Одной из выдающихся фигур эпохи зарождения современного естествознания был Галилео Галилей (1564—1642). По своему мировоззрению он в основном весьма близок Кеплеру. Галилей являлся убежденным сторонником системы мира Коперника и отстаивал решающую роль эксперимента в естествознании, видя в нем прямой путь познания человеком природы. Галилей, подобно Кеплеру, много и плодотворно занимался математикой, что и обусловило его выдающиеся достижения в области физики. Учение Коперника, слов но некая программа, определяет научные устремления Галилея: все его исследования в конечном счете были подчинены одной цели — доказать, что учение Коперника отнюдь не чисто математическое построение, как утверждал Оссиандер, а отражение реального строения окружающего мира. Исследования Галилея в области механики прежде всего касались старых и весьма значительных проблем статики и динамики. Здесь он добился значительных успехов, потому что, опираясь на принципы кинематики, акцентировал внимание не на причинах явлений, а путем длительных и кропотливых опытов исследовал их точное течение. Галилей, опровергнув воззрения своих предшественников времен средневековья, установил закон свободного падения — ныне столь привычный для нас.
В своих исследованиях он также вплотную подошел к открытию закона инерции, гласящему, что тело остается в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, пока на него не действуют другие силы. В начале XVII в. (около 1609 г.) в Голландии начинают входить в употребление первые зрительные трубы. Дети одного шлифовальщика стекол, играя как-то стеклянными линзами, случайно обнаружили, что в определенной комбинации линзы увеличивают предметы. Узнав об этой новости, Галилей сразу же занялся конструированием зрительных труб. Направляя их на наземные предметы, он, например, установил, что с помощью телескопа можно гораздо раньше, чем невооруженным глазом, заметить приближение вражеских военных кораблей. Но дело этим не ограничивалось. Усовершенствовав созданный им телескоп, Галилей обратил его к небесам и обнаружил там нечто, имевшее чрезвычайно большое значение для дальнейшего развития науки.
Редко кому удавалось за столь короткое время (с осени 1604 г. до весны 1610 г.) cделать так много выдающихся открытии, сколько пришлось на долю Галилея. Рассматривая в телескоп Луну, он обнаружил там горы и долины, «горные гребни, излучающие свет» и обширные темные, очевидно, лежащие ниже равнины. Наблюдения тонкой светящейся кисеи Млечного Пути подтвердили предположение Демокрита, насчитывающее уже более 1000 лет: «Куда бы мы ни направили зрительную трубу, нашему взгляду везде должно представляться огромное количество звезд, из которых довольно многие достаточно велики и просто должны бросаться в глаза». Обнаруженные в телескоп отдельные детали структуры Млечного Пути срывали первые покровы таинственности с этого объекта, указывали на его облачное строение и даже выявляли «туманные звезды», имеющие вид отдельных светящихся объектов. Это были первые попытки наблюдений, которые легли в основу развития науки в последующие столетия.
Однако наиболее важное открытие Галилей сделал ночью 7 января 1610 г., когда он направил свой инструмент на Юпитер: «Поскольку я построил превосходную зрительную трубу, я заметил... рядом с ним три малые звезды, именно малые, но очень отчетливые. Хотя я принимал их за неподвижные звезды, они меня очень удивили, поскольку располагались точно по одной прямой, параллельной эклиптике, и были светлее, чем остальные звезды, которые не отличались от них по величине». Но более точное наблюдение вскоре показало, что речь здесь идет не о неподвижных звездах, ибо они двигались. Через четверо суток Галилей был уже твердо убежден, что «вокруг Юпитера вращаются три планеты, подобно тому как Венера и Меркурий вращаются вокруг Солнца». Чтобы почтить своего покровителя Козимо Медичи из Флоренции, Галилей назвал спутники Юпитера «Медичейскими звездами». Более того, всем спутникам — а к ним добавился еще и четвертый, который в первый вечер наблюдений находился за планетой,— он дал имена членов семьи Медичи. Правда, ни одно из этих имен не прижилось; сегодня четыре светлые луны Юпитера называются по именам известных персонажей древнегреческой мифологии, а именно: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто.
На первый взгляд может показаться, что Галилей пришел к своим грандиозным открытиям, мгновенно принесшим ему известность и почет, всего лишь благодаря своевременному открытию телескопа, поэтому они не стоили ему особых усилий и не заслуживают большого восхищения. Однако это совсем не так. Без сомнения на долю Галилея выпали открытия основополагающего характера, причем все это свершилось за очень короткое время. Огромной заслугой Галилея, достойной всяческого уважения, следует считать применение нового инструмента для наблюдения неба и то, что он дал принципиально правильное толкование открытым явлениям.
Когда Галилей пожелал ознакомить со столь знаменательными и весьма удивительными фактами общественность, ответом было равнодушие.
Ученые-схоласты считали сомнительными знания о природе, полученные от самой природы, да к тому же посредством такого в высшей степени подозрительного, отдававшего шарлатанством инструмента, каким казался им телескоп. Одно только то, что предметы представляются в телескоп иными, чем видит их невооруженный глаз,— приводили они в качестве аргумента— доказывает, что оптическим линзам не следует доверять. Нужно ли удивляться тому, что схоласты средневековья считали гораздо более весомым доказательством чисто формальные рассуждения о принципиальной возможности явлений, открытых Галилеем, чем один взгляд в телескоп. Они объявили этот инструмент ненадежным лишь по той причине, что полученные с его помощью результаты нельзя использовать для подтверждения учения Аристотеля.
Символично, что один из участников спора, описанного Галилеем в его знаменитом «Диалоге о двух главнейших системах мира» (1632 г.), объясняет причину такого отношения следующим образом: «... Я тоже до сих пор не слишком доверял нововведенной зрительной трубе, напротив, я полагал, что то, чем восхищаются другие, есть не что иное, как оптические иллюзии, порождаемые линзами».
Несомненно, Галилей явился пионером в использовании зрительной трубы для астрономических наблюдений. В первые десятилетия после изобретения этого инструмента едва ли можно найти другие примеры его применения для изучения неба. Напротив, в наземных наблюдениях, особенно в военном деле, зрительная труба сразу же стала играть заметную роль. Здесь, вероятно, вполне «доверяли» обманчивым линзам, потому что военное превосходство, разумеется, значило для власть имущих гораздо больше, чем какие-то сомнения в канонизированном учении Аристотеля.
Галилей поначалу был настроен оптимистически. Он верил, что новые доказательства вытеснят старые идеи, и картина мира Коперника восторжествует. Так, обнаружив пятна на Солнце, он торжествовал: «Новые открытия — это погребальный звон или, во всяком случае, первый суд над псевдофилософией, так как уже обнаружены некоторые детали на поверхностях Луны и Солнца. Я не вижу, как еще можно спасти и уберечь принцип неизменности неба».
Результаты наблюдений Галилей, не мешкая, опубликовал в «Звездном вестнике» (Nuncius Siderius) — своего рода экспресс-информации. Однако его вера в силу разума потерпела крах. Он так и не сумел, как того хотел, «настроить трубы огромного расстроенного органа философии». Господствующая реакция почувствовала себя уязвленной, хотя ученые Римской курии официально признали его открытия, но не выводы, сделанные из них. Мнение Галилея, что учение Коперника можно вполне согласовать со святым учением, если не принимать библейское описание природы слишком буквально, побудило реакцию к действию.
В 1616 г. в Риме конгрегация из 11 доминиканцев и иезуитов устроила процесс, направленный против учения Коперника. А в проповеди с амвона церкви святой Марии во Флоренции доминиканец Томассо Кассини обрушился не только на учение Коперника, но и на Галилея, называя его еретиком; он заявил, что математики вообще подозрительные люди, а сама математика—это творение дьявола. Галилей приехал в Рим, чтобы там изложить свои воззрения, но ему пришлось выслушать строгие нравоучения от кардинала Барберини, который потребовал, чтобы Галилей отказался от своих взглядов.
По приговору экспертов Священного трибунала учение Коперника, которое проповедовал Галилей, было признано безумным и абсурдным с точки зрения философии и абсолютно еретическим. 3 марта 1616 г., когда трибунал собрался вновь, Барберини сообщил, что математик Галилео Галилей, который до сих пор высказывал мнение, что Солнце является центром небесной сферы и неподвижно, а Земля, напротив, движется, внял увещеваниям и отказался от него (своего мнения)», и кардинал «этим умиротворен». Такая формулировка была записана в протоколе, отражавшем ход процесса, но примечательно, что этот протокол никем не был подписан и до сих пор не доказано, что сам Галилей вообще его признал.
Вероятно, действительные события не совсем соответствовали протоколу. Скорее всего он является фальсификацией. Однако сам факт, что для запрещения труда Коперника понадобилось двухдневное заседание, говорит о том, насколько поколебалось положение церкви. В 1616 г. книга «Об обращениях небесных сфер» попала в «Индекс» — список запрещенных книг.
Галилея недвусмысленно предупредили, но он по-прежнему был одержим своими идеями, доказывающими реальность системы Коперника.
Через некоторое время Барберини— кардинал и глава инквизиции — стал папой. Как выходец из купеческой семьи он проявлял определенный интерес к естествознанию, отдавая должное исследованиям Галилея. Но как папа Урбан VIII он был выразителем интересов святой римской церкви, положение которой было тогда не из лучших. Ей не удалось добиться абсолютного господства в Италии: Венецианская республика, князья Северной Италии и император успешно сопротивлялись устремлениям церкви. Политика сближения с Францией еще более подорвала значение naiiciBa, гак как Франция под влиянием Ришелье выступала как против Испании, так и против Италии — «Святой Римской империи германской нации», т.е. против обеих католических держав. Удивительно, что Урбан VIII все же устоял против попыток Галилея склонить его к отмене декрета 1616 г. — ведь политическая и идеологическая позиции клерикальной власти отовсюду подвергались весьма энергичным нападкам.