Галілео Галілей

Галілей народився в Італії, в місті Піза неподалік від Флоренції, в сім'ї родовитого, але збіднілого дворянина Вінченцо Галілея, відомого теоретика музики та лютніста. Представники роду Галілея згадуються в документах з XIV століття. Кілька його прямих предків були пріорами (членами правлячої ради) Флорентійської республіки, а прапрадід Галілея (теж на ім'я Галілео) був відомим лікарем, якого 1445 року було обрано головою республіки.

У сім'ї батьків Галілео — Вінченцо Галілея й Джулії Амманнаті — було шестеро дітей, однак вижити пощастило чотирьом: старшому сину Галілео, дочкам Вірджинії та Лівії і молодшому синові Мікеланджело, який надалі теж здобув популярність як композитор-лютніст. 1572 року Вінченцо перебрався до Флоренції, столиці Тосканського герцогства. Династія Медічі, яка правила там, була відома покровительством мистецтва й наук.

З ранніх років хлопчика вабило мистецтво; через усе життя він проніс любов до музики й малювання, якими володів досконало. У його дорослі роки найкращі художники Флоренції — Чіголі, Бронзіно та ін.  — радилися з ним щодо перспективи й композиції; Чіголі навіть стверджував, що саме Галілею він зобов'язаний своєю славою.^{[джерело?]} За творами Галілея можна зробити висновок про наявність у нього ще й літературного таланту.^{[джерело?]} Початкову освіту Галілей здобув у розташованому неподалік монастирі Валломброза. Хлопчик дуже добре навчався та був одним з найкращих учнів у класі. Він зважував можливість стати священиком, але батько був проти.

1581 року Галілео вступив до Пізанського університету, де вивчав медицину. Але, захопившись геометрією й механікою, зокрема творами Архімеда й Евкліда, покинув університет з його схоластичними лекціями й повернувся до Флоренції, де чотири роки самостійно вивчав математику, яку вважав надійною основою для вивчення світу[4].

1589 року він став професором Пізанського університету. У 1592–1610 рр., після вимушеного від'їзду з Пізи, Галілей працював на кафедрі математики Падуанського університету, надалі — придворним філософом герцога Козімо II Медічі. Із 25 квітня 1611 року Галілео належав до заснованої Федеріко Чезі Академії деї Лінчеї. Кажуть, що світ не бачив такого генія після Архімеда[4].

Жозеф Робер-Фльорі, 1847. Галілей перед судом інквізиції

Кристіано Банті, 1857. Галілео перед римською інквізицією

У березні 1630 року книгу «Діалог про дві найголовніші системи світу — птолемеєву й коперникову», підсумок майже 30-річної роботи, Галілей загалом завершив і, вирішивши, що момент для її видання сприятливий, надав тодішню версію своєму другові, папському цензору Ріккарді. Майже рік він чекав на його рішення, потім вирішив піти на хитрість. Він додав до книги передмову, де оголосив своєю метою розвінчання коперниканства й передав книгу тосканській цензурі, за деякими відомостями^{[джерело?]}, у неповному й пом'якшеному вигляді. Отримавши позитивний відгук, він переслав його до Риму. Влітку 1631 Галілей отримав довгоочікуваний дозвіл.

На початку 1632 «Діалог» побачив світ. Книгу було написано не науковою латиною, а «народною» італійською мовою у формі діалогу між трьома любителями науки: коперниканцем Сальвіаті, нейтральним учасником Сагредо і Сімплічіо — прихильником Арістотеля й Птолемея. Хоча у книзі немає авторських висновків, сила аргументів на користь системи Коперника говорила сама за себе.

Галілей сподівався, що Папа поставиться до його виверту так само поблажливо, як і раніше до аналогічних за ідеями «Листів до Інголі», однак прорахувався. На додачу він сам нерозважливо розіслав 30 примірників своєї книги впливовим духовним особам у Римі. Незадовго перед тим (1623) Галілей вступив у конфлікт з єзуїтами; захисників у нього в Римі залишилося мало, та й ті, оцінивши небезпеку ситуації, не бажали втручатися.

Більшість біографів сходиться на думці, що в простаку-Сімплічіо римський Папа Урбан VIII впізнав себе, свої аргументи і розлютився. Історики відзначають такі характерні риси Урбана, як деспотизм, упертість і неймовірну зарозумілість. Сам Галілей пізніше вважав, що ініціатива процесу належала єзуїтам, які подали Папі вкрай тенденційний донос про книгу Галілея (див. нижче лист Галілея до Діодаті). Вже через кілька місяців книгу заборонили та вилучили з продажу, а Галілея викликали до Риму (незважаючи на епідемію чуми) на суд Інквізиції за підозрою в єресі. Після невдалих спроб домогтися відтермінування з причини поганого здоров'я й епідемії чуми (Урбан на це погрожував доставити його до суду силоміць, у кайданах) Галілей підкорився, відбув визначений чумний карантин і прибув до Риму 13 лютого 1633. Нікколіні, представник Тоскани в Римі, за вказівкою герцога Фердинанда II оселив Галілея в будівлі посольства. Слідство тривало з 21 квітня до 21 червня 1633.

Після закінчення першого допиту обвинуваченого арештували. Галілей перебував в ув'язненні всього 18 днів (із 12 до 30 квітня 1633) — ця незвичайна поблажливість, імовірно, була викликана згодою Галілея покаятися, а також впливом тосканського герцога, який невпинно клопотав про пом'якшення долі свого старого вчителя. Беручи до уваги його хвороби й похилий вік, як в'язницю було використано одну зі службових кімнат у будівлі інквізиційного трибуналу.

Попри все у вироку інквізиції були такі слова:

Помітивши, що ти при відповідях не зовсім щиросердно зізнаєшся у своїх намірах, ми визнали за необхідне вдатися до суворого випробування. Оригінальний текст (лат.) Cum vero nobis videretur non esse a te integram veritatem pronunciatam circa tuam intentionem: judicavimus necesse esse venire ad rigorosum examen tui, in quo (absque praejudicio aliquo eorum, quae tu confessus es, et quae contra te deducta sunt supra, circa dictam tuam intentionem) respondisti Catholice.

Після «випробування» в листі з в'язниці (23 квітня) Галілей обережно повідомляє, що не встає з ліжка, бо страждає від «жахливого болю в стегні». Частина біографів Галілея припускають^{[джерело?]}, що катування справді було, інші ж вважають це припущення недоведеним^{[джерело?]}, документально підтверджено лише погрожування тортурами, що часто супроводжувалось імітацією самого катування. У будь-якому випадку, якщо тортури й були, то в помірних масштабах, оскільки вже 30 квітня вченого відпустили назад до тосканського посольства.

Наукові теми на процесі не обговорювалися^{[джерело?]}. Три експерти інквізиції дали висновок: книга порушує заборону на пропаганду «піфагорейської» доктрини. Було два головні питання: чи свідомо Галілей порушив едикт 1616 року, і чи кається він у скоєному? У підсумку вченого поставили перед вибором: або він покається й зречеться своїх «помилок», або його спіткає доля Джордано Бруно й багатьох інших, замучених інквізицією. 16 червня інквізиція провела пленарне засідання за участю Урбана VIII, де постановила:

Ознайомившись з усім перебігом справи і вислухавши свідчення, Його Святість визначив допитати Галілея під загрозою тортури і, якщо встоїть, то після попереднього зречення як дуже підозрюваного в єресі … засудити до ув'язнення на розсуд Святої Конгрегації. Йому наказано не розмірковувати більше (письмово чи усно) про рух Землі й про нерухомість Сонця … під страхом покарання як невиправного.

Останній допит Галілея відбувся 21 червня. Галілей підтвердив, що згоден висловити потрібне зречення. Його не відпустили до посольства й знову арештували. 22 червня було оголошено вирок: Галілей винен у поширенні книги з «хибним, єретичним, ученням» про рух Землі, яке суперечить Святому письму[5]

:

  Внаслідок розгляду твоєї провини й твого усвідомлення її, за все викладене й висловлене тобою: нібито Сонце є центром земної орбіти й не рухається від сходу на захід, Земля ж рухається і не є центром Всесвіту; на цьому Святому судилищі оголошуємо підозру в єресі, хибній і суперечливій Священному і Божественному Письму думці. Визнаємо тебе ослушником церковної влади, що заборонила тобі викладати, захищати та видавати за ймовірне вчення, яке визнано помилковим і противним Св. Письму … Щоб настільки тяжкий і шкідливий гріх твій і непослух не залишилися без уваги, і ти згодом не став би ще сміливішим, а, навпаки, щоб послужив прикладом і застереженням для інших, ми постановили книгу під заголовком «Діалог» Галілео Галілея заборонити, а тебе самого ув'язнити при Святому судилищі на невизначений термін.

Галілея засудили до тюремного ув'язнення на термін, який встановить Папа. Його оголосили не єретиком, а «дуже запідозреним у єресі»; таке формулювання було тяжким звинуваченням, проте рятувало від багаття. Після оголошення вироку Галілей на колінах вимовив запропоноване зречення. Копії вироку за особистим розпорядженням Папи Урбана було надіслано в усі університети католицької Європи.

Папа не став довго тримати Галілея у в'язниці. Після винесення вироку Галілея поселили на одній з вілл Медічі, звідки його перевели до палацу його друга, архієпископа Пікколоміні у Сієні. Через п'ять місяців Галілею було дозволено вирушити на батьківщину, і він осів в Арче́трі, поруч із монастирем, де були його дочки. Тут він провів решту життя під домашнім арештом і постійним наглядом інквізиції.

Портрет Галілео Галілея, виконаний Оттавіано Леоні.

Режим утримання Галілея не відрізнявся від тюремного, і йому постійно погрожували переведенням до в'язниці за найменше порушення режиму. Галілею не дозволялося відвідання міст, хоча тяжкохворий в'язень потребував постійного лікарського нагляду. У перші роки йому заборонено було приймати гостей під страхом переведення до в'язниці, згодом режим було дещо пом'якшено, і друзі змогли відвідувати Галілея — правда, не більше ніж по одному.

Інквізиція стежила за бранцем до кінця його життя; навіть у час смерті Галілея були присутні два її представники. Всі його друковані праці підлягали особливо ретельній цензурі. Щоправда, у протестантській Голландії видання «Діалогу» тривало (перша публікація: 1635 рік, у перекладі латиною).

1634 року померла старша 33-річна донька Вірджинія (у чернецтві Марія Челеста), улюблениця Галілея, яка віддано доглядала за хворим батьком і важко переживала його труднощі. Галілей пише, що нею володіють «безмежна печаль і меланхолія… постійно чую, як моя дорога донька кличе мене». Стан здоров'я Галілея погіршувався, одначе він продовжував енергійно працювати в дозволених для нього галузях науки. Галілей пережив доньку Вірджинію на вісім років, втратив зір. Друга донька Лівія теж була черницею і завершила життя в монастирі. Єдиний онук, син Вінченцо, постригся в ченці та спалив усі рукописи діда як богопротивні. На ньому рід Галілеїв згас.[4]

Гробниця Галілея в базиліці Санта Кроче у Флоренції

Останньою книгою Галілея стала «Бесіди і математичні докази двох нових наук», де викладено основи кінематики й опору матеріалів. Фактично, зміст книги став розгромом арістотелевої динаміки; натомість Галілей висунув свої принципи руху, перевірені на досвіді. Кидаючи виклик інквізиції, Галілей вивів у новій книзі тих же трьох персонажів, що і в забороненому раніше «Діалозі про дві найголовніші системи світу». У травні 1636 учений вів переговори про видання своєї праці в Голландії, а потім таємно переправив туди рукопис. У довірчому листі графу де Ноелю (якому він присвятив цю книгу) Галілей писав, що нова праця «знову ставить мене в ряди борців». «Бесіди…» видали в липні 1638 року, а в Арчетрі книга потрапила майже через рік — у червні 1639 року. Ця праця стала настільною книгою Гюйгенса й Ньютона, які завершили розпочату Галілеєм побудову основ механіки.

Галілей помер 8 січня 1642 року. Папа Урбан заборонив ховати його в родинному склепі. Поховали Галілео Галілея в Арчетрі, містечку де він жив останні роки, без пам'ятника. Лише 1737 року рештки перепоховали в базиліці Санта-Кроче поряд із Мікеланджело[4].

Галілею людство зобов'язане двома принципами механіки, що відіграли велику роль у розвитку не лише механіки, а й усієї фізики. Сформулювавши принцип відносності руху для прямолінійного й рівномірного руху, закон вільного падіння тіл, механіку їхнього руху похилою площиною (1604 — 1609) і тіла, кинутого під кутом до горизонту, ідею про ізохронізм коливання маятника (1583), ідею інерції (1609), Галілей заклав основи механічної системи відліку, а другий принцип, пов'язаний із вільним падінням тіл, привів його до поняття інертної й гравітаційної маси. Альберт Ейнштейн поширив механічний принцип відносності Галілея на всі фізичні процеси, зокрема на світло, і вивів з нього наслідки про природу простору й часу (при цьому перетворення Галілея замінено перетвореннями Лоренца). Об'єднання ж другого галілеївського принципу, що Ейнштейн тлумачив як принцип еквівалентності сил інерції та сил тяжіння, із принципом відносності стало основою загальної теорії відносності.

Першим серйозним винаходом Галілея були гідростатичні ваги для швидкого визначення складу металевих сплавів (1586). Визначив питому вагу повітря. Винайшов термоскоп, що є прообразом термометра. Створив один із перших телескопів. Висунув ідею застосування маятника в годиннику. Здійснив фізичні дослідження, присвячені гідростатиці, міцності матеріалів.

Довідавшись про винайдену в Голландії підзорну трубу, Галілей 1609 року побудував свій перший телескоп із трикратним збільшенням, а трохи пізніше — зі збільшенням у 32 рази, як він сам писав згодом, «побудував собі прилад до того чудовий, що з його допомогою предмети здавалися майже в тисячу разів більші і більш ніж у тридцять разів ближчі, ніж під час спостереження простим оком». Із їхньою допомогою Галілей здійснив кілька важливих астрономічних відкриттів — гори і кратери на Місяці, розміри зірок та їхню колосальну віддаленість, плями на Сонці, 4 супутники Юпітера (Іо, Європа, Ганімед та Каллісто), фази Венери, кільця Сатурна, Чумацький Шлях як скупчення окремих зірок та ін.

Галілей налагодив виробництво телескопів.

У 1610–1614 роках, змінюючи відстань між лінзами, він створив також мікроскоп. Завдяки Галілею лінзи й оптичні прилади стали могутнім знаряддям наукових досліджень. Як відзначав С. Вавилов, «саме від Галілея оптика одержала найбільший стимул для подальшого теоретичного технічного розвитку». Оптичні дослідження Галілея присвячені також вченню про колір, питанням природи світла, фізичній оптиці. Галілею належить ідея скінченності швидкості поширення світла й постановка (1607) експерименту з її визначення.

Створення телескопа й астрономічні відкриття здобули Галілею широку популярність. Ці відкриття безумовно підсилювали позиції геліоцентричної системи Коперника в боротьбі зі схоластичним арістотелівсько-птолемеєвським трактуванням Всесвіту. Після публікації 1632 року «Діалогу про дві найголовніші системи світу — птолемеєву та коперникову» інквізиція викликала його до суду (1633), звинувативши в коперниканстві. Загрожуючи заборонити займатися науковою діяльністю, спалити неопубліковані праці та застосовуючи катування, інквізиція змусила Галілея відмовитися від теорії Коперника, а на «Діалог» наклала заборону. Після процесу Галілея було оголошено «в'язнем святої інквізиції» і він був змушений жити спочатку в Римі, а потім — в Арче́трі біля Флоренції. Однак наукову діяльність Галілей не припинив, до своєї хвороби (1637 року Галілей остаточно втратив зір) він завершив працю «Бесіди й математичні докази, що стосуються двох нових галузей науки», яка підбивала підсумок його фізичних досліджень.

До наших часів дійшло декілька цікавих і повчальних висловлювань Галілея; зокрема, він зазначав: «В науці тихе зауваження однієї людини цінніше за голосні твердження тисячі однодумців.»