но оставим на время научную деятельность нашего героя и вернемся к его жизнеописанию. Несмотря на утроенное жалованье, Галилей не мог разрешить все финансовые проблемы. Кроме того, преподавательская нагрузка и необходимость постоянно искать дополнительные заработки оставляли ему очень мало времени для занятий наукой. Уже в 1608 году он задумывался о том, чтобы оставить Падую. Одним из учеников Галилея в Падуанском университете был принц Тосканы Козимо. Принц, его отец, герцог Фердинанд I, и мать, герцогиня Кристина Лотарингская, приглашали ученого перебраться во Флоренцию. Галилея очень заинтересовало это предложение, но он опасался попасть в положение придворного нахлебника, единственной задачей которого является удовлетворение прихотей властителя.

В начале 1609 года Фердинанд I умер, и ученик Галилея стал великим герцогом Козимо II. Ученый написал одному из флорентийских придворных довольно длинное письмо. Оно прекрасно объясняет желание Галилея переехать во Флоренцию, описывает положение и обстоятельства его деятельности в Падуе. Поэтому мы посчитали важным привести довольно обширную цитату из этого документа.

«Целых двадцать лет моей жизни, и лучших к тому же, я потратил на то, чтобы свой скромный талант, данный мне Богом, а отчасти и усилиями на моем поприще, распродать, как говорится, в розницу, на потребу каждого встречного. Если бы поэтому Великий герцог при своих доброте и великодушии не только даровал мне счастье служить ему, но и позволил бы еще делать то, что я пожелал бы, то, признаюсь, я помыслил бы иметь довольно досуга, чтобы до конца своей жизни завершить три больших труда, которыми я уже занимаюсь, и опубликовать их — возможно, к некоторому прославлению и себя, и того, кто поощрил меня в этом предприятии, и сие может принести большую и более всеобщую и длительную пользу, чем то, что я смог бы сам сделать в еще оставшиеся мне годы.

Я не надеюсь, что смог бы найти где-либо еще более досуга, чем его мне могли бы подарить Вы, ибо я повсюду был бы понуждаем к чтению официальных и частных лекций для поддержания своего дома. Но и этим родом деятельности я не стал бы заниматься с охотой в другом городе, и к тому есть разные причины, которые нельзя кратко перечесть. Та свобода, которой я располагаю здесь, мне не достаточна, ибо я вынужден отдавать по нескольку часов в день, зачастую самых ценных часов, по требованию то тех, то других. В республике, пусть даже обладающей таким блеском и возвышенным образом мыслей, противно всякому обыкновению претендовать на жалованье без того, чтобы не находиться на службе общества, ибо тот, кто желает извлечь благо от общества, должен удовлетворять потребности общества, а не кого-либо одного. И покуда я остаюсь в силах читать и выполнять службу, никто в республике не может освободить меня от этой обязанности и сохранить при этом мои доходы. Короче говоря, столь желаемого положения я не могу надеяться получить ни от кого, кроме как от монарха.

Однако, государь, я не хотел бы, чтоб Вы на основании сказанного мною пришли к мнению, будто я выдвигаю неразумные претензии получать жалованье без заслуг или исполнения службы, ибо мысли мои совершенно иные. Более того, в том, что касается заслуг, в моем распоряжении имеются разнообразные изобретения, из коих одно-единственное, буде принесет оно удовольствие великому монарху, было бы достаточно, чтобы защитить меня от нужды на всю жизнь; ибо опыт мне говорит, что вещи, обладавшие, по-видимому, меньшей ценностью, принесли своим открывателям большую выгоду, и в моих мыслях всегда было предоставить их не кому-либо иному, а моему прирожденному монарху и господину, дабы он пожелал по своему благоусмотрению распорядиться и ими, и открывателем. Ибо ему может быть угодно взять себе не только руду, но также и самую шахту, а ведь я каждодневно изобретаю нечто новое и буду открывать еще несравненно больше, если буду иметь досуг и больше ремесленников мне в помощь, чтобы они служили мне в производстве различных опытов.

Что же касается ежедневной службы, то я страшусь лишь докучливейшей обязанности беспрестанно отдавать свои услуги за плату первому встречному. Но служить монарху или большому господину и тем, кто ему принадлежат, не будет мне противно, а напротив, желанно и приятно. И если, государь, речь зайдет о жалованье, которое я имею здесь в виду, и я скажу Вам <.> [Далее Галилей подробно описывает свои доходы в Падуе, давая понять, что хотел бы рассчитывать на сходный уровень доходов во Флоренции]».

Желание Галилея было удовлетворено. Возможно, немалую роль в этом сыграли открытые ученым «светила Медичи». Против такой прямой и, тем не менее, очень сладкой лести устоять было не просто. Галилей был приглашен во Флоренцию на должность первого философа и математика великого герцога.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.