Пробить брешь в средневековой науке, брешь, которую нельзя было заполнить никакими изощрениями схоластической философии, выпало на долю великого итальянца Галилео Галилея.

Написанные не на ученой латыни, а на родном языке, сочинения Галилея производили на читателей неизгладимое впечатление. Исключительная наблюдательность, гениальное предвидение истинных причин явлений, ясная научная аргументация, прекрасный литературный стиль и природный дар убеждать обеспечили Галилею высокое положение среди борцов за новое знание.

Иногда бывает, что человек, вызвавший революционные изменения в мировоззрении своих современников, сам строго следует старым законам. Так было и с Галилеем.

Галилео Галилей родился 15 февраля 1564 года в Пизе, в семье музыканта Винченцо Галилео. Отец будущего ученого был автором книг по теории музыки, принесших ему в то время известность, но не создавших, однако, материальной обеспеченности.

Детство Галилея протекало преимущественно во Флоренции. История не сохранила свидетельств его ранней одаренности. Ребенком он любил заниматься постройкой простеньких механизмов, как это делают почти все дети.

С годами пришло время думать о профессии. Возможно, что постоянные материальные затруднения семьи обратили внимание отца будущего ученого на доходную в то время карьеру медика. И вот в 1583 году Галилей — студент медицинского факультета Пизанского университета. Медицина все же не интересовала его, не привлекала и доходность служения Эскулапу.

При поступлении в университет Галилей впервые знакомится с математикой, о которой до того имел лишь смутное представление. Новая наука захватывает его. Изучению математики он отдает все свое время. Учитель Галилея О. Риччи не был крупным ученым, но важным для Галилея оказалось то, что Риччи интересовали те науки, которые не преподавались в средневековых университетах, но были тесно связаны с практической деятельностью людей, — такие, например, как механика. В силу этого математика раскрылась Галилею не как отвлеченная теория, а как наука, составляющая основу художественной и инженерной техники. Это обстоятельство объясняет характерную особенность научного творчества Галилея — тесную связь его великих открытий с изобретенными им приборами, желанием найти практическое применение для каждого нового открытия.

Изучив труды Евклида, Галилей переходит к исследованиям Архимеда и под их влиянием пишет свое первое научное сочинение «Опыт о гидростатическом равновесии». В университете его дела обстоят, однако, не блестяще. Официальная наука, занятая толкованием древних философов, претит ему, и он становится, по мнению университетской администрации, далеко не образцовым студентом. Этим, вероятно, объясняется отказ предоставить будущему ученому возможность окончить обучение на казенный счет, когда материальные затруднения заставляют его о том просить. Конечно, этим отказом университетские педагоги своей славы не увеличили.

В студенческие годы Галилей делает первое важное открытие. Однажды в соборе он наблюдал, как служитель, зажигая большую люстру, отклонил ее в сторону. Люстра начала колебаться. Сотни молящихся видели это. Но нужна была гениальная наблюдательность Галилея, чтобы подметить то, что ускользало от внимания других: размах колебаний люстры уменьшался, а время одного колебания как будто оставалось неизменным.

Но как в этом убедиться? Ведь часов в то время не существовало. Вот тут-то и пришла на помощь нелюбимая им медицина. Для определения времени колебания люстры Галилей решает воспользоваться биением пульса. Он внимательно следит за движением люстры. Да, действительно, возникшее предположение было совершенно верным — вне зависимости от размаха за время одного колебания его пульс совершает одно и то же число ударов.

Так был открыт важный закон колебания маятника.

После ухода из университета материальное положение Галилея могло бы сделаться тяжелым, если бы к тому времени он не был уже известен как талантливый математик. Первоначально ему поручают преподавание математики в Болонском, а с 1589 года — в не оценившем его первоначально Пизанском университете.

Вступив на кафедру, Галилей с огромной энергией отдается научным исследованиям, которые уже тогда были направлены на низвержение схоластики.

Возможно, молодой профессор и не предполагал, что когда-нибудь на его долю выпадет великая задача утверждения системы Коперника. Но уже первые механические исследования как бы подготавливали для этого почву, отметая необоснованные возражения, которые можно было делать, опираясь на учение Аристотеля.

Действительно, закон инерции в то время не был известен. И, утверждая вращение Земли, надо было объяснить, почему, когда человек подпрыгивает, земной шар не прокручивается под ним. Ведь какое, казалось бы, «убийственное» возражение можно было сделать польскому астроному, не зная об инерции. Если Земля действительно вращается, скажут перипатетики, достаточно сутки попрыгать на одном месте, чтобы совершить кругосветное путешествие. Земной шар за это время сам обернется под вами вокруг своей оси.

Первую трещину аристотелевская механика дала в самом, казалось бы, прочном месте — в утверждении, что тяжелые тела падают быстрее легких. Вопреки этому, тогда общепризнанному, мнению, которое считалось согласующимся со здравым смыслом, Галилей утверждал, что «если бы не было сопротивления воздуха, то все тела падали бы одинаково, то есть с одинаковой скоростью при равных высотах падения…».

Схоластики возмущались этим кощунственным, с их точки зрения, покушением на авторитет горячо любимого ими учителя.

Но Галилей не сдавался. Он поднялся на вершину наклонившейся «падающей» Пизанской башни и на глазах у многочисленных студентов и профессоров, специально собравшихся для проверки его утверждения, установил на краю башни два шара, один из которых в десять раз тяжелее другого. Одно движение руки — и оба шара одновременно оказываются в воздухе. Толпа с напряженным вниманием ожидает услышать звук удара о землю сначала более тяжелого шара. Но что это? Шары касаются земли одновременно, и звуки их ударов сливаются.

Для уточнения законов падения Галилей изучает движение тела по наклонной плоскости. Кстати, это один из первых количественных опытов в науке. Основная трудность его — точное измерение времени, которое надо было делать, не располагая часами.

С удивительным остроумием преодолевает Галилей это затруднение. Взяв ведро с водой и вставив в его дно узкую трубочку, конец которой можно было закрывать пальцем, он в начале измерения отнимал палец так, что вода стекала в специально подставленную чашу, а в конце снова закрывал трубочку пальцем. Взвешивая воду в чаше, можно было определять продолжительность опыта.

Как и другие его работы, механические опыты Галилея преследовали наряду с познавательной целью также решение важных практических задач: отыскивание законов движения пушечных ядер и определение такого положения ствола пушки, которое обеспечивало бы ей максимальную дальнобойность.

В те годы предполагали, что покидая ствол пушки, ядро обладает vis viva, то есть живой силой. Эта живая сила преодолевает, мол, на некоторое время свойственное, согласно схоластике, стремление всех тяжелых тел к падению, а уж когда она израсходуется, ядро начинает падать. Это объяснение приводило к ложным представлениям о дальности полета ядра. Галилей правильно решил эту практически важную задачу.

При всей ценности для науки открытых Галилеем законов движения не в них все же основное значение его работ для дальнейшего развития человеческой мысли. Величие сделанного им заключается в сокрушении самих основ схоластической науки.

Последователи Аристотеля при обсуждении любой проблемы не только чисто умозрительно «объясняли», почему то или иное явление происходит именно так, а не иначе. Они столь же умозрительно заключали, «как» происходит это явление. Им и в голову не приходило, что в действительности оно может происходить совсем не так, как кажется на первый взгляд. Явление должно происходить так, как было указано, сомнений в этом не должно возникать, и потому этот вопрос даже не обсуждался.

Галилей же в своих работах всегда пытался первоначально выяснить на опыте, как же происходит изучаемое явление в действительности, в природе, и лишь после ответа на этот вопрос искал причину наблюдаемого. Для последнего он первоначально предлагал теоретическое объяснение, а затем его экспериментальную проверку, для которой придумывал простые и очень остроумные опыты. Этим он указал метод научного исследования, обеспечивший бурное развитие естествознания в последующих столетиях.

В борьбе со схоластикой Галилей, естественно, нажил много врагов в Пизанском университете. Немалую роль сыграл при этом и его характер. Ведь даже позднее, когда возраст, казалось бы, охладил его темперамент, он так писал об одном из своих противников: «Я начинаю понимать теперь, что вы до сих пор принадлежите к стаду тех, которые, если им требуется узнать, как происходит то или иное явление, или если им нужно приобрести познание о действии сил природы (подразумевается сопротивление движению тела в воде или в воздухе), не взойдут на лодку и не подойдут к луку или к артиллерийскому орудию, а удалятся в свой кабинет и начнут перерывать указатели и оглавления, чтобы найти, не сказал ли чего по этому поводу Аристотель; затем, удостоверившись в точном смысле его текста, они уже больше ничего не желают и не придают цены тому, что можно узнать о данном явлении».

Такая резкость суждения, вероятно, была свойственна Галилею и в молодости, и ее с трудом, конечно, спокойно переносили его оппоненты.

Враги ждали только случая избавиться от него. Вскоре предоставилась возможность свести счеты с неуживчивым профессором. Галилей отозвался резко отрицательно об изобретении одного из родственников могущественного герцога Медичи, чем и вызвал его недовольство. После этого жизнь ученого сделалась невыносимой. Он решает покинуть Пизанский университет.

В 1592 году Галилей переезжает в принадлежащий Венецианской республике город Падую. Он получает должность профессора физики и военно-инженерного дела в Падуанском университете. Венецианский сенат запретил к этому времени иезуитам преподавание в университете, и это обеспечивало хотя бы в обучении несколько большую свободу, чем он имел ее в Пизе.

Восемнадцать лет, проведенные в Падуе, были годами очень плодотворной работы. Здесь Галилей пишет целый ряд сочинений по военной и гражданской архитектуре, механике, астрономии. Переписанные от руки, эти работы распространялись между студентами и профессорами и создавали их автору известность далеко за пределами Италии.

Число желающих слушать лекции Галилея было так велико, что университетские аудитории часто оказывались слишком тесными. Неоднократно ученому приходилось читать лекции под открытым небом.

В этом же городе им были изобретены термометр и телескоп.

В 1609 году до Галилея дошли сведения, будто некий бельгиец построил трубу, с помощью которой далеко расположенные предметы становятся отчетливо различимыми. Не имея никаких дополнительных сведений об устройстве этого чудесного прибора, Галилей только на основании своих представлений об оптических явлениях собственных опытов весною того же года конструирует свой знаменитый телескоп.

Можно говорить, что сходные приборы были изобретены независимо от него в одних странах несколько раньше, а в других позже, однако телескопы Галилея были в то время лучшими. Об этом свидетельствуют многочисленные просьбы ученых разных стран прислать им его телескопы. Для удовлетворения этих заказов Галилею пришлось организовать специальную оптическую мастерскую.

Телескоп помог Галилею сделать новые открытия, обессмертившие его имя.

Спустя несколько лет, уже во Флоренции, Галилей изобретает микроскоп, о котором современники писали, что под ним «мухи казались величиной с ягненка и были покрыты шерстью». Но если и раньше имя Галилея было широко известно, то теперь к нему приходит подлинная слава.

Но это не приносит ему счастья. Задуманы большие литературные произведения, а написать их мешают занятия в университете. Он тоскует по родному городу. И когда герцог Тосканский предложил ему пост личного философа и первого математика, Галилей покидает некогда приютившую его Падую и осенью 1610 года возвращается в город своего детства — Флоренцию.

Начинается новый славный и трагический этап его жизни.