«Письма о солнечных пятнах» ( Istoria e Dimostrazioni intorno alle Macchie Solari ) — брошюра, написанная Галилео Галилеем в 1612 году и опубликованная в Риме Академией деи Линчеи в 1613 году. В ней Галилей изложил свои недавние наблюдения темных пятен на поверхности Солнца. . [1] Его утверждения сыграли важную роль в подрыве традиционного аристотелевского взгляда на то, что Солнце было одновременно безупречным и неподвижным. [2] «Письма о солнечных пятнах» были продолжением «Sidereus Nuncius» , первой работы Галилея, в которой он публично заявил, что верит в правильность системы Коперника. [3]
Галилей не был первым человеком, наблюдавшим солнечные пятна . Самое раннее очевидное упоминание о них встречается в И Цзин древнего Китая [4] , а самое раннее зарегистрированное наблюдение также относится к китайскому языку и датируется 364 годом до нашей эры. [5] Примерно в то же время первое европейское упоминание о солнечных пятнах встречается у Теофраста . [6] Исламские [7] и европейские астрономы сообщали о солнечных пятнах в начале девятого века; [8] [9] события, произошедшие в 1129 году, были записаны как Аверроэсом [7] , так и Иоанном Вустерским , чьи рисунки этого явления являются самыми ранними из сохранившихся сегодня. [10] Иоганн Кеплер наблюдал солнечное пятно в 1607 году, но, как и некоторые более ранние наблюдатели, считал, что наблюдает за транзитом Меркурия . [11] Активность солнечных пятен в декабре 1610 года была первой, которую наблюдал с помощью недавно изобретенного телескопа Томас Харриот , который зарисовал то, что видел, но не опубликовал. [12] В 1611 году Иоганнес Фабрициус увидел их и опубликовал брошюру под названием De Maculis in Sole Observatis , о которой Галилей не знал до того, как написал «Письма о солнечных пятнах». [13]
Когда иезуит Кристоф Шайнер впервые наблюдал солнечные пятна в марте 1611 года, он игнорировал их, пока не увидел их снова в октябре. Затем под псевдонимом Apelles latens post tabulam (Апеллес, скрывающийся за картиной) [14] он представил свое описание и выводы о них в трех письмах аугсбургскому банкиру и ученому Марку Вельзеру . Шайнер пожелал остаться анонимным, чтобы не вовлекать в полемику орден иезуитов и церковь в целом. [14] Вельзер опубликовал их в своей типографии, разослал копии астрономам по всей Европе и предложил им ответить. [15] [16] [17] Именно приглашение Вельзера побудило Галилея ответить двумя письмами, утверждая, что солнечные пятна не были спутниками, как утверждал Шайнер («Апеллес»), а были объектами либо на поверхности Солнца, либо чуть выше него. это.
Тем временем Шайнер отправил Вельзеру еще два письма по этому поводу, а после того, как он прочитал первое письмо Галилея, ответил шестым своим. Эти более поздние письма отличались по тону от первых трех, поскольку в них намекали, что Галилей претендовал на заслугу в открытии фаз Венеры , хотя на самом деле надлежащая заслуга принадлежала другим. Они также предположили, что Галилей скопировал гелиоскоп Шайнера , чтобы провести свое исследование. [18]
Опубликовав первые три письма Шайнера под названием Tres Epistolae de Maculis Solaribus («Три письма о солнечных пятнах») , Вельзер теперь опубликовал свои вторые три, также в 1612 году, под названием De Maculis Solaribus et Stellis circa Iovis Errantibus Accuratior Disquisition («Более Точные сведения о солнечных пятнах и звездах, блуждающих вокруг Юпитера») . Прочитав эти вторые три письма, Галилей ответил третьим своим, гораздо более резким и полемическим по тону, чем его предыдущие. Вельзер отказался публиковать письма Галилея, возможно, из-за саркастического тона, который они приняли по отношению к Апеллесу, хотя причиной, по которой он сообщил Галилею, были непомерные затраты на создание всех иллюстраций, которые хотел Галилей. [19]
Публикация «Письм о солнечных пятнах» была крупным финансовым и интеллектуальным предприятием Академии Линчеи, и это было лишь четвертое издание, которое она решила выпустить. [20] Федерико Чези сам заплатил за публикацию и хотел найти осторожный баланс между представлением новых выдающихся идей и избежанием оскорбления людей, которые могут счесть эти взгляды проблематичными. Это соответствовало проекту Академии действовать как центр распространения радикально новых научных идей, выпущенному с согласия церковных властей. [21] Чези пытался убедить Галилея избегать агрессивного или полемического тона в своих письмах, чтобы избежать противодействия иезуитам (личность Шайнера, стоящего за псевдонимом «Апеллес», уже подозревалась), [22] но, прочитав очевидные обвинения Шайнера в недобросовестности, в своих более поздних письмах Галилей не прислушивался к его советам. Действительно, опубликованная версия его «Письм о солнечных пятнах» содержала предисловие Анджело де Филииса, в котором бескомпромиссно утверждалось первенство Галилея в открытии солнечных пятен. [18] Текст был представлен на цензуру римской инквизиции с целью получения разрешения на печать. Цензорами были назначены Чезаре Фиделис, Луиджи Истелла, Томмазо Паллавичини и Антонио Буччи. [20]
Обеспечение готовности книги к печати было совместным процессом с участием цензоров, Галилея, Чези и других, которые работали над текстом до тех пор, пока он не был приемлем для инквизиции, а цензоры были хорошо знакомы с ведущими деятелями Академии. [23] Антонио Буччи, например, был врачом, который ранее участвовал в рецензировании работы Джамбаттиста делла Порта , также опубликованной Чези. В случае с «Письмами о солнечных пятнах» его критическая поддержка, по-видимому, помогла гарантировать, что публикации не помешают влиятельные доминиканцы Священного дворца . Действительно, в своих комментариях Буччи похвалил работу Галилея, с которой он уже был знаком, поскольку его пригласили принять участие в дискуссиях по этому поводу в Академии до того, как рукопись была представлена на цензуру. [24]
Цензоры настояли на том, чтобы Галилей удалил из своего текста любые ссылки на Священные Писания или утверждения о божественном водительстве. Таким образом, брошюра должна была открываться цитатой из Матфея 11:12: «Царство Небесное силою берется, и жестокие люди восхищают его». Цензоры возражали, что это можно понимать как желание астрономов подавить теологию. Поэтому оно было изменено на «Уже умы людей атакуют небеса, и более доблестные покоряют их». Далее в тексте утверждение Галилея о том, что «божественная доброта» побудила его защищать систему Коперника, было вычеркнуто и заменено словами «попутные ветры». В тексте Галилея идея неизменности небес упоминается как «ошибочная и противоречащая несомненной истине Священного Писания». Как и все другие упоминания Священного Писания, цензоры настояли на том, чтобы это тоже было удалено. Галилей хотел заявить о божественном вдохновении своих открытий и показать, как они согласуются со Священным Писанием; цензоры хотели сохранить необычные новые идеи на безопасном расстоянии от основных принципов веры. [25] С этими поправками Галилею было разрешено сдать свою книгу в печать. [26]
Половина печатного издания « Письм о солнечных пятнах» тиражом в 1400 экземпляров содержала как «Письма Апеллеса», так и иллюстрации Шайнера, а также ответы Галилея. Другая половина содержала только работы Галилея. [27] Общая стоимость книги составила 258,70 скуди, из которых 44 скуди составляли стоимость иллюстраций и таблиц, а 6 скуди - стоимость гравюры на фронтальной части. [28] : 249
Галилей описывает, как он наблюдал солнечные пятна в течение восемнадцати месяцев. Его ключевые выводы заключаются в том, что солнечные пятна были реальными, а не просто оптическими иллюзиями; и что они не были статичными, а двигались. [29] Солнечные пятна совершали единое движение, равномерно перемещаясь по Солнцу. [3] Галилей утверждал, что Солнце представляет собой идеальную сферу и движется само по себе вокруг своего центра. Солнце носит эти пятна до тех пор, пока они не исчезнут из поля зрения на его краю примерно через один лунный месяц. [3]
Мнение Шайнера о том, что эти пятна были спутниками, побудило Галилея прокомментировать фазы Венеры и то, как они подтверждают гелиоцентрическую точку зрения. [30] Он развивает свой аргумент, чтобы показать, что солнечные пятна не были постоянными и не имели регулярного характера движения, как если бы они были небесными телами - они не были ничем похожи на спутники Юпитера , которые он сам открыл и описал в «Сидерии Нунциусе». . «Солнце, вращаясь вокруг своей оси, переносит их по кругу, не обязательно показывая нам одни и те же пятна, или в том же порядке, или имеющие одну и ту же форму». [31] Он отмечал параллели между солнечными пятнами и облаками над Землей, но не утверждал, что они состоят из одного и того же материала. Его комментарий к «Апеллесу» (псевдоним Шайнера) был такой:
«Мне кажется поэтому, что у Апеллеса свободный, а не рабский ум; он хорошо способен постичь истинное учение; и теперь, побуждаемый силой стольких новых идей, он начинает прислушиваться к истинной и здравой философии и соглашаться с ней, особенно в отношении устройства вселенной. Но он еще не в состоянии полностью оторваться от впитанных им в прошлом фантазий, к которым иногда возвращается его разум и дает согласие в силу давно установившейся привычки». [32]
Большая часть первого письма Галилея посвящена демонстрации слабостей аргументов Шайнера – непоследовательности, ложных аналогий и маловероятных выводов из сделанных им наблюдений.
Второе письмо Галилея повторяет ключевые положения его первого письма и в остальном в основном касается геометрических доказательств того, что пятна находятся на поверхности Солнца, а не над ним. В сопровождении этих доказательств Галилей приводит 38 подробных иллюстраций, которые позволяют читателю увидеть, как его наблюдения соотносятся с его расчетами.
В то время как Первое и Второе письма Галилея были написаны в ответ на «Tres Epistolae» Шайнера , его Третье письмо было ответом на «Accuratior Disquisitio» . [28] : 234 Галилей был разгневан, увидев, что Шейнер снова делает заявления о спутниках Юпитера, поскольку он считал их своим собственным открытием. Чтобы продемонстрировать ложность утверждения Шайнера о том, что спутники Юпитера являются «блуждающими звездами», непредсказуемыми в своем движении, а также продемонстрировать свое явное превосходство в наблюдении и расчете небесных движений, Галилей добавил к спутникам Юпитера полный набор эфемерид . луны к его третьему письму. [28] : 244 Галилей показывает критические недостатки в геометрии Шайнера, его понимании авторитетов, которые он цитирует, его рассуждениях, его наблюдениях и даже его собственных рисунках.
Галилей говорит, что нет смысла размышлять о «сущности» солнечных пятен или даже других вещей [28] : 254 , но с момента написания своего последнего письма он провел время, размышляя о равномерном движении солнечных пятен внутри определенной полосы вокруг поверхность Солнца. Он спрашивает мимоходом: «Разве до сих пор не ведется спор о том, остается ли сама Земля неподвижной или блуждает?», что является косвенной ссылкой на идею, требуемую моделью Вселенной Коперника, о том, что Земля должна вращаться вокруг свою собственную ось каждый день. [28] : 254 Наконец, он юмористически сравнивает ученых, которые настаивают на том, что каждая деталь сочинений Аристотеля должна быть правдивой, независимо от того, соответствует ли она действительности или нет, с теми художниками, которые рисуют портреты людей во фруктах и овощах. «Пока эти странности преподносятся как шутки, они милы и приятны... но если бы кто-то, возможно потому, что все свои занятия он посвятил подобному стилю живописи, захотел бы сделать общий вывод, что любой другой метод подражание было несовершенным и заслуживающим порицания, и, конечно же, Чиголи и другие знаменитые художники посмеялись бы над ним». [28] : 257
Галилей вновь поднимает вопрос о том, существует ли какая-либо связь между транзитом Венеры и солнечными пятнами. Он критикует «Апеллеса» за то, что он изложил длинную и сложную демонстрацию движения Венеры по лику Солнца, хотя это было излишним для его цели. [28] : 261 Он далее критикует его за ошибочную оценку размера Венеры, когда она пересекает Солнце, а также за поддержку этой оценки учеными авторитетами прошлого, у которых не было телескопов. [28] : 263 Более того, утверждает Галилей, некоторые древние астрономы, в том числе Птолемей, приводили более убедительные аргументы, чем предполагает «Апеллес».
Галилей отмечает, что «Апеллес» изменил свой взгляд на солнечные пятна со времени своего первого письма. Сначала он настаивал, что все они имеют сферическую форму, как маленькие луны; теперь он говорит, что они имеют неправильную форму, формируются и растворяются. Ранее он говорил, что пятна находились на разном расстоянии от Солнца, блуждая между ним и Меркурием, но больше он не придерживается этой точки зрения. [28] : 266 «Апеллес» утверждает, что твердость и твердость Солнца означают, что жидкие пятна не могут находиться на его поверхности; но ссылаться на авторитет древних в подтверждении твердости Солнца бессмысленно, так как они не имели представления о его строении; в любом случае наличие самих пятен свидетельствует о полной противоположности традиционному взгляду на твердость Солнца. Он согласен с мнением «Апеллеса» о том, что пятна не являются расщелинами или лужами на поверхности Солнца, но никто никогда не утверждал, что это так.
Большая часть Третьего письма посвящена опровержению утверждения Апеллеса о том, что он наблюдал пятна, проходящие через Солнце с разной скоростью: одно, по диаметру, занимало шестнадцать дней, а другое, на более низкой широте, всего за четырнадцать. (Если солнечные пятна двигались с разной скоростью, это наводило на мысль, что это спутники, движущиеся независимо от самого Солнца). Галилей говорит, что в своих собственных наблюдениях он никогда не видел такой разной скорости движения, но пятна всегда движутся с постоянной скоростью относительно друг друга. Сначала Галилей демонстрирует, что точки на двух разных траекториях солнечных пятен на двух разных широтах образуют линии, которые поддерживают постоянную пропорцию друг с другом в любой точке вращения. [28] : 269 Далее он показывает, что чем больше сфера, на которой появляются солнечные пятна, тем меньше разница во времени их прохождения на одних и тех же двух широтах. [28] : 272 Наконец, он показывает, что для того, чтобы пятно могло двигаться вдоль диаметра Солнца за период, равный 1 1 ⁄ 7 времени , пока другое пятно на широте на 30° выше, диаметр Солнца должен быть больше более чем в два раза больше, чем наблюдалось. Из этого он заключает, что Апеллес просто заблуждается и невозможно, чтобы одно место обошло Солнце за шестнадцать дней, а другое — всего за четырнадцать. [28] : 275
Теперь Галилей обращается к иллюстрациям солнечных пятен Апеллеса и начинает использовать их, чтобы показать, насколько ложны его аргументы о движении солнечных пятен. Он вспоминает, как Апеллес изображает их появляющимися в ракурсе, прежде чем появиться во всю ширину. Затем он демонстрирует, что для пятен, которые, как заметил Апеллес, изменились в видимом размере, они должны были находиться на поверхности Солнца, потому что, если бы они находились хотя бы на небольшом расстоянии над его поверхностью, эффект ракурса был бы совершенно другим. [28] : 276 Галилей оспаривает утверждение Апеллеса о том, что он видел разные пятна, движущиеся с разной скоростью; в частности, он видел пятна по диаметру Солнца, вращающиеся быстрее, чем пятна на более высоких широтах. Этому, говорит он, противоречит не только наблюдение, но и собственное утверждение Апеллеса в другом месте его работы о том, что пятна в середине Солнца остаются длиннее, чем те, которые проходят ближе к его краю. [28] : 279 Наконец, собственные иллюстрации Апеллеса ясно показывают пятна, проходящие транзит Солнца примерно за 14 с половиной дней , и ничто в его иллюстрациях не подтверждает его утверждение, что одним требуется 16, а другим 9. [28] : 280
Опровергнув аргументы Апеллеса о солнечных пятнах, Галилей обращается к ряду других его ошибок. Он кратко отвечает на взгляды Апеллеса на внеземную жизнь; затем избавляется от идеи, что Луна полупрозрачна. Затем он возвращается к аналогии Апеллеса между солнечными пятнами и спутниками Юпитера, где отмечает, что Апеллес тонко перешел от утверждения, что солнечные пятна подобны планетам, к утверждению, что планеты подобны солнечным пятнам. «Увлеченный желанием сохранить то, что он первоначально сказал, и неспособный точно приспособить пятна к свойствам, когда-то связанным с другими звездами, [Апеллес] приспособил звезды к свойствам, которые, как мы знаем, принадлежат пятнам». [28] : 286 Чтобы раз и навсегда отказаться от утверждения Апеллеса о том, что спутники Юпитера «появляются и исчезают», Галилей делает предсказания их положения на следующие два месяца, чтобы доказать регулярность их движения. [28] : 287
Чтобы продемонстрировать, что натурфилософия всегда должна руководствоваться наблюдением, а не пытаться втиснуть новые факты в предвзятые рамки, Галилей отмечает, что планета Сатурн недавно неожиданно изменила свой внешний вид. В своем Первом письме он утверждал, что Сатурн никогда не меняет своей формы и никогда не изменит. Теперь, соглашается он, форма изменилась. Он не пытается доказать правоту своих прежних взглядов, несмотря на новые факты, а делает осторожные прогнозы о том, как их внешний вид может измениться в будущем. [28] : 295
Галилей завершает свои замечания критикой тех, кто упорно придерживается взглядов Аристотеля, а затем, собрав воедино все, что он сказал о солнечных пятнах, спутниках Юпитера и Сатурна, заканчивает первой явной поддержкой Коперника в своих трудах:
Я думаю, что истинному философу не свойственно упорствовать – если можно так выразиться – с таким упорством в утверждении перипатетических выводов, которые оказались явно ложными, полагая, возможно, что, если бы Аристотель был здесь сегодня, он поступил бы точно так же, как если бы защита лжи, а не убеждение в истине, была бы лучшим показателем совершенного суждения... [и] я говорю вашей светлости, что и эта звезда [т. е. Сатурн] и, возможно, не меньше, чем появление рогатого Венера чудесным образом согласуется с гармонией великой системы Коперника, к универсальным связям которой мы видим такой благоприятный ветерок и яркий сопровождающий, направляющий нас». [28] : 296
До времен Галилея распространенным убеждением было то, что небеса за Луной были совершенны и неизменны. [33] Многие споры между Шайнером и Галилеем касались наблюдаемых в небе вещей, которые, казалось, меняются, а также характера и значения этих изменений. Хотя основной темой их дебатов было поведение солнечных пятен, они затронули и другие споры, например, о фазах Венеры и спутниках Юпитера . [34]
В письме Федерико Чези Галилей сказал: «Я наконец пришел к выводу и считаю, что могу с необходимостью продемонстрировать, что они [т. е. солнечные пятна] прилегают к поверхности солнечного тела, где они постоянно возникают и растворяются, просто как облака вокруг земли, и переносятся самим солнцем, которое вращается в лунном месяце с вращением, подобным [по направлению] тому, как обращаются другие планеты... какими новостями будут, я думаю, похороны, или скорее крайность и Страшный суд псевдофилософии... Я жду, чтобы услышать излияния великих вещей от перипатетиков , чтобы сохранить неизменность небес». [35]
Космология времен Галилея, основанная на физике Аристотеля , утверждала , что Солнце было «совершенным» и безупречным. [36] [37] Только с изобретением телескопа стало возможным систематическое наблюдение солнечных пятен. Многие, кто никогда их не видел, находили представление о них морально и философски отвратительным. [38] Те, кто мог их видеть, например Шайнер, хотели найти им объяснение в рамках аристотелевской системы. Аргументы Галилея в «Письмах о солнечных пятнах» были призваны продемонстрировать ложность этих утверждений; и если бы они были ложными, аристотелевские предположения о Вселенной не могли бы быть истинными.
Галилей открыл спутники Юпитера в 1609 году. [39] Шайнер утверждал, что то, что казалось пятнами на Солнце, на самом деле было скоплением маленьких спутников, пытаясь тем самым использовать одно из собственных открытий Галилея в качестве аргумента в пользу аристотелевской модели. [40] [41] В своих «Письмах о солнечных пятнах» Галилей показал, что солнечные пятна не имеют ничего общего со спутниками Юпитера, и это сравнение было ложным. Шайнер утверждал, что солнечные пятна с их неравномерным движением подобны спутникам Юпитера, положение которых также трудно предсказать. Чтобы опровергнуть этот аргумент, Галилей опубликовал таблицы предсказаний будущего положения спутников Юпитера, чтобы астрономы могли легко различать регулярные, предсказуемые движения, за которыми они следовали, с эфемерными и нерегулярными солнечными пятнами. [23]
Доказательство того, что Солнце вращается, имело два эффекта. Во-первых, оно показало, что традиционная аристотелевская модель Вселенной, должно быть, ошибочна, поскольку эта модель предполагала, что Солнце совершает только суточное (суточное) движение вокруг Земли, а не вращается вокруг своей собственной оси. Во-вторых, оно показало, что во вращении тела в космосе нет ничего необычного. В аристотелевской системе день и ночь объяснялись движением Солнца вокруг неподвижной Земли. Чтобы система Коперника работала, должно было быть объяснение, почему половина Земли не находилась в постоянном дневном свете, а другая — в постоянной темноте, когда она завершала свое годовое движение вокруг Солнца. Это объяснение заключалось в том, что Земля вращалась вокруг своей оси один раз в день. [42] Однако было очень трудно доказать, что Земля вращается, поэтому доказательство того, что Солнце вращается, сделало модель Коперника, по крайней мере, более правдоподобной. Хотя вращение Солнца не доказало правоту Коперника, оно доказало неправоту его оппонентов и повысило вероятность того, что его идеи будут верными.
В «Письмах о солнечных пятнах» Галилей ответил на утверждения Шайнера о фазах Венеры , которые были важным вопросом в астрономии того времени. Существовали разные мнения о том, есть ли у Венеры вообще фазы – невооруженным глазом ни одна из них не была видна. [43] В 1610 году, используя свой телескоп, Галилей обнаружил, что Венера, как и Луна, имеет полный набор фаз, [44] но только в «Письмах о солнечных пятнах» он опубликовал это открытие. Тот факт, что была полная фаза Венеры (похожая на полнолуние), когда Венера находилась в том же направлении на небе, что и Солнце, означал, что в определенной точке своей орбиты Венера находилась по другую сторону от Солнца. на Землю. Это указывало на то, что Венера вращалась вокруг Солнца, а не вокруг Земли. Это предоставило важные доказательства в поддержку коперниканской модели Вселенной. [45]
По крайней мере, еще в 1597 году Галилей пришел к выводу, что коперниканская модель Вселенной верна [46] [47] , но публично не отстаивал эту позицию. В «Сидериусе Нунциусе» Галилей включил в свое посвящение великому герцогу Тосканскому слова: «в то время как все это время они [т. е. планеты] единодушно совершают все вместе могучие обороты каждые десять лет вокруг центра вселенной, то есть вокруг Солнце.' В основном тексте он кратко заявил, что в предстоящей работе «Я докажу, что Земля имеет движение», что является косвенным намеком на систему Коперника, но не более того. Имя Коперника не упоминается. [48] [49] Именно в конце Третьего письма Галилей открыто заявляет о своей вере в систему Коперника.
Галилей в одном отрывке отмечает, что Солнце, возможно, не вращается, но в другом он более определенно заявляет, что Солнце действительно имеет движение, и задается вопросом, что его вызывает. Здесь он устанавливает связь между космологией и механикой . [3] Галилей писал: «Кажется, я заметил, что физические тела имеют физическую склонность к некоторому движению». [50] «Письма в солнечных пятнах» также являются первой из его работ, в которой упоминается концепция инерции , которая позже станет Первым законом движения Ньютона . [50]
Хотя Шайнер писал свои письма на латыни, ответ Галилея был на итальянском. Шайнер не говорил по-итальянски, поэтому Вельзеру пришлось перевести письма Галилея на латынь, чтобы он мог их прочитать. [51] [19] Это был не первый раз, когда Галилей публиковался на итальянском языке, и Галилей не был первым натурфилософом , опубликовавшим на итальянском языке (например, отчет Лодовико делле Коломбе о сверхновой 1604 года был на итальянском языке, как и отчет Галилея). отвечать). Однако «Письма о солнечных пятнах» были первой книгой Академии Линчеи, опубликованной на итальянском языке. [20] Позже Галилей сказал о своем предпочтении итальянского языка латыни:
«Я писал по-итальянски, потому что хотел, чтобы каждый мог прочитать то, что я написал... Я вижу молодых людей... которые, хотя и оснащены... с приличным набором мозгов, но не способны понять вещи, написанные на тарабарщине [то есть на латыни], вдумайтесь в свои головы, что в этих корявых фолиантах должен быть какой-то великий фокус логики и философии, слишком высокий, чтобы они могли подумать о том, чтобы на него прыгнуть. Я хочу, чтобы они знали, что, как природа дала им глаза, так же как и философам, для того, чтобы они могли видеть свои произведения, она дала им также и мозг, чтобы исследовать и понимать их». [52]
Хотя отсутствие у Шайнера итальянского языка мешало ему ответить Галилею в 1612 году, когда они переписывались через Вельзера, это также означало, что, когда Галилей опубликовал в 1623 году «Саджиаторе» , в котором Шайнер обвинялся в плагиате, Шайнер не знал об этом, пока в следующем году ему не довелось посетить Рим. . [11]
.png/1280px-Scheiner_plate_observation_(3).png)
У большинства читателей того времени не было телескопа, поэтому они не могли увидеть солнечные пятна самостоятельно – они полагались на описания и иллюстрации, чтобы понять, как они выглядят. [53] [54] По этой причине качество и количество иллюстраций имели важное значение для формирования общественного понимания. В книге писем Шайнера содержались иллюстрации солнечных пятен, диаметр которых составлял в основном 2,5 см, что оставляло мало места для деталей и изображало солнечные пятна как сплошные темные образования. Сам Шайнер охарактеризовал их как «не очень точные» и «нарисованные без точных измерений». Он также указал, что его рисунки выполнены не в масштабе, а пятна на его иллюстрациях были нарисованы непропорционально большими, «чтобы они были более заметными». [40] Читатель, глядя на эти иллюстрации, возможно, будет склонен согласиться с мнением Шайнера о том, что солнечные пятна, вероятно, были планетами.
Хотя солнечные пятна постоянно меняли положение, Шайнер представил свои наблюдения за период в шесть недель на одной раскладывающейся пластинке. [14] Все его фигуры маленькие, за исключением наблюдений в верхнем левом углу. Он признался своим читателям, что его рисунки не были выполнены в масштабе и что другие факторы, такие как изменения погоды, нехватка времени или другие препятствия, могли снизить их точность. [14] Шайнер также показал образование пятен в различной ориентации. Иногда конфигурации пятен были линейными в течение последовательных дней, но со временем ориентация становилась более сложной, из-за чего отсутствовала очевидная закономерность. [14]
Чтобы Галилей мог убедить своих читателей в том, что солнечные пятна — это не планеты, а гораздо более преходящее и туманное явление, ему нужны были иллюстрации большего размера, более подробные, более нюансированные и более «естественные». [55] В «Письмах о солнечных пятнах» содержалось 38 гравюр с изображением солнечных пятен, дающих визуальное повествование о появлении Солнца со 2 июня по 8 июля 1612 года, с некоторыми дополнительными иллюстрациями, датированными августом. Это обширное визуальное представление с его крупным масштабом и высококачественным воспроизведением позволило читателям собственными глазами увидеть, как солнечные пятна увеличиваются и уменьшаются по мере вращения Солнца. [56] Целью этой серии иллюстраций было создание почти фотографического ощущения реальности. Это чувство подорвало утверждения Шайнера еще до того, как были выдвинуты какие-либо аргументы для их опровержения. [40]
Галилей и принц Чези выбрали Маттеуса Гройтера для создания иллюстраций солнечных пятен. Родом из Страсбурга и перешедший в протестантизм, Гройтер переехал в Рим и устроился типографом, специализирующимся на работе для ордена иезуитов. Его работы варьировались от религиозных изображений святых до математических диаграмм. Эти отношения могли рекомендовать его как человека, чье участие в публикации, возможно, облегчило бы ее путь через цензуру; кроме того, его мастерство было выдающимся, и он разработал новую технику офорта специально для того, чтобы сделать иллюстрации солнечных пятен максимально реалистичными. Галилей рисовал солнечные пятна, проецируя изображение Солнца через гелиоскоп на большой лист белой бумаги, на котором он уже с помощью циркуля нарисовал круг. Затем он нарисовал солнечные пятна так, как они проецировались на его лист. Чтобы сделать свои иллюстрации максимально реалистичными, Гройтер воспроизводил их в натуральную величину, даже с отметкой направления компаса с оригинала Галилея. Гройтер работал с оригинальными рисунками Галилея: оборотная сторона была нанесена на медную пластину, а изображение прорисовано и выгравировано. [57]
Стоимость тридцати восьми медных пластин была значительной и составила половину себестоимости издания. Поскольку половина копий «Письм» также содержала « Письма Апеллеса» , Гройтер воспроизвел иллюстрации, которые Александр Майр сделал для книги Шайнера, что позволило читателям Галилея сравнить два разных изображения солнечных пятен. Он еще больше уменьшил размеры рисунков Мэра и превратил девять из двенадцати гравюр или гравюр в гравюры на дереве, которым не хватало тонкости оригиналов Мэра. Шайнер, очевидно , был впечатлен работой Гройтера, поскольку он поручил ему создать иллюстрации для своего собственного великого произведения «Роза Урсина» в 1626 году . цвета и плохо прорисованные изображения» в работе над «Солнечными пятнами». [28] : 320
В современной науке фальсифицируемость обычно считается важной. [58] [59] В De Revolutionibus orbium coelestium Коперник опубликовал как теоретическое описание Вселенной, так и набор таблиц и методов расчета для определения будущих положений планет. В «Письмах о солнечных пятнах» Галилей поступил так же, как Коперник: он развил свои представления о форме и веществе солнечных пятен и сопроводил их таблицами предсказаний положения спутников Юпитера. Частично это должно было продемонстрировать, что Шайнер ошибался, сравнивая солнечные пятна со спутниками. В более общем смысле, Галилей использовал свои предсказания, чтобы доказать обоснованность своих идей – если бы он мог быть явно прав в отношении сложных движений многих маленьких лун, его читатели могли бы принять это как знак его более широкого доверия. Этот подход был противоположностью метода астрономов-аристотелевцев, которые не строили теоретические модели на основе данных, а искали способы объяснить, как имеющиеся данные можно разместить в рамках существующей теории. [23] [40]
Некоторые астрономы и философы, такие как Кеплер, не публиковали взгляды на идеи, изложенные в «Письмах Галилея о солнечных пятнах» . Большинство ученых, интересующихся этой темой, разделились на тех, кто поддерживал точку зрения Шайнера о том, что солнечные пятна — это планеты или другие тела над поверхностью Солнца, или точку зрения Галилея, что они находились на его поверхности или очень близко к ней. С середины семнадцатого века споры о том, был ли прав Шейнер или Галилей, утихли, отчасти потому, что количество солнечных пятен резко сократилось на несколько десятилетий в минимуме Маундера , что затруднило наблюдение. [60] После того, как Парижская обсерватория была построена в 1667 году, Жан-Доминик Кассини учредил программу систематических наблюдений, но он и его коллеги не смогли найти закономерностей в появлении солнечных пятен после многих лет наблюдений. [61] Однако наблюдение Кассини подтвердило аргумент Галилея о том, что солнечные пятна указывают на вращение Солнца, [62] и Кассини действительно обнаружил вращение Марса и Юпитера, [63] что подтвердило утверждение Галилея о том, что вращаются и Земля, и Солнце.
.jpg/1280px-Scheiners_sun_spots_(crop).jpg)
Как и опасался Чези, враждебный тон « Письм о солнечных пятнах» по отношению к Шайнеру помог настроить иезуитов против Галилея. [64] [65] В 1619 году Марио Гуидуччи опубликовал «Рассуждение о кометах» , которое на самом деле было в основном написано Галилеем и которое включало нападки на Шайнера, хотя в центре внимания его была работа другого иезуита, Орацио Грасси . В 1623 году Галилей написал «Il Saggiatore» («Пробирщик»), в котором Шейнер обвинялся в попытке украсть идеи Галилея. [66]
В 1624 году во время визита в Рим Шайнер обнаружил, что в «Пробирщике » Галилей обвинил его в плагиате. Разъяренный, он решил остаться в Риме и посвятить себя доказательству своих знаний в области солнечных пятен. Его основная работа на эту тему — «Роза Урсина» (1626–1630). [11] Широко распространено мнение, хотя прямых доказательств нет, что ожесточенный спор с Шайнером стал одним из факторов, побудивших Галилея предстать перед судом в 1633 году, и что Шайнер, возможно, работал за кулисами, чтобы добиться суда. [67] В результате ведения этого спора с Галилеем и многолетних исследований, которые он повлек за собой, Шайнер в конечном итоге стал ведущим в мире экспертом по солнечным пятнам. [55]
Вместе с Никколо Лорини и Томмазо Каччини делле Коломбе был одним из трех флорентийских доминиканцев , выступавших против Галилея. Вместе с братом Рафаэло Лодовико делле Коломбе они сформировали то, что Галилей назвал «Голубиной лигой». Каччини и делле Коломбе оба использовали кафедру, чтобы проповедовать против Галилея и идей Коперника, но известно, что только делле Коломб дважды проповедовал против идей Галилея о солнечных пятнах. Первый случай произошел 26 февраля 1613 года, когда его проповедь завершилась такими словами:
«Этот наш гениальный флорентийский математик [то есть Галилей] смеется над древними, которые сделали солнце самым ясным и чистым даже из самого маленького пятна, откуда они образовали пословицу «искать пятно на солнце». Но он с помощью названного им инструмента телескопа делает видимым, что на нем есть правильные пятна, как он показал наблюдениями дней и месяцев. Но в большей степени это делает Бог, потому что «небо не от мира в Его глазах». Если пятна встречаются на солнцах праведных, думаешь ли ты, что они найдутся и на лунах неправедных?» [68]
Вторая проповедь против солнечных пятен состоялась 8 декабря 1615 года, когда «Письма о солнечных пятнах» уже были переданы на рассмотрение инквизиции. Проповедь была произнесена во Флорентийском соборе в праздник Непорочного Зачатия .
«Гениальный академик взял для своего устройства зеркало перед лицом Солнца с девизом «оно показывает то, что получено». Значит, он вырезал в своем духе не знаю что за любимое солнце. Но что было бы лучше для Мэри? Кто мог бы пристально смотреть на бесконечный свет Божественного Солнца, если бы не это девственное зеркало, которое само по себе воспринимает его [свет] и передает его миру? — Рожденный нам, данный нам от непорочной девы? Это «Пусть будет показано то, что получено». О том, кто ищет недостатки там, где их нет, разве не следует сказать ему: «Он ищет место под солнцем?» Солнце без пятна, и мать Солнца без пятна, откуда родился Иисус». [69]
25 ноября 1615 года инквизиция решила расследовать «Письма о солнечных пятнах» , поскольку они были упомянуты Томмазо Каччини и Джаноццо Аттаванти в их жалобе на Галилея. [70] Копии текста были переданы экспертам-теологам инквизиции 19 февраля 1616 года. Утром 23 февраля они встретились и согласовали два положения, подлежащие порицанию (что Солнце является центром мира, а Земля — не центр мира, а движется). Ни одно из этих утверждений не содержится в «Письмах о солнечных пятнах» . [71] Вскоре после решения инквизиции Конгрегация Индекса поместила в Индекс « De Revolutionibus » Коперника. Однако «Письма о солнечных пятнах» не были запрещены и не требовали исправлений. [72] Это означало, что, хотя католические ученые больше не могли обсуждать гелиоцентризм, они могли свободно обсуждать природу и происхождение солнечных пятен.
В 1611 году, до появления «Письм о солнечных пятнах» , Франческо Сицци опубликовал «Дианойю астрономическую» , критикуя идеи более ранней работы Галилея «Сидериус Нунций» . В 1612 году он отправился в Париж и посвятил себя изучению солнечных пятен. В 1613 году он написал другу Галилея Орацио Моранди, подтверждая, что круг его коллег во Франции согласен с Галилеем в том, что солнечные пятна не образуются заново при каждом обороте Солнца, но можно наблюдать, как они проходят вокруг него несколько раз. [35] Кроме того, Сицци обратил внимание Галилея на то, чего он еще не заметил, – на то, что наклон пути, пройденного солнечными пятнами, меняется в зависимости от времени года. Таким образом, в одну часть года казалось, что солнечные пятна движутся вверх по поверхности Солнца; в другую часть года они, казалось, двигались вниз. Галилей должен был принять это наблюдение и применить его в своем «Диалоге о двух главных мировых системах» в 1632 году, чтобы продемонстрировать, что Земля наклоняется вокруг своей оси, когда она вращается вокруг Солнца. [73]
В своей работе «Феномен сингуляр» (1609) Кеплер описал то, что он принял за транзит Меркурия, наблюдавшийся 29 мая 1607 года. Однако после того, как Майкл Мэстлин указал ему на работу Галилея, он исправился в 1617 году в своих « Эфемеридах» , признав после этого события то, что он видел, было солнечными пятнами. [74] Вельзер отправил Кеплеру копию первых трех писем Шайнера Апеллесу, и Кеплер ответил раньше Галилея, утверждая, как и он, что солнечные пятна должны быть на поверхности Солнца, а не на спутниках. Кеплер пришел к такому выводу, только изучив доказательства, предоставленные Шайнером, не делая никаких собственных прямых наблюдений. Однако Кеплер не участвовал в утверждениях Галилея в «Письмах о солнечных пятнах» и не принимал дальнейшего участия в общественных дискуссиях по этому вопросу. [11]
В своем трактате о комете 1618 года « Astronomischer Discurs von dem Cometen» Майкл Мэстлин сослался на работу Фабрициуса и привел солнечные пятна как свидетельство изменчивости небес. Он не упомянул работы ни Шайнера, ни Галилея, хотя знал и о том, и о другом. Он пришел к выводу, что солнечные пятна определенно находятся на Солнце или рядом с ним, а не являются явлением земной атмосферы; что их можно изучать только благодаря телескопу, но что они не являются новым явлением; и что находятся ли они на поверхности Солнца или движутся вокруг него — вопрос, на который нет достоверного ответа. [75] [ нужна страница ]
Французский церковник Жан Тард посетил Рим в 1615 году, а также встретился с Галилеем во Флоренции и обсудил с ним солнечные пятна, а также другие работы Галилея. Он не соглашался с мнением Галилея о том, что солнечные пятна находились на поверхности Солнца или вблизи него, и считал, что это небольшие планеты. По возвращении во Францию в 1615 году он построил обсерваторию в Ла-Рок-Гажак, где продолжил изучение солнечных пятен. В 1620 году он опубликовал Borbonia Sidera , посвященную Людовику XIII , в которой объявил эти пятна «планетами Бурбонов». [76] [77]
Бельгийский иезуит Шарль Малаперт согласился с Тардом в том, что видимые солнечные пятна на самом деле были планетами. Его книга, опубликованная в 1633 году, была посвящена Филиппу IV Испанскому и окрестила их «австрийскими звездами» в честь дома Габсбургов . [78]
Пьер Гассенди провел свои собственные наблюдения солнечных пятен между 1618 и 1638 годами. [79] Он согласился с Галилеем в том, что пятна находились на поверхности Солнца, а не на спутниках, вращающихся вокруг него. Как и Галилей, он использовал наблюдение за пятнами, чтобы оценить скорость вращения Солнца, которую он дал как 25–26 дней. Однако большинство его наблюдений не были опубликованы, а его записи не велись систематически. [80] Однако он обсудил свои выводы с Декартом.
Рене Декарт интересовался солнечными пятнами, и его переписка показывает, что он активно собирал информацию о них, когда работал в Le Monde . Ему было известно о книге Шайнера «Роза Урсина» , опубликованной в 1630 году, которая признавала точку зрения Галилея о том, что солнечные пятна на самом деле находятся на поверхности Солнца. Неизвестно, знал ли он об идеях Галилея прежде всего через Шайнера или непосредственно читал «Письма о солнечных пятнах» , но в своих «Принципах философии» (1644 г.) он говорит о «пятнах, которые появляются на поверхности Солнца и вращаются вокруг него в плоскостях, наклоненных к этой поверхности». эклиптики», что, по-видимому, указывает, по крайней мере, на знание аргумента Галилея. Декарт использовал солнечные пятна как иллюстрацию своей теории вихрей . [79]
В своей работе Almagestum Novum 1651 года Джованни Баттиста Риччоли изложил 126 аргументов против коперниканской модели Вселенной. В своем 43-м аргументе Риччоли рассмотрел соображения, высказанные Галилеем в его «Письмах о солнечных пятнах» , и заявил, что гелиоцентрическое (коперниканское) объяснение этого явления было более умозрительным, в то время как геоцентрическая модель допускала более экономное объяснение и, таким образом, была более удовлетворительной ( ссылка: Бритва Оккама ). [81]
Как объяснил Риччоли, независимо от того, вращается ли Солнце вокруг Земли или Земля вокруг Солнца, для объяснения движения солнечных пятен необходимы три движения. Если Земля движется вокруг Солнца, то необходимыми движениями были годовое движение Земли, суточное движение Земли и вращение Солнца . Однако если Солнце вращалось вокруг Земли, это объясняло то же движение, что и годовое, и суточное движение в модели Коперника. Кроме того, чтобы полностью объяснить движение солнечных пятен, необходимо было добавить годовое вращение Солнца на его полюсах и вращение Солнца. Хотя обе модели требовали трех движений, гелиоцентрическая модель требовала, чтобы Земля совершала два движения (годовое и суточное), которые невозможно было продемонстрировать, в то время как геоцентрическая модель была основана на трех наблюдаемых небесных движениях и, соответственно, была предпочтительнее. [82]
Афанасий Кирхер сменил Шайнера на кафедре математики в Collegio Romano . В «Mundus Subterraneus» (1664) он отверг взгляды Шайнера и Галилея, возродив более раннюю идею Кеплера и утверждая, что солнечные пятна на самом деле представляют собой дым, исходящий от пожаров на поверхности Солнца [83] и что поверхность Таким образом, Солнце действительно было совершенным, как полагали аристотелианцы, хотя, по-видимому, оно было обезображено недостатками. [84] Солнечные пятна, утверждал он, так же, как и планеты в астрологии, оказали глубокое влияние на Землю. [85]
В «Il Saggiatore » ( «Пробирщик» ) (1623) Галилея больше всего беспокоили ошибки в рассуждениях Орацио Грасси о кометах, но во вступительной части он написал:
«Сколько людей нападало на мои «Письма о солнечных пятнах» и под какими масками! Содержащийся там материал должен был открыть мыслям большой простор для замечательных размышлений; вместо этого оно было встречено презрением и насмешками. Многие люди не поверили этому или не смогли оценить это. Другие, не желая соглашаться с моими идеями, выдвигали против меня смешные и невозможные мнения; а некоторые, ошеломленные и убежденные моими аргументами, пытались лишить меня той славы, которая принадлежала мне, притворяясь, что не видели моих сочинений, и пытаясь представить себя первооткрывателями этих впечатляющих чудес». [86]
Кристоф Шайнер воспринял это как нападение на него. Поэтому он использовал Розу Урсину, чтобы дать резкий ответ Галилею, хотя он также признал основную точку зрения Галилея, что солнечные пятна существуют на поверхности Солнца или чуть выше него, и, следовательно, Солнце не является безупречным. [27]
В 1632 году Галилей опубликовал Dialogo sopra i Due Massimi Sistemi del Mondo ( «Диалог о двух главных мировых системах »), фиктивную четырехдневную дискуссию о натуральной философии между персонажами Сальвиати (которые выступали за идеи Коперника и фактически были рупором Галилея). , Сагредо, который представлял заинтересованного, но менее информированного читателя, и Симпличио, который выступал в защиту Аристотеля и чьи аргументы, возможно, были пародией на аргументы Папы Урбана VIII . [87] [88] Книга была рассмотрена римской инквизицией, и в 1633 году Галилей был допрошен и признан «яростно подозреваемым в ереси» из-за этого. Его заставили отказаться от своей веры в гелиоцентризм, приговорили к домашнему аресту и запретили что-либо публиковать дальше. Диалог был помещен в Индекс . [89]
« Диалог» представляет собой широкий синтез размышлений Галилея о физике, движении планет, о том, насколько мы можем полагаться на наши чувства при вынесении суждений о мире и о том, как мы разумно используем доказательства. В нем собраны все его выводы и обобщены аргументы, высказанные в предыдущие годы по конкретным темам. [90] По этой причине в «Диалоге» нет «раздела о солнечных пятнах» . Скорее, они упоминаются в различных местах в спорах по другим темам. В Диалоге считалось установленным фактом, что на поверхности Солнца, а не планет, находятся солнечные пятна. Дискуссия касалась того, какие выводы можно сделать о Вселенной на основе ее вращения. Галилей не утверждал, что существование солнечных пятен убедительно доказывает правильность модели Коперника и ошибочность модели Аристотеля; он объяснил, как вращение солнечных пятен можно объяснить в обеих моделях, но аристотелевское объяснение было гораздо более сложным и предположительным. [91]
День 1. Дискуссия начинается с того, что Сальвиати утверждает, что два ключевых аргумента Аристотеля несовместимы; либо небеса совершенны и неизменны, либо свидетельства чувств предпочтительнее аргументов и рассуждений; Либо мы должны полагаться на свидетельства наших органов чувств, когда они сообщают нам, что происходят изменения (например, солнечные пятна), либо мы не должны этого делать. Удерживать обе должности нецелесообразно. [92]
День 2: Сальвиати утверждает, что солнечные пятна доказывают вращение Солнца вокруг своей оси. Аристотелианцы ранее считали, что небесное тело не может иметь более одного естественного движения. Поэтому аристотелианцы должны выбирать между своим определением, что возможно только одно естественное движение (в этом случае Солнце статично, как утверждал Коперник); или они должны объяснить, как происходит второе естественное движение, если они хотят утверждать, что Солнце ежедневно совершает оборот вокруг Земли. Этот спор возобновляется на третий день Диалога. [93]
{{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь ){{cite book}}: |website=игнорируется ( помощь ){{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )