Текст книги "На плечах гигантов"

Глава VIII. Опровержение приведенных доводов и их несостоятельность

На основании этих и подобных им причин утверждают, что Земля покоится в середине мира и что, вне сомнения, именно так дело и обстоит. Действительно, если кто-нибудь выскажет мнение, что Земля вращается, то ему придется сказать, что это движение является естественным, а не насильственным. Все то, что происходит согласно природе, производит действия, противоположные тем, которые получаются в результате насилия. Те вещи, которые подвергаются действию силы или напора, необходимо должны распасться и существовать долго не могут. Все то, что делается согласно природе, находится в благополучном состоянии и сохраняется в своем наилучшем составе. Поэтому напрасно боится Птолемей, что Земля и все земное рассеется в результате вращения, происходящего по действию природы; ведь это вращение будет совсем не таким, какое производится искусственно или достижимо человеческим умом. Но почему не предполагать этого в еще большей степени относительно Вселенной, движение которой должно быть во столько раз быстрее, во сколько раз небо больше Земли? Или для того небо сделано необъятным, чтобы несказанной силой движения оно отрывалось от центра, а иначе, будь оно неподвижно, обрушилось бы?

Если бы это было справедливо, то размеры неба непременно увеличились бы до бесконечности. Ибо чем больше оно увлекалось бы вверх напором движения, тем быстрее было бы это движение вследствие постоянного возрастания длины окружности, которую необходимо пройти в 24 часа; в свою очередь от возрастания движения будет возрастать неизмеримость неба. Таким образом, скорость будет увеличивать размеры, а размеры – увеличивать скорость, и то и другое взаимно увеличат друг друга до бесконечности. А вследствие известной физической аксиомы, что бесконечное не может быть ни пройдено, ни каким-либо образом приведено в движение, небо необходимо остановится.

Но говорят, что вне неба нет ни тела, ни места, ни пустоты, нет вообще ничего и поэтому небу некуда выйти. Тогда, конечно, удивительно, если что-нибудь может сдергиваться ничем. Однако если бы небо было безграничным снаружи и только изнутри ограничивалось вогнутым сводом, то это, может быть, еще более удостоверит, что вне неба нет ничего, потому что все обладающее какой бы то ни было величиной будет внутри него; но тогда небо будет оставаться неподвижным. Ибо самое главное, чем стараются обосновать конечность мира, – это и есть движение. Предоставим естествоиспытателям спорить, является ли мир конечным или нет; будем считать твердо установленным, что Земля, заключенная между полюсами, ограничивается шаровидной поверхностью. Но тогда зачем же еще нам сомневаться? Скорее следует допустить, что подвижность Земли вполне естественно соответствует ее форме, чем думать, что движется весь мир, пределы которого неизвестны и непостижимы. И почему нам не считать, что суточное вращение для неба является видимостью, а для Земли действительностью? И все это так и обстоит, как сказал бы Виргилиев Эней: «В море из порта идем, и отходят и земли, и грады». Так при движении корабля в тихую погоду все находящееся вне представляется мореплавателям движущимся, как бы отражая движение корабля, а сами наблюдатели, наоборот, считают себя в покое со всем с ними находящимся. Это же, без сомнения, может происходить и при движении Земли, так что мы думаем, будто вокруг нее вращается вся Вселенная.

В таком случае что же мы скажем относительно облаков и всего остального, что каким-либо образом парит в воздухе или опускается вниз и снова стремится вверх? Да лишь то, что вращается не только Земля с соединенной с ней водной стихией, но также и немалая часть воздуха и все, что каким-либо образом сродно с Землей, или уже ближайший к Земле воздух, пропитанный земной и водной материей, следует тем же самым законам природы, что и Земля, или имеет приобретенное движение, которое сообщается ему прилегающей Землей в постоянном вращении и без всякого сопротивления.

Циркуль времен Коперника.

В свою очередь не меньшее удивление вызовет утверждение, что самая высшая область воздуха следует движению неба, на что указывают внезапно появляющиеся светила, которые у греков называются кометами, или погониями; эти светила, образование которых считают происходящим в этой высшей области, восходят и заходят наподобие остальных светил. Мы можем считать, что эта далеко отстоящая от Земли часть воздуха лишена упомянутого движения Земли. Поэтому нами представляется находящимся в покое ближайший к Земле воздух, а также все то, что в нем находится во взвешенном состоянии, если оно не побуждается ветром или каким-нибудь другим напором в ту или другую сторону, как случится. Ведь разве ветер в воздухе не что иное, как течение в море?

Далее, все тела, опускающиеся и поднимающиеся, мы должны признать необходимо обладающими по отношению к Вселенной двойным движением, а именно составленным из кругового и прямолинейного. Поэтому тела, пригнетаемые своим весом, как в высшей степени земные, без сомнения, следуют, как части, законам той же природы, что и вся совокупность. То же самое происходит и с теми телами, которые силой огня восхищаются вверх. Действительно, этот земной огонь большей частью питается земной материей, и пламенем называют не что иное, как пылающий дым. Но огонь обладает свойством расширять все им охватываемое, и это он производит с такой силой, что когда он вырвется из темницы, ему никаким образом, никакими машинами нельзя воспрепятствовать выполнить свое дело. Расширительное же движение происходит от центра к окружности; поэтому, если что-либо из земных частей зажжено, оно несется от середины кверху.

Итак, если говорят, что у простого тела будет простым и движение (это прежде всего проверяется для кругового движения), то это лишь до тех пор, пока простое тело пребывает в своем природном месте и в целостности. В своем месте, конечно, не может быть другого движения, кроме кругового, когда тело всецело пребывает в себе самом, наподобие покоящегося. Прямолинейное движение бывает у тел, которые уходят из своего природного места, или выталкиваются из него, или каким-либо образом находятся вне его. Ведь ничто не противоречит так всему порядку и форме мира, как то, что какая-нибудь вещь находится вне своего места. Следовательно, прямолинейное движение происходит, только когда не все идет, как следует, а для тел, совершенных по природе, – только когда они отделяются от своего целого и покидают его единство. Кроме того, тела, движущиеся вверх или вниз, не совершают простого единообразного и равномерного движения, даже если отвлечься от кругового. Они не могут умеряться своей легкостью или напором своего веса; и, опускаясь вниз, тела, имея первоначально медленное движение, по мере падения увеличивают скорость. Обратно мы можем наблюдать, как взметнувшийся вверх этот земной огонь (иного ведь мы не видим) сразу же замедляет свое движение, как бы признавая причиной насилие земной материи.

Круговое движение всегда совершается равномерно, ибо оно имеет неубывающую причину. У прямолинейных же движений эта причина поспешно иссякает, так что тела, достигнув своего места, перестают быть тяжелыми или легкими, и это движение прекращается. Таким образом, поскольку круговое движение присуще совокупностям, частям же свойственно и прямолинейное движение, то мы имеем право сказать, что круговое движение может сосуществовать с прямолинейным, как живое существо с болезнью. Конечно, и то, что Аристотель разделяет простое движение на три класса: из центра, к центру и вокруг центра, мы должны считать только рассудочным актом, так же как мы отделяем линию, точку и поверхность, тогда как ни одно из этих понятий не может существовать без другого и никакое из них без тела.

К этому присоединяется то, что состояние неподвижности считается более благородным и божественным, чем состояние изменения и неустойчивости, которое по этой причине более приличествует Земле, чем Вселенной. Добавлю также, что довольно нелепо приписывать движение содержащему и вмещающему, а не содержимому и вмещенному, чем является Земля. Поскольку мы видим, что планеты то приближаются к Земле, то удаляются от нее, то и в этом случае у одного и того же тела будет движение и вокруг центра, в качестве которого хотят считать центр Земли, и также от центра и к нему. Таким образом, движение вокруг центра следует понимать в более общем смысле, и вполне достаточно, если каждое движение будет направляться своим собственным центром.

Итак, из всего этого ты видишь, что подвижность Земли более вероятна, чем ее покой, в особенности если говорить о суточном вращении, как наиболее свойственном Земле. И я полагаю, что этого достаточно для первой части вопроса.

Глава IX. О том, можно ли приписать Земле несколько движений, и о центре мира

Таким образом, поскольку ничто не препятствует подвижности Земли, то я полагаю, что нужно рассмотреть, не может ли она иметь несколько движений, так чтобы ее можно было считать одной из планет. Действительно, что она не является центром для всех вращений, обнаруживается и неравномерным видимым движением планет, и переменностью их расстояний от Земли, что не может быть объяснено в предположении гомоцентрического с Землей круга. Следовательно, поскольку существует несколько центров, не будет легкомысленным подумать также и о центре мира, совпадает ли последний с центром земной тяжести или нет. Что касается меня, то я полагаю, что тяготение есть не что иное, как некоторое природное стремление, сообщенное частям божественным провидением творца Вселенной, чтобы они стремились к целостности и единству, сходясь в форму шара. Вполне вероятно, что это свойство присуще также Солнцу, Луне и остальным блуждающим светилам, чтобы при его действии они продолжали пребывать в своей шарообразной форме, совершая тем не менее различные круговые движения.

Восход Земли на Луне.

Следовательно, если и Земля совершает иные движения, как, например, около центра, то эти движения необходимо должны быть такими же, какие замечаются внешне и у других планет; среди этих движений мы находим годичное обращение. Поэтому если мы переделаем это движение из солнечного в земное и согласимся, что Солнце неподвижно, то восходы и заходы знаков зодиака и неподвижных звезд, когда они становятся то утренними, то вечерними, покажутся нам происходящими совершенно так же. Равным образом, стояния, попятные и прямые движения планет окажутся принадлежащими не им, а происходящими от движения Земли, которое они заимствуют для своих видимых движений. Наконец, само Солнце будем считать занимающим центр мира; во всем этом нас убеждает разумный порядок, в котором следуют друг за другом все светила, и гармония всего мира, если только мы захотим взглянуть на само дело обоими (как говорят) глазами.

Глава X. Доказательство тройного движения Земли

Поскольку так много важных свидетельств планет согласуется с тем, что Земля подвижна, мы изложим теперь в заключение самое ее движение, насколько оно, принятое как гипотеза, объясняет видимые явления. Нужно допустить, что Земля имеет всего три движения: первое, которое, как мы сказали, греки называют νυχθημέρινος, – соответствующее дню и ночи обращение вокруг оси Земли в направлении с запада на восток, в зависимости от чего весь мир представляется движущимся в обратном направлении, описывая экваториальный круг, который некоторые называют равноденственным, подражая терминологии греков, у которых он называется ἰσημερινός.

Второе – это годовое движение центра, который описывает вокруг Солнца зодиакальный круг также с запада на восток, то есть в направлении последовательности знаков; этот круг идет между Венерой и Марсом, которые, как мы сказали, прилегают к нему. Это заставляет само Солнце казаться нам проходящим зодиак подобным же движением так, что если, например, центр Земли проходит через Козерога, то Солнце кажется проходящим через Рака, из Водолея оно кажется находящимся во Льве, и так далее (как мы уже говорили). Надо считать, что к этому кругу, который расположен по средней линии знаков зодиака, и к его плоскости равноденственный круг и ось Земли имеют периодически меняющееся наклонение. Действительно, если бы они были неизменными и только просто следовали движению центра, то не было бы никакого неравенства дней и ночей, но всегда было бы или солнцестояние, или кратчайший день, или равноденствие, или лето, или зима, или какое-нибудь одно и то же одинаковое время года.

Таким образом, отсюда следует третье деклинационное движение тоже с годовым обращением, но против последовательности знаков, то есть противоположно движению центра. Так оба эти почти равные друг другу и противоположные движения вместе делают, что ось Земли и наибольшая из ее параллелей – экваториальный круг – смотрят приблизительно в одну и ту же часть мира, как будто бы они оставались все время неподвижными. Одновременно Солнце представляется движущимся по наклонному зодиакальному кругу совершенно так же, как и центр Земли, и как будто бы последний был центром мира, если только ты вспомнишь, что расстояние между Солнцем и Землей на сфере неподвижных звезд уже ускользает от нашего зрения.

А для доказательства, что все это обстоит именно так (это желательнее показать наглядно, чем рассказывать), опишем круг ABCD, который представляет годовой путь центра Земли на поверхности зодиака, и пусть E будет Солнце, находящееся около его центра. Этот самый круг я рассеку на четыре части, проведя диаметры АЕС и BED. Пусть точку A занимает начало созвездия Рака, B – Весов, C – Козерога, D – Овна. Примем также, что центр Земли сначала находится в а; вокруг него я начерчу земной экватор FGHI, но только не в той же самой плоскости; в ней будет находиться лишь диаметр GAI – общее сечение обоих кругов, а именно экватора и зодиака. Проведем также диаметр FAH под прямым углом к GAI; пусть точка F будет пределом наибольшего отклонения к югу, а H – к северу. В таких предположениях жители Земли будут видеть Солнце в центре E, совершающим свой зимний солнцеворот под знаком Козерога; это будет производить обращенное к Солнцу наибольшее северное отклонение H. Таким образом, наклон экватора к линии AE заставляет ее в суточном вращении описывать параллель зимнего тропика на расстоянии, соответствующем углу наклона EAH.

Пусть теперь центр Земли пойдет в направлении последовательности знаков, а предел F наибольшего отклонения на такой же угол повернется против последовательности знаков, пока оба они в B не опишут по четверти окружности. В течение этого времени вследствие равенства обоих вращений угол EAI будет всегда оставаться равным углу AEB и диаметры FAH и FBH будут все время соответственно параллельны, так же как GAI и GBI и как один экватор параллелен другому. Последние по уже упоминавшейся причине будут представляться на неизмеримости неба одними и теми же. Таким образом, из точки B – начала Весов – точка E будет усматриваться в Овне, и общее сечение упомянутых кругов совпадает с прямой GBIE; суточное вращение уже не сообщит ей никакого отклонения от экватора, но все отклонения будут получаться по сторонам. Вот так, Солнце будет усматриваться в весеннем равноденствии.

Пусть в принятых условиях центр Земли продолжает движение; когда в С он пройдет полуокружность, то Солнце будет усматриваться входящим в созвездие Рака. Тогда южное отклонение F экватора, будучи повернуто к Солнцу, сделает последнее видимым на севере и описывающим летний тропик на расстоянии, соответствующем углу ECF наклона. Затем, когда точка F повернется на третью четверть круга, общее сечение GI снова попадет на линию ED; отсюда Солнце, наблюдаемое в Весах, окажется завершившим осеннее равноденствие. После этого в том же самом движении прямая HF, постепенно поворачиваясь к Солнцу, заставит повториться то, что было в начале, откуда исходило наше движение.

Иначе. Пусть опять на плоскости чертежа прямая AEC будет диаметром и общим сечением с кругом ABC, восставленным перпендикулярно к упомянутой плоскости. На этом круге в точках A и C, то есть под знаками Рака и Козерога, начертим соответственно круговые сечения Земли через полюса; пусть они будут DGFI; пусть ось Земли будет DF, северный полюс – D, южный – F, а диаметр экваториального круга – GI. Когда F обращается к находящемуся в E Солнцу и отклонение экватора будет к северу на угол IAE, вращение вокруг земной оси заставит описать параллельный экватору южный круг с диаметром KL и расстоянием LI, представляющий для Солнца тропик Козерога. Или, чтобы сказать правильнее, это движение вокруг оси по отношению к AC совершается по конической поверхности, имеющей вершину в центре Земли, а в качестве основания – круг, параллельный экватору. В противолежащем знаке C все происходит так же, но в обратную сторону. Таким образом, ясно, как эти два идущих друг другу навстречу движения, а именно движение центра и наклонения, заставляют ось Земли оставаться в одном и том же и всегда одинаковом положении, причем все кажется происходящим, как если бы это были движения Солнца.

Мы говорили, что годовые обращения центра и деклинационное являются почти равными; если бы они были в точности равны, то следовало бы, что точки равноденствий и солнцестояний и вся наклонность зодиака ничуть не изменялись бы по отношению к сфере неподвижных звезд. Однако, хотя разница и очень незначительна, она все же обнаружилась, возрастая с течением времени; действительно, от Птолемея до нашего времени эти точки уже прошли навстречу приблизительно на 21 градус. По этой причине некоторые думали, что сфера неподвижных звезд тоже движется, так что они решили ввести расположенную выше девятую сферу; но так как и она не оказалась достаточной, то в недавнее время некоторые добавили еще десятую, не достигнув, однако, той цели, какую мы надеемся получить при помощи движения Земли, которым пользуемся в качестве основного принципа и гипотезы для объяснения всего прочего.

Галилео Галилей (1564–1642)

Жизнь и деятельность

В 1633 году, спустя девяносто лет после смерти Коперника, итальянского астронома и математика Галилео Галилея вызвали в Рим на суд инквизиции по обвинению в ереси. Обвинение было основано на публикации «Диалога о двух главнейших системах мира – Птолемеевой и Коперниковой» (Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo: Tolemaico e Copernicano). В этой книге Галилей, невзирая на эдикт 1616 года, запрещавший ему распространять учение Коперника, уверенно заявлял, что гелиоцентрическая система – это не просто гипотеза, а научная истина. Сомневаться в исходе процесса не приходилось. Галилей признал, что, вероятно, зашел слишком далеко, когда отстаивал систему Коперника, пренебрегая предостережениями католической церкви. Большинство кардиналов из трибунала сочли Галилея «сильно подозреваемым в ереси», поскольку он поддерживал и распространял идею, что Земля движется, а не находится в центре Вселенной, и приговорили к пожизненному заключению.

Кроме того, Галилея заставили подписать письменное признание и публично отказаться от своих воззрений. Он опустился на колени и, положив руку на Библию, прочитал отречение по латыни.

«Я, Галилео Галилей, сын Винченцо Галилея, флорентиец, на семидесятом году моей жизни лично предстоя перед судом, преклонив колена перед вами, высокие и достопочтенные господа кардиналы вселенской христианской республики, имея перед очами святое Евангелие, которого касаюсь собственными руками, клянусь, что всегда веровал, теперь верую и при помощи Божией впредь буду верить во все, что содержит, проповедует и чему учит святая католическая и апостольская церковь.

Но так как от сего святого судилища мне было давно уже сделано законное внушение, дабы я покинул ложное мнение, полагающее Солнце в центре Вселенной и неподвижным, дабы не держался этого мнения, не защищал его, не учил ему каким бы то ни было способом, ни устно, ни письменно, а я между тем сочинил и напечатал книгу, в которой излагаю осужденное учение и привожу в пользу его сильные доводы, хотя и не привожу окончательного заключения; то вследствие сего признан я находящимся под сильным подозрением в ереси, то есть что думаю и верю, будто Солнце есть центр Вселенной и неподвижно, Земля же не центр и движется.

Посему, желая изгнать из мыслей ваших, высокопочтенные господа кардиналы, равно как и из ума всякого истинного христианина, это подозрение, законно против меня возбужденное, от чистого сердца и с непритворной верою отрекаюсь, проклинаю, возненавидев вышеуказанную ересь, заблуждение или секту, не согласную со святою церковью.

Клянусь впредь никогда не говорить и не рассуждать, ни устно, ни письменно, о чем бы то ни было, могущем восстановить против меня такое подозрение; когда же узнаю кого-либо, одержимого ересью или подозреваемого в ней, то о таком обязуюсь донести сему святому судилищу, или же инквизитору, или ординарию ближайшего места. Кроме того, клянусь и обещаю уважать и строго исполнять все наказания и исправления, которые наложило или наложит на меня сие святое судилище.

В случае нарушения мною (да хранит меня Бог) чего-либо из этих слов, свидетельств, клятв и обещаний подвергаюсь всем наказаниям и исправлениям, назначенным святыми канонами и другими общими и частными постановлениями против преступлений сего рода. В этом да поможет мне Господь и святое его Евангелие, которого касаюсь собственными руками.

Я, поименованный Галилео Галилей, отрекся, поклялся и обязался, как сказано выше. В подтверждение прикладываю руку под сиею формулою моего отречения, которое прочел во всеуслышание от слова до слова».

Июня 22 дня 1633 года в монастыре Минервы в Риме

(Пер. И. Григулевича)

Легенда гласит, что Галилей, поднявшись на ноги, пробормотал: «Eppur si muove» («И все-таки она вертится»). Эта фраза будоражила воображение физиков и историков на протяжении столетий, поскольку стала символом сопротивления обскурантизму и благородного следования высшей цели даже в самых трудных обстоятельствах. Надпись «Eppur si muove» обнаружили даже на портрете Галилео 1640 года, написанном масляными красками, однако большинство историков все же считают, что это миф. И тем не менее все это очень в характере Галилея: на словах согласиться с требованиями церкви и отречься от своих взглядов, а затем вернуться к своим научным исследованиям, даже если они основаны на принципах Коперника. Ведь внимание инквизиции к Галилею привлек именно «Диалог о двух главнейших системах мира…», публикация которого была прямым нарушением эдикта церкви от 1616 года, дозволявшего Галилею рассматривать теорию Коперника о движении Земли вокруг Солнца исключительно как гипотезу и не более того. Пусть даже фраза «Eppur si muove» и не стала финалом суда и отречения, но она, несомненно, многое говорит о его жизни и достижениях.

Галилей родился в Пизе 18 февраля 1564 года в семье Винченцо Галилея, музыканта и математика. Когда Галилей был еще мальчиком, семья переехала во Флоренцию, где он получил начальное образование в монастыре. Хотя Галилей с ранних лет выказывал склонность к математике и механике, отец настаивал, что мальчика надо обучить чему-то более практичному, поэтому в 1581 году Галилей поступил в Пизанский университет, чтобы изучать медицину и аристотелевскую философию. Там, в Пизе, и проявился бунтарский дух Галилея. Медицина интересовала его мало, и он страстно отдался изучению математики. Считают, что Галилей открыл изохронизм маятника – независимость периода качания маятника от амплитуды, – наблюдая за колебаниями подвесного светильника в Пизанском кафедральном соборе; в дальнейшем, полвека спустя, Галилей опирался на этот принцип при конструировании астрономических часов.

Галилей убедил отца позволить ему уйти из университета, не получив ученой степени, и вернулся во Флоренцию, чтобы изучать и преподавать математику. К 1586 году Галилей засомневался в аристотелевской физике и философии и решил пересмотреть труды великого математика Архимеда, знаменитого, в частности, тем, что он открыл и усовершенствовал методы интегрирования для вычисления площадей и объемов. Кроме того, Архимед прославился как изобретатель множества машин и механизмов, нашедших применение в военном деле: в числе прочего он создал гигантские катапульты, чтобы забрасывать наступающего противника каменными глыбами, и огромные краны, чтобы топить корабли. В основном Галилея вдохновлял математический гений Архимеда, однако увлекал его и дух изобретательства: он придумал гидростатические весы, измеряющие плотность тела при взвешивании в воде.

В 1589 году Галилей начал преподавать математику в Пизанском университете, где от него требовалось рассказывать студентам о птолемеевской астрономии, согласно которой Солнце и планеты вращаются вокруг Земли. Именно в Пизе в двадцать пять лет Галилей начал глубже разбираться в астрономии и отходить от Птолемея и Аристотеля. Конспекты лекций того периода показывают, что Галилей подходил к движению с Архимедовой точки зрения, в частности, учил, что при падении тела его скорость пропорциональна не весу, как полагал Аристотель, а плотности. Говорят, что в подтверждение своей теории Галилей бросал предметы разного веса, но одной плотности с вершины наклонной Пизанской башни. Кроме того, в Пизе Галилей написал трактат «О движении» (De motu), противоречащий аристотелевским теориям движения. Эта книга сделала Галилея вождем научной реформации.

Вид Флоренции около 1495 года.

После смерти отца в 1592 году Галилей посчитал, что в Пизе ему уже нечего делать. Платили в университете гроши, поэтому Галилей заручился помощью друга семьи Гвидобальдо дель Монте и получил место преподавателя математики в Падуанском университете, в Венецианской республике. Авторитет Галилея стремительно рос. Ученый провел в Падуе восемнадцать лет, преподавал геометрию и астрономию, а также давал частные уроки по космографии, оптике, арифметике и их применению в военно-инженерном деле. В 1593 году он составил сборник трудов по фортификации и механике для своих частных учеников и изобрел водяной насос, для работы которого было достаточно одной лошади.

В 1597 году Галилей изобрел пропорциональный циркуль – большое подспорье для инженеров-механиков и военных. Кроме того, он вступил в переписку с Иоганном Кеплером, прочитав его книгу «Тайна мироздания» (Mysterium cosmographicum). Коперниканские взгляды Кеплера импонировали Галилею, и Кеплер надеялся, что Галилей открыто поддержит гелиоцентрическую модель. Однако научные интересы Галилея лежали в основном в сфере механики, поэтому желания Кеплера не сбылись. Кроме того, примерно тогда у Галилея начался роман с Мариной Гамба, венецианкой, родившей ему сына и двух дочерей. У старшей дочери Виргинии, родившейся в 1600 году, были особенно близкие отношения с отцом; правда, общались они в основном по переписке, поскольку почти всю свою недолгую жизнь Виргиния провела в монастыре, где взяла имя Мария Селеста (Мария Небесная) из уважения к отцовскому интересу к небесной механике.

В первые годы XVII века Галилей экспериментировал с маятником и исследовал связь колебаний маятника с явлением естественного ускорения. Кроме того, он начал разрабатывать математическую модель движения падающих тел, для чего измерял, за какое время катящиеся шары проходят различное расстояние по наклонным плоскостям. В 1604 году в ночном небе над Падуей наблюдали сверхновую, что в очередной раз заставило усомниться в аристотелевской модели неизменности небес. Галилей был одной из самых заметных фигур в этих дебатах, прочитал несколько провокационных лекций, однако публиковать свои теории не спешил. В октябре 1608 года голландец Иоанн Липперсгей запатентовал подзорную трубу, благодаря которой можно было рассматривать далекие объекты. Едва услышав об этом изобретении, Галилей принялся его усовершенствовать. Вскоре он разработал телескоп с девятикратным увеличением – втрое мощнее устройства Липперсгея, – а через год уже предложил телескоп с тридцатикратным увеличением. Когда Галилей в январе 1610 года направил его на небеса, те буквально разверзлись, явив себя человечеству. Луна перестала быть гладким диском – стало видно, что она покрыта горами и кратерами. При помощи телескопа Галилей определил, что Млечный Путь – это огромное пространство, заполненное звездами. Но главное – он увидел четыре луны вокруг Юпитера, и это открытие коренным образом перевернуло представление многих сторонников геоцентрической системы, которые полагали, что все небесные тела вращаются исключительно вокруг Земли. В том же году Галилей опубликовал трактат «Звездный вестник» (Sidereus Nuncius), где объявил о своих открытиях. Это выдвинуло ученого на передний край современной астрономии. Преподавать аристотелевскую теорию он больше не мог, но благодаря своей известности и авторитету получил во Флоренции должность математика и философа при дворе великого герцога Тосканского.

Освободившись от педагогической нагрузки, Галилей посвятил себя наблюдениям с помощью телескопа. Вскоре он пронаблюдал фазы Венеры, что подтвердило теорию Коперника, согласно которой эта планета вращается вокруг Солнца.

Кроме того, Галилей заметил, что Сатурн имеет продолговатую форму, и заключил, что это объясняется вращением вокруг планеты многочисленных лун: мощности телескопа не хватало, чтобы различить кольца Сатурна.

Католическая церковь подтверждала и приветствовала открытия Галилея, однако не соглашалась с их толкованием. В 1613 году Галилей опубликовал «Письма о солнечных пятнах» и в этом сочинении впервые заявил в печати, что отстаивает коперниканскую модель гелиоцентрической Вселенной. Этот труд был встречен крайне неодобрительно, на автора посыпались обвинения, и вскоре на Галилея обратила внимание Святая инквизиция. Когда в 1616 году Галилей опубликовал свою теорию приливов, которая, как он считал, доказывала, что Земля движется, его вызвали в Рим и потребовали объяснений. Совет богословов издал эдикт, что Галилей, выдавая коперниканскую модель за истину, фальсифицирует научные данные. Однако официального обвинения против Галилея выдвинуто не было.

Галилей побывал на аудиенции у папы Павла V и остался в убеждении, что понтифик относится к нему с уважением и что ему можно продолжать читать лекции под покровительством папы. Однако Галилея строго предупредили, что учение Коперника противоречит Писанию, поэтому о нем можно говорить лишь как о гипотезе.