«Eppur si muove!»

Галилео Галилей – итальянский философ, математик, физик, механик и астроном, оказавший исключительное влияние на науку своего времени. Первым использовал телескоп для научных открытий, которыми стали спутники Юпитера, пятна на Солнце, горы на Луне, и фазы Венеры. Защитник гелиоцентрической системы Коперника и основатель экспериментальной науки.

Галилео Галилей (Galileo Galile) родился 15 февраля 1564 года в городе Пизе, в семье родовитого, но обедневшего дворянина Винченцо Галилея, видного теоретика музыки и лютниста. Полное имя Галилео Галилея: Галилео ди Винченцо Бонайути де Галилей.Представители рода Галилеев упоминаются в документах с XIV века. Несколько его прямых предков были приорами (членами правящего совета) Флорентийской республики, а прапрадед Галилея, известный врач, тоже носивший имя Галилео, в 1445 году был избран главой республики.

В семье Винченцо Галилея и Джулии Амманнати было шестеро детей, но выжить удалось четверым: Галилео (старшему из детей), дочерям Вирджинии, Ливии и младшему сыну Микеланджело, который в дальнейшем тоже приобрел известность как композитор-лютнист.Отец оказал большое влияние на развитие способностей сына. В детские годы Галилей увлекался конструированием механических игрушек, мастерил действующие модели машин, мельниц и кораблей. Как рассказывал впоследствии его ученик Вивиани, Галилей еще в юности отличался редкой наблюдательностью, благодаря которой сделал свое первое важное открытие: наблюдая качания люстры в Пизанском соборе, установил закон изохронности колебаний маятника (независимость периода колебаний от величины отклонения). До 11 лет Галилео жил в Пизе и посещал там школу. Затем семья переехала во Флоренцию. Правящая там династия Медичи была известна широким и постоянным покровительством искусству и наукам.

      О детстве Галилея известно немного. С ранних лет мальчика влекло к искусству; через всю жизнь он пронёс любовь к музыке и рисованию, которыми владел в совершенстве. В зрелые годы лучшие художники Флоренции — Чиголи, Бронзино и др. — советовались с ним о вопросах перспективы и композиции; Чиголи даже утверждал, что именно Галилею он обязан своей славой. По сочинениям Галилея можно сделать также вывод о наличии у него замечательного литературного таланта.

Дальнейшее воспитание Галилео проходило а монастыре Валломброза, где он был принят послушником в монашеский орден. Мальчик очень любил учиться и стал одним из лучших учеников в классе. Он взвешивал возможность стать священником, но отец был против.

В 17-летнем возрасте, по настоянию отца, Галилео занялся чтением сочинений древних математиков - Евклида и Архимеда. Архимед стал его учителем, определившим содержание и стиль его работ.

        Под предлогом тяжёлой болезни глаз отец забрал Галилео из монастыря и в 1581г. он поступает в Пизанский университет. Здесь он изучал медицину, познакомился с физикой Аристотеля, которая показалась ему неубедительной. В университете Галилей посещал также лекции по геометрии (ранее он с математикой был совершенно не знаком) и настолько увлёкся этой наукой, что отец стал опасаться, как бы это не помешало изучению медицины. Свои математические занятия Галилео держал в тайне и, чтобы не расстраивать отца, читая Евклида, обкладывался томами Галена и Гиппократа.

Галилей пробыл студентом неполные три года; за это время он успел основательно ознакомиться с сочинениями античных философов и математиков и заработал среди преподавателей репутацию неукротимого спорщика. Уже тогда он считал себя вправе иметь собственное мнение по всем научным вопросам, не считаясь с традиционными авторитетами.

       Вскоре финансовое положение отца ухудшилось, и он оказался не в состоянии оплачивать далее обучение сына. Просьба освободить Галилея от платы (такое исключение делалось для самых способных студентов) была отклонена. Галилей вернулся во Флоренцию (1585), так и не получив учёной степени. К счастью, он успел обратить на себя внимание несколькими остроумными изобретениями, благодаря чему познакомился с образованным и богатым любителем науки, маркизом Гвидобальдо дель Монте. Маркиз, в отличие от пизанских профессоров, сумел его правильно оценить. Уже тогда дель Монте говорил, что со времени Архимеда мир не видел такого гения, как Галилей. Восхищённый необыкновенным талантом юноши, маркиз стал его другом и покровителем; он представил Галилея тосканскому герцогу Фердинанду I Медичи и ходатайствовал об оплачиваемой научной должности для него.

Четыре года, проведенные здесь, он посвятил занятиям математикой. Результатом этих занятий стало сочинение „Маленькие весы", в котором он описал построенные им гидростатические весы для быстрого определения состава металлических сплавов и геометрические исследования о центрах тяжести телесных фигур.

Эти результаты принесли ему известность среди итальянских математиков. Ученик и первый биограф Галилея Вавиани писал: „В 1583 г., имея около двадцати лет от роду, Галилей находился в Пизе, где, следуя совету отца, изучал философию и медицину. Однажды, находясь в соборе этого города, он, со свойственной ему любознательностью и смекалкой, решил наблюдать за движением люстры, подвешенной к самому верху, не окажется ли продолжительность её размахов, как вдоль больших дуг, так и вдоль средних и малых, одинаковой; ибо ему казалось, что продолжительность прохождения большой дуги может сократиться за счёт большей скорости ...Ипока люстра размеренно двигалась, он сделал грубую прикидку - его обычное выражение - того, как происходит её движение взад и вперёд, с помощью биений собственного пульса…"

Позже, в 1851 году, используя маятник, Ж. Фуко экспериментально доказал суточное вращение Земли вокруг своей оси.

В 1589 году Галилей вернулся в Пизанский университет, теперь уже профессором математики. Там он начал проводить самостоятельные исследования по механике и математике. Правда, жалованье ему назначили минимальное: 60 скудо в год (профессор медицины получал 2000 скудо). В 1590 году Галилей написал трактат «О движении». Коллеги отзывались о Галилее недоброжелательно: «Он не дорожит традициями и издевается над обычаем носить тогу. Лектор, не имеющий учёной степени, затесавшийся в научные ряды благодаря высокой и незаслуженной протекции!».

В 1591 году умер отец, и ответственность за семью перешла к Галилео. В первую очередь он должен был позаботиться о воспитании младшего брата и о приданом двух незамужних сестёр.

Критика Галилео Галилеем физических представлений Аристотеля восстановила против него многочисленных сторонников древнегреческого ученого. Не без помощи влиятельного покровителя в 1592 году Галилей получил место в престижном и богатом Падуанском университете (Венецианская республика), где преподавал астрономию, механику и математику. По рекомендательному письму венецианского дожа университету можно судить о том, что научный авторитет Галилея уже в эти годы был чрезвычайно высок. В Падуе он прожил восемнадцать лет. Этот период Галилей считал самым счастливым в своей жизни.

     Падуя была местом службы, а «отдохнуть сердцем» он часто ездил в Венецию. Там, в кругу друзей он находил ту духовную обстановку, в которой очень нуждался. Этот город привлекал Галилео ещё и тем, что в нём жила очаровательная Марина Гамба, пленившая его сердце. Здесь он обрёл семью, связав свою судьбу с Мариной Гамба, которая родила ему в гражданском браке двух дочерей: Вирджинию (1600) и Ливию (1601); в 1606г. родился сын Винченцо, названный в честь отца Галилео. Позже, в 1619 году, Галилей официально узаконил сына.

К сожалению, после долгих лет совместной жизни супруги расстались. В последующие годы Галилей жил один, изредка встречаясь со своими детьми. Повзрослев, его дочери постриглись в монахини, а сын не особенно радовал отца: учился кое-как, был упрям и думал только о развлечениях. Единственным преданным Галилею человеком была старшая дочь Вирджиния.

           С годами давний недуг всё чаще напоминал Галилею о себе. Галилео заболел внезапно, ещё в 30-летнем возрасте. В один из жарких летних дней по приглашению друзей он приехал погостить на богатую виллу. Хозяева предоставили ему комнату, в которой всегда царила приятная прохлада. Секрет был в том, что в полу был люк, который вёл в заброшенные каменоломни. Для гостей, отдыхавших в этой комнате, всё окончилось трагически: один из гостей умер через несколько дней, другой потерял слух и тоже вскоре умер, а Галилей тяжело заболел. Возможно, воздушные испарения из шахт были ядовиты. Острейшее воспаление суставов у Галилея оказалось неизлечимым, и он до конца жизни нёс этот тяжкий крест. Мучительные боли периодически на несколько недель, а то и месяцев укладывали его в постель. Едва недуг отступал, Галилей возвращался к своим исследованиям, опытам.

Сохранился написанный им в это время „Диалог о движении”, направленный против Аристотеля. Впоследствии Галилей признал часть выводов в этой работе ошибочными.

Вскоре он стал самым знаменитым профессором в Падуе. Студенты толпами стремились на его лекции, венецианское правительство непрестанно поручало Галилею разработку разного рода технических устройств, с ним активно переписываются молодой Кеплер и другие научные авторитеты того времени.

В эти годы он написал трактат «Механика», который вызвал некоторый интерес и был переиздан во французском переводе. В ранних работах, а также в переписке, Галилей дал первый набросок новой общей теории падения тел и движения маятника.

            Поводом к новому этапу в научных исследованиях Галилея послужило появление в 1604 году новой звезды, называемой сейчас сверхновой Кеплера. Это пробуждает всеобщий интерес к астрономии, и Галилей выступает с циклом частных лекций. Узнав об изобретении в Голландии зрительной трубы, Галилей в 1609 году конструирует собственноручно первый телескоп и направляет его в небо. Увиденное Галилеем было настолько поразительно, что даже многие годы спустя находились люди, которые отказывались поверить в его открытия и утверждали, что это иллюзия или наваждение. Галилей открыл горы на Луне, Млечный путь распался на отдельные звёзды, но особенно поразили современников обнаруженные им 4 спутника Юпитера (1610). В честь четырёх сыновей своего покойного покровителя Фердинанда Медичи (умершего в 1609 году), Галилей назвал эти спутники «Медичийскими звёздами». Сейчас они носят более подходящее название «галилеевых спутников».

Свои первые открытия с телескопом Галилей описал в сочинении «Звёздный вестник», изданном во Флоренции в 1610 году. Книга имела сенсационный успех по всей Европе, даже коронованные особы спешили заказать себе телескоп. Несколько телескопов Галилей подарил Венецианскому сенату, который в знак благодарности назначил его пожизненным профессором с окладом 1000 флоринов. В сентябре 1610 года телескопом обзавёлся Кеплер, а в декабре открытия Галилея подтвердил влиятельный римский астроном Клавиус. Наступает всеобщее признание. Галилей становится самым знаменитым учёным Европы, в его честь сочиняются оды, где он сравнивается с Колумбом. Французский король Генрих IV 20 апреля 1610 года, незадолго до своей гибели, просил Галилея открыть и для него какую-нибудь звезду.

Были, однако, и недовольные. Астроном ФранческоСицци выпустил памфлет, где заявил, что семь — совершенное число, и даже в голове человека семь отверстий, так что планет может быть только семь, а открытия Галилея — иллюзия. Протестовали также астрологи и врачи, жалуясь на то, что появление новых небесных светил «губительно для астрологии и большей части медицины», так как все привычные астрологические методы «окажутся до основания разрушенными».

Общеевропейская слава и нужда в деньгах толкнули Галилея на губительный, как позже оказалось, шаг: в 1610 году он покидает спокойную Венецию, где он был недоступен для инквизиции, и перебирается во Флоренцию. Галилей получил должность придворного "философа и первого математика" великого герцога. Герцог Козимо II Медичи, сын Фердинанда, обещал Галилею почётное и доходное место советника при тосканском дворе. Обещание он сдержал, что позволило Галилею решить проблему огромных долгов, накопившихся после выдачи замуж двух его сестёр.

Обязанности Галилея при дворе герцога Козимо II были необременительны — обучение сыновей тосканского герцога и участие в некоторых делах как советника и представителя герцога. Формально он был также зачислен профессором Пизанского университета, но освобождён от утомительной обязанности чтения лекций.

Галилей продолжает научные исследования и открывает фазы Венеры. Долгие наблюдения позволили ему сделать вывод, что Венера вращается не вокруг Земли, как полагал Птолемей, а вокруг Солнца. Из открытия фаз Венеры следовал ещё один важный вывод: Венера не светится собственным светом, а лишь отражает свет Солнца. Следовательно, планеты, как и Земля, по своей природе темны. Это открытие позволило решить величайший спор в истории астрономии.

Наблюдая солнечные пятна, Галилей обнаружил, что они перемещаются по солнечной поверхности, и сделал вывод, что Солнце вращается вокруг своей оси. После этого уже легко стало допустить, что вращение вокруг оси свойственно всем небесным телам, а не только Земле. Свои достижения (а зачастую и свой приоритет) Галилей зачастую излагал в задиристо-полемическом стиле, чем нажил немало новых врагов (в частности, среди иезуитов).

В 1611 году Галилей, в ореоле своей славы, решил отправиться в Рим, надеясь убедить Папу, что коперниканство вполне совместимо с католицизмом. Он был хорошо принят, 25 апреля избран шестым членом научной «Академии деи Линчеи» (с тех пор он подписывался на своих работах именем «Галилео Линчео»), познакомился с Папой Павлом V, влиятельными кардиналами. Продемонстрировал им свой телескоп, пояснения давал осторожно и осмотрительно. Кардиналы создали целую комиссию для выяснения вопроса, не грешно ли смотреть на небо в трубу, но пришли к выводу, что это позволительно.

Осмелев, Галилей в письме к своему ученику аббату Кастелли (1613) заявил, что Священное Писание относится только к спасению души и в научных вопросах не авторитетно: «ни одно изречение Писания не имеет такой принудительной силы, какую имеет любое явление природы». Более того, он опубликовал это письмо, чем вызвал появление доносов в инквизицию. В том же 1613 году Галилей выпустил книгу «Письма о солнечных пятнах», в которой открыто высказался в пользу системы Коперника. 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. 25 февраля 1615 года римская инквизиция начала первое дело против Галилея по обвинению в ереси. Последней ошибкой Галилея стал призыв к Риму высказать своё отношение к коперниканству (1615).

5 марта 1616 года Рим официально определяет гелиоцентризм как опасную ересь, Папа Павел V утвердил это решение. Книга Коперника была включена в Индекс запрещённых книг «до её исправления». С декабря 1615 по март 1616 года Галилей в Риме безуспешно пытался повернуть дело в иную сторону. Он смог добиться только заверений, что лично ему ничего не грозит, однако впредь всякая поддержка «коперниканской ереси» должна быть прекращена.

Церковный запрет гелиоцентризма, в истинности которого Галилей был убеждён, был неприемлем для учёного. Он вернулся во Флоренцию и стал размышлять, как, формально не нарушая запрета, продолжать защиту истины. В конце концов он решил издать книгу, содержащую нейтральное обсуждение разных точек зрения. Он писал эту книгу 16 лет, собирая материалы, оттачивая аргументы и выжидая благоприятного момента.

В 1623 году новым Папой стал Урбан VIII, давний знакомый и друг Галилея. В апреле 1624 года Галилей поехал в Рим, надеясь добиться отмены эдикта 1616-го года. Он был принят со всеми почестями, награждён подарками и лестными словами, однако в главном вопросе ничего не добился. Эдикт был отменён только два столетия спустя, в 1818 году. Урбан VIII особо похвалил книгу «Пробирных дел мастер» и запретил иезуитам продолжать полемику с Галилеем.

В 1628 году великим герцогом Тосканы стал 18-летний Фердинанд II, воспитанник Галилея; его отец Козимо II умер семью годами раньше. Новый герцог сохранил тёплые отношения с учёным, гордился им и всячески помогал.

Старшая дочь Галилея, Вирджиния, в монашестве принявшей имя Мария-Челеста, жила во францисканском монастыре в Арчетри, близ Флоренции. Монастырь, как положено у францисканцев, был бедный, отец часто посылал дочери продукты и цветы, взамен дочь готовила ему варенье, чинила одежду, копировала документы. Вторая дочь, Ливия, жила в том же монастыре, но часто болела. В 1629 году Винченцо, сын Галилея, женился и поселился у отца. В следующем году у Галилея появился внук, названный в его честь. Вскоре, однако, встревоженный очередной эпидемией чумы, Винченцо с семьёй уезжают. Галилей обдумывает план переселиться в Арчетри, поближе к любимой дочери; этот замысел осуществился в сентябре 1631 года.

В марте 1630 года книга «Диалог о двух главнейших системах мира — птолемеевой и коперниковой», итог почти 30-летней работы, в основном была завершена, и Галилей, решив, что момент для её выхода благоприятен, предоставляет тогдашнюю версию своему другу, папскому цензору Риккарди. Почти год он ждёт его решения, затем решает пойти на хитрость. Он добавляет к книге предисловие, где объявляет своей целью развенчание коперниканства и передаёт книгу тосканской цензуре, причём, по некоторым сведениям, в неполном и смягчённом виде. Получив положительный отзыв, он пересылает его в Рим. Летом 1631 года он получает долгожданное разрешение. В начале 1632 года «Диалог» вышел в свет.