К сведению

Было бы ошибочно считать, что Коперник совершил переворот в восприятии Вселенной, позволив восторжествовать доводам разума и фактам. На самом деле, несмотря на говорящую об обратном объективную реальность, он оспаривал сложность предсказания движения планет, основанного на Птолемеевом наследии, и пытался взглянуть на имеющиеся данные иначе.

В этом и заключается значение Коперника для философии науки: он продемонстрировал возможность различных толкований одних и тех же фактов, выдвижения альтернативных теорий и выбора из них более простой, позволяющей делать более точные выводы.

Коперник шел в направлении, которое в последующие четыре столетия полностью изменило наш образ мышления.

Вычисления не дали простого ответа об устройстве Вселенной. Тихо Браге21 (1546—1601) полагал, что все планеты (в то время были известны Меркурий, Венера, Марс, Земля, Юпитер и Сатурн) движутся вокруг Солнца, но при этом и само Солнце, и планеты вращаются вокруг Земли. Однако загвоздка была в том, что эти теории основывались на наблюдениях за движением планет и Солнца относительно Земли, результаты которых и пытались потом объяснить. Галилей, хотя и считал космологию Браге неверной и предпочитал систему Коперника, указывал на то, что о верности какой-либо из систем (Браге или Коперника) говорить трудно, основываясь на их расчетах, и в качестве своего доказательства выдвигал идею о том, что приливы подтверждают движение самой Земли.

Иоганна Кеплера22 (1571—1630) тоже интересовали причины приливов. Он верно заметил, что они в некоторой степени обусловлены воздействием Луны, но не мог определить, каким образом тело может оказывать влияние на таком расстоянии, и потому был вынужден говорить о «сродстве Луны с водой». Современник Кеплера Галилей критиковал эти утверждения, заявляя, что благородней было бы просто признаться в неведении и что концепция Кеплера кажется солиднее, но абсолютно неверна.

Кеплер, однако, порвал еще одну нить, связывающую его с аристотелевской философией. Наблюдая за обращением Марса, он выявил различия между своими наблюдениями и тем, что должно было происходить по его расчетам. Он делает вывод, что орбита Марса скорее походит на эллипс, а не на окружность и Солнце находится в одном из фокусов этого эллипса. Данная гипотеза противоречила положению Аристотеля, согласно которому совершенным движением является круговое и потому небесные тела должны двигаться по кругу. Большинство астрономов пытались поддержать идею о совершенстве кругового движения, полагая, что орбиты планет на самом деле являются эпициклами.

И тем не менее именно благодаря Галилею поставленные Коперником вопросы стали решаться. Задавшись целью доказать, что природа живет по определенным математическим законам, Галилей ставил эксперименты с помощью различных приборов. Спустя несколько столетий Эйнштейн назовет его за это «отцом современной физики».

Главным инструментом, который Галилей использовал для своих наблюдений, был сделанный им из подзорной трубы телескоп. Этот прибор позволил ему обнаружить явления, которые имели большое значение для развития космологии. Так, Галилей увидел, что движущиеся звезды (планеты) несхожи с неподвижными звездами и представляют собой сферы, светящиеся отраженным светом. Он также обнаружил фазы Венеры, что опровергало теорию Птолемея, поскольку доказывало вращение Венеры вокруг Солнца. Кроме этих наблюдений, ставших возможными благодаря применению телескопа, Галилей не имел никаких других доказательств правоты своего предположения о верности системы Коперника.

Как известно, Святой престол в 1616 году объявил, что «истина откровения», содержащаяся в Библии, говорит о вращении Солнца вокруг Земли, но Галилей, решив избежать конфликта с церковью, пошел на компромисс с папой Урбаном VIII, заявив, что система Коперника есть лишь средство, упрощающее астрологические расчеты. Это был вполне оправданный шаг, поскольку ни Галилей, ни кто-либо другой не могли привести убедительного доказательства в пользу своих гипотез.

В 1632 году Галилей издает Диалог о двух великих системах мира — птолемеевой и коперниковой, где, сравнив обе системы, приходит к выводу о правоте Коперника. Однако, достигнув своей цели и доказав, что Коперник описал действительную Вселенную, он нарушил свою договоренность с папой.

Чтобы не вызвать гнева Урбана VIII, Галилей использовал форму диалога сторон, представляющих две системы мироустройства, в котором участвует и третья сторона, выступающая в роли судьи. Словами своего героя Сальвиати он приводит доводы в пользу Коперника, не говоря напрямую о том, что разделяет его взгляды. В завуалированной форме Галилей затрагивает в Диалоге важнейшие вопросы о роли фактов и авторитетов в поиске истины.

В ответ на контраргумент о том, что вращение Земли люди должны были бы ощущать, Галилей уверенно заявляет, что никакой опыт на Земле не может доказать ее движение, и приводит пример с большим судном. Находясь внутри такого судна, говорит он, не ощущаешь его движения. И бабочка, и рыба в подобной обстановке двигались бы обычно, совершенно не замечая перемещений судна. Стало быть, находясь на поверхности Земли, нельзя ощущать ее движение.

В конце диалога становится ясно, что доводы в пользу Коперника преобладают. Движение планет, годовое перемещение солнечных пятен и приливы свидетельствуют о действительном (а не только теоретическом) вращении Земли вокруг Солнца. Именно этот тезис Галилея и столкнулся с официально принятой точкой зрения.

Над ученым устроили судилище и вынудили покаяться. В свою защиту он привел результаты размышлений и наблюдений, пытаясь оспорить буквальное толкование Библии и авторитет церкви. В обвинении, предъявленном церковью Галилею, принято видеть знаковое событие. Но все гораздо сложнее. Многое тогда оставалось недоказанным, и религиозные круги, как и научные, разделились в то время на два лагеря. Нельзя сказать также, что церковь полностью отвергла Галилея. Как известно, значительная часть ее высших иерархов (включая папу Урбана VIII) прежде не высказывалась против его трудов. Некий прелат даже выступил в защиту ученого, когда один из священников стал угрожать ему карой за распространение взглядов, противоречащих букве Писания. Прелата явно раздосадовали наивность и формализм обвинителя.

Галилей всегда стремился анализировать факты, давать им логичное объяснение. Так, например, в своем сочинении о движении, рассчитывая траектории полета снарядов, он теоретически доказал, почему угол в 45° позволяет достичь наибольшей дальности стрельбы. Это, конечно, могло быть подтверждено экспериментально, однако аналитический метод послужил средством, позволившим разумно объяснить действие. Такой подход впоследствии использовался Ньютоном, пытавшимся не только объяснить, но и предсказать характер движения предметов.

Галилей всегда стремился к простоте объяснения явлений. Сравним картины Вселенной Птолемея и Коперника. В птолемеевой системе не только Солнце, но и планеты, а также все недвижимые звезды совершали за сутки полный оборот вокруг Земли. Гораздо проще выглядит эта картина, если исходить из того, что движется Земля. Траекторию перемещения солнечных пятен, оказывающуюся либо выпуклой, либо вогнутой, Птолемей, при наблюдении за ними всего лишь в течение двух дней в году, объяснял сложным рядом вращений Солнца. Значительно проще было предположить, что такая траектория пятен наблюдается с Земли, движущейся наклонно относительно своей орбиты.

Последний труд Галилея стал одним из величайших философских прорывов. Представляя свою книгу Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки, относящихся к механике и местному движению (издана в 1638 году), он делает следующее поразительное заключение: причина ускорения движения падающих тел вовсе не обязательна для исследования.

Это имело очень важное значение. Согласно Аристотелю, необходимо было искать причину отдельного явления, то есть почему оно произошло и каковы его смысл и цель. Из сказанного Галилеем следует, что надо изучать, как это произошло, а не почему. Конечные причины тем самым были устранены из мира науки.

Галилей старался подтверждать свои результаты опытами. Он, например, бросал шары различного веса с вершины башни в Пизе, с тем чтобы доказать, что все тела падают вниз с одинаковой скоростью. В действительности дело обстояло не так, как думал Галилей, поскольку сопротивление воздуха приводило к тому, что эти шары ударялись о землю с небольшой разницей во времени. И тем не менее измеренное время падения значительно отличалось от величин, указанных Аристотелем, полагавшим, что скорость тела увеличивается при движении к Земле пропорционально его весу.