Диалог о двух главных мировых системах Галилея

Введение

Диалог о двух главных мировых системах (Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo) – книга Галилея Галилея 1632 года, сравнивающая систему Коперника с традиционной системой Птолемея. В 1635 году Матиас Бернеггер перевёл её на латинский язык как Systema cosmicum (Космическая система). Книга была посвящена покровителю Галилея, Фердинандо II де Медичи, великому герцогу Тосканскому, который получил первый печатный экземпляр 22 февраля 1632 года. В системе Коперника Земля и другие планеты обращаются вокруг Солнца, а в системе Птолемея всё во Вселенной вращается вокруг Земли. «Диалог» был опубликован во Флоренции под официальной лицензией Инквизиции. В 1633 году Галилей был признан «крайне подозрительным в ереси» на основании этой книги, которая затем была включена в Индекс запрещённых книг и исключена из него лишь в 1835 году (после того, как теории, обсуждаемые в ней, были разрешены к печати в 1822 году). Одновременно, без публичного объявления, была запрещена публикация всех его ранее написанных и будущих работ в католических странах.

Обзор

Написывая книгу, Галилей называл её «Диалог о приливах», а когда рукопись была передана на одобрение инквизиции, название звучало как «Диалог об отливах и приливах моря». Ему было приказано убрать все упоминания о приливах из названия и изменить предисловие, поскольку одобрение такого названия могло бы быть истолковано как одобрение его теории приливов, использующей движение Земли в качестве доказательства. В итоге официальное название на титульном листе – «Диалог», за которым следует имя Галилея, его академические звания и длинное подзаголовочное описание. Название, под которым труд известен сейчас, издатель извлек из описания на титульном листе, когда в 1744 году было получено разрешение на переиздание книги с одобренным предисловием католического теолога. Это необходимо учитывать при обсуждении мотивов, побудивших Галилея к написанию этой книги. Хотя формально книга представлена как рассмотрение обеих систем (что было необходимо для её публикации), не вызывает сомнений, что коперниканская точка зрения выигрывает в споре.

Опущения

В "Диалоге" не рассматривается система Тихо Браге, которая к моменту публикации стала предпочтительной для многих астрономов и впоследствии оказалась неверной. Тихоническая система – это геоцентрическая система, в которой Земля неподвижна, но она отличается от системы Птолемея; это гибрид коперниканской и птолемеевской моделей. Меркурий и Венера обращаются вокруг Солнца (как в системе Коперника) по небольшим кругам, а Солнце, в свою очередь, вращается вокруг неподвижной Земли; Марс, Юпитер и Сатурн обращаются вокруг Солнца по гораздо большим кругам, что означает, что они также вращаются вокруг Земли. Тихоническая система математически эквивалентна коперниканской, за исключением того, что коперниканская система предсказывает звездный параллакс, а тихоническая – нет. Звездный параллакс не был измерим до XIX века, поэтому в то время не существовало эмпирических опровержений тихонической системы и убедительных наблюдательных доказательств в пользу коперниканской. Галилей никогда всерьез не рассматривал систему Тихо Браге, как видно из его переписки, считая ее неудовлетворительным и физически несостоятельным компромиссом. Причину отсутствия обсуждения системы Тихо (несмотря на многочисленные ссылки на Тихо и его работы в книге) можно искать в теории приливов Галилея, которая определила название и структуру "Диалога". Хотя коперниканская и тихоническая системы геометрически эквивалентны, они существенно различаются в динамическом плане. Теория приливов Галилея предполагала реальное, физическое движение Земли; следовательно, если бы она была верна, она предоставила бы такое же доказательство, какое маятник Фуко продемонстрировал два столетия спустя. Без учета теории приливов Галилея не было бы различий между коперниканской и тихонической системами. Галилей также не обсуждает возможность некруговых орбит, хотя Иоганн Кеплер прислал ему копию своей книги 1609 года "Astronomia nova", в которой он предложил эллиптические орбиты и правильно рассчитал орбиту Марса. В письме к Галилею от 1612 года князь Федерико Чези рассматривал два закона движения планет, представленные в книге, как общеизвестные; третий закон Кеплера был опубликован в 1619 году. Через четыре с половиной десятилетия после смерти Галилея Исаак Ньютон опубликовал свои законы движения и всемирного тяготения, из которых можно вывести гелиоцентрическую систему с планетами, движущимися по приблизительно эллиптическим орбитам.

The Dialogue does not treat the Tychonic system, which was becoming the preferred system of many astronomers at the time of publication and which was ultimately proven incorrect. The Tychonic system is a motionless Earth system but not a Ptolemaic system; it is a hybrid system of the Copernican and Ptolemaic models. Mercury and Venus orbit the Sun (as in the Copernican system) in small circles, while the Sun in turn orbits a stationary Earth; Mars, Jupiter, and Saturn orbit the Sun in much larger circles, which means they also orbit the Earth. The Tychonian system is mathematically equivalent to the Copernican system, except that the Copernican system predicts a stellar parallax, while the Tychonian system predicts none. Stellar parallax was not measurable until the 19th century, and therefore there was at the time no valid disproof of the Tychonic system on empirical grounds, nor any decisive observational evidence for the Copernican system. Galileo never took Tycho's system seriously, as can be seen in his correspondence, regarding it as an inadequate and physically unsatisfactory compromise. A reason for the absence of Tycho's system (in spite of many references to Tycho and his work in the book) may be sought in Galileo's theory of the tides, which provided the original title and organizing principle of the Dialogue. While the Copernican and Tychonic systems are equivalent geometrically, they are quite different dynamically. Galileo's tidal theory entailed the actual, physical movement of the Earth; that is, if true, it would have provided the kind of proof that Foucault's pendulum apparently provided two centuries later. Without reference to Galileo's tidal theory, there would be no difference between the Copernican and Tychonic systems. Galileo also fails to discuss the possibility of non circular orbits, although Johannes Kepler had sent him a copy of his 1609 book, Astronomia nova, in which he proposes elliptical orbits—correctly calculating that of Mars. Prince Federico Cesi's letter to Galileo of 1612 treated the two laws of planetary motion presented in the book as common knowledge; Kepler's third law was published in 1619. Four and a half decades after Galileo's death, Isaac Newton published his laws of motion and gravity, from which a heliocentric system with planets in approximately elliptical orbits is deducible.

Первый день

Он начинает с доказательства Аристотеля о полноте и совершенстве мира (т.е. вселенной), основанного на его трех измерениях. Симплицио отмечает, что число три было в почете у пифагорейцев, в то время как Сальвиати не понимает, почему три ноги лучше, чем две или четыре. Он предполагает, что эти числа были "пустяками, которые впоследствии распространились среди простолюдинов", и что их определения, такие как определения прямых линий и прямых углов, были более полезны для установления измерений. Симплицио возражает, что Аристотель считал, что в физических вопросах математическое доказательство не всегда необходимо. Сальвиати критикует определение Аристотелем небес как неподкупных и неизменных, указывая на то, что изменения наблюдаются лишь в лунной области. Он обращает внимание на изменения, происходящие на небесах: новые звезды 1572 и 1604 годов и солнечные пятна, видимые в новый телескоп. Далее следует обсуждение использования Аристотелем априорных аргументов. Сальвиати предполагает, что Аристотель, подобно другим, использует свой личный опыт для выбора подходящего аргумента, и что Аристотель изменил бы свое мнение в современных условиях. Симплицио утверждает, что солнечные пятна могут быть просто небольшими непрозрачными объектами, проходящими перед Солнцем, но Сальвиати указывает на то, что некоторые из них появляются и исчезают случайным образом, а те, что находятся у края, сплющены, в отличие от отдельных тел. Следовательно, "лучше придерживаться аристотелевской философии, говоря: "Небо изменчиво, потому что мои чувства говорят мне об этом", чем "Небо неизменно, потому что Аристотель был так убежден в этом, основываясь на рассуждениях". Эксперименты с зеркалом демонстрируют, что поверхность Луны должна быть непрозрачной, а не идеальной хрустальной сферой, как полагает Симплицио. Он отказывается признать, что тени на Луне вызваны горами, или что слабое очертание серпа Луны объясняется отраженным светом от Земли. Сагредо считает, что Земля достойна уважения благодаря происходящим в ней изменениям, в то время как Симплицио утверждает, что изменения на Луне или звездах были бы бесполезны, поскольку не приносят пользы человеку. Сальвиати отмечает, что дни на Луне длятся месяц, и что, несмотря на разнообразный рельеф, открытый телескопом, она не может поддерживать жизнь. Люди постигают математические истины медленно и с колебаниями, в то время как Бог интуитивно знает их полную бесконечность. И, созерцая чудеса, которые люди поняли и создали, становится очевидным, что человеческий разум – одно из самых выдающихся творений Бога.

He starts with Aristotle's proof of the completeness and perfection of the world (i. e. the universe) because of its three dimensions. Simplicio points out that three was favoured by the Pythagoreans whereas Salviati cannot understand why three legs are better than two or four. He suggests that the numbers were "trifles which later spread among the vulgar" and that their definitions, such as those of straight lines and right angles, were more useful in establishing the dimensions. Simplicio's response was that Aristotle thought that in physical matters mathematical demonstration was not always needed. Salviati attacks Aristotle's definition of the heavens as incorruptible and unchanging whilst only the lunar bound zone shows change. He points to the changes seen in the skies: the new stars of 1572 and 1604 and sunspots, seen through the new telescope. There is a discussion about Aristotle's use of a priori arguments. Salviati suggests that Arisotle uses Aristotle’s personal experience to choose an appropriate argument to prove just as others do and that Aristotle would change his mind in the present circumstances. Simplicio argues that sunspots could simply be small opaque objects passing in front of the Sun, but Salviati points out that some appear or disappear randomly and those at the edge are flattened, unlike separate bodies. Therefore, "it is better Aristotelian philosophy to say 'Heaven is alterable because my senses tell me' than 'Heaven is unalterable because Aristotle was so persuaded by reasoning.'" Experiments with a mirror are used to show that the Moon's surface must be opaque and not a perfect crystal sphere as Simplicio believes. He refuses to accept that mountains on the Moon cause shadows, or that reflected light from the Earth is responsible for the faint outline in a crescent moon. Sagredo holds that he considers the Earth noble because of the changes in it whereas Simplicio says that change in the Moon or stars would be useless because they do not benefit man. Salviati points out that days on the moon are a month long and despite the varied terrain that the telescope has disclosed, it would not sustain life. Humans acquire mathematical truths slowly and hesitantly, whereas God knows the full infinity of them intuitively. And when one looks into the marvellous things men have understood and contrived, then clearly the human mind is one of the most excellent of God's works.

Второй день

Второй день начинается с повторения того, что Аристотель изменил бы свое мнение, если бы увидел то, что видят они. "Власть над Аристотелем обрели его последователи, а не он сам узурпировал или присвоил ее". Существует одно высшее движение – то, благодаря которому Солнце, Луна, планеты и неподвижные звезды кажутся перемещающимися с востока на запад в течение 24 часов. Это столь же логично приписывать одной лишь Земле, как и всей остальной Вселенной. Аристотель и Птолемей, понимавшие это, не возражают против какого-либо движения, кроме этого суточного. Движение относительно: положение мешков с зерном на корабле может быть одинаковым в конце плавания, несмотря на движение корабля. Почему нам следует полагать, что природа движет все эти огромные тела с невообразимой скоростью, а не просто умеренно размещенную Землю? Если исключить Землю из рассмотрения, что станет со всем движением? Движение небес с востока на запад противоположно всем остальным движениям небесных тел, которые происходят с запада на восток; вращение Земли приводит его в соответствие со всеми остальными. Хотя Аристотель утверждает, что круговые движения не являются противоречивыми, они все же могут привести к столкновениям. Большие орбиты планет занимают больше времени, чем малые: Сатурну и Юпитеру требуются годы, Марсу – два, а Луне – всего месяц. Спутники Юпитера вращаются еще быстрее. Это не изменится, если Земля будет вращаться ежедневно, но если Земля неподвижна, то внезапно окажется, что сфера неподвижных звезд совершает оборот за 24 часа. Учитывая расстояния, это было бы более разумно объяснить тысячами лет. Кроме того, некоторые из этих звезд должны двигаться быстрее других: если бы Полярная звезда находилась точно на оси, она была бы совершенно неподвижна, в то время как звезды на экваторе обладали бы невообразимой скоростью. Непостижима твердость этой предполагаемой сферы. Сделайте Землю первым движителем, и необходимость в этой дополнительной сфере отпадет. Они рассматривают три основных возражения против движения Земли: что падающее тело будет отставать от Земли и, следовательно, упадет далеко к западу от точки отпускания; что ядро, выпущенное на запад, пролетит значительно дальше, чем выпущенное на восток; и что ядро, выпущенное вертикально, также упадет далеко на запад. Сальвиати показывает, что они не учитывают импульс ядра. Он также отмечает, что попытка доказать неподвижность Земли с помощью вертикального падения является логической ошибкой – паралогизмом (предположением того, что требуется доказать), поскольку если Земля движется, то падение кажется вертикальным лишь на первый взгляд; на самом деле оно происходит по наклонной, как это происходит с ядром, вылетающим из пушки (проиллюстрировано). Опровергая работу, утверждающую, что шару, падающему с Луны, потребуется шесть дней, чтобы достичь Земли, вводится правило нечетных чисел: тело, падающее на 1 единицу за интервал, упадет на 3 единицы в следующем интервале, на 5 единиц в последующем и так далее. Это приводит к правилу, согласно которому пройденное расстояние пропорционально квадрату времени. Используя это, он вычисляет, что время на самом деле составляет чуть больше 3 часов. Он также указывает, что плотность материала не имеет большого значения: свинцовый шар может ускоряться лишь вдвое быстрее, чем пробковый. Фактически, шар, падающий с такой высоты, не отстанет, а опередит вертикаль, поскольку вращательное движение будет происходить по все уменьшающимся окружностям. То, что движет Землей, аналогично тому, что движет Марсом или Юпитером, и то же самое, что притягивает камень к Земле. Называть это гравитацией не объясняет, что это такое.

The second day starts by repeating that Aristotle would be changing his opinions if he saw what they were seeing. "It is the followers of Aristotle who have crowned him with authority, not he who has usurped or appropriated it to himself." There is one supreme motion—that by which the Sun, Moon, planets and fixed stars appear to be moved from east to west in the space of 24 hours. This may as logically belong to the Earth alone as to the rest of the universe. Aristotle and Ptolemy, who understood this, do not argue against any other motion than this diurnal one. Motion is relative: the position of the sacks of grain on a ship can be identical at the end of the voyage despite the movement of the ship. Why should we believe that nature moves all these extremely large bodies with inconceivable velocities rather than simply moving the moderately sized earth? If the Earth is removed from the picture, what happens to all the movement? The movement of the skies from east to west is the opposite of all the other motions of the heavenly bodies which are from west to east; making the Earth rotate brings it into line with all the others. Although Aristotle argues that circular motions are not contraries, they could still lead to collisions. The great orbits of the planets take longer than the shorter: Saturn and Jupiter take many years, Mars two, whereas the Moon takes only a month. Jupiter's moons take even less. This is not changed if the Earth rotates every day, but if the Earth is stationary then we suddenly find that the sphere of the fixed stars rotates in 24 hours. Given the distances, that would more reasonably be thousands of years. In addition some of these stars have to travel faster than others: if the Pole Star was precisely at the axis, then it would be entirely stationary whereas those of the equator have unimaginable speed. The solidity of this supposed sphere is incomprehensible. Make the earth the primum mobile and the need for this extra sphere disappears. They consider three main objections to the motion of the Earth: that a falling body would be left behind by the Earth and thus fall far to the west of its point of release; that a cannonball fired to the west would similarly fly much further than one fired to the east; and that a cannonball fired vertically would also land far to the west. Salviati shows that these do not take account of the impetus of the cannon. He also points out that attempting to prove that the Earth does not move by using vertical fall commits the logical fault of paralogism (assuming what is to be proved), because if the Earth is moving then it is only in appearance that it is falling vertically; in fact it is falling at a slant, as happens with a cannonball rising through the cannon (illustrated). In rebutting a work which claims that a ball falling from the Moon would take six days to arrive, the odd number rule is introduced: a body falling 1 unit in an interval would fall 3 units in the next interval, 5 units in the subsequent one, etc. This gives rise to the rule by which the distance fallen is according to the square of the time. Using this he calculates the time is really little more than 3 hours. He also points out that density of the material does not make much difference: a lead ball might only accelerate twice as fast as one of cork. In fact, a ball falling from such a height would not fall behind but ahead of the vertical because the rotational motion would be in ever decreasing circles. What makes the Earth move is similar to whatever moves Mars or Jupiter and is the same as that which pulls the stone to Earth. Calling it gravity does not explain what it is.

Третий день

Сальвиати начинает с опровержения аргументов книги против новых явлений, которые он читал накануне. В отличие от комет, они были неподвижны, и отсутствие параллакса легко проверялось, следовательно, они не могли находиться в подлунном мире. Симплицио выдвигает главный аргумент против годового движения Земли: если она движется, то не может быть центром зодиака, мира. Аристотель приводит доказательства конечности, ограниченности и сферичности Вселенной. Сальвиати отмечает, что эти доказательства теряют силу, если отказаться от предположения о неподвижности Вселенной, хотя он и допускает это предположение изначально, чтобы не множить споров. Он указывает, что если что-то является центром, то это должно быть Солнце, а не Земля, поскольку все планеты в разное время находятся на разном расстоянии от Земли, Венера и Марс – до восьми раз. Он побуждает Симплицио составить схему расположения планет, начиная с Венеры и Меркурия, которые легко наблюдать вращающимися вокруг Солнца. Марс также должен вращаться вокруг Солнца (наряду с Землей), поскольку его никогда не видят в фазе серпа, в отличие от Венеры, которую сейчас можно увидеть в телескоп; то же самое относится к Юпитеру и Сатурну. Земля, находящаяся между Марсом с периодом в два года и Венерой с девятью месяцами, имеет период в один год, который более логично объяснить движением, а не покоем. Сагредо приводит два других распространенных возражения. Если бы Земля вращалась, горы вскоре оказались бы в таком положении, что с них пришлось бы спускаться, а не подниматься. Во-вторых, движение было бы настолько быстрым, что человеку на дне колодца лишь на мгновение удалось бы увидеть звезду, проходящую мимо. Симплицио понимает, что первое возражение не отличается от путешествия вокруг земного шара, как любой, совершивший кругосветное плавание, но хотя он осознает, что второе аналогично вращению небес, он все еще не понимает этого. Сальвиати говорит, что первое возражение не отличается от отрицания существования антиподов. Что касается второго, он предлагает Симплицио определить, какая часть неба видна из колодца. Сальвиати поднимает еще одну проблему: Марс и Венера не так сильно меняются, как предсказывает теория. Он объясняет, что кажущийся размер звезды для человеческого глаза зависит от ее яркости, а размеры не являются истинными. Это разрешается с помощью телескопа, который также показывает серповидную форму Венеры. Еще одно возражение против движения Земли – уникальное существование Луны – было разрешено открытием спутников Юпитера, которые выглядели бы как луна Земли для любого жителя Юпитера. Копернику удалось упростить некоторые неравномерные движения Птолемея, которому приходилось иметь дело с движениями, которые иногда ускоряются, иногда замедляются, а иногда и меняют направление, используя огромные эпициклы. Марс, находясь над сферой Солнца, часто опускается далеко ниже нее, а затем поднимается над ней. Эти аномалии устраняются годовым движением Земли. Это объясняется схемой, на которой изменяющееся движение Юпитера показано с использованием орбиты Земли. Симплицио представляет еще одну брошюру, в которой теологические аргументы смешаны с астрономическими, но Сальвиати отказывается рассматривать вопросы, основанные на Священном Писании. Поэтому он выдвигает аргумент, что неподвижные звезды должны находиться на невообразимом расстоянии, причем самая маленькая из них больше, чем вся орбита Земли. Сальвиати объясняет, что это происходит из-за неправильного толкования слов Коперника, что привело к огромному завышению размера звезды шестой величины. Но многие другие известные астрономы переоценивали размер звезд, игнорируя фактор яркости. Даже Тихо Браге, с его точными инструментами, не пытался измерить размер звезды, кроме Солнца и Луны. Но Сальвиати (Галилей) смог сделать разумную оценку, просто повесив веревку, чтобы закрыть звезду, и измерив расстояние от глаза до веревки. Но многие до сих пор не могут поверить, что неподвижные звезды могут быть такими же большими или даже больше Солнца. Какова цель этих рассуждений? Сальвиати утверждает, что "для нашей слабости дерзко пытаться судить о причинах действий Бога и называть все во Вселенной тщетным и излишним, если оно не служит нам". Пытался ли Тихо Браге или кто-либо из его учеников каким-либо образом исследовать явления, которые могли бы подтвердить или опровергнуть движение Земли? Знает ли кто-нибудь из них, какая вариация необходима в положении неподвижных звезд? Симплицио возражает против признания того, что расстояние до неподвижных звезд слишком велико для обнаружения. Сальвиати указывает, насколько трудно даже обнаружить изменение расстояния до Сатурна. Положение многих неподвижных звезд известно неточно, и требуются гораздо более совершенные инструменты, чем у Тихо Браге, например, зрительная труба с фиксированной позицией на расстоянии 60 миль. Сагредо просит Сальвиати объяснить, как коперниканская система объясняет времена года и неравенство дня и ночи. Он делает это с помощью схемы, показывающей положение Земли в четыре времени года. Он отмечает, насколько это проще, чем в птолемеевской системе. Но Симплицио считает, что Аристотель был мудр, избегая слишком большого количества геометрии. Он предпочитает аксиому Аристотеля избегать более одного простого движения одновременно.

Salviati starts by dismissing the arguments of a book against the novas he has been reading overnight. Unlike comets, these were stationary and their lack of parallax easily checked and thus could not have been in the sublunary sphere. Simplicio now gives the greatest argument against the annual motion of the Earth that if it moves then it can no longer be the center of the zodiac, the world. Aristotle gives proofs that the universe is finite bounded and spherical. Salviati points out that these disappear if he denies him the assumption that it is movable, but allows the assumption initially in order not to multiply disputes. He points out that if anything is the centre, it must be the Sun not the Earth, because all the planets are closer or further away from the Earth at different times, Venus and Mars up to eight times. He encourages Simplicio to make a plan of the planets, starting with Venus and Mercury which are easily seen to rotate about the Sun. Mars must also go about the Sun (as well as the Earth) since it is never seen horned, unlike Venus now seen through the telescope; similarly with Jupiter and Saturn. Earth, which is between Mars with a period of two years and Venus with nine months, has a period of a year which may more elegantly be attributed to motion than a state of rest. Sagredo brings up two other common objections. If the Earth rotated, the mountains would soon be in a position that one would have to descend them rather than ascend. Secondly, the motion would be so rapid that someone at the bottom of a well would have only a brief instance to glimpse a star as it traversed. Simplicio can see that the first is no different from travelling over the globe, as any who have circumnavigated but though he realises the second is the same as if the heavens were rotating, he still does not understand it. Salviati says the first is no different from those who deny the antipodes. For the second, he encourages Simplicio to decide what fraction of the sky can be seen from down the well. Salviati brings up another problem, which is that Mars and Venus are not as variable as the theory would suggest. He explains that the size of a star to the human eye is affected by the brightness and the sizes are not real. This is resolved by use of the telescope which also shows the crescent shape of Venus. A further objection to the movement of the Earth, the unique existence of the Moon, has been resolved by the discovery of the moons of Jupiter, which would appear like Earth's Moon to any Jovian. Copernicus has succeeded in reducing some of the uneven motions of Ptolemy who had to deal with motions that sometimes go fast, sometimes slow, and sometimes backwards, by means of vast epicycles. Mars, above the Sun's sphere, often falls far below it, then soars above it. These anomalies are cured by the annual movement of the Earth. This is explained by a diagram in which the varying motion of Jupiter is shown using the Earth's orbit. Simplicio produces another booklet in which theological arguments are mixed with astronomic, but Salviati refuses to address the issues from Scripture. So he produces the argument that the fixed stars must be at an inconceivable distance with the smallest larger than the whole orbit of the Earth. Salviati explains that this all comes from a misrepresentation of what Copernicus said, resulting in a huge over calculation of the size of a sixth magnitude star. But many other famous astronomers over estimated the size of stars by ignoring the brightness factor. Not even Tycho, with his accurate instruments, set himself to measure the size of any star except the Sun and Moon. But Salviati (Galileo) was able to make a reasonable estimate simply by hanging a cord to obscure the star and measuring the distance from eye to cord. But still many cannot believe that the fixed stars can individually be as big or bigger than the Sun. To what end are these? Salviati maintains that "it is brash for our feebleness to attempt to judge the reasons for God's actions, and to call everything in the universe vain and superfluous which does not serve us". Has Tycho or any of his disciples tried to investigate in any way phenomena that might affirm or deny the movement of the Earth? Do any of them know how much variation is needed in the fixed stars? Simplicio objects to conceding that the distance of the fixed stars is too great for it to be detectable. Salviati points out how difficult it is even to detect the varying distances of Saturn. Many of the positions of the fixed stars are not known accurately and far better instruments than Tycho's are needed: say using a sight with a fixed position 60 miles away. Sagredo then asks Salviati to explain how the Copernican system explains the seasons and inequalities of night and day. This he does with the aid of a diagram showing the position of the Earth in the four seasons. He points out how much simpler it is than the Ptolemaic system. But Simplicio thinks Aristotle was wise to avoid too much geometry. He prefers Aristotle's axiom to avoid more than one simple motion at a time.

Четвертый день

Они в доме Сагредо в Венеции, где приливы и отливы – важный вопрос, и Сальвиати хочет показать влияние движения Земли на приливы. Он сначала указывает на три периода приливов: суточные (дневные), обычно с интервалами в 6 часов подъема и еще шесть часов спада; месячные, по-видимому, обусловленные Луной, которые усиливают или ослабляют эти приливы; и годовые, приводящие к разной высоте во время равноденствий. Он начинает с рассмотрения суточного движения. Наблюдается три разновидности: в одних местах вода поднимается и опускается без какого-либо горизонтального движения; в других она движется на восток и обратно на запад, не поднимаясь и не опускаясь; в третьих же наблюдается сочетание обоих – это происходит в Венеции, где вода поднимается при приливе и опускается при отливе. В Мессинском проливе между Сциллой и Харибдой очень сильные течения. В открытом Средиземном море изменение высоты незначительно, но течения заметны. Симплицио противопоставляет этому перипатетические объяснения, основанные на глубине моря и господстве Луны над водой, хотя они не объясняют подъемы, когда Луна находится под горизонтом. Но он допускает, что это может быть чудом. Откуда берется вода, когда она поднимается в Венеции? На Корфу и Дубровнике подъема почти не наблюдается. Из океана через Гибралтарский пролив? Это слишком далеко, а течения слишком слабые. Значит, движение самого «сосуда» может вызывать эти возмущения? Рассмотрим баржи, которые привозят воду в Венецию. Когда они наталкиваются на препятствие, вода устремляется вперед; когда они ускоряются, она отходит назад. Для всех этих возмущений не нужна новая вода, и уровень в середине остается в основном постоянным, хотя вода там движется вперед и назад. Рассмотрим точку на Земле, находящуюся под совместным действием годового и суточного движений. В какой-то момент они складываются, а через 12 часов действуют в противоположных направлениях, вызывая чередование ускорения и замедления. Таким образом, океанические бассейны подвергаются воздействию так же, как и баржа, особенно в направлении с востока на запад. Длина баржи влияет на скорость колебаний, как и длина отвеса влияет на его период. Глубина воды также влияет на амплитуду колебаний. Первичный эффект объясняет только один прилив в день; шестичасовые изменения нужно искать в периодах колебаний воды. В некоторых местах, таких как Геллеспонт и Эгейское море, периоды короче и переменчивы. Но море, простирающееся с севера на юг, как Красное море, имеет очень слабые приливы, в то время как Мессинский пролив испытывает накопленный эффект двух бассейнов. Симплицио возражает, что если это объясняет движение воды, то почему оно не проявляется в ветрах в еще большей степени? Сальвиати предполагает, что содержащие бассейны менее эффективны, и воздух не поддерживает это движение. Тем не менее, эти силы проявляются в устойчивых ветрах с востока на запад в океанах тропической зоны. Кажется, что Луна также участвует в создании суточных эффектов, но это противоречит его мнению. Движения Луны создают большие трудности для астрономов. Невозможно дать полный учет этих явлений, учитывая неправильную форму океанических бассейнов.

They are in Sagredo's house in Venice, where tides are an important issue, and Salviati wants to show the effect of the Earth's movement on the tides. He first points out the three periods of the tides: daily (diurnal), generally with intervals of 6 hours of rising and six more of falling; monthly, seemingly from the Moon, which increases or decreases these tides; and annual, leading to different sizes at the equinoxes. He considers first the daily motion. Three varieties are observed: in some places the waters rise and fall without any forward motion; in others they move towards the east and back to the west without rising or falling; in still others there is a combination of both—this happens in Venice where the waters rise on entering and fall on leaving. In the Straits of Messina there are very swift currents between Scylla and Charybdis. In the open Mediterranean the alteration of height is small but the currents are noticeable. Simplicio counters with the peripatetic explanations, which are based on the depths of the sea, and the dominion of the Moon over the water, though this does not explain the risings when the Moon is below the horizon. But he admits it could be a miracle. When the water in Venice rises, where does it come from? There is little rise in Corfu or Dubrovnik. From the ocean through the Straits of Gibraltar? It's much too far away and the currents are too slow. So could the movement of the container cause the disturbance? Consider the barges that bring water into Venice. When they hit an obstacle, the water rushes forward; when they speed up it will go to the back. For all this disturbance there is no need for new water and the level in the middle stays largely constant though the water there rushes backwards and forwards. Consider a point on the Earth under the joint action of the annual and diurnal movements. At one time these are added together and 12 hours later they act against each other, so there is an alternate speeding up and slowing down. So the ocean basins are affected in the same way as the barge particularly in an east west direction. The length of the barge makes a difference to the speed of oscillations, just as the length of a plumb bob changes its speed. The depth of water also makes a difference to the size of vibrations. The primary effect only explains tides once a day; one must look elsewhere for the six hour change, to the oscillation periods of the water. In some places, such as the Hellespont and the Aegean the periods are briefer and variable. But a north south sea like the Red Sea has very little tide whereas the Messina Strait carries the pent up effect of two basins. Simplicio objects that if this accounts for the water, should it not even more be seen in the winds? Salviati suggests that the containing basins are not so effective and the air does not sustain its motion. Nevertheless, these forces are seen by the steady winds from east to west in the oceans in the tropical zone. It seems that the Moon also is taking part in the production of the daily effects, but that is repugnant to his mind. The motions of the Moon have caused great difficulty to astronomers. It's impossible to make a full account of these things given the irregular nature of the sea basins.