Читать книгу Космология вечером у камина - В. А. Березин, Ю. Н. Ерошенко - Страница 6

Галилео Галилей появился на свет в 1564 году в славном городе Пиза. К его рождению многое было готово. Уже вышла из печати книга Николая Коперника. Уже была знаменитая башня, которая начала падать еще в процессе возведения, но, тем не менее (как будто специально) была достроена.

Нет нужды пересказывать здесь биографию Галилея. Но необходимо отметить, что это был богато одаренный юноша: музыка, рисование, а из чтения его (будущих) книг ясно, что имелся еще и литературный талант. В 17 лет он поступил в Пизанский университет на медицинское отделение (по настоянию отца), но страстно увлекся математикой, которую до того совершенно не знал. В университете Галилей прослыл неукротимым спорщиком. И, возможно, именно там он познакомился с гелиоцентрической теорией Коперника. Через 3 года Галилей вынужден был покинуть университет из-за финансовых трудностей в семье. Но, по счастью, он уже был знаком с образованнейшим, богатым и влиятельным любителем науки маркизом Гвидомальдо дель Монте, который обеспечил и его дальнейшую учебу, и, впоследствии, место профессора в этом же университете. Дело здесь в том, что юноша уже прославился остроумным изобретением гидростатических весов, что позволило маркизу написать: «Со времен Архимеда мир не видел такого гения, как Галилей». Но нас интересуют научные достижения.

Пизанская башня в настоящее время. Перед ней один из авторов книги.

Галилео Галилей по праву считается родоначальником экспериментальной физики (и, вообще, экспериментальной науки). Своими опытами по скатыванию тел по скользкой наклонной плоскости (проделанные в бытность им профессором Падуанского университета) он доказал несостоятельность утверждения Аристотеля о естественности состояния покоя, открыв тем самым закон инерции, обосновав в своих «Диалогах» этот закон еще и мысленными экспериментами. Ныне он знаком всем как 1-й закон Ньютона.

Галилео Галилей по праву считается родоначальником теоретической физики, применив математику для расчетов различных движений. Он первым произвел полный анализ движения тела, брошенного под углом к горизонту в однородном поле тяжести и доказал, что его траектория – парабола. Для этого ему пришлось предположить, что такое движение можно рассматривать как составное, т.е., как суперпозицию горизонтального движения по инерции с постоянной скоростью и равноускоренного движения по вертикали. Этот принцип суперпозиции был впоследствии использован Ньютоном при формулировке 2-го закона: скорость есть вектор, ускорение есть вектор, сила (как причина ускорения) есть вектор.

Галилео Галилей по праву считается родоначальником гравитационной науки. Бросая различные тела с наклонной Пизанской башни (а, может, он и не бросал, но легенда так хороша!), он показал, что все тела падают почти одинаковое время (небольшое отличие связано с сопротивлением воздуха). Тем самым, он установил, фактически, пропорциональность гравитационной и инертной масс, что потом получило название «принцип эквивалентности» и легло в основу общей теории относительности (релятивистской гравитации), созданной Эйнштейном.

Все эти принципиальные открытия Галилея оказались чрезвычайно важными для создания величественного здания механики, а следом за ней и всей теоретической физики, включая, разумеется, и все теоретические космологические модели. Уже этого было бы достаточно для любого ученого. Но одно из его деяний имеет к астрономии и космологии самое непосредственное отношение. Это – ТЕЛЕСКОП. Галилей не был изобретателем телескопа, они уже были известны, назывались «голландскими трубами» и использовались для подглядывания в окна. Но он оказался первым, кто направил телескоп в небо, закрепив его на треноге, (возможно, лишь одним из первых, но точно первым, кто об этом написал и опубликовал (!) результаты наблюдений). А результаты, по тем временам, были потрясающими. Это и обнаружение гор и кратеров на Луне, пятен на Солнце, доказательство вращения Солнца вокруг своей оси, и фазы Венеры. Но для нашей темы – космологии (все еще = астрономии) – важны три из них. Первое: диски планет увеличиваются при наблюдении во все более мощные телескопы, а вот диски звезд – нет. Что, кстати, не объясняет мерцание звезд, но объясняет немерцание планет. Вывод Галилея: планеты находятся гораздо ближе, чем звезды, последние же он, следуя логике гелиоцентрической системы мира, удаляет «на бесконечность», как и Аристарх Самосский. Но в геоцентрической модели звезды могут безмятежно продолжать существовать в качестве «божественных светильников», не подчиняясь никаким земным законам. А вот второе «космологическое» открытие завзятым геоцентристам объяснить уже гораздо труднее. Галилей обнаружил, что Млечный путь состоит из множества звезд. А это уже – структура, и потому нелегко представить, зачем нужно было ее создавать для «божьих светильников». Третье, и, на наш взгляд, самое главное – открытие четырех спутников Юпитера, известных нам сейчас под именами Ио, Каллисто, Европа и Ганимед. Это было не просто: подошел к телескопу и… далее, как Юлий Цезарь, Veni, Vidi, Vici («пришел, увидел, победил»). Потребовалось полтора года, прежде чем Галилей окончательно удостоверился, что новые луны обращаются именно вокруг Юпитера. И теперь уже невозможно утверждать, что буквально все вращается только вокруг Земли, и трудно также поверить в существование небесных сфер.

Широкой общественности Галилей известен, прежде всего, конфликтом с католической церковью и преследованиями со стороны инквизиции, как «борец» за «истинную» гелиоцентрическую модель Коперника против «ложной» геоцентрической модели Птолемея. В действительности, Галилей не нашел прямых доказательств вращения Земли вокруг Солнца (как уже упоминалось, таковым могло быть только обнаружение годичных параллаксов звезд), но привел столько косвенных аргументов, что теория Коперника была принята многими современными ему учеными. Для самого же Галилея, похоже, истинность гелиоцентризма не подлежала сомнениям – он был заворожен простотой и изяществом объяснения возвратных движений планет с единой точки зрения. Очевидно, что несложно придумать миллион теорий для объяснения одного-единственного явления, но количество теорий, объясняющих единым образом миллион явлений, существенно меньше.