Научная революция XVII века

«Не скрою от вашего превосходительства, что известие едва ли меня обрадовало — видеть, что первый плод более, чем сорокалетних трудов, большую часть которых я открыл под большим секретом вышеназванному Отцу (т. е. Кавальери.— В. К.), должен быть отнят у меня, и что я лишен той славы, которую я столь страстно желал и надеялся получить после столь долгих усилий; ибо действительно первым моим намерением, которое привело меня к размышлению над движением, было найти эту линию, и хотя я смог продемонстрировать это, я знаю, как много несчастий я претерпел, прежде чем прийти к этому выводу» [28, III, с. 1278]. Кавальери был чрезвычайно огорчен, что он явился причиной столь резкого неудовольствия, выраженного его учителем, и немедленно написал, что, во-первых, он многим обязан Галилею и Кастелли, о чем он неоднократно говорит в этой книге, экземпляр которой он послал Галилею, во-вторых, каждому известно, что открытие параболической траектории принадлежит Галилею, и сам Кавальери был убежден, что тот уже давно опубликовал свое открытие, почему он и упомянул об этом в «Зажигательном зеркале». Галилей удовлетворился ответом Кавальери, и таким образом конфликт был улажен. Отношения были полностью восстановлены, и в «Беседах» уже говорится о Кавальери как о новом Архимеде.

Тем не менее вся эта история показывает, насколько высоко ценил Галилей открытие параболической траектории и какую важность он ему придавал в эволюции своего творчества.

Беседы Четвертого дня интересны еще и тем, что в них совершенно корректно, хотя и неявно, используется принцип инерции. Проблема, связанная с оценкой роли Галилея в создании принципа инерции, занимала многих ученых, и она остается открытой до сих пор. Действительно, в разных местах Галилей давал этому принципу противоречивые формулировки и само понятие инерциального движения трактовал по-разному.

В «Диалоге» он, по-видимому, считает инерционным движением движение по окружности с центром в центре Земли: «...к движению, не удаляющемуся от центра и не приближающемуся к центру, тело не имеет ни склонности, ни сопротивления, а следовательно, нет и причины для уменьшения вложенной в него силы» [16, I, с. 248].

В этой формулировке неявно содержатся два предположения: считается, что тело движется, во-первых, в отсутствие внешних движущих сил, а также сил сопротивления; во-вторых,— благодаря внутренней силе наподобие средневекового импетуса.

В «Беседах» анализ движения на наклонной плоскости приводит к мысли о горизонтальном движении на гладкой поверхности как идеальном примере инерционного движения. Но такой вывод сразу ставит перед затруднением, ясно сформулированным Симпличио: «Мы предположили, что горизонтальная плоскость, не имеющая ни наклона, ни подъема, представляет собой как бы прямую линию и что подобная линия во всех своих частях равноудалена от центра; это, однако, неправильно... Отсюда как следствие вытекает, что движение не может быть постоянным» [16, II, с. 309].

Из этого затруднения Галилей предлагает два совершенно различных выхода. Один он предлагает в «Диалоге», где говорит, что путь тела, движущегося по инерции, изгибается тяжестью, а если бы тяжести не существовало, то движение было бы прямолинейным. Так происходит при движении снаряда, брошенного из пращи: «круговое движение бросающего оставляет в бросаемом теле (в момент, когда они разлучаются) импульс движения по прямой, касательной к кругу движения в точке отрыва, и стремление продолжать по ней движение, постоянно удаляясь от бросившего... по такой прямой линии брошенное тело продолжало бы двигаться, если бы его собственная тяжесть не прибавляла склонения вниз, вследствие чего получается изгиб линии движения» [16, I, с. 293]. Это говорит о вполне ясном понимании принципа инерции: инерциальное движение, по-видимому, будет прямолинейным, но вследствие тяжести путь оказывается искривленным.

В «Беседах» же Галилей дает совсем другой ответ. По сути, он уклоняется от него, говоря, что в пределах точности эксперимента кривая и прямая совпадают [16, II, с. 310]. Вместо того, чтобы выяснить, какой будет траектория тела, движущегося по инерции, Галилей здесь пытается для такого тела реализовать на практике отсутствие внешних сил: «Степень скорости, обнаруживаемая телом, ненарушимо лежит в самой его природе, в то время как причины ускорения или замедления являются внешними; это можно заметить лишь на горизонтальной плоскости, ибо при движении по наклонной плоскости вниз наблюдается ускорение, а при движении вверх — замедление. Отсюда следует, что движение по горизонтали является вечным» [16, II, с. 382]. Здесь Галилей уже не рассматривает круговое движение как инерционное, поскольку внешние причины изменения движения могут быть устранены лишь на плоскости.