21
С. Гиндикин
Медичейские звезды
Молодость Галилея была безразделно отдана механике. Более двадцати лет он целенаправленно щелк к намеченной еще в юности цели: постчь законы естественных движений. Очень рано (по свидетельству Вивиани) он открыл изхронность качанный математического мятника. К 1604 г. Галилей знал закон изменения пути при свободном падении, но еще был ознакомен противоречиями с фактами, казавшимся несомненными (письмо к Сарпи). Наконец, к 1609—10 гг. результаты исследования свободного падения и движения брошенных тел были доведены до полной ясности*). Оста-
валось только записать их; Галилей приступает к работе над всеобъемлюшим темуаром, но постепенно удаляет ему все меньше времени, пока вообще не прерывает работу на…30 лет. Что же происходит?
«Новые очки». Рассказывая о жизни великих людей, передко приходится обращать внимание на дела житейские. Более высокое желание было одной из причины переезда Галилея из Пизы в Падую. Здесь его материальное положение становится более важным. Первоначальное желание в 180 флоринов, хотя и медленно, увеличалось; дополнительный доход давали молодые аристократы, с которых Галилей занимался отделно и которые часто жили в его доме. Однако тяжельим грузом легла на плечи Галилея выплата приданного естерам; да и его собственная семья росла и требовала все больше средств. В 1609 г. Галилей был ознакомен очередными переговорами об увеличении жа-loванья. Скупую и практичную
*) О работах Галилея по механике рассказывавось в статье «История о том, как Галилей открыл законы движения» («Квант», 1980, № 1).
22
синьорию Венецанской ресурсыми могло раскошельть какое-нибудь изобретение, имеющее несомненное практическое применение.
…В 1608 г. в Голландии появились зрительные трубы, позволяющие разгладывать отдельные предметы; их называли иногда «новыми очками». Еще Леонардо да Винчиговорил об очках, позволяющих видеть Луну большей; Роджер Бэконговорил об очках, делаюших человека размером с гору. Чест изобретения осправали мастероптики Липперсгей и Андриансен.
К середине года трубы появились в Париже. Тогда же какой-то чужестранец пытался prodать зрительную трубу Венецанской ресурсы, не даваясь в подробности по поводу ее происхождения. Паоло Сарпи, друг Галилея, дал отрицательный отзыв о возможности использования зрительной трубы «на войне, на суше и на море». Первые трубы были еще очень несовершенны.
Галилей услышал о трубах, когда находился в Венеции. «Узнать об этом, я вернулся в Падую, где тогда проживал, и начал размышлять над задачей. В первую же ночь после моого возврашения я ее решил, а на следующий день изготовил инструмент, о котором и сообщил в Венецию тем же самым друзьям, с которых предшествующей день я рассуждал об этом предмете. Тотчас же я принялся за изготовление другого, более совершенного инструмента, который шесть дней спустя приезвел в Венецию». В «Звездном вестинике» Галилей описвал ситуацию еще более торжественных образом: «…не жалей ни труда, ни средства, я достиг того, что изготовил инструмент настолько совершенный, что при взгляде через него предметы казались почти в тысячу раз крупнее и более чем в тридцать раз ближе, чем видимые естественным образом. Совсем излише было бы перечисленное того, насолько удобны такие инструменты как на суше, так и море».
На самом деле характерistikи труб были более скромными. Первая труба Галилея давала трехкратное увеличение, а труба, приезенная в Венецию, — восьмикратное. Галилей решил при помощи своего совершенной трубы сnickать расположение членов синьории (быть может, это была идея Сарпи). 21 августа смыли уважаемые люди Венеции рассматривали с колокольни собора Св. Марка отделенные кварталы города, а 24 августа Галилей торжественно передал свою трубу в дар Венеции. Галилей не скупился на рекламу своего подарка. В последни dosку Венеции Леонардо Донаго он говорит, что извлек идею прибора «из наиболее сокровенных сообщений о перспективе».
Потом много говорили, что Галилей присоволл себе чужое изобретение (об этом идет речь в пьесе Бреxtа «Жизнь Галилея»). Сам Галилей, по крайней мере в публикациях, всегда признавал, что построл свой трубу, услышав об изобретении голландцев (но не имея подробной информации и не видя «фламандской перспективы»). Позднее он подчеркивал оригинальную своего пути. «Теперь мы достоверно знаем, что голландец — изобретатель телефона был простым мастером, изготовлявшим обыкновенные очки. Слушайо перебирая стекла разных сортов, он взглянул сразу через стекла, одно выпукло, другое вогнутое, находившееся на разных расстояниях от глаза… и таким образом открыл инструмент. Я же, движимый вышепитнуть извлечением, нашел инструмент путем рассуждения.»
Можно сказать, что Галилей продомонстрировал превосходство теории над практикой. Многие годыникто не мог создать трубы, сравниной по возможности с трубами Галилея (из-за этого, в частиности, не получали подвергения астрономическе наблюдения Галилея).
Труба Галилея выполнила свое назначение: ему было назначено пожизненное годовое желание в тысячу флоринов, невиданное для математика. Галилей должен быть изготовить 12 труб для синьории, аникому больше труб не предоставлять.
«Звездный вестиник». Вскоре Галилей имел труб с 20-кратным увеличением.
23
чением, а потом он «оставив дела земные… образился к небесным».
В конце 1609 г. Галилей рассматривает через труду Луну и обнаруживает, что «поверхность Луны не гладкая и неровная и не в совершенстве сферическая, как полагал в отношении ее цельй легиной философов, а, напротив того, неровная, шероховатая, испрешная углублениями и возвышенностими, наполобие поверхности Земли». Кроме того, Галилей обращает внимание на пепельный свет на части Луны, не освещенной Солнцем. Он считает этот свет «отблеском Земли».
Позднее оказалось, что в то же время наалины наблюдая небесных тел при помощи телескопа английин Харриот и его ученик Лоуэр (их наблюдая не были известны современникам). Лоуэр писал в письме учителью, что Луна наполнила ему пирог с варенем, испеченный его кухаркой на прошлой неделе. О пепельном свете на Луне говорили уже Леонардо да Винчи и Местлин, учитель Кеплера.
Затем перед глазами Галилей Млечный Путь распался на отдельные звезды: «все споры, в течение веков мучившие философов, умолкли сами собой благодарная наглядости и оченьности… Млечный Путь представляет собой не что иное, как скопление бесчисленного множества звезд, как бы расположенных в куахах…»
Наконец, 7 января 1610 г. Галилей направил труду в сторону Юптера. Вблизи Юптера он обнаружил три звезды. Он не comневался, что видит обычные «неподвижные» звезды, но что-то привлекло его приставное внимание. На следующую ночь, Галилей, «водимый неизвестно какой судьбой», вновь рассматривает Юптер. Он имел все основания неожалеть! Он вновь увидел знакомые звезды, но… их положение относительно Юптера изменилось: вчера они располагались по разные стороны Юптера, а сегодня — все были по одному сторону. Пока еще можно продолжать считать звезды неподвижными, а изменение их взаимного положения объяснить движением Юптера. 9 января «небо со всех стороны было обложено тучами». 10 и 11 января Галилей нашел только две из трех звезд. 13 января…появились четырёх!
Зреет новое решение: эти звезды перемещаются относительно Юптера, это его спутники — луны, и их исчезновение объясняется их затмением. К концу месяца, «переход от ошибения загадки к чувству восхшения», Галилей абсолютино уверяетсь в этом. Он пишет флорентийскому министру Винте: «наибольшим из всех чудес представляется то, что я открыл четырые новые планеты и наблюдаяемые им их собственные движения и различия в их движениях относительно друг друга и относительно движений других звезд. Эти новые планеты движутся вокруг большой звезды таким же образом, как Венера и Меркурий и, возможно, другие известные планеты движутся вокруг сокруг Солнца».
Do 2 марта Галилей наблюдает за спутниками Юптера, пользовая каждой безоблачной ночь, а уже 12 марта выходит его знаментий «Звездный весник, возвезащий великие и очень удивительные зрелища и предлагающий на рассмотрение каждойому, в особенности же философам и астрономам, то, что Галилео Галилей, флорентийский патриций, Государственный математик Падуанской гипназии, наблюдая с помощью подзорной трубы, недавно им изобретенной, на поверхности Луны, среди бесчисленных неподвижных звезд, в Млечном Пути, туманных звездах и преждевшего всего на четырёх планетах, врашающся вокруг звезд Юптера на нединаковых расстояниях с неравными перiodами и с удивительной быстротой».
А дальше… На все сказанное выше наложились дела житейские. Оказалось, что желавшие прибавят только через год, а кроме того, Галилей стали очень тяготить преподавательские обязанности. Он начинает думать о переезде во Флорентию. Только умер герцог Фердинандо Медчини, и на простолвил Козимо ПМ Медчини, бышший ученик Галилея. Покровительство гер-
24
цога может быть незаменимым при решении многих проблем…
А пока Галилей предлагает через Винту называть спутники Юптера в честь Козимо Медицин Космейскими или Медицинских звездами. Был выбран второй вариант. Количество спутников удочно совпадало с тем, что у Козимо было три брата. «Звездный вектик» посвязывается Козимо Медицин: «Называя новые звезды, открытие мной, величаим именем рода Медицин, я сознаю, что если преждевшие в звездный мир служило для прославления богат и властелинов, то в данном случае, наоборот, величаовое имя Медицин обеспечит бессмертное воспоминание об этих звездах.» Потом все четыре спутника получили собственные имена (Ио, Европа, Ганимед, Каллисто), а чтобы отличить их от открытых позднее спутников Юптера*), их будут называть галилеевыми.
На пасхальные канкулы Галилей отправился во Флоренцию. Он взет с собой трубу, чтобы герцог мог сам увидеть «свой» звезды. Галилей окружен почетом, в его честь должны быть выбита медаль с изображением Медицинских звезд, вчера договаривался об условиях переезда, лишь утончяется навание должнысти Галилея. Государю приятно увековечение своего имя на небе, никак из царственных особ не может похвастаться этим. 14 мая Галилей получает из Франции письмо от 20 апреля, в котором его просит «открыть возможность скорей какое-либо небесное тело, которое могло бы быть дан им его величества». Речь идет о Генрихе IV. Уточняется, что звезду следует назвать «именем Генриха без добавления Бурбон». Оказалось, что автор письма не зря торопил Галилея: пока шло письмо, «сопутствующий счастем государя» был убит.
А тем временем начали упорно распространять слухи, что «подаренные» герцогу звезды — плод фантации Галилея или порождение
- В настоящее время известно 16 спутников Юптера (три последних были открыты во время полета американских автоматических станций «Вояджер»).
25
Иоганн Кеплер
Юпитера, Марса и Венеры; Меркурий же, самый последний из окружения Солнца, настолько погружен в его лучи, что в нем Кеплер до сих пор не мог заметить чего-нибудь подобного». Кеплер повсюду ищет числовые закономерности! Затем он думает о том, что речь может идти о планетах, врашающся около «неповивжных звезд», а не Солнца. Вспоминает бесчисленные миры Джорданов Бруно и уже думает «о возможности после этого начала сделать открытия там еще бесчисленного множества новых планет».
Тем временем император Рудольф II (Кеплер был императорским астрономом) получает «Звездный весник». Кеплер безоговорочно доверяет сообщению Галилея: «Может быть, я показусь сликом смелым, если так легко поверю твоим утверждениям, не подкрепившись никаким собственным опитом. Но почему же мне не верить ученейшем математике, о правote которого свидетельствует самый силь его сухдейний, который далек от существии и для стяжания общего признания не будет говорить, что видел то, чего на самом деле не видел, не колеблясь из любви к истине противоречить распространеннойшим меняям». Кеплер указывает Галилею на ряд предшественников (Местлинговорил о пепельном свете Лунны, Порто предсказывал возможность создания критейной группы). Кеплер найдется, что Солнце ярче неподвижных звезд, и ему хочеется верить в исключительность нашего мира: «наш мир не принадлежит к простому стаду других бесконечных». Нет предела фантазия Кеплара: «не будет непохожим на истину предположение, что не только на Лунне, но и на Юпитере имеются жители… Дай корабли или приспособь паруса к небесному воздуху, и найдуться люди, которые не побояться и такой общирости».
Самого Кеплара, разумеется, волнуют закономерности в распределенении числа спутников у планет: «Лучше я пожелаю, чтобы у меня была готова критейная труда, с которой я обогнал бы тебя в открытии двух (так, мне кажется, требуется пропорция) спутников Марса и шести или восемми Сатурновых, к которым, может быть, прибавится один-другой вокруг Венеры и Меркурия». (Кеплер не знал, оставиться ему на арфметической или геометрической прогрессии!)
Маджини пытается привлечь Кеплара на свою сторону. Кеплер поналу неумолим: «Мы оба коперники — свой своему радуетя». Но Маджини не унимается. У него цель — «этих четырех новых прислушников Юпитера изгнать и уничтожить». Серийо памфлетов против Галилея открыл в мае 1610 г. Мартин Горкий, астроном из окружения Маджини. В его «Кратчайшем странстипе против «Звездного весника» спутники Юпитера объявлялись оптическим обманом. Кеплер не постоянен в своей отношении к Горскому. В письме к Галилею это сочинение называется наглым, он «удивляется держости этого юнца». Самому Горскому Кеплер пшет: «неудивляюсь и не обвиню тебя; мнення философствующих должны свободными».
Кеплара начало волновать от-
26
Антоний Маджин
сустные подвержdenий. Он сам все еще не имел подходящей трубы. Из Болоньи пришло заключение университета, что в собственную трубу Галилея звезды не видны (инсценировка Маджин). В августа обеспокoenный Кеплер пшет Галилю: «Я не могу скрыть от тебя, что в Прагу приходят письма многохитальных иллянцев, что при помощи твоей зрительной трубы нельзя видеть эти планеты… Позтому я прошу тебя, Галилей, чтобы ты возможно скорее привед некоторые свидетелей… На тебе одном лежит все доказательство истинности наблюдания». К счастью, император Рудольф II, известный не только своим приидами, но и любвию к наукам, воспламал страстью к зрительным трубам. Наконец, в Праге появился достаточно совершенная труба, и в сентября трубки Юпiterа. Участники наблюдания независимо зарисовали положения звезд и рисунки совпали. «Ты победил, Галилеанин!» — воскликнул Кеплер.
В сентября Юпiterа Юпiterа видел Сантини в Венецин, а в декабре пришло особенно радостное известие: спутники наблюдаал Клавий.
Правда, он еще не был уверен, планеты это или нет. В сентября Юпiter переехал во Флоренцию. Он вступает в переписку с Клавием (находясь в Венецинской республике, переписывать с изучатами было нельзя). «Вопросу Вы, Ваша милость, заслуживаете великой пожавы, поскольку Вы первый, кто это наблюдается» — пишет Юпiter Клавий. Наше Галилей путь и к сердцу Маджин. Он рекомендувал его работы по зажигательным стеклам герцогу, способствовал получению освободившейся кафедры в Падуе (Маджин претензовал на это место еще когда Юпiter переезжал в Падую из Пизы). Осторожный Маджин положительно отзывается о свидетельстве Сантини. На большее расччитывать не приходилось.
Год великих открытий. 1610 год, начавшийся открытием спутников Юпiterа, был необчайно счастливым для Галиля-астроома: почти все свои замечательные астрономические наблюдения он сделал именно в этом году. 25 июля Галилей снова наблюдается «Юпiterа утром на Востоке вместе с его свитой». После этого он обнаружил «еще другое необчайное чудо». Он сообщает о своей открытии во Флоренцию, просядает его в тайне до публикации: «Звезда Сатурна не является одной только, но состоит из трех, которые как бы касаются друг друга, но между собой не движутся и не меняются…, причем средняя из них примерно в три раза больше, чем две боковые; и они расположены в такой форме».
Кеплеру Галилей посылает защищенный в виде анграммы фразу: «Высочайшую планету тройного наблюдаемого». Позднее Галилей писал: «Я нашел целый двор у Юпiterа и двух прислушников у старика [Сатурна — С. Г.], они его поддерживают и никогда не отскакивают от его боков».
Пять месяцев не раскрывал Галилей своей тайны. Кеплер и Рудольф II не терплось узнать разадку, строились самые невероятные предположения. «Удовлетвори как можно быстрее наше страсти жела-
27
Христоф Клавий
ние узнать, в чем состоит твое новое открытие. Не существует человека, который ты мог бы описать как соррника». Галилей раскрыл тайну, добавив, что в более слабую труду Сатурн наполниет маслину. Открытие Галилея впервые упоминается в печати в предисловии к «Диоптрике» Кеплера, которая была опубликована в 1611 г.
Через два года Сатурн неожиданно перестал быть тройным. Галилей связал это с движением Сатурна вокруг Солнца и предсказал, что скоро его снова можно будет наблюдать в виде трех звезд. Предсказание события, но тайны Сатурна Галилей не разгадал. Тайна раскрылась, когда в 1655 г. Гюйгенс, рассматривая Сатурн в телефопс с 92-кратным увеличением, обнаружил, что Сатурн окружен колцом, которое при меняшем увеличении казалось боковым звездами. Колцо становится незаметным, когда к земному наблюданию оно обращено ребром. Это редкое явление и посчастливилось наблюдать Галилей. Такова была эволюция критических в печатлении от Сатурна по мере усления телефопов: от маслины до шара, окруженного колцом. Гюйгенс открыл также самый большой спутник Сатурна — Титан.
Вскоре после того как было послано письмо Кеплеру с разгадкой анаграммы, появились новости и других планетах. Галилей давно пристальное наблюдал за Венерой. С Венерой и Меркурием было много хлопот и у сторонников Птолемея, и у сторонников Коперника. Первые не могли договориться, где помещаются их «сферы» — внутри «сферы» Солнца или вне ее. Для сторонников Коперника было ясно, что если эти планеты являются темными телами, то, поскольку они располагаются между Солнцем и Землей, временами должны наблюдаться неполные дискки планет (явление, подобное фазам Луны). Это проблемы не возникнет, если предполагается что планеты светят собственным светом (по-видимому, так думал Кеплер) или что они произрачны (эта возможность серверно обсуждалась).
Об этой проблемы напоминает Кастелли в письме Галилю от 5 декабря 1610 г. «Поскольку (как я верю) правильно положение Коперника, что Венера врашает вокруг Солнца,— пишет Кастелли,— то ясно необходимость того, чтобы она наблюдалась нами иногда рогатой, иногда же нет…, если, однako, неольшая величина рогов и испускание лучей не мешает нам построению наблюдаться эти различия». Но вред ли Галилей нуждался в этом напоминании. Уже 10 декабря он отправляет в Прагу Кеплеру через токанского посла Джулиано Медичи шифрованное сообщение об открытии фазы Венеры с сопровожденным письмом: «Я посылю Вам шифрованное сообщение о еще одном моем необучном наблюдании, которое приводит к разрешению важнейших споров встроенном и которое содержит важнейший аргумент в ползу пифогорейской и коперниканской системы». Кеплеру, как всегда, не терпится узнать разгадку.
Но первым, кому Галилей раскрыл свою тайну, был Клавий. Гали-
28
лей только что получил от Клавия известие, что астрономы Римской коллеги наблюдали и спутники Юптера, и удлиненную форму Сатурна. Поддержка Римской коллеги играла особую роль в планах Галилея, и он спешит удивить Клавия своим новым открытием. Галилей описывает свои наблюдания над Венерой после «ее вечернего появления», рассказывает о том, как неожиданное ее круглая форма стала искажаться со стороны, обращенной к Солнцу, пока Венера не стала напоминать получку; потом она «стала заметно рогатой»; предсказывает, какую форму будет принять Венера, когда она будет наблюдаться в виде утренней звезды. И вот вывод: «Так вот, синьор мои, выясняется, как Венера (и несомненно, что то же самое сделает и Меркурий) движется вокруг Солнца, являющегося вне всякого сомнения центром набольших образцений всех планет. Кроме того, мы уверены, что эти планеты сами по себе являются темными и блескят только освещенные Солнцем, чего, как я думаю, не произходит с неподвижными звездами по некоторым моим наблюданиям». У Клавия не должно было оставаться сомнений в том, куда клонит Галилей.
Так закончился для Галилея год его великих астрономических открытий.
Галилей и в дальнейшем не прекрашал астрономические наблюдания. Но никака уже не будет он уделять столько времени совершенствования телесопа, и никака тайны мирадания не будет открыться ему так, как в этот замечательный 1610 год! Достинжения Галилея были столвки, что пройдет не менее полувека, прежде чем в наблюдаительной астрономии появятся открытия, сравнимые с открытиями Галилея (Гюйгенс, Кассини).
А пока Галилея начинают волновать другие проблемы, и для решения этих проблем ему важно поехать в Рим.
Покорение Рима. Галилей прибил в Рим 29 марта 1611 г.; он прибил как лицо, пользовается особым винманем токанского герцога (в герцогских носилках, остановился в римском дворце Medичи). Любезно приняли Галилея четыре астронома Римской коллеги — Клавий, Гринберг, Малькотий, Лембол. Галилей узнал, что отцы-neзуиты систематически наблюдают в трубы Медичские звезды, пытаются определить их периоды. 21 апреля один из руководителей Свяшенной службы кардиал Роберт Белармино посылает им официальный запрос «о новых небесных наблюдающих одного выдающегося математика» (имя не указано) относительно Млечного Пути, Сатурна, Луны, спутников Юптера. 24 апреля был получен ответ, в основном подтверждении наблюдания Галилея.
14 апреля Галилей становится пятым членом Академии Линчеев (рысбеглазых), основанной вASEд Федерацию Чези, маркизом Монтичелли. Эта Академия ставила своей целью свободное, не связанное никакими рамках изучение природы. Чези писал Галилю: «Те же, кого мы прием, не будет рабами ни. Аристотеля, ни какого-нибудь другого философа, а любыми благородного и свободного образца мыслей в исследовании природы». Телер Балилей ставит на своих работах имя Галилю Линчео.
На вершине Яникульского холода состоялась демонстрация удивительных труб Галилея (Чези предложил назвать ее телесопом).
Галилей чистует Римская коллеги. Dokлад, получивший название «Звездный вестник Римской коллеги», читает Одо Малькот. Он называет Галилей «самым знаменитым и счастливым им из живущих ныне астрономов». Кардиал дель Монтил писал герцогу: «Галилей в дни, когда был в Риме, доставил много удовлетворения и, думало, получил его сам, либо имел возможность столхого демонстрировать свои открытия, что все достойные и сведшие люди этого города признали их только достовернейшим и действительными. Если мы жили теперь веспублике Древнего Рима, то я убеждан, что ему бы возникли статую на Капитолии, дабы по-