Галилей и отрицатели науки - [16]

.

Это была поразительная догадка. В эпоху, предшествовавшую формулировке статистических методов, Галилей понял, что если один и тот же эксперимент повторяется много раз, то можно выделить результаты и достоверно продемонстрировать даже мелкие различия. Однако гениальному замыслу этих экспериментов еще предстояло появиться. Галилей искал способ замедлить свободное падение, или “ослабить” гравитацию, чтобы падение длилось дольше и стало проще для измерения, обеспечив достоверность наблюдаемых различий. Затем его озарило: “Я также подумал о том, чтобы спускать движущиеся [предметы] по наклонной плоскости, слегка приподнятой над уровнем горизонта. На ней, не менее чем на вертикали, можно наблюдать, что происходит с телами разного веса”. Иными словами, свободное падение шара можно считать предельным случаем качения шара вниз по наклонной плоскости, если плоскость вертикальна. Как показывают расчеты Галилея, пуская тела скользить (и катиться) по плоскости, наклоненной под углом всего в 1,7°, он сумел существенно замедлить движение, настолько, что можно было делать надежные измерения.

С точки зрения его метода получения нового знания имеется один интересный момент, который нам следует осознать применительно к экспериментам Галилея в механике: его исследования направлялись по большей части теорией или рассуждением, а не чем-либо иным. По собственным словам ученого в трактате “О движении”, необходимо “всякий раз прибегать к рассуждению, а не к примерам (поскольку мы ищем причины следствий, а причины не даются нам посредством опыта)”. Примерно 350 лет спустя великий астрофизик-теоретик Артур Эддингтон выразит ту же мысль: “Очевидно, утверждение не может быть проверено наблюдением, если не является предположением о результатах наблюдения. Таким образом, каждая крупица знания в физике должна являться предположением о том, что стало или явилось бы результатом выполнения определенной процедуры наблюдения”[58].

В то же время в астрономических открытиях Галилея главную роль играли наблюдения. Иногда науки развиваются благодаря результатам экспериментов, предшествующих теоретическим объяснениям, а иногда за счет того, что теории дают предсказания, позднее подтверждаемые (или отвергаемые) путем эксперимента или наблюдения. Например, с 1859 г. было известно, что орбита Меркурия не вполне отвечает предсказанию, сделанному на основе теории тяготения Ньютона. Теория общей относительности Эйнштейна, опубликованная в 1915 г., объяснила аномалию. В то же время общая теория относительности предсказала, что путь света дальних звезд должен искривляться или отклоняться от Солнца под определенным углом. Это предсказание было впервые подтверждено наблюдениями, сделанными во время полного солнечного затмения в 1919 г., и повторно подтверждено многочисленными последующими наблюдениями. Кстати, Артур Эддингтон возглавлял одну из команд наблюдателей в 1919 г.

Сегодняшние исследования изменения климата[59] продвигаются аналогичными шагами. Сначала имелось наблюдаемое на протяжении столетия увеличение средней температуры в климатической системе Земли. За этим последовали исследования, призванные выявить основные причины этого изменения, приведшие к построению подробных климатических моделей, на основании которых сейчас делаются предсказания ожидаемых последствий в XXI в.

Галилей был по-человечески счастлив в Падуе, однако этот период его жизни ознаменовался отчаянной нуждой. Две его сестры, Вирджиния и Ливия, вышли замуж, соответственно в 1591 и 1601 гг., и обязанность дать им приданое легла на Галилея. Более того, муж Вирджинии угрожал ему арестом за невыплату оговоренной суммы. Брат Галилео, Микеланджело, также подписал этот брачный контракт, но заплатить по нему не смог, хотя к тому времени ему, профессиональному музыканту, удалось получить два неплохих места работы. Одно из них нашлось в Польше, и расходы на эту поездку также оплатил Галилео, другое – в Баварии. В довершение бед в Баварии Микеланджело женился на Анне-Кьяре Бандинелли и потратил все свои деньги на великолепное свадебное пиршество. Соответственно, несмотря на то что жалованье Галилея в Падуе увеличилось к 1609 г. от начальных 180 до 1000 скудо в год, он постоянно вынужден был заниматься частным преподаванием, сдавать дюжине студентов комнаты в своем доме и продавать инструменты, которые изготавливал в своей мастерской, чтобы совсем не увязнуть в долгах. Время от времени он составлял гороскопы для студентов и аристократов[60], и это был еще один источник столь необходимого дохода.

Не стоит удивляться тому факту, что Галилей занимался астрологией. Одной из традиционных задач математиков того времени было составление астрологических карт. Кроме того, они должны были учить студентов-медиков использовать гороскопы для назначения подходящего лечения. Сохранилось более двух десятков астрологических карт, начерченных Галилеем, в том числе составленные на дату собственного рождения, а также для его дочерей Вирджинии и Ливии. Однако из письма Асканио Пикколомини, в доме которого Галилео прожил первые шесть месяцев своего домашнего ареста в 1633 г., мы знаем, что к тому времени ученый считал астрологию никчемной и высмеивал ее “как профессию, опирающуюся на самые неопределенные, если не ложные, основания”.