Анатолий Ахутин - История принципов физического эксперимента от античности до XVII века

Рассмотрим теперь историю с исследованием солнечных пятен.

Весной 1612 г. вышла книга Галилея «Рассуждения о телах, пребывающих в воде», в предисловии к которой он кратко сообщает о своих астрономических наблюдениях за прошедшие два года. Здесь он впервые сообщил о пятнах, наблюдаемых на лике Солнца, но сначала дал им осторожное и предположительное толкование. Только в 1613 г. появилась его специальная работа о солнечных пятнах, а в предисловии ко второму изданию «Рассуждений» появилась фраза: «Продолжительные наблюдения убедили меня в том, что эти пятна суть вещество, связанное с поверхностью солнечного тела; они то появляются на ней в большом количестве, то расплываются, одни — быстрее, другие — медленнее, перемещаясь вместе с обращением Солнца вокруг своей оси, что совершается приблизительно в один лунный месяц,— явление само по себе весьма значительное и еще более важное по своим последствиям» (II, 42; см. также: I, 440) 19. В январе 1612 г. в Аугсбурге появились три письма к Марку Вельзеру, подписанные именем Апеллеса и трактовавшие о солнечных пятнах. Автор отрицает, что пятна связаны с телом Солнца. Он принимает гипотезу, что это — уплотнения «небесной материи» или другие твердые и плотные тела, может быть, скопления звезд, движущиеся вокруг Солнца. Может быть, говорит он, между Солнцем и сферами Меркурия и Венеры кружится еще множество невидимых для нас темных тел подобного рода. Может быть, именно такого рода тела, продолжает Апеллес, образуют то, что называют спутниками Юпитера 20 .

Галилею потребовался почти целый год тщательных и целенаправленных наблюдений, прежде чем он мог выступить во всеоружии доказательств,— год, чтобы превратить совокупность проблематичных наблюдений в глубоко теоретизированный факт. «Ааблюдения. на Солнце,— пишет Вольвиль,— представляли собой нечто совершенно новое, уклоняющееся от ранее известного и противоречащее господствующим представлениям в гораздо большей мере, чем спутники Юпитера и горы на Луне, а поэтому и истолкование этого нового более, чем для всех предыдущих открытий, нуждалось в самом тщательном исключении многообразных возможностей понимания и объяснения, чтобы искушенный исследователь решился предложить свое объяснение в качестве самого обоснованного» 21 . 1610—1611 годы научили Галилея необходимости до времени скрывать и замалчивать результаты своих непосредственных наблюдений. В этом был и объективный смысл. Новое могло выступить только будучи со всех сторон защищено, а это значит — включено в систему теоретических, а следовательно, и фактических связей, которые ускользали от простого наблюдения, и теперь могли быть указаны.

В своем первом ответе Вельзеру Галилей пишет: «Эти новые открытия, как я надеюсь, должны наилучшим образом помочь мне настроить одну трубу в огромном расстроенном органе нашей философии» 22 . Его цель — показать несопоставимость и внутреннюю противоречивость наблюдений Шайнера и установить «истинную» схему явления, для чего он использует все теоретические предпосылки, имеющиеся у него в руках.

Галилей рассчитывает периоды обращения пятен. Он, далее, различает перспективное. сокращение размеров пятен и относительное замедление скорости их движения у краев солнечного диска. Он определяет из этого, что диаметр сферы, которой принадлежат пятна, не может превосходить диаметр Солнца более чем на сотую часть.

Поэтому сферу пятен можно интерпретировать как солнечную атмосферу, в которой как бы образуются облака. Вместе с тем из одних только этих наблюдений нельзя было решить, принадлежит ли вращательное движение «атмосферы» также и самому телу Солнца.

Галилей рассматривал эти наблюдения в качестве одного из важнейших аргументов в пользу изменчивости неба. Процессы возникновения и уничтожения тел происходят в «атмосфере» Солнца точно так же, как в ближайшем окружении Земли и на ее поверхности. Центральным звеном этого рассуждения была мысль, что Солнце и его «атмосфера» движутся одним движением. Если бы движение принадлежало первоначально одной «атмосфере», то — как понимает Галилей — оно должно было бы передаться самому Солнцу и наоборот. Поскольку же поведение пятен свидетельствует о том, что они принадлежат тонкой и текучей субстанции, которая сама по себе не могла бы иметь столь упорядоченное движение, оно должно изначально принадлежать самому Солнцу, которое и увлекает с собой свою «атмосферу». Но ведь как раз и стоит под вопросом принадлежность пятен сфере Солнца. Ведь теория передачи и сохранения движения представляет собой такую мысль, вся неочевидность которой была ясна и самому Галилею.