Галілей і його “діалог”

З початку нашої ери в розвитку науки починається занепад. Цей занепад пояснюється як розкладанням рабовласницького ладу зсередини, так і зіткненнями з варварськими племенами. Разом із загибеллю рабовласницького ладу розкладаються і гинуть антична культура і наука. У II ст. створюється християнська церква, в IV ст. християнство стає панівною ідеологією. Давня наука починає розглядатися як шкідлива, язичницька. Філософія стародавніх віддається церковниками анафемі. У 391 р олександрійський єпископ Феофіл організовує розгром Олександрійської бібліотеки. Юстиніан, імператор Східної Римської імперії, закриває в 529 р останню філософську школу в Афінах, а філософи виганяють з міста. У 415 р в Олександрії християнська чернь вбила дочку царя Феона гепатит – утворену жінку, яка займалася наукою.
Розпад рабовласницького ладу і перехід до феодалізму призвели до того, що господарство стало натуральним, замкнутим. Центрами грамотності стали церкви та монастирі, ворожі науці. Ченці читали тільки богословські книги, читати древніх філософів і займатися наукою було заборонено. Подання про природу повернулося до уявлень догрецькою філософії. Земля представлялася плоскою, покритої кришталевим небесним склепінням в кілька поверхів, населених ангелами, архангелами і богом.
У період VII-XI ст. основні успіхи в науці пов’язані зі Сходом. Науку арабських і середньоазіатських народів у середні віки буржуазні історики називають арабської. Хорезмиец Абу Абдалла Мухаммед ібн Мусса аль-Хорезмі був автором арифметики і трактату з алгебри, ці роботи послужили створенню нової нумерації, алгебри і тригонометрії. Арабські вчені почали культивувати експериментальну науку. Мухаммед ібн Ахмед аль Біруні виробляв точні визначення питомих ваг, астрономічного і географічного виміру. Крупним астрономом був онук завойовника Тимура Улугбек (1394-1449). В результаті в період раннього середньовіччя провідну роль у розвитку науки грав Схід.
Лише з XI ст. в результаті хрестових походів, що посилилася зв’язку зі Сходом і знайомства з наукою і культурою Сходу пожвавилася європейська наука. З XIII в. розвиваються ремесла, ростуть міста, пожвавлюється економічна і політична життя, з’являється потреба у фахівцях, виникають світські школи, університети. Першим університетом, які виникли в XII ст., Був Болонський університет. Майже одночасно з ним відкритий Паризький університет. До кінця XIV в. в Західній Європі було вже кілька десятків університетів. Зі Сходу прийшли наукові та філософські твори східних народів, а разом з ними і твори древніх, у тому числі Аристотеля. Церква пристосувала філософію Аристотеля до церковних догм, а самого Аристотеля до лику святих. З філософії Аристотеля було вигнано все прогресивне. Християнське вчення, поєднане з вихолощеної філософією Аристотеля і, частково, Платона, стало в середні віки панівним філософським напрямком і отримало назву схоластики (shoal – школа).
Коли в Європі XIII в. здобула популярність фізика Аристотеля, вона стала предметом критики вчених. Оскаржувалися погляди Аристотеля про винятковість Землі. Піддавалася критиці теорія руху снаряда. Було важко зрозуміти, чому снаряд продовжує рухатися вгору (неприродне для нього рух), коли на нього перестає діяти сила. Поступово ревізія поглядів Аристотеля призвела до конфлікту між критиками і більшістю вчених, які розцінювали його праці як останнє, і більше того, єдине слово про науку. Незважаючи на те, що невідповідності у фізиці Аристотеля були відомі протягом кількох століть і деякі вчені взагалі вважали, що вся Арістотелева фізика не наукова, для схоластів положення Аристотеля залишалися вершиною людських знань. Оволодіння цими знаннями для них складалося у вивченні праць Аристотеля і коментарів, їх інтерпретує (чим незрозуміле був уривок, тим більше коментарів). Відповідь на будь-яке питання, навіть що стосується досвіду, міг бути знайдений в працях Аристотеля. Це був дуже зручний світ, без несподіваних відкриттів і яких-небудь дилем. Вивчаючи Аристотеля, праці якого були узгоджені з християнським вченням, можна було не боятися за свою душу. І якщо навіть зустрічалися проблеми, не освітлені Аристотелем, то вони, швидше за все, не коштували того, щоб ними займатися.

Зрештою нападки на Арістотелеву фізику вилилися у перегляд проблем руху, а це підготувало ґрунт для нової і набагато більш плідної атаки. Змінилася сама Всесвіт. Коперник (1473-1543) помістив Сонце в центр, відвівши Землі більш скромну роль однієї з планет. Джордано Бруно (1550-1600) розбив небесну сферу. Будучи поборником нескінченного простору (і спалений за таку єресь на вогнищі), він зробив Всесвіт безкінечною, Земля і Сонце опинилися загубленими серед незліченної кількості інших планет і сонць. Роздивляючись небо в свій телескоп, Галілей виявив, що небесне речовина володіє такими ж недосконалостями, як і земне. Рух стало відносним і не пов’язаним з простором. Простір перестало мати виділену точку, його властивості стали однаковими у всіх напрямках. Ось в такому світі нових уявлень і з’явився Галілей.
Одним з перших наукових досліджень Галілея було дослідження падіння тіл, питання, що є одним з найактуальніших для того часу. Вирішення цього питання, по-перше, було пов’язане з завданнями балістики вогнепальної артилерії, по-друге, це було одне з найпростіших із спостережуваних рухів, по-третє, закони падіння тіл цікавили Галілея у зв’язку з розгорнулася боротьбою навколо системи Коперника. Всупереч Арістотелем він прийшов до висновку, що всі тіла, падаючи з однієї і тієї ж висоти, досягають землі одночасно. Для підтвердження свого припущення він провів експерименти з кидання різних тіл з похилою Пізанської вежі. Досліди проводилися з великою урочистістю в присутності його колег – послідовників Аристотеля і його учнів. Ще за життя Галілея ці досліди стали традиційними, їх повторювали Джованні Батіста Бальяні – з верхівки Рока ді Савона в 1611 р, Вінченцо Раньярі – з дзвіниці в Пізі в 1641, Джованні Батіста Річчолі і Нікола Кабе – з дзвіниці церкви у Феррарі, один Річчолі у присутності Франческо Марії Грімальді – з вежі Азінелі в Болоньї в 1640, 1645 і 1648 рр. Виступивши проти авторитету Аристотеля, Галілей проголосив досвід джерелом і критерієм пізнання. “Мене мало цікавить те обставина, що це суперечить погляду багатьох осіб, раз це узгоджується з розумом і досвідом”. Досліди падіння тіл не були визнані колегами Галілея і були відкинуті як такі, що суперечать вченню Аристотеля.

У Падуї Галілей багато займався динамікою. Він не тільки намагався довести, що всі тіла падають з однаковою швидкістю, але й досліджував властивості руху при падінні тел. Він знайшов, що рух равноускоренное, і визначив довжину шляху протягом першої секунди. Між 1602 і 1609 рр. їм була знайдена параболічна лінія польоту тел. Механікою Галілей займався протягом всього життя, їй присвячено його перше і останнє творіння. Правда, відкриття в механіці не принесли йому за життя настільки гучної популярності, як астрономічні, між тим для знавця вони всього ясніше свідчать про геніальність Галілея, і на них грунтуються права Галілея на титул засновника нової фізики. У Падуї Галілей винаходить термоскоп, пропорційний циркуль, винаходить голландську зорову трубу. Галілей в червні 1609 при випадковій поїздці до Венеції почув про нововинайдених зорової трубі. Повернувшись до Падуї, після довгого міркування він напав на те саме поєднання стекол, яке було знайдено голландцями. Завдяки високій якості венеціанських стекол, Галілей отримав 30-кратне збільшення (перше телескопічне збільшення було тільки в 5 разів). Галілей сам ніколи не стверджував, що він винайшов зорову трубу самостійно. Головне в тому, що він перший направив її в небо.
У цей період Галілей остаточно порвав зі старим світоглядом, у тому числі з вченням Птоломея, і став прихильником системи Коперника. Центральним завданням Галілея була створення фізичної та філософської аргументації на користь системи Коперника, цьому була підпорядкована вся його життя. За допомогою зорової труби їм було виявлено безліч нових зірок, невидимих ​​неозброєним поглядом, було доведено, що Чумацький шлях складається з безлічі зірок, відкрито існування гір і западин на Місяці і, нарешті, прообраз системи Коперника – чотирьох супутників Юпітера. Пізніше їм відкриті фази Венери, сонячні плями і супутники Сатурна. Всі ці відкриття були підтвердженням вчення Коперника, підтвердженням нового світогляду і були вороже зустрінуті з боку церкви і перипатетиків (послідовників Арістотеля).
У 1610 р Галілей переїхав до Флоренції, де продовжив свої дослідження. Він нерідко виступає проти Аристотеля і на захист Коперника. Блискуча наукова аргументація Галілея на користь нового світогляду, що підсилює його вплив серед знатних людей і навіть церковників, викликала озлоблення духовенства. З 1611 починається боротьба. У 1616 р вчення Коперника було заборонене. Галілей не міг відкрито виступати на підтримку Коперника, тому він в 1632 р виступив на італійській мові, опублікувавши “Діалог про дві найголовніші системи світу – Птолемеевой і Коперниковой”.
У цьому ж році проти нього було порушено справу. У 1633 р він постав перед інквізиторським судом. Галілей змушений був зректися вчення Коперника, але не зізнався у свідомій брехні, що спричинило б спалення його і його праць на багатті. Після процесу він жив у Флоренції під наглядом інквізиції. У 1638 р вийшли його “Бесіди і математичні докази про двох нових науках” (опубліковані у Голландії) – підсумки досягнень у галузі динаміки та ряді інших областей.
У 1642 р, оточений своїми учнями, Галілей помер. При кончині були присутні два агента інквізиції.
“Діалог” був заборонений церквою. Заборона була знята лише в 1822 р, і тільки 29 жовтня 1992 римсько-католицька церква на чолі з Іваном Павлом II реабілітувала Галілея (через 359 років).

Заперечення перипатетиків проти руху Землі, які робили велике враження на публіку, грунтувалися на тому, що всі механічні явища на Землі відбуваються так, як якщо б Земля була нерухома: важкі тіла падають по вертикалі, а не похило, дальність стрільби з гармат на захід не більш , ніж на схід і т.д. На всю цю критику Галілей відповідає класичним принципом відносності: “Усамітніться з ким-небудь з друзів в просторе приміщення під палубою корабля, запасіться мухами, метеликами і дрібними літаючими комахами. Старанно спостерігайте, поки корабель стоїть. Примусьте тепер корабель рухатися. Якщо рух буде рівномірно , то ви не помітите ні найменшої зміни і не зможете встановити, чи рухається корабель чи стоїть нерухомо “. Фізична формулювання принципу відносності стала логічним результатом його поглядів на безмежність світу. Своїм принципом відносності Галілей заперечує наявність абсолютного руху в природі. Такий глибиною думки і розуміння природи руху і спокою Галілей став на голову вище не тільки своїх сучасників, а й Ньютона, що допускав абсолютне, нерухомий простір. Встановлення принципу відносності зняло головні заперечення перипатетиків проти системи Коперника.
Наступним кроком було встановлення раціональної класифікації руху. У вченні Аристотеля всі рухи ділилися на насильницькі і природні. У Галілея – на рівномірні і нерівномірні. Аналіз цих рухів, систематичний виклад всіх відкриттів у галузі механіки і створення динаміки має місце в “Бесідах” – роботі, яку сам Галілей називав шедевром. В “Дні першому” обговорюється питання: скінченна або нескінченна швидкість світла. Вустами Сальвиати Галілей пропонує експеримент з визначення швидкості світла, який був здійснений через 250 років Физо при першому вимірі швидкості світла в земних умовах. Далі переходить до проблеми руху, яка спростовує твердження Аристотеля, і встановлюється, що “якби абсолютно усунути опір середовища, то всі тіла падали б з однаковою швидкістю”. В “Дні третьому” і “Дні четвертому” розглядалося локальне рух, тобто динаміка. Сальвиати читає і коментує трактат “De motu Locali” (“Про місцеве рух”), що належить “нашому автору”, тобто Галілею. Стиль викладу стає особливо урочистим: “Ми створюємо абсолютно нову науку про предмет надзвичайно старому. У природі немає нічого древнє руху, і про нього філософи написали томів чимало і чималих. Однак викладаю багато властиві йому і гідні вивчення властивості, які досі не були помічені, або не були доведені “. Трактат містить три частини: про рівномірний рух, про природний прискореному русі, про примус прискореному русі. Дається поняття середньої швидкості, миттєвої швидкості, прискорення, розглядаються причини прискорення, проте поняття сили не вводиться.

Посилання на основну публікацію