Страница 51 из 66
Кто из просвещённых людей всех последующих времён не читал этот артистически написанный труд! Он даёт жаждущему знания не только фактические сведения, но заражает читателя совершенной логикой мысли, пластичностью научных обобщений, поражает мудростью и благородством стиля.
Книга написана в форме диалога между флорентийцем Филиппе Сальвиати, другом Галилея, излагающим, по существу, мнение автора, и вымышленным персонажем Симпличио, защищающим философию перипатетиков.
В беседе участвует ещё один персонаж, тоже друг Галилея, венецианец Джован Франческо Сагредо — просвещённый человек со здравым смыслом, который, слушая диалог учёных, должен выбрать между обеими философиями.
По замыслу Галилея, Сагредо олицетворяет читателя, который не остаётся за пределами книги, а может перебивать спорящих вопросами и замечаниями. Может повернуть ход обсуждения в область, доступную простому человеку. Беседа длится четыре дня.
В «Дне первом» Галилей говорит о горах, замеченных им на Луне, и делает вывод о сходстве между строением Луны, Земли и других планет. «День первый» посвящён опровержению учения перипатетиков. Аристотелианец Симпличио пытается удержать канонические позиции перипатетиков, учивших, что всё во Вселенной неизменно, нетленно, задано раз и навсегда. Галилей, основываясь на своих астрономических наблюдениях новых звёзд, утверждает, что мир изменчив, одни звёзды умирают, другие рождаются.
Решающие аргументы в пользу изменчивости мира дала ему вспышка новой звезды в созвездии Змееносца, которую Галилей наблюдал ещё в 1604 году. Он понял, что новая звезда — не обычное светило, ускользавшее ранее от глаз астрономов, не световая галлюцинация, не мираж в атмосфере, как утверждали многие учёные. Это вновь рождённое небесное тело, вспыхнувшее далеко в глубинах Вселенной. И это неоспоримо доказывает её изменчивость.
Этот пункт утверждений Галилея особенно возмутил и его врагов, и обывателей. Галилей подложил динамит под прежнюю систему мироздания с её торжественным «круговоротом» звёзд и планет, «запущенным» раз и навсегда богом. Чем же он заменил эту мирную небесную процессию? Космосом, находящимся в непрерывном изменении. И всё это сопровождается умиранием старых и созданием новых небесных тел. Это было уже очень серьёзно, и церковь потеряла терпение. Современный нам прогрессивный американский философ Данэм очень точно характеризует реакцию инквизиции на учение Коперника и Галилея: она ошибается во многом, почти всегда ошибается в области моральных принципов, но инквизиция почти никогда не ошибается в определении умонастроений. Она безошибочно предугадывает последствия новых идей.
«День второй» посвящён дискуссии о вращении Земли. Оппонент Галилея пытается убедить его примерами, подтверждающими неподвижность Земли. Летящие птицы не отстают от находящейся под ними Земли, резонно утверждает Симпличио; тяжёлые тела падают к Земле по вертикали, а не наклонно. Несомненно, что Земля неподвижна! Да ведь всем людям и так видно, что не Земля, а Солнце и звёзды плывут по небосводу.
Что ж, возражения не новые. Даже Тихо Браге так думал; именно эти аргументы бросали в лицо Джордано Бруно его противники во время горячих словесных битв.
Но Галилей приводит эти возражения не просто для того, чтобы осветить историю вопроса. У него готов ответ на эту критику. Обоснованный, точно выверенный ответ, после которого сомнения могли остаться только у невежественных, далёких от науки и здравого смысла людей.
Галилей отвечает своим великим достижением — принципом относительности. Суть его основана на относительности движения. Так, человеку, находящемуся на отчаливающем от берега корабле, кажется, что не корабль отходит от берега, а берег отодвигается от корабля. То же относится и к впечатлению от движения звёзд по небосводу. Вращается и движется Земля, а людям на Земле кажется, что вокруг них вращаются небесные тела.
Откроем труд Галилея и посмотрим, что он сам пишет по этому поводу. Кто лучше самого автора изложит свою мысль!
«Уединитесь с кем-либо из друзей в просторное помещение под палубой какого-либо корабля, запаситесь мухами, бабочками и другими подобными мелкими летающими насекомыми; пусть будет у вас там также большой сосуд с водой и плавающими в нём маленькими рыбками; подвесьте, далее, наверху ведёрко, из которого вода будет капать капля за каплей в другой сосуд с узким горлышком, поставленный внизу. Пока корабль стоит неподвижно, наблюдайте прилежно, как мелкие летающие животные с одной и той же скоростью движутся во все стороны помещения; рыбы, как вы увидите, будут плавать безразлично во всех направлениях; все падающие капли попадут в подставленный сосуд, и вам, бросая другу какой-нибудь предмет, не придется бросать его с большей силой в одну сторону, чем в другую, если расстояния будут одни и те же; и если вы будете прыгать сразу двумя ногами, то сделаете прыжок на одинаковое расстояние в любом направлении. Прилежно наблюдайте всё это, хотя у нас не возникает никакого сомнения в том, что, пока корабль стоит неподвижно, всё должно происходить именно так. Заставьте теперь корабль двигаться с любой скоростью, и тогда (если только движение будет равномерным и без качки в ту и другую сторону) во всех названных явлениях вы не обнаружите ни малейшего изменения и ни по одному из них не сможете установить, движется ли корабль или стоит неподвижно… И причина согласованности всех этих явлений в том, что движение корабля обще всем находящимся в нём предметам, так же как и воздуху; поэтому-то я и сказал, что вы должны находиться под палубой…»
Вывод: Земля — это большой корабль. И человеку, плывущему на этом корабле, невозможно, основываясь лишь на впечатлениях, судить о том, движется корабль или вся остальная Вселенная. Здесь проявляется относительность наших знаний. Чтобы установить истину, надо думать, ставить эксперименты, ведущие к объективным фактам, свободным от субъективных ощущений.
Мы прочли этот отрывок из книги Галилея не только для того, чтобы убедиться, что учёные мыслят не формулами, а обычными для всех людей образами. По силе восприятия их воображение близко поэтическому. Однако, почувствовав и поняв гармонию окружающего, они стараются выразить её закономерность не стихами, а языком науки.
«В каждом настоящем учёном скрывается поэт, а в каждом настоящем поэте — учёный, — пишет современный нам немецкий писатель Эрвин Штриттматтер, — и настоящие учёные знают, что их гипотезы суть поэтические представления, а настоящие поэты — что их предчувствия суть недосказанные гипотезы…»
Над высказыванием Галилея не один день и не один месяц просиживали и Ньютон, и Эйнштейн. И столь красочно нарисованная Галилеем картина, понятная и человеку интеллектуального труда, и простому матросу с «корабля Галилея», вылилась в конце концов в чёткую формулировку, в обобщение, понятное и нужное уже только учёным, подхватившим и развившим мысль Галилея.
На языке науки принцип Галилея формулируется так: механические явления происходят одинаково в любых системах, движущихся равномерно и прямолинейно одна относительно другой.
Такая формулировка дала основание для широких обобщений. И вот уже четыре века принцип относительности Галилея служит науке. Он даёт возможность физикам, имеющим в своём распоряжении одну систему (лабораторию или Землю в целом), сделать вывод о поведении тел в другой системе (планетах, звёздах, во Вселенной, на спутниках и ракетах).
Для перехода от одной системы к другой Галилей предложил математические формулы, называемые «преобразованиями Галилея».
Это было начало объективного познания мира. Была найдена точка опоры, «печка», от которой можно было «танцевать» в область расширения человеческих знаний. Найдена, как говорят учёные, система отсчёта, к которой они отныне привязывали свои мысленные эксперименты с мирами, живущими отдельно от Земли.
Ньютон воспользуется этой точкой опоры и расширит рамки применения принципа относительности Галилея. Эйнштейн расширит ньютонов мир, и в обиход физики войдут новые формулы преобразования, позволяющие перейти от ньютоновской физики к эйнштейновской (к теории относительности). И человек получит возможность, опираясь только на свои земные знания, рассчитывать и изучать космические маршруты и твёрдо знать, что ожидает его в далёком космосе.