направив построенный телескоп (примерно с 30-кратным увеличением) на небо,
Галилей заметил возле планеты Юпитер три светлые точки; это были спутники
Юпитера (позже Галилей обнаружил и четвертый). Повторяя наблюдения через
определенные интервалы времени, он убедился, что спутники обращаются вокруг
Юпитера. Это послужило наглядной моделью кеплеровской системы, убежденным
сторонником которой сделали Галилея размышления и опыт.
Были и другие важные открытия, которые еще больше подрывали доверие к
официальной космогонии с ее догмой о неизменности мироздания: появилась
новая звезда; изобретение телескопа позволило обнаружить фазы Венеры и
убедиться, что Млечный Путь состоит из огромного числа звезд. Открыв
солнечные пятна и наблюдая их перемещение, Галилей совершенно правильно
объяснил это вращением Солнца. Изучение поверхности Луны показало, что она
покрыта горами и изрыта кратерами. Даже этот беглый перечень позволил бы
причислить Галилея к величайшим астрономам, но его роль была исключительной
уже потому, что он произвел поистине революционный переворот, положив
начало инструментальной астрономии в целом.
Сам Галилей понимал важность сделанных им астрономических открытий. Он
описал свои наблюдения в сочинении, вышедшем в 1610 под гордым названием
“Звездный вестник”.
Наибольшим из всех чудес представляется то, что я открыл четыре новые
планеты и наблюдал свойственные им собственные движения и различия в их
движениях относительно друг друга и относительно движения других звёзд. Эти
новые планеты движутся вокруг другой очень большой звезды так же, как
Венера, и Меркурий, и, возможно, другие известные планеты движутся вокруг
Солнца.
(Галилео Галилей.)
Продолжая телескопические наблюдения, Галилей открыл фазы Венеры, солнечные
пятна и вращение Солнца, изучал движение спутников Юпитера, наблюдал
Сатурн. В 1611 Галилей 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 Галилей 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 жидкихтелах.
После выхода “Звездного вестника” с посвящением новому Тосканскому герцогу
Козимо II Медичи Галилей принимает приглашение герцога вернуться во
Флоренцию, где становится придворным “философом” и “первым математиком”
университета, без обязательства читать лекции. К тому времени слава о
работах Галилея прокатилась по всей Италии, вызывая восхищение одних и
яростную ненависть других. Правда, какое-то время враждебные чувства не
проявлялись. Более того, когда в 1611 Галилей приехал в Рим, ему был оказан
восторженный прием “первыми лицами” города и церкви. Он еще не знал, что за
ним учреждена секретная слежка.
К 1612 наступление противников Галилея усилилось. В 1613 его ученик
аббат Кастелли, профессор Пизанского университета, сообщает ему, что поднят
вопрос о несовместимости открытий Галилея со Священным Писанием, причем в
числе обвинителей активно выступает и мать герцога Тосканского.
В ответном письме Кастелли, явившемся по сути программным документом,
Галилей дал глубокий и развернутый ответ на все обвинения, предприняв
попытку четко разграничить сферы науки и церкви. Почти два года церковь
молчала, возможно, не имея о письме точных сведений, хотя о нем уже было
известно в Пизе, Риме и Флоренции. Когда же копия письма (к тому же с
намеренными искажениями) была направлена в инквизицию, то узнавший об этом
Галилей в начале февраля 1616 едет в Рим в надежде отстоять свое учение.
Обстоятельства и на этот раз благоприятствовали Галилею. Незадолго до
его приезда в Рим появилось сочинение одного священника, в котором
высказывалась мысль, что учение Коперника не противоречит религии.
Рекомендательные письма герцога Тосканского убедили инквизицию, что
обвинения Галилея в ереси безосновательны. Галилею, однако, предстояло
решить самую трудную задачу: легализовать свои научные взгляды, и он начал
действовать.
По воспоминаниям современников, Галилей обладал блестящим даром
популяризатора и полемиста, и его многочисленные выступления имели
несомненный успех. Но он переоценил силу научных доводов и недооценил силу
власти защитников идеологических догм. В марте 1616 конгрегация иезуитов
выпустила декрет, в котором объявила учение Коперника еретическим, а его
книги запрещенными. Имя Галилея в декрете не было названо, но частным
образом ему было приказано принести покаяние церкви и отказаться от своих
взглядов.
Галилей формально подчинился приказу и вынужденно изменил тактику. В
течение многих лет он не выступал с открытой пропагандой учения Коперника.
За этот период Галилей выпустил
единственное большое сочинение полемический трактат “Пробирные весы” (1623)
по поводу трех комет, появившихся в 1618. По форме, остроумию и
изысканности стиля это одно из лучших произведений Галилея.
В 1623 на папский престол под именем Урбана VIII вступил друг Галилеля
кардинал Маффео Барберини. Для Галилея 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 Галилей 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
Галилея получил приказ из Рима прекратить дальнейшую продажу издания. По
требованию инквизиции Галилей был вынужден в феврале 1633 приехать в Рим.
Против Галилей был возбуждён процесс. На четырёх допросах — от 12 апреля до
21 июня 1633 — Галилей отрекся от учения Коперника и 22 июня принёс на
коленях публичное покаяние в церкви Maria Sopra Minerva. «Диалог» был
запрещен, а Галилель 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 Галилея об отношениях Библии и естествознания. Наконец, в 1638
в Голландии издали одно из самых важных сочинений Галелея, подводящее итог
его физическим изысканиям и содержащее обоснование динамики, — «Беседы и
математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки...", в
которой суммировал результаты всех своих прежних трудов по различным
отделам механики. Книга была отпечатана фирмой Эльзевиров в Лейдене в 1638
г. Часть книги, посвященная механическим свойствам строительных материалов
и исследованию прочности балок, представляет собой первый печатный труд в
области сопротивления материалов; датой ее выхода в свет начинается история
механики упругих тел.
Все работы Галилея по механике материалов вошли в первые два диалога
его книги о двух новых науках. Свое изложение он начинает ссылкой на
некоторые наблюдения, сделанные им при посещениях венецианского арсенала, и
обсуждением свойств геометрически подобных сооружений. Он утверждает, что
если возводить сооружения геометрически подобные, то по мере увеличения их
абсолютных размеров они будут становиться все более и более слабыми. Для
пояснения он.указывает: “Небольшие обелиск, колонна или иная строительная
деталь могут быть установлены без всякой опасности обрушения, между тем как
весьма крупные элементы этого типа распадаются на части из-за малейших
причин, а то и просто под действием своего собственного веса”. Чтобы
подтвердить это, он начинает с исследования прочности материалов при
простом растяжении и устанавливает, что прочность бруса пропорциональна
площади его поперечного сечения и не зависит от его длины. Такую прочность
бруса Галилей называет “абсолютным сопротивлением разрыву” и приводит
несколько числовых значений, характеризующих прочность меди. Определив
абсолютное сопротивление бруса, Галилей исследует сопротивление разрушению
того же бруса в том случае, когда он используется как консоль и нагружен на
свободном конце .
На основе своей теории Галилей получает ряд важных выводов.
Рассматривая балку прямоугольного поперечного сечения, он ставит вопрос:
“Почему и во сколько раз брус, или, лучше, призма, ширина которой больше
толщины, окажет больше сопротивления излому, когда сила приложена в
направлении ее ширины, чем в том случае, когда она действует в направлении
толщины?”. Исходя из своего предположения, он дает правильный ответ: “Любая
линейка или призма, ширина которой больше толщины, окажет большее
сопротивление излому, когда она поставлена на ребро, чем когда она лежит
плашмя, и притом во столько раз больше, во сколько ширина больше толщины”.
Продолжая исследование задачи о балке—консоли постоянного поперечного
сечения, Галилей заключает, что изгибающий момент веса балки возрастает
пропорционально квадрату длины. Сохраняя длину круговых цилиндров, но меняя
