Дело Галилея (часть 1)

27 ноября 2011

Введение

Осуждение Галилея инквизицией – историческое событие, по которому проведена уже масса исследований, в том числе включавших в себя работу с архивами Ватикана. Однако большинство из них производились за границей и результаты их не сводятся к одной статье, а занимают сотни и сотни страниц. Между тем, следствием недавнего советского прошлого стало полное незнание истинной картины происходящего. Большинство людей, не разбиравшихся в этом вопросе специально, считают, что Галилея сожгли. К сожалению, это заблуждение зачастую становится и голословным обвинением против Церкви. Думаю, что многим было бы интересно узнать историю этих событий, описанную, насколько возможно, кратко. В этой статье я попробую ознакомить читателя с предпосылками научных открытий Галилея, привести краткое повествование событий жизни и дела Галилея и дать общую оценку действий и мотивов, как Галилея, так и его противников.

Предшествующие теории

Аристотель

Франческо Хайес. Аристотель

Родом Аристотель (384-324 г.г. до Р.Х.) был из города Стагира на фракийском побережье полуострова Халкидика. Его отец был врачом и другом македонского царя Аминта II. Аристотель рос и учился вместе с сыном Аминта – будущим царем Филиппом II Македонским, и на протяжении всей жизни его судьба была тесно связана с македонским царским домом. В возрасте 18-ти лет Аристотель отправился в Афины к великому мыслителю Платону и провел в его школе около 20 лет. Он был самым способным из учеников Платона, глубоко усвоившим его знания и идеи, но далеко не всегда согласный со своим учителем.

В своей классификации наук Аристотель предлагает разделить теоретическое знание на три вида: знание о существующем самостоятельно, но подвижном – это физика. Знание о неподвижном и существующем несамостоятельно – это математика; о существующем самостоятельно и неподвижном – это первая философия, метафизика. Эта классификация вполне хороша, тем не менее важно отметить, что она надолго уведет последующую мысль в сторону, так как разрывает отношения физики и математики.

Таким образом, физика, изучающая самостоятельно существующие, но подвижные предметы, занимается изучением чувственного мира. Это учение о природе. Основной принцип – изучение от очевидного для нас, до очевидного по природе.

В основе космологии Аристотеля лежат очевидные для любого древнего грека положения: материальный мир состоит из четырех элементов: воды, воздуха, земли и огня. Эти элементы подвержены превращениям: так, например, воздух, охлаждаясь, превращается в воду, вода – в землю, а разреженный воздух – в огонь.

Из неоднородности пространства следует положение о том, что у каждой вещи есть свое естественное ей место (здесь Аристотель следует своему принципу идти от очевидного для нас к очевидному по природе). Камень падает вниз потому, что его естественное положение внизу. Пламя устремляется вверх потому, что там естественное место пламени. По достижении естественного местоположения, движение прекращается. Причем, считалось, что все четыре элемента могут двигаться лишь прямолинейно.

За пределами же земли существовали еще небесные сферы, но движение небесных тел продолжается вечно – оно бесконечно и безначально, из чего следует, что и движутся они по кругу (круг, как единственная фигура, не имеющая ни начала, ни конца, с самых древних времен представлялся символом бесконечности). Но так как на практике видно, что движение четырех земных элементов может быть только прямолинейным, то необходимо признать, что небесные тела состоят из пятого элемента – квинтэссенции, эфира. Этот элемент, в отличие от других, ни во что не превращается и его свойством является совершенное бесконечное движение и неизменность. Это постоянство также без труда подтверждается, как указывает Аристотель, древнейшими наблюдениями. Изменяемые же небесные явления, как-то появление новых светил или комет – следует отнести к явлениям, происходящим в подлунном мире.

Вселенная Аристотеля конечна и имеет шарообразную форму. В центре шара – неподвижная Земля, а Солнце, Луна и планеты движутся по сферам вокруг нее. Движение всем сферам сообщает сфера Перводвигателя, которую вращает неподвижный Перводвигатель.

Итак, общая структура мира такова: Перводвигатель, между ним и подлунным миром – эфирные тела. Подлунный мир же состоит из четырех сфер. Центральная сфера – естественного местоположения земли, а остальные три – других элементов: воды, воздуха и огня. Планета Земля, состоящая практически полностью из одноименного элемента, находится в центре Вселенной и неподвижна. Для Аристотеля это положение напрямую вытекало из теории о естественных местоположениях.

Следует также отметить, что Аристотель основывал свою физику не на умозрительных заключениях, а напротив: его физика была ориентирована на опыт, получаемый посредством чувственного восприятия. И если она и приходила к идеям о конечности мира, существовании некоего Перводвигателя и эфирных тел, то «к этому приходили не из умственных упражнений, а потому, что к этому приводят аргументы, имеющие основу в опытных положениях », очевидных для науки того времени.

Теория Птолемея

Поистине грандиозная концепция Аристотеля обладала огромной привлекательностью и оказывала серьезное влияние на научную мысль средневекового христианского мира, но с ее помощью нельзя было объяснить такие явления, как изменение яркости видимого свечения планет в течение года. Поэтому вскоре на смену этой теории пришла новая.

Концепцию предлагает Птолемей. Он согласен с Аристотелем во всем, кроме вопроса о концентрических сферах. Вместо этого он вводит чисто математическое объяснение движения планет. В основе его концепции лежат три принципа.

Принцип эксцентрических траекторий движения: земля находится не в центре планетарных орбит, а в смещенном из него (эксцентрическом) положении. Таким образом, легче объяснить колебания яркости свечения планет и видимые изменение скорости их движения.

Принцип эпициклов заключается в том, что траектория движения каждой планеты является составляющей двух или более круговых траекторий. Каждая планета вращается по окружности, центр которой совершает вращение по окружности большего диаметра. Этот центр может вращаться по еще большему диаметру и т.д. Траектория, полученная в результате сложения этих круговых движений, называется эпициклоидой. С помощью этого принципа Птолемей объясняет «остановки» планет и их попятное движение.

Третий принцип – принцип экванта. Он заключается в том, что планета (p), совершает круговое движение по эпициклу (малому кругу), в то время как центр эпицикла движется вдоль деферента (большого круга) с определенной угловой скоростью. Эта скорость непостоянна по отношению к центру деферента (А), но постоянна по отношению к эксцентричной точке (b), называемой точкой экванта и расположенной ассиметрично по отношению к центральному положению Земли (см. рисунок).

«Фигура небесных тел» — иллюстрация геоцентрической системы мира Птолемея, сделанная португальским картографом Бартоломеу Велью в 1568 году

Сочетание этих трех принципов позволило Птолемею составить таблицы, которые в достаточной степени согласовывались с практическими наблюдениями, так как сам принцип эпициклов оказался весьма гибким и удобным в применении.

Стоит заметить, что благодаря этой работе пропасть между натурфилософами и профессиональными астрономами все более расширялась. Первые ставили своей целью объяснение строения Вселенной и движения небесных тел с физической точки зрения, а вторые лишь составляли математические схемы, пригодные для вычисления движения светил, не заботясь о том, чтобы придать схемам какое-либо физическое основание. Именно ко вторым и относился Птолемей, хотя в одной из своих книг он и претендовал на придание физического смысла своим наблюдениям.

Николай Коперник

Николай Коперник (1473–1543) родился в Торуне, в купеческой семье. Потеряв 9-ти летним ребенком отца и оставшись на попечении дяди по матери, каноника Ватцельрода, Коперник в 1491 г. поступил в Краковский университет, где с одинаковым усердием изучал математику, медицину и богословие. По окончании курса Коперник путешествовал по Германии и Италии, слушал лекции в разных университетах, а одно время даже и сам профессорствовал в Риме. В 1503 г. он вернулся в Краков и прожил там семь лет, состоя профессором университета и занимаясь астрономическими наблюдениями. Однако шумная жизнь университетских корпораций была не по душе Копернику и в 1510 г. он переселился в Фромборк, маленький городок на берегу Вислинского залива, где провел всю остальную жизнь, состоя каноником католического костела и посвящая свои досуги астрономии и безвозмездному лечению больных.

Несмотря на то, что гелиоцентрические теории, и теории, подразумевающие движение земли были и у древнегреческих мыслителей, только он смог привести множество математических исчислений в подкрепление своей теории. Основные тезисы его теории были таковы: Солнце занимает во вселенной центральное место, а Земля движется вокруг своей оси (суточное вращение – этим объясняется движение светил вокруг земли), и вокруг Солнца (этим Коперник объяснял видимое движение Солнца вдоль эклиптики, смену времен года и сложные траектории планет). Именно эти тезисы вместе с ответами на возражения против вращения Земли содержатся в первой книге трактата. В остальных пяти приведена подробнейшая математическая разработка этой теории.

Гелиоцентрическая система мира Коперника

При этом теория Коперника не отказалась от теории сферической формы Вселенной и круговых орбит движения тел. Это повлекло за собой необходимость математического признания эксцентрического движения (чтобы объяснить, почему зимой меняется скорость движения Солнца) и построения множества эпициклов, подобно тем, что были у Птолемея и примерно в том же количестве.

Итак, предложив подобные изменения, Коперник упростил физические обоснования Птолемея. Однако, в количественном отношении, нельзя сказать, что математическая теория расчета траекторий отличалась большей точностью по сравнению с системой Птолемея. Поэтому, большинство современных Копернику ученых так и не приняло его исследования в качестве теории.

Сложнее дело обстояло, если систему Коперника рассматривали с точки зрения теории физической, объясняющей устройство вселенной. В таком случае, она полностью противоречила бы Аристотелевской космологии: принципу естественных движений и местоположений элементов, на основании которого делался вывод о неподвижности Земли и нахождении ее в центре мира. Также был бы нарушен принцип различия между земными и небесными телами.

Во введении к трактату «Об обращениях небесных сфер», Коперник писал о том, что его работа предназначена для ученых-математиков. Однако, судя по тому, что Коперник остерегался реакции на свое творение (откладывал его публикацию), можно предположить, что он претендовал на большее, чем приведение лишь математических исчислений. Реакции философов на трактат не последовало: они не видели в этой теории никакой угрозы, так как ее не принимали даже астрономы. Такое спокойствие могло быть вызвано и «Обращением к читателю» издателя книги Андреаса Оссиандера, в котором он говорил о том, что к произведению Коперника следует относиться, как к математической теории, которая имеет замечательные догадки и отличается предельной простотой.

Следующая часть …»

Автор: Сергей Амиантов

Источник: pravmir.ru

Публикации