Кіріспе
1632 жылғы Галилео Галилейдің кітабы «Екі басты әлем жүйесі туралы әңгіме» (Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo) – Галилео Галилейдің 1632 жылы жазған, Коперник жүйесін дәстүрлі Птолемей жүйесімен салыстыратын итальян тіліндегі кітабы. 1635 жылы Матиас Бернеггер оны латын тіліне «Systema cosmicum (Космикалық жүйе)» деп аударған. Кітап Галилеоның меценаты, Тоскананың ұлы герцогы Фердинанд II де Медичиге арналған, ол 1632 жылдың 22 ақпанында кітаптың алғашқы басылған данасын алды. Коперник жүйесінде Жер және басқа планеталар Күнді айналып өтеді, ал Птолемей жүйесінде Ғайынаттағы барлық нәрсе Жерді айналып өтеді. «Әңгіме» инквизицияның ресми лицензиясымен Флоренцияда жарық көрді. 1633 жылы Галилей кітап негізінде «ерескеушілікке күдікті» деп танылды, содан кейін кітап Тыйым салынған кітаптар тізіміне енгізілді және 1835 жылға дейін тізімнен алынбады (1822 жылы онда талқыланған теорияларды басуға рұқсат берілгеннен кейін). Сол кезде жарияланбаған әрекетпен, оның жазған немесе жазатын барлық еңбектерін католик елдерінде жариялауға да тыйым салынды.
The Dialogue Concerning the Two Chief World Systems (Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo) is a 1632 Italian language book by Galileo Galilei comparing the Copernican system with the traditional Ptolemaic system. It was translated into Latin as Systema cosmicum (Cosmic System) in 1635 by Matthias Bernegger. The book was dedicated to Galileo's patron, Ferdinando II de' Medici, Grand Duke of Tuscany, who received the first printed copy on February 22, 1632. In the Copernican system, the Earth and other planets orbit the Sun, while in the Ptolemaic system, everything in the Universe circles around the Earth. The Dialogue was published in Florence under a formal license from the Inquisition. In 1633, Galileo was found to be "vehemently suspect of heresy" based on the book, which was then placed on the Index of Forbidden Books, from which it was not removed until 1835 (after the theories it discussed had been permitted in print in 1822). In an action that was not announced at the time, the publication of anything else he had written or ever might write was also banned in Catholic countries.
Шолу
Галилей кітапты жазғанда оны "Толқындар туралы диалог" деп атады, ал қолжазба Инквизицияға мақұлдауға жіберілгенде "Теңіздің қайыру-қайтуы туралы диалог" деп аталды. Оған атаудан толқындар туралы барлық сілтемелерді алып тастау және кіріспе бөлімін өзгерту бұйырылды, себебі мұндай атауға келісім беру Жердің қозғалысын дәлел ретінде пайдаланып, оның толқындар теориясын мақұлдауға ұқсас болар еді. Соның салдарынан, кітаптың мұқабасындағы ресми атауы – "Диалог", одан кейін Галилейдің аты, академиялық лауазымдары және ұзақ тақырыпша келтірілген. Кітаптың қазіргі танымал аты 1744 жылы католик дінтанушысының мақұлдаған кіріспесімен қайта басылуға рұқсат берілген кезде, баспагер оны мұқабадағы сипаттамадан алған. Галилейдің кітап жазу себептерін талқылағанда осы жайтты ескеру қажет. Кітап формальды түрде екі жүйені де қарастырғанмен (оның басылуы үшін қажет болғандықтан), Коперник тұғысының аргументтерде басым екендігіне күмән жоқ.
Ешқандай мәліметтер
Диалогта Тихония жүйесі қарастырылмаған, ол жарияланған кезде көптеген астрономдардың бағалаған жүйесіне айналып, кейін қате екені дәлелденді. Тихония жүйесі – қозғалмайтын Жер жүйесі, бірақ Птолемей жүйесі емес; ол Коперник және Птолемей модельдерінің гибридтік түрі. Меркурий мен Венера Күнді (Коперник жүйесіндегідей) кішкентай шеңберлермен айналады, ал Күн өз кезегінде тұрақты Жерді айналады; Марс, Юпитер және Сатурн Күнді әлдеқайда үлкен шеңберлермен айналады, демек олар да Жерді айналады. Тихония жүйесі математикалық тұрғыдан Коперник жүйесімен тең, бірақ Коперник жүйесі жұлдыздық параллаксты болжайды, ал Тихония жүйесі болжамайды. Жұлдыздық параллакс 19 ғасырға дейін өлшенбеді, сондықтан сол кезде Тихония жүйесін эмпирикалық тұрғыдан жоққа шығаруға ешқандай негіз болған жоқ, сондай-ақ Коперник жүйесін қолдайтын нақты байқау деректері де болмады. Галилей Тихоның жүйесін жеңіл қабылдаған жоқ, бұл оның хаттарынан көрінеді, оны жеткіліксіз және физикалық тұрғыдан қанағаттандырмайтын келісім деп санады. Кітапта Тихо мен оның еңбектеріне көптеген сілтемелер болса да, Тихо жүйесінің жоқ болуының себебін Галилейдің Диалогтың бастапқы атауын және ұйымдастыру принципін берген, теңіз суының толқындары туралы теориясында іздеуге болады. Коперник және Тихония жүйелері геометриялық тұрғыдан бірдей болғанымен, динамикалық тұрғыдан мүлдем өзгеше. Галилейдің толқын теориясы Жердің нақты физикалық қозғалысын қамтиды; яғни, егер дұрыс болса, ол Фуко маятнигі екі ғасырдан кейін ұсынғандай дәлелді ұсынған болар еді. Галилейдің толқын теориясына сілтеме жасамаса, Коперник және Тихония жүйелерінің арасында ешқандай айырмашылық болмас еді. Галилей дөңгелек емес орбиталар мүмкіндігін де талқыламайды, бірақ Иоганн Кеплер оған 1609 жылғы «Астрономия Нова» кітабының көшірмесін жіберген, онда ол эллипстік орбиталарды ұсынған – Марстың орбитасын дұрыс есептеп. 1612 жылы принц Федерико Цезидің Галилейге жазған хатында кітапта ұсынылған планеталар қозғалысының екі заңы барлыққа мәлім деп есептелді; Кеплердің үшінші заңы 1619 жылы жарияланды. Галилейдің өлімінен кейін төрт жарым онжылдық өткен соң Исаак Ньютон өзінің қозғалыс және гравитация заңдарын жариялады, одан эллипстік орбитадағы планеталары бар гелиоцентрлік жүйе шығарылады.
Бірінші күн
Ол Аристотельдің әлемнің (яғни ғаламның) толықтығы мен кемелділігінің дәлелін үш өлшемділігімен бастайды. Симплицио пифагорейшілердің үш санды ұнатқанын, ал Сальвиати үш аяқтың екі немесе төрт аяқтан неге жақсы екенін түсінбейтінін айтады. Ол сандардың "кейіннен қарапайым халық арасында тараған ұсақ-түйектер" екенін және олардың анықтамалары, мысалы, түзу сызықтар мен тік бұрыштар сияқтылары, өлшемдерді белгілеуде көбірек пайдалы болғанын ұсынады. Симплиционың жауабы, Аристотель физикалық мәселелерде математикалық дәлелдеудің әрқашан қажет емес деп ойлағаны болды. Сальвиати Аристотельдің аспанның бұзылмайтын және өзгермейтін екенін анықтауына қарсы шығады, ал тек айға шектеліген аймақ өзгеріске ұшырайды. Ол аспандағы өзгерістерге назар салады: 1572 және 1604 жылдардағы жаңа жұлдыздар және жаңа телескоп арқылы көрінген күн дақтары. Аристотельдің априорлық аргументтерді қолдануы туралы талқылау болады. Сальвиати Аристотельдің жеке тәжірибесін, басқалар сияқты, дәлелдеу үшін тиісті аргументті таңдау үшін пайдаланғанын және Аристотель қазіргі жағдайда өз ойын өзгертер еді дейді. Симплицио күн дақтарының Күннің алдынан өтетін кішкентай көлденең заттар болуы мүмкін дейді, бірақ Сальвиати кейбіреулерінің кездейсоқ пайда болатынын немесе жоғалатынын, ал шеткілері бөлек денелерден айырмашылығы, жалпақ екенін көрсетеді. Сондықтан, "Аристотель философиясы бойынша 'Көк өзгермейді, өйткені Аристотельдің ойынша' деуден гөрі, 'Көк өзгергіш, өйткені менің сезімдерім солай дейді' деу дұрыс". Айдың беті мөлдір кристалл шар емес, көлденең болуы керек екенін көрсету үшін айнамен тәжірибелер жүргізіледі, бұл Симплиционың сенгені. Ол Айдағы таулар көлеңке түндіретінін немесе Жерден шағылысқан жарық жарты айдың әлсіз контурына себеп болатынын қабылдамайды. Сагредо Жердің өзгерістеріне байланысты оны құнды деп санайды, ал Симплицио Ай мен жұлдыздардың өзгеруі пайдасыз дейді, өйткені олар адамға ешқандай пайда әкелмейді. Сальвиати айдағы күндердің бір айға созылатынын және телескоп ашқан әртүрлі жер бедеріне қарамастан, онда тіршілікке жарамды жағдай жоқ екенін айтады. Адамдар математикалық шындықтарды баяу және күдікпен ұғынады, ал Құдай олардың толық шексіздігін интуитивті түрде біледі. Адамдардың түсінген және ойлап тапқан ғажайып нәрселеріне қарағанда, адам ақылы Құдайдың ең ұлы туындыларының бірі екені анық көрінеді.
Екінші күн
Екінші күн Аристотельдің егер ол көргендерін көрсе, өз пікірін өзгертетінін қайталаумен басталады. "Аристотельді билікке өзі қол жеткізген немесе оны өзіне иеленген емес, оның ізбасарлары билікпен безендірген". Күн, Ай, планеталар және тұрақты жұлдыздардың 24 сағат ішінде шығыстан батысқа қарай жылжуы сезілетін бір ғана үлкен қозғалыс бар. Бұл қозғалыс логикалық тұрғыдан Жерге де, ғаламның қалған бөлігіне де бірдей жатуы мүмкін. Аристотель мен Птолемей мұны түсінген, олар басқа қозғалысқа қарсы емес, тек осы күндізгі қозғалысқа ғана қарсы шығарды. Қозғалыс салыстырмалы: кемедегі астық қаптарының орны, кеме қозғалса да, сапар соңында өзгермей қалуы мүмкін. Неге табиғаттың осы өте үлкен денелерді түсініксіз жылдамдықпен қозғалтуына сенуіміз керек, оның орнына орташа өлшемді Жерді ғана қозғалтпауы мүмкін? Егер Жерді алып тастасақ, барлық қозғалысқа не болады? Аспанның шығыстан батысқа қарай қозғалысы, аспан денелерінің батыстан шығысқа қарай қозғалысына кері; Жерді айналдыру оны басқаларымен үйлестіреді. Аристотель дөңгелек қозғалыстар қарама-қарсы емес десе де, олар соқтығысуға әкелуі мүмкін. Планеталардың үлкен орбиталары кішкентай орбиталардан ұзаққа созылады: Сатурн мен Юпитер көп жылдар, Марс екі жыл, ал Ай бір айға жуық уақыт алады. Юпитердің серіктері тіпті аз уақыт алады. Жер күнделікті айналса, бұл өзгермейді, бірақ Жер тұрақты болса, онда тұрақты жұлдыздардың сферасы 24 сағат ішінде айналатынын көреміз. Ескерсек, бұл мыңдаған жылдарға созылуы мүмкін. Сонымен қатар, кейбір жұлдыздар басқаларына қарағанда жылдам қозғалуы керек: егер Поляр жұлдызы дәл осьте болса, онда ол толығымен қозғалмас еді, ал экватордағы жұлдыздардың жылдамдығы түсініксіз болар еді. Бұл сфераның қаттылығы түсініксіз. Жерді бірінші қозғалысқа айналдырсаңыз, осы қосымша сфераның қажеті жоғалады. Олар Жердің қозғалысына қарсы үш негізгі наразылықты қарастырады: құлайтын дене Жерден қалып қойып, түсіп қалған жерінен батысқа қарай алысқа түседі; батысқа атылған зеңбірек оқ-дәрісі шығысқа атылғаннан гөрі әлдеқайда алысқа ұшады; және тік атылған зеңбірек оқ-дәрісі де батысқа қарай түседі. Сальвиати бұл наразылықтар зеңбірек оқ-дәрісінің импульсін ескермейтінін көрсетеді. Ол сондай-ақ Жердің тік құлау арқылы қозғалмайтынын дәлелдеуге тырысу паралогизмнің логикалық қатесі екенін көрсетеді (дәлелденетін нәрсені болжамдай отырып), өйткені егер Жер қозғалса, онда ол тік құлайтын сияқты көрінеді; шын мәнінде ол қисайып құлайды, мылтықтан шыққан зеңбірек оқ-дәрісі сияқты (суретте көрсетілген). Айдан түскен дененің жеті күнде Жерге жететіні туралы жұмысты жоққа шығару үшін тақ сан ережесі енгізілді: бір уақыт аралығында 1 бірлік құлаған дене келесі уақыт аралығында 3 бірлік, одан кейін 5 бірлік және т.б. құлайды. Бұл уақыттың квадратына пропорционалды қашықтыққа сәйкес келетін ережені тудырады. Осыны пайдаланып ол уақыттың шамамен 3 сағаттан аспайтынын есептейді. Ол сондай-ақ материалдың тығыздығы көп айырмашылық тудырмайтынын көрсетеді: қорғасын шар тосқауылдан жасалған шардан екі есе жылдам жылдамдануы мүмкін. Шын мәнінде, осындай биіктіктен құлаған шар артқа емес, алға қарай түседі, өйткені айналу қозғалысы үнемі кішірейіп бара жатқан шеңберлерде болады. Жерді қозғалтатын күш, Марс немесе Юпитерді қозғалтатын күшке ұқсас және тасты Жерге тартатын күшке ұқсас. Оны гравитация деп атау оның не екенін түсіндірмейді.
Үшінші күн
Сальвиати түнде оқыған новаларға қарсы кітаптың аргументтерін жоққа шығарумен бастайды. Кометалардан айырмашылығы, бұл новалар қозғалмаған және олардың параллаксы тез анықталып, осылайша олар ай астындағы сферада бола алмайтындығы белгілі болды. Симплицио енді Жердің жылдық қозғалысына қарсы ең маңызды аргумент келтіреді: егер Жер қозғалса, ол енді Зодиактың, әлемнің орталығы бола алмайды. Аристотель ғаламның шекті және сфералық екеніне дәлелдер келтіреді. Сальвиати егер ол жылжымалылық туралы болжамын жоққа шығарса, бірақ дауларды көбейту үшін бастапқыда оны қабылдаса, бұл дәлелдердің жоғалатынын көрсетеді. Ол егер бір нәрсе орталық болса, ол Жер емес, Күн болуы керек екенін айтады, себебі барлық планеталар әртүрлі уақытта Жерден әр түрлі қашықтықта орналасқан, Венера мен Марс сегіз есеге дейін. Ол Симплициодан Венера мен Меркурийден бастап, Күнді айналатын планеталардың схемасын жасауын сұрайды. Марс та Күнді айналуы керек (Жер сияқты), себебі ол ешқашан Венера сияқты мүйізді болып көрінбейді, оны қазір телескоп арқылы көруге болады; Юпитер мен Сатурнмен де осылай. Жер, Марс пен Венераның арасында екі жылдық және тоғыз айлық кезеңмен, жылдық кезеңге ие, оны қозғалысқа жатқызу, тыныштыққа қарағанда әлдеқайда дұрыс болар еді. Сагредо тағы екі жалпы қарсылықты айтады. Егер Жер айналса, таулар тез арада көтерілудің орнына төмен түсуге жағдай туындауы керек. Екіншіден, қозғалыс соншалықты жылдам болар еді, құдық түбінде тұрған адам жұлдызды көру үшін қысқа ғана сәт алатын еді. Симплицио біріншісінің жер шарын айналып өткен кез келген адам сияқты, жер шарын айналып өтуден ешқандай айырмашылығы жоқ екенін түсінеді, бірақ екіншісі аспан айналып тұрғандай сезінеді, бірақ оны толық түсінбейді. Сальвиати біріншісінің антиподтарды жоққа шығаратындардан ешқандай айырмашылығы жоқ екенін айтады. Екіншісі үшін ол Симплициодан құдықтан аспанның қанша бөлігін көруге болатынын анықтауын сұрайды. Сальвиати тағы бір мәселені көтереді: Марс пен Венера теорияда күтілгендей өзгергіш емес. Ол жұлдыздың адам көзіне көрінетін мөлшері оның жарықтығына байланысты екенін және оның өлшемдері нақты емес екенін түсіндіреді. Бұл мәселе Венераның ай тәрізді пішінін көрсететін телескопты қолдану арқылы шешіледі. Жердің қозғалысына қарсы тағы бір аргумент, Айдың бірегей болуы, Юпитердің айларын табу арқылы шешілді, олар кез келген Юпитер тұрғынына Жердің Айға ұқсайтын болар еді. Коперник Птолемейдің кейбір тепе-тең емес қозғалыстарын азайтуға қол жеткізді, оған кейде жылдам, кейде баяу, кейде кері қозғалатын қозғалыстармен айналысуға тура келді, осы үшін үлкен эпициклдерді пайдаланды. Марс, Күн сферасының үстінде, көбінесе одан төмен түсіп, кейін одан жоғары көтеріледі. Бұл аномалиялар Жердің жылдық қозғалысымен түзетеді. Бұл Жер орбитасын пайдалана отырып, Юпитердің өзгермелі қозғалысын көрсететін схемамен түсіндіріледі. Симплицио тағы бір кітапша ұсынады, онда теологиялық аргументтер астрономиялық аргументтермен араластырылған, бірақ Сальвиати Кітаптан келген мәселелерді қарастырудан бас тартады. Сондықтан ол тұрақты жұлдыздардың Жердің бүкіл орбитасынан үлкенірек ең кішкентай болатын түсініксіз қашықтықта орналасқандығын дәлелдейді. Сальвиати түсіндіреді, бұл Коперник айтқандарды бұрмалаудан туындаған, алтыншы шамалы жұлдыздың мөлшерін үлкендей бағалауға әкелген. Бірақ көптеген басқа да белгілі астрономдар жұлдыздардың мөлшерін шамадан тыс бағалады, олар жарықтық факторын ескермеді. Тіпті Тихо да өзінің дәл аспаптарымен Күн мен Айдан басқа жұлдыздардың мөлшерін өлшеуге тырыспады. Бірақ Сальвиати (Галилео) жұлдызды жасыру үшін арқанды іліп, көзден арқанға дейінгі арақашықтықты өлшеу арқылы дұрыс бағалауға қол жеткізді. Бірақ әлі де көптеген адамдар тұрақты жұлдыздардың жеке-жеке Күннен үлкен немесе одан да үлкен болуы мүмкін екеніне сенбейді. Бұлардың мақсаты қандай? Сальвиати "біздің әлсіздігіміз Құдайдың іс-әрекеттерінің себептерін үкім етуге тырысу және ғаламдағы бізге қызмет етпейтін барлық нәрсені бос және артық деп атау" деп мәлімдейді. Тихо немесе оның шәкірттері Жердің қозғалысын растайтын немесе жоққа шығаратын құбылыстарды зерттеуге тырысты ма? Олардың арасында тұрақты жұлдыздардың қаншалықты өзгеруін білетіндер бар ма? Симплицио тұрақты жұлдыздардың қашықтығы оны анықтау үшін тым үлкен екенін мойындауға қарсылық білдіреді. Сальвиати Сатурнның әртүрлі қашықтығын анықтаудың қаншалықты қиын екенін көрсетеді. Көптеген тұрақты жұлдыздардың орналасуы дәл белгісіз, сондықтан Тихоныкінен әлдеқайда жақсы аспаптар қажет: мысалы, 60 шақырым қашықтықта орналасқан бекітілген позициясы бар көру құралын пайдалану. Сагредо Сальвиатиден Коперник жүйесінің маусымдарды және күндізгі және түнгі уақыттың теңсіздігін қалай түсіндіретінін сұрайды. Ол бұл мәселені Жердің төрт маусымдағы орналасуын көрсететін схеманың көмегімен түсіндіреді. Ол бұл түсіндірменің Птолемей жүйесінен қаншалықты қарапайым екенін көрсетеді. Бірақ Симплицио Аристотельдің тым көп геометриядан аулақ болуының ақылды екенін ойлайды. Ол Аристотельдің бір уақытта бір қарапайым қозғалыстан аулақ болуға қатысты аксиомасын ұстанады.
Төртінші күн
Олар Сагредоның Венециядағы үйінде, мұнда су тасқыны маңызды мәселе, ал Сальвиати Жердің қозғалысының су тасқынына тигізетін әсерін көрсетуді қалайды. Ол ең алдымен судың үш кезеңін атап өтті: күндізгі, әдетте 6 сағат көтеріліп, 6 сағат төмендейтін; айлық, айдың әсерінен судың көтерілуі немесе төмендеуі; және жылдық, теңсауықтарда су көлемінің өзгеруі. Ол алдымен күндізгі қозғалысты қарастырады. Үш түрлі жағдай байқалады: кейбір жерлерде сулар қозғалыссыз көтеріліп, төмендейді; басқаларында шығысқа қарай жылжып, батысқа қайтады, көтерілмей де, төмендемей де; үшіншілерінде екеуі де бірігеді – осы Венецияда болады, су кіргенде көтеріліп, шыққанда төмендейді. Мессина бұғазында Сцилла мен Харибдис арасында өте күшті ағыстар бар. Ашық Жерорта теңізінде биіктіктің өзгеруі шамалы, бірақ ағыстар байқалады. Симплицио теңіздің тереңдігіне және Айдың суға билік етуіне негізделген перипатеттік түсіндірмелер келтіреді, бірақ бұл Ай көкжиектің астында болғанда судың көтерілуін түсіндірмейді. Дегенмен ол бұл керемет болуы мүмкін екенін мойындайды. Венецияда су көтерілгенде, ол қайдан келеді? Корфу мен Дубровникте көтерілу аз. Гибралтар бұғазы арқылы мұхиттан? Бұл тым алыс және ағыс тым баяу. Демек, контейнердің қозғалысы бұзылысқа себеп болуы мүмкін бе? Венецияға су таситын баржаларды қарастырайық. Олар кедергіге тап болғанда су алға ағылады, жылдамдық артқанда артқа қарай жүреді. Осы бұзылыстар үшін жаңа судың қажеті жоқ, ал ортадағы деңгей судың алға-артқа қозғалысына қарамастан, көбінесе тұрақты болып қалады. Жылдық және күндізгі қозғалыстардың бірлескен әрекетімен Жер бетіндегі бір нүктені қарастырайық. Бірде олар қосылады, ал 12 сағаттан кейін бір-біріне қарсы әрекет етеді, сондықтан жылдамдық кезекпен артады да, азаяды. Осылайша, мұхит бассейндері баржа сияқты әсер етеді, әсіресе шығыс-батыс бағытта. Баржаның ұзындығы тербелістердің жылдамдығына әсер етеді, дәл солай, құйманың ұзындығы оның жылдамдығын өзгертеді. Судың тереңдігі де тербелістердің мөлшеріне әсер етеді. Негізгі әсер күніне бір рет болатын су тасқынын ғана түсіндіреді, алты сағаттық өзгеріске, судың тербеліс кезеңдеріне басқа жерден қарауы керек. Кейбір жерлерде, мысалы, Геллеспонт пен Эгей теңізінде кезеңдер қысқарақ және өзгермелі. Бірақ Қызыл теңіз сияқты солтүстік-оңтүстік теңізде су тасқыны өте аз, ал Мессина бұғазы екі бассейннің жиналған әсерін тасиды. Симплицио егер бұл судың себебі болса, оны желде де көру керек емес пе дейді. Сальвиати құрамындағы ыдыстардың тиімділігі төмен және ауа қозғалысын ұстамайды деп болжайды. Дегенмен, бұл күштер тропикалық аймақтағы мұхиттардағы шығыстан батысқа қарай соғатын тұрақты желдер арқылы байқалады. Ай да күндізгі әсерлерді жасауға қатысады деп ойлаймын, бірақ бұл оның санасына сыймайды. Айдың қозғалысы астрономдарға үлкен қиындық туғызды. Теңіз бассейндерінің бұрыс табиғатынан осы мәселені толыққанды қарастыру мүмкін емес.