Стивен Вайнберг - Пояснюючи світ

У 1591 році він перебрався до Падуї, щоб очолити кафедру математики в місцевому університеті, який був тоді Університетом Венеційської республіки й найвидатнішим в інтелектуальному плані європейським університетом. Починаючи з 1597 року Ґалілей, додатково до своєї університетської платні, знайшов можливість заробляти також виготовленням та продажем математичних інструментів, використовуваних у комерційних та військових цілях.

У 1597 році Ґалілей отримав два примірники «Таємниці світу» Кеплера. Він написав Кеплеру, визнаючи, що, як і той, є прихильником Коперника, хоч поки що не відкрив свої погляди публіці. Кеплер на це відповів, що Ґалілей неодмінно має відкрито виступити на підтримку Коперника, закликаючи: «Виступи, о Ґалілео!»19

Невдовзі Ґалілей почав конфліктувати з арістотелівцями, що панували у викладанні філософії в Падуї, як і скрізь в Італії. У 1604 році він виступав з лекціями про «нову зірку», яку спостерігав того року Кеплер. Подібно до Тіхо Браге та Кеплера, Ґалілей дійшов висновку, що в небесах, вище від орбіти Місяця, справді відбуваються зміни. За це його почав критикувати колишній приятель Чезаре Кремоніні, професор філософії Падуанського університету. Ґалілей відповів атакою на Кремоніні в діалозі між двома селянами, написаному простонародним падуанським діалектом. Селянин у ролі Кремоніні стверджував, що для небес не підходять звичайні правила вимірювання, а селянин у ролі Ґалілея відповідав, що філософи нічого не знають про вимірювання: у вимірюваннях – небес чи кукурудзяної каші – варто довіритись математикам.

Справжня революція в астрономії почалася в 1609 році, коли Ґалілей уперше почув про новий голландський пристрій, відомий як підзорна труба. Збільшувальна властивість скляних сфер, заповнених водою, була відома ще в античності, про що згадував, наприклад, римський державний діяч і філософ Сенека. Збільшення вивчав також аль-Гайсам, а в 1267 році Роджер Бекон писав про збільшувальні скельця у своїй Opus Maius («Великій праці»). З удосконаленням виробництва скла в XIV столітті стали популярними окуляри для читання. Але, щоб збільшувати далекі об’єкти, потрібно поєднати дві лінзи: одну – щоб сфокусувати паралельні промені світла з будь-якої точки на об’єкт, які в такому разі збігалися б разом, а другу – щоб збирати ці промені світла (увігнуту лінзу там, де вони все ще збігаються, або опуклу лінзу після того, як вони почнуть розбігатися знову, у будь-якому разі посилаючи їх паралельними пучками в око. Розслабляючись, кришталик ока фокусує паралельні промені світла на одній-єдиній точці сітківки, положення якої залежить від напрямку паралельних променів). Підзорні труби з такою конструкцією лінз виготовляли в Нідерландах до початку 1600-х років, а в 1608 році кілька голландських виробників окулярів подали заявки на патентування своїх підзорних труб. Ці заявки відхилили на тій підставі, що цей пристрій був уже широко відомий. Невдовзі підзорні труби стали доступними у Франції та Італії, але були здатні збільшувати лише у три чи чотири рази (тобто, якщо лінії прямої видимості до двох віддалених точок розділяє певний невеличкий кут, з цими підзорними трубами здавалося, що їх розділяє кут у три чи чотири рази більший).

Приблизно в 1609 році Ґалілей почув про підзорну трубу й невдовзі виготовив свою поліпшену версію з першою лінзою, випуклою спереду та пласкою ззаду і з довгою фокусною відстанню [44], тоді як друга була увігнута з боку першої лінзи та пласкою з іншого і з коротшою фокусною відстанню. З такою схемою розташування, щоб послати в око світло паралельними променями з точкового джерела, розташованого на дуже великій відстані, відстані між лінзами мають дорівнювати різниці фокусних відстаней, а досягнуте збільшення має дорівнювати фокусній відстані першої лінзи, поділеній на фокусну відстань другої лінзи (див. технічну примітку 23). Незабаром Ґалілей зумів досягти збільшення у вісім чи дев’ять разів. 23 серпня 1609 року він показав свою підзорну трубу дожу та знаті Венеції і продемонстрував, що за допомогою неї кораблі в морі можна побачити ще за дві години до того, як вони стануть видимими неозброєним оком. Цінність цього пристрою для такої морської держави, як Венеція, була очевидна. Після того як Ґалілей пожертвував свою підзорну трубу Венеційській республіці, йому потроїли викладацьку платню, а також гарантували подальше перебування на посаді. До листопада Ґалілей досягнув збільшення до 20 разів і почав використовувати свою підзорну трубу, щоб вивчати астрономічні проблеми.