Галилей

Галилей (Calileo Galilei). - Род Галилея принадлежал к числуфлорентийских нобилей; первоначальная фамилия предков его была Bonajuti,но один из них, Галилео Бонажути, врач, достигнув звания гонфалоньераюстиции Флорентийской республики, стал называться Galileo dei Galilei иэта фамилия перешла к его потомкам. Винченцо, отец Галилея, жительФлоренции, в 1564 году временно проживал в Пизе с своею женою и здесь уних родился сын, прославивший свое имя открытием законов движенияпадающих тел и тем положивший первое начало той части механики, котораяназывается динамикою. Сам Винченцо был весьма сведущ по литературе итеории музыки; он тщательно занялся воспитанием и обучением своегостаршего сына. 16-ти лет от роду Галилей был отправлен в пизанскийуниверситет для слушания курса философии, с тем, чтобы он потом занялсяизучением медицины. В то время в науке господствовало учениеперипатетиков, основанное на философии Аристотеля, искаженноепереписчиками и толкователями. Метод перипатетиков для объясненияявлений природы был следующий . Прежде всего исходили из гипотез илиположений, прямо почерпнутых из сочинений Аристотеля и из них, путемсиллогизмов, выводили заключения относительно того, как должныпроисходить те или другие явления природы; к поверке же этих заключенийпутем опыта не прибегали вовсе. Следуя такому пути, перипатетики были,напр., убеждены и учили других, что тело, весящее в десять раз болеедругого тела, падает в десять раз быстрее. Надо думать, что Г. неудовлетворяла такая философия; с ранних лет в нем проявлялось стремлениеистинного естествоиспытателя. Когда ему еще не было 19-ти лет, он ужеподметил, что продолжительность малых качаний маятника не зависит отвеличины размахов; это наблюдение было им сделано в соборе надуменьшающимися качаниями люстры, причем время он измерял биениямисобственного пульса. Г. заинтересовался в особенности математикою и ему представилсяслучай приобрести учителя в лице Риччи (Ricci), преподававшегоматематику пажам великого герцога Тосканы. Одно время двор герцога имелпребывание в Пизе, и Риччи был знаком с отцом Г. Под руководством своегоучителя Г. хорошо ознакомился с "Элементами геометрии" Эвклида и потомсам изучал творения Архимеда. Чтение гидростатики Архимеда навело Г. намысль устройства гидростатических весов для измерения удельного весател. Копия с написанного им об этом предмете мемуара попала в руки ГвидоУбальди, маркиза дель Монте, уже прославившегося тогда своим сочинениемпо статике простых машин. Гвидо Убальди подметил в авторе мемуаракрупный талант и, после ближайшего знакомства с самим Г., рекомендовалего Фердинанду Медичи, великому герцогу, регенту Тосканы. Такоепокровительство дало Г. возможность вступить 25-ти лет от роду (1689) накафедру математики пизанского университета. Вскоре после своегоназначения он произвел ряд опытов над падением тел по вертикальной линии(с пизанской наклонной башни), причем открыл закон возрастания скоростипадающего тела пропорционально времени и независимо от веса тела. Своиоткрытия он изложил на публичных чтениях, демонстрируя найденные имзаконы опытами, производимыми перед присутствовавшими, в числе которыхбыло несколько членов университета. Противоречие результатов, полученныхГ., с общепринятыми тогда воззрениями последователей Аристотеля,возбудили неудовольствие и раздражение последних против Г. и вскорепредставился повод к его удалению с кафедры за неодобрительный отзыв,данный им относительно нелепого проекта какой-то машины, поданого однимиз побочных сыновей Козьмы I-го Медичи. В то же самое время оказалась вакантною кафедра математики в Падуе,куда, по ходатайству маркиза дель Монте, дож Венеции назначил Г. в 1592г.; здесь он работал до 1610 г., окруженный своими учениками и многимидрузьями, из числа которых некоторые интересовались физикою и принималиучастие в занятиях Г.; таковы, напр., были Фра Паоло Сарпи, генеральныйпрокурор ордена Сервитов, и Сагредо, впоследствии дож Венеции. В течениеэтого времени Г. придумал пропорциональный циркуль особого устройства,назначение и употребление которого, описано им в сочинении: "Leoperazioni del compasso geometrico militare" (1606); далее, в это времянаписаны: "Discorso intorno alle cose che stanno in su l'acqua et che inquella si muovono", "Trattato della scienza mecanica e della utilita chesi traggono dagli istromenti di quella" и "Siderus nuncius, magnalongeque admirabilia spectacula". В это же время Г. изобрел воздушныйтермометр и устроил телескоп, увеличивающий в 30 раз. Первое открытиеустройства зрительной трубы из двух двояковыпуклых стекол принадлежитголландцу Якову Метиусу, человеку неученому, сделавшему свое открытиеслучайно; Г. услышал об этом открытии и, руководствуясь теоретическимисоображениями, придумал устройство трубы, составленной изплоско-выпуклого и плоско-вогнутого стекол. С помощью этого телескопа Г.сделал открытия, описанные в "Siderus nuncius", а именно: что Лунаобращена всегда одною своею стороною к Земле; что она покрыта горами,высоты которых он измерил по величинам их теней; что Юпитер имеетчетырех спутников, времена обращения которых он определил и дал мысльпользоваться их затмениями для определения долгот на море. Он же открыл,что Сатурн снабжен выступами, под видом которых ему казалась системаколец этой планеты; что на Солнце появляются пятна, наблюдая движениякоторых он определил время обращения этого светила вокруг его оси.Наконец, уже впоследствии, во Флоренции, он наблюдал фазы Венеры иизменения видимого диаметра Марса. В 1612 г. он устроил первыймикроскоп. Несмотря на то, что среди перипатетиков у него было многоожесточенных врагов, и что в то время церковь была на стороне ученияАристотеля, признавая учение последнего за неопровержимую истину вовсем, что не касается догмата, Г. нашел себе сторонников и в Риме средивысших лиц курии; таковы были, между прочими, кардинал Беллармини икардинал Барберини, впоследствии папа Урбан VIII. Несмотря нарасположение к нему этих лиц, на покровительство великого герцогаТосканы, пригласившего его во Флоренцию с большим по тому временисодержанием и с дарованием ему звания первого математика и философа еговысочества, Г. был привлечен к суду церкви за приверженность керетическому учению Коперника о движении Земли, высказанную в сочинении:"Dialogo intorno ai due massimi sistemi del mondo" (1632). Сочинение этонаписано в форме разговора трех лиц, двое из которых: Сагредо иСальвиати носят имена двух друзей Г., третье же называется Симплицио.Первые два излагают и развивают мысли Г. и объясняют их Симплицио,который приводит возражения в духе перипатетиков. Сторонники последнихуспели убедить папу Урбана VIII, что под Симплицио подразумевается онсам, папа. В 1633 г. перед особою чрезвычайною коммисиею Г. должен был,стоя на коленях и положа руку на Евангелие, принести присягу в том, чтоон отрекается от ереси Коперника. Сохранилось предание, что будто быГалилей, встав на ноги, произнес: "E pur si muove" (а все-таки онадвижется), но это едва ли справедливо, так как он был окружен злейшимисвоими врагами и знал, какой опасности подвергся бы за эти слова. Его,однако, не выпустили на свободу, а держали почти год в заточении. В 1637году он имел несчастие лишиться зрения и скончался в Арчетри, близФлоренции, в 1642 году. В cредние века ученые открытия описывались в печатных сочиненияхмного лет спустя после того, как они были сделаны. Законы падения тел,открытые Г. еще в молодости, описаны только в 1638 году в сочинении,озаглавленном: "Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a duescienze attenenti alla mecanica et i movimenti locali". Сочинениеразделено на четыре диалога; в первых двух трактуется о сцеплении,сопротивлении твердых тел сгибанию и излому, об упругости и звуковыхколебаниях, в двух последних - о прямолинейных движениях: равномерном иравноускоренном, и о движении параболическом. Динамическая часть"Discorsi" начинается следующим предисловием автора: "Мы даем здесьоснования учения совершенно нового о предмете столь же древнем, как мир.Движение есть явление, по-видимому, всем знакомое, но между тем,несмотря на то, что философы написали об этом предмете большоеколичество толстых томов, важнейшие качества движений остаютсянеизвестными. Все очень хорошо знают, что свободно падающее телодвижется ускоренно, но в каком отношении ускоряется движение, еще никтоне определил. Никто, в самом деле, еще не доказал, что длины путей,пробегаемых в равные времена падающим телом, вышедшим из покоя,относятся между собою как нечетные числа. Все знают, что брошенныегоризонтально тела описывают кривые, но что эти кривые параболы, никтоеще не доказал. Мы покажем все это, и наша работа послужит основаниемнауки, которую великие умы разработают обширнее. Сначала мы рассмотримдвижения равномерные, затем естественно ускоренные и, наконец, движениястремительные, т.е. движения брошенных снарядов". В этих немногих словахсам автор объясняет почти все содержание динамической части "Discorsi".В настоящее время все законы равномерного, равноускоренного ипараболического движений могут быть выражены небольшим числом известныхформул, но в то время формулы еще не вошли в употребление, поэтомузаконы падения выражены словесно в виде довольно большего числа теорем ипредложений. В те времена понятия о величинах сил и о массе еще не быливыработаны и поэтому в тех местах "Discorsi", где приходится упоминатьоб этих величинах, встречаются неясности. В "Discorsi" рассматриваетсяне только свободное падение тела, но также и движение тела, катящегосяпо наклонной плоскости, и излагаются законы такого движения. Не имеявозможности изложить содержание "Discorsi", мы приведем здесь некоторыеместа, в которых высказываются в первый раз идеи об основных принципахмеханики; эти места встречаются преимущественно в главе о параболическомдвижении : "Я представляю себе, что тело пущено вдоль по горизонтальнойплоскости; если бы все сопротивления были уничтожены, то его движениебыло бы вечно равномерным, если бы плоскость простиралась вбесконечность. Если же плоскость ограничена, то, когда тело придет награницу ее, оно станет подвергаться действию силы тяжести, и с этоговремени к его предыдущему и неотъемлемому от него движению присоединитсяпадение под влиянием его веса; тогда произойдет соединение равномерногодвижения с равноускоренным". Далее, там же: "Предложение III. Если телоодновременно одарено двумя равномерными движениями, вертикальным игоризонтальным, то его скорость будет в степени, равна скоростямсоставляющих движений". Это место переводится в том именно смысле, чтоквадрат скорости составного движения равен сумме квадратов скоростейсоставляющих движений. Вообще, как из "Discorsi", так и из других работГ. несомненно оказывается, что ему принадлежит в механике следующее:Первая идея о начале инерции материи. - Первые идеи о соединениидвижения и о соединении скоростей. Открытие законов падения теласвободного, по наклонной плоскости и брошенного горизонтально. Открытиепропорциональности между квадратами времен качаний маятников и ихдлинами. Г. применил начало возможных перемещений, открытое ГвидоУбальди, к наклонной плотности и к машинам, на ней основанным, и указал,что оно имеет применение к выводу условий равновесия всех машин вообще.См. его Механику ("Les mecaniques de Galilee", Пар., 1634, перев.Mersenne) и "Dialogo intorno ai due massimi sistemi del mondo" (1632).Г. ввел понятие о возможном моменте силы, то есть об элементарной работесилы на протяжении возможного перемещения точки приложения. В сочинении"Discorso intorno alle cose che stanno in su l'acqua e che in quella simuovono" (1632), Г. выводит из начала возможных перемещений условияравновесия жидкостей в сообщающихся сосудах и условия равновесияплавающих в жидкостях твердых тел. Д. Бобылев.