«Я измерял небо, а теперь меряю подземный мрак. Душа на небе, здесь одно только тело».
С Кеплера надо начинать историю телескопа с делениями, предназначенными для измерения углов. Он, составляя свою диоптрику, уже знал, что Галилей открыл спутники Юпитера. Роль телескопа в астрономии далеко не исчерпывается такими открытиями. Не менее важно применение телескопа к точным угловым измерениям.
Галилео Галилей
В 1610 году, год спустя после появления сочинения Кеплера о движениях Марса, профессор математики Падуанского университета Галилей (1564–1642) в книге «Звездный вестник» сообщил, что на базе изобретенной в Голландии зрительной трубы из двойных стекол он построил прибор, увеличивающий все предметы в тридцать с лишним раз. Из его сообщения, представляющего по объему всего несколько страниц, ученые неожиданно узнали, что с помощью этого прибора он установил неслыханные факты: на Луне, вероятно, имеются моря и атмосфера, и уж во всяком случае имеются горы, высоту которых можно определять и которые превосходят по высоте земные горы; Млечный Путь — ничто иное, как масса звезд, и то же самое можно сказать о туманных пятнах; число неподвижных звезд намного превышает то, которое видно невооруженным глазам; Юпитер имеет четыре спутника, и т. д., и т. п.
Эта книга сразу же сделала Галилея знаменитостью. Он проехал со своим инструментом по главным городам Италии, чтобы показать всем то, что видел сам. Великий герцог Тосканский Козимо II назначил ему пенсию как своему математику и философу, и он переехал из Падуи во Флоренцию, откуда был родом.
Вслед затем он описал внешний вид Сатурна, объяснением которого впоследствии занялся Гюйгенс. Установил существование фаз Венеры и пятен на Солнце. Заслугу этого последнего открытия у Галилея оспаривали, потому что он долго не публиковал результаты своих наблюдений. Однако приоритет, по-видимому, действительно принадлежит ему.
Астрономические открытия Галилея неожиданно дали много доказательств истинности гипотезы Коперника. Хотя сам Галилей, как человек осторожный, все же избегал одобрения этой гипотезы в своих печатных трудах. Затем: он знал, что Кеплер развил систему Коперника, подтвердив ее собственными исследованиями, но нигде ни слова не говорит о замечательном сочинении Кеплера, и даже не упоминает имени немецкого астронома. А ведь он имел текст теории движения Марса; Кеплер послал его Галилею еще в 1609 году.
Однако выводы, сделанные из открытий Галилея, более смело излагали другие ученые, и в конце концов гипотеза Коперника превратилась в теорию. Перипатетики, раньше не мешавшие обсуждению мнений Коперника, как принадлежащих к разряду гипотез, сочли необходимым прибегнуть к церковному авторитету. Католическое духовенство нашло, что учение Коперника противоречит Священному писанию, а Галилей и его последователи стали утверждать, что это противоречие призрачно.
Решение, осуждающее взгляды Коперника, было вынесено 5 марта 1616 года. Галилей был вызван к кардиналу Беллармину, который запретил ученому отстаивать мнение Коперника в речах и сочинениях. Галилей обещал исполнить этот приказ; он понимал, что решение было вынесено таким трибуналом, который формально не мог считаться непогрешимым, и полагал, что придет и его время и он будет оправдан.
В самом деле, в 1623 году одни из флорентийских Барберини, с которым Галилей находился в дружеских отношениях, стал папой под именем Урбана VIII, и в том же году Галилей получил разрешение на издание своего сочинения «Весы». В нем, ведя полемику с иезуитом Орацио Грасси по поводу появившихся в 1617 году трех комет, он напал на систему Птоломея. Поскольку доктрина Коперника была осуждена католической церковью, он не высказывался прямо в ее защиту, зато не без некоторой иронии предложил оппоненту отыскать третью космологическую систему.
В 1630 году он представил на рассмотрение папы рукописный «Диалог о двух великих системах мира, коперниканской и птоломеевой», в котором три собеседника: Сальвиати, Сагредо и Симплиций обсуждали мнения Птоломея и Коперника, не приходя в конце концов ни к какому решительному заключению. Урбан VIII, по-видимому, одобрил содержание диалога, и он был издан во Франции в 1632 году, что вызвало в Риме большой скандал. Папу уверили, что под именем Симплиция, отвергавшего всякие мнения, несогласные со схоластической традицией, Галилей выставил в смешном виде именно его. Расположение папы было утрачено; Галилея вызвали на суд инквизиции, и содержали под арестом 20 дней.
Интересно, что Сальвиати, благородный флорентиец, поддерживающий систему Коперника, и Сагредо, благородный венецианец, человек умный, но более светский, нежели ученый, — оба действительно существовали и были друзьями Галилея. Третьего собеседника автор назвал Симплицием, именем одного перипатетика, от которого дошел до нас комментарий на «Небо» Аристотеля.
Но в это никто не вникал; ученого вынудили, став на колени, публично отречься от своих «заблуждений». Вынесенный над ним 22 июня 1633 года приговор обрекал его на заключение в тюрьму и возлагал на него обязанность ежедневно вслух произносить в течение трех лет молитвы о покаянии. Однако от тюремного заключения его все же избавили, и позволили удалиться в Сиену, где он жил пять месяцев у одного из своих старых учеников, епископа. Наконец ему разрешили поселиться недалеко от Флоренции, в сельском доме, однако в него не впускали друзей Галилея. В 1636 году, когда он уже ослеп, ему были предоставлены некоторые льготы, благодаря которым его преданные ученики (Торричелли, Вивиани и другие) смогли посещать учителя.
А слов «и все-таки она вертится» Галилей не говорил; это придумка одного из его учеников.
Ко времени заключения Галилея относятся все важнейшие его издания. Кажется, потеря зрения увеличила проницательность его ума. Но благоразумие удерживало его распространять плоды своих размышлений о системе мира, и поэтому он принял возможные предосторожности для сохранения своих трудов. Рукописи он завещал Вивиани, своему ученику. Но рукописи были все же утеряны; слишком усердно их старались скрыть от врагов великого ученого.
Вот как случайно были впоследствии найдены некоторые листы. Весной 1739 года два доктора зашли к колбаснику и купили у него болонских сосисок, завернутых в бумагу. Позже один из них увидел на обертке письмо Галилея. Он вернулся к колбаснику и узнал, что тот покупал пудами такие бумаги у неизвестного ему слуги; забрал у колбасника все бумаги, и через несколько дней купил у названного ему слуги все драгоценные рукописи.
Еще несколько слов об изобретении телескопа.
Галилей первым сделал телескоп. Но, уведомляя о своем открытии венецианский сенат и описывая его пользу для республики, он ни слова не сказал о голландцах, придумавших зрительную трубу, и объявил, что если пожелает республика, то он будет делать подобные снаряды единственно для употребления моряков и войска венецианского. Но подзорные трубы продавались уже в Голландии за умеренную цену, продавались даже парижскими очечниками еще до мая месяца, то есть прежде трубы Галилея.
А по собственным словам ученого, изобретение стоило ему многих трудов, и он вывел его из тайных правил перспективы:
«Мой способ исследования был следующий. Снаряд, строение которого я хотел отгадать, составлялся из одного или многих стекол. Он не мог состоять из одного стекла, потому что фигура его должна быть или вогнутая, или выпуклая, или плоская, т. e. более или менее толще в его центре, нежели в его краях, или ограниченное параллельными поверхностями. Но последняя форма не переменяет предметов; стекло вогнутое их уменьшает, выпуклое — увеличивает, но делает неясными. И так ни одно стекло не может быть употреблено отдельно, не может производить желаемого результата. Перейдем же к соединению двух стекол; зная, что стекло с параллельными поверхностями ни к чему не послужит в соединении со стеклами, выпуклыми и вогнутыми, я сделал опыт над соединением двух стекол, одного выпуклого, а другого вогнутого, и увидел, что оно приводит к желаемой цели. Таков был ход моих рассуждений, и опыт подтвердил их истину».
Но как бы то ни было, труба Галилея произвела всеобщий восторг. Сам изобретатель упоминает, что он более месяца не отходил от своего снаряда и выбивался из сил, показывая его любопытным. Без сомнений, первое употребление подзорной трубы для астрономических открытий принадлежит Галилею.
Астрономия XVII века
В XVII веке астрономия продвинулась вперед уже так далеко, что не могла развиваться дальше без государственной помощи.
Долгое время она существовала за счет своей вечной попутчицы — астрологии. Вера в возможность предсказания будущего по гороскопам побуждала владетельных особ содержать при себе астрономов и тратить деньги на устройство обсерваторий. Распространение научных представлений отняло у астрономии этот ресурс именно в тот момент, когда она стала нуждаться в особо дорогих инструментах и в постоянных систематических наблюдениях, которые были возможны только в учреждениях, содержащихся на государственный счет.