Диалог о двух главных мировых системах -Dialogue Concerning the Two Chief World Systems

Фронтиспис и титульный лист Диалога , 1632 г.

« Диалог о двух главных мировых системах» ( Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo ) - это итальянская книга 1632 года, написанная Галилео Галилеем, в котором сравнивается система Коперника с традиционной системой Птолемея . Он был переведен на латынь как Systema cosmicum (английский: Космическая система ) в 1635 году Матиасом Бернеггером . Книга была посвящена покровителю Галилея Фердинандо II Медичи, великому герцогу Тосканы , который получил первый печатный экземпляр 22 февраля 1632 года.

В системе Коперника Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца, а в системе Птолемея все во Вселенной вращается вокруг Земли. « Диалог» был опубликован во Флоренции по официальной лицензии инквизиции . В 1633 году Галилей был признан «яростным подозреваемым в ереси » на основании книги, которая затем была помещена в Указатель запрещенных книг , из которого она не была удалена до 1835 года (после того, как обсуждаемые теории были разрешены в печати в 1822 г.). В результате акции, о которой в то время не было объявлено, публикация всего, что он написал или когда-либо мог написать, также была запрещена в католических странах.

Обзор

Во время написания книги Галилей называл ее своим « Диалогом о приливах» , а когда рукопись была отправлена ​​в инквизицию для утверждения, ее название было « Диалог о приливах и отливах моря» . Ему было приказано убрать все упоминания о приливах из названия и изменить предисловие, потому что одобрение такого названия выглядело бы как одобрение его теории приливов, использующей движение Земли в качестве доказательства. В результате формальным заголовком на титульном листе является « Диалог» , за которым следует имя Галилея, академические должности и длинный подзаголовок. Название, под которым теперь известно произведение, было извлечено типографом из описания на титульном листе, когда в 1744 г. было дано разрешение на перепечатку с утвержденным предисловием католическим теологом. Это следует иметь в виду при обсуждении мотивов Галилея для создания писать книгу. Хотя книга представлена ​​формально как рассмотрение обеих систем (а это необходимо для того, чтобы вообще ее опубликовать), нет никаких сомнений в том, что сторона Коперника берет верх над аргументом.

Структура

Книга представляет собой серию дискуссий в течение четырех дней между двумя философами и неспециалистом:

  • Сальвиати отстаивает позицию Коперника и прямо представляет некоторые взгляды Галилея, называя его «академиком» в честь членства Галилея в Accademia dei Lincei . Он назван в честь друга Галилея Филиппо Сальвиати (1582–1614).
  • Сагредо - умный обыватель, изначально настроенный нейтрально. Он назван в честь друга Галилея Джованни Франческо Сагредо (1571–1620).
  • Симпличио, преданный последователь Птолемея и Аристотеля , представляет традиционные взгляды и аргументы против позиции Коперника. Предположительно он назван в честь Симплициуса Киликийского , комментатора шестого века по поводу Аристотеля, но подозревали, что это имя было двусмысленным, поскольку итальянское слово «простой» (как в «простодушном») означает «простой». Симпличио создан по образцу двух современных консервативных философов: Лодовико делле Коломбе (1565–1616?), Оппонента Галилея, и Чезаре Кремонини (1550–1631), коллеги из Падуа, отказавшегося смотреть в телескоп. Коломб был лидером группы флорентийских противников Галилея, которую некоторые друзья последнего называли «лигой голубей».

Содержание

Обсуждение не ограничивается только астрономическими темами, но распространяется на большую часть современной науки. Некоторые из них призваны показать то, что Галилей считал хорошей наукой, например обсуждение работы Уильяма Гилберта по магнетизму. Другие части важны для дискуссии, поскольку они отвечают на ошибочные аргументы против движения Земли.

Классическим аргументом против движения Земли является отсутствие ощущения скорости у поверхности Земли, хотя она движется за счет вращения Земли со скоростью около 1700 км / ч на экваторе. В этой категории есть мысленный эксперимент, в котором человек находится под палубой корабля и не может сказать, пришвартован ли корабль или плавно движется по воде: он наблюдает, как вода капает из бутылки, рыба плавает в резервуаре, летают бабочки. , и так далее; и их поведение одинаково независимо от того, движется корабль или нет. Это классическое изложение инерциальной системы отсчета и опровергает возражение, что если бы мы двигались на сотни километров в час во время вращения Земли, все, что упало бы, быстро отошло бы и унесло бы на запад.

Основную часть аргументов Галилея можно разделить на три класса:

  • Опровержения возражений традиционных философов; например, мысленный эксперимент на корабле.
  • Наблюдения, несовместимые с моделью Птолемея: фазы Венеры , например, которые просто не могли произойти, или видимые движения солнечных пятен , которые можно было объяснить только в системах Птолемея или Тихона как результат неправдоподобно сложной прецессии Солнца. Ось вращения Солнца.
  • Аргументы, показывающие, что изящная унифицированная теория Небес, которой придерживались философы и которая, как считалось, доказывала, что Земля неподвижна, была неверна; например, горы Луны , спутники Юпитера и само существование солнечных пятен, ни одно из которых не было частью старой астрономии.

В целом, эти аргументы хорошо подходят с точки зрения знаний следующих четырех столетий. Насколько убедительными они должны были быть для беспристрастного читателя в 1632 году, остается спорным вопросом.

Галилей попытался привести аргументы четвертого типа:

  • Прямой физический аргумент в пользу движения Земли посредством объяснения приливов и отливов.

В качестве объяснения причин приливов или доказательства движения Земли это провал. Основной аргумент внутренне непоследователен и фактически приводит к выводу, что приливов не существует. Но Галилей любил споры и посвятил им «четвертый день» дискуссии. Степень его провала - как и почти все, что связано с Галилеем - является предметом споров. С одной стороны, все это недавно в печати описывалось как «хулиганство». С другой стороны, Эйнштейн использовал совсем другое описание:

Именно тоска по механическому доказательству движения Земли заставила Галилея сформулировать неверную теорию приливов и отливов. В завораживающих аргументах в последнем разговоре вряд ли были приняты в качестве доказательства Галилея, был его темперамент не одолел его. [Курсив добавлен]

Упущения

Копия Dialogo , Florence edition, хранящаяся в коллекции редких книг Тома Слика в Юго-западном исследовательском институте в Техасе .

В « Диалоге» не рассматривается система Тихона , которая на момент публикации становилась предпочтительной системой многих астрономов и которая в конечном итоге оказалась неверной. Система Тихона - это неподвижная система Земли, но не система Птолемея; это гибридная система моделей Коперника и Птолемея. Меркурий и Венера вращаются вокруг Солнца (как в системе Коперника) маленькими кругами, в то время как Солнце, в свою очередь, вращается вокруг неподвижной Земли; Марс, Юпитер и Сатурн вращаются вокруг Солнца по гораздо большим кругам, что означает, что они также вращаются вокруг Земли. Тихоновская система математически эквивалентна системе Коперника, за исключением того, что система Коперника предсказывает звездный параллакс , в то время как Тихоновская система не предсказывает ничего. Звездный параллакс нельзя было измерить до 19 века, и поэтому в то время не было ни действительного опровержения системы Тихона на эмпирических основаниях, ни каких-либо решающих наблюдательных данных в пользу системы Коперника.

Галилей никогда не относился к системе Тихо всерьез, как видно из его переписки, считая ее неадекватным и физически неудовлетворительным компромиссом. Причину отсутствия системы Тихо (несмотря на многочисленные ссылки на Тихо и его работы в книге) можно искать в теории приливов Галилея, которая обеспечила первоначальное название и организационный принцип Диалога . Ибо, хотя системы Коперника и Тихоника эквивалентны геометрически, они совершенно разные динамически. Теория приливов и отливов Галилея влекла за собой реальное физическое движение Земли; то есть, если бы это было правдой, это обеспечило бы своего рода доказательство, которое маятник Фуко, по- видимому, предоставил два столетия спустя. Без ссылки на приливную теорию Галилея не было бы никакой разницы между системами Птолемея и Тихона.

Галилей также не обсуждает возможность некруглых орбит, хотя Иоганн Кеплер прислал ему копию своей книги « Astronomia nova» 1609 года , в которой он предлагает эллиптические орбиты, правильно рассчитывая орбиты Марса. В письме принца Федерико Чези Галилею от 1612 года два закона движения планет, представленные в книге, рассматриваются 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 гравитации , из которых можно вывести гелиоцентрическую систему с планетами, вращающимися примерно по эллиптическим орбитам.

Резюме

Предисловие: К проницательному читателю относится к запрету «пифагорейского мнения о том, что Земля движется» и говорит, что автор «принимает сторону Коперника с чистой математической гипотезой». Он представляет друзей Сагредо и Сальвиати, с которыми он беседовал, а также странствующего философа Симпличио .

День первый

Он начинает с доказательства Аристотеля полноты и совершенства мира (то есть вселенной) из-за ее трех измерений. Симпличио указывает, что пифагорейцы предпочитали три ноги, тогда как Сальвиати не может понять, почему три ноги лучше, чем две или четыре. Он предполагает, что числа были «мелочами, которые позже распространились среди простонародья», и что их определения, такие как прямые и прямые углы, были более полезны при установлении размеров. Симпличио ответил, что Аристотель считал, что в физических вопросах математические доказательства не всегда нужны.

Сальвиати нападает на аристотелевское определение неба как нетленного и неизменного, в то время как только зона, ограниченная Луной, показывает изменение. Он указывает на изменения, наблюдаемые в небе: новые звезды 1572 и 1604 годов и солнечные пятна , видимые в новый телескоп . Существует дискуссия об использовании Аристотелем априорных аргументов. Сальвиати предлагает, чтобы он использовал свой опыт, чтобы выбрать подходящий аргумент, чтобы доказать, как это делают другие, и что он изменил бы свое мнение в нынешних обстоятельствах.

Симпличио утверждает, что солнечные пятна могут быть просто небольшими непрозрачными объектами, проходящими перед Солнцем, но Сальвиати указывает, что некоторые из них появляются или исчезают случайным образом, а те, что на краю, сплющены, в отличие от отдельных тел. Следовательно, «лучше аристотелевской философии сказать:« Небеса изменчивы, потому что мои чувства говорят мне », чем« Небеса неизменны, потому что Аристотеля так убедили рассуждения ».

Эксперименты с зеркалом используются, чтобы показать, что поверхность Луны должна быть непрозрачной, а не идеальной кристаллической сферой, как считает Симпличио. Он отказывается признать, что горы на Луне вызывают тени или что отраженный свет от Земли отвечает за слабые очертания полумесяца.

Сагредо считает, что он считает Землю благородной из-за изменений в ней, тогда как Симпличио говорит, что изменения Луны или звезд были бы бесполезны, потому что они не приносят пользу человеку. Сальвиати указывает, что дни на Луне длятся месяц, и, несмотря на разнообразную местность, которую обнаружил телескоп, на ней не может быть жизни. Люди познают математические истины медленно и нерешительно, тогда как Бог знает их всю бесконечность интуитивно. И если посмотреть на чудеса, которые люди поняли и придумали, то ясно, что человеческий разум - одно из самых превосходных творений Бога.

День второй

Второй день начинается с повторения, что Аристотель изменил бы свое мнение, если бы увидел то, что видели они. «Его авторитетом короновали последователи Аристотеля, а не тот, кто узурпировал или присвоил его себе».

Есть одно высшее движение - то, благодаря которому Солнце, Луна, планеты и неподвижные звезды, кажется, перемещаются с востока на запад за 24 часа. Это может логически принадлежать только Земле, как и всей остальной Вселенной. Аристотель и Птолемей, которые это понимали, не возражают против какого-либо другого движения, кроме дневного.

Движение относительное: положение мешков с зерном на корабле может быть идентичным в конце рейса, несмотря на движение корабля. Почему мы должны верить, что природа перемещает все эти чрезвычайно большие тела с невероятными скоростями, а не просто перемещает землю среднего размера? Если убрать Землю с картинки, что произойдет со всем движением?

Движение небес с востока на запад противоположно всем другим движениям небесных тел, которые происходят с запада на восток; вращение Земли приводит ее в соответствие со всеми остальными. Хотя Аристотель утверждает, что круговые движения не противоречат друг другу, они все же могут приводить к столкновениям.

Для больших орбит планет требуется больше времени, чем для более коротких: для Сатурна и Юпитера требуется много лет, для Марса - два, а для Луны - всего месяц. Спутники Юпитера забирают еще меньше. Это не изменится, если Земля вращается каждый день, но если Земля неподвижна, мы внезапно обнаружим, что сфера неподвижных звезд вращается за 24 часа. Учитывая расстояния, разумнее было бы, чтобы это были тысячи лет.

Вдобавок некоторые из этих звезд должны двигаться быстрее, чем другие: если бы Полярная звезда находилась точно на оси, то она была бы полностью неподвижной, тогда как звезды на экваторе имели невообразимую скорость. Прочность этой предполагаемой сферы непостижима. Сделайте Землю первичной подвижной, и необходимость в этой дополнительной сфере отпадет.

Фактический путь пушечного ядра B - от C до D.

Они рассматривают три основных возражения против движения Земли: что падающее тело будет оставлено Землей позади и, таким образом, упадет далеко к западу от своей точки высвобождения; что пушечное ядро, выпущенное на запад, точно так же полетит намного дальше, чем ядро, выпущенное на восток; и что пушечное ядро, выпущенное вертикально, также упадет далеко на запад. Сальвиати показывает, что они не принимают во внимание мощность пушки.

Он также указывает, что попытка доказать, что Земля не движется с помощью вертикального падения, приводит к логической ошибке паралогизма (если предположить, что должно быть доказано), потому что если Земля движется, то только по внешнему виду она падает вертикально. ; на самом деле оно падает под наклоном, как это бывает с пушечным ядром, проходящим сквозь пушку (показано).

Опровергая работу, в которой утверждается, что мяч, падающий с Луны, должен прибыть через шесть дней, вводится правило нечетных чисел: тело, падающее на 1 единицу в интервале, упадет на 3 единицы в следующем интервале и 5 единиц в последующем. единица и т. д. Отсюда возникает правило, согласно которому пройденное расстояние соответствует квадрату времени. Используя это, он подсчитал, что время действительно немногим больше 3 часов. Он также указывает, что плотность материала не имеет большого значения: свинцовый шар может ускоряться только в два раза быстрее, чем пробковый.

Фактически, мяч, падающий с такой высоты, будет не отставать, а опережать вертикаль, потому что вращательное движение будет происходить по постоянно уменьшающимся кругам. То, что заставляет Землю двигаться, похоже на то, что движет Марс или Юпитер, и то же самое, что притягивает камень к Земле. Назвав его сила тяжести не объясняет , что это такое.

День третий

Сальвиати начинает с опровержения аргументов книги против новых произведений, которые он прочитал за ночь. В отличие от комет, они были стационарными, и их отсутствие параллакса легко контролировалось, и поэтому они не могли находиться в подлунной сфере.

Теперь Симплисио приводит величайший аргумент против ежегодного движения Земли: если она движется, то больше не может быть центром зодиака, мира. Аристотель доказывает, что Вселенная конечна, ограничена и сферична. Сальвиати указывает, что они исчезают, если он отрицает предположение, что оно подвижно, но допускает исходное предположение, чтобы не увеличивать споры.

Солнечная система

Он указывает, что если что-то и является центром, то это должно быть Солнце, а не Земля, потому что все планеты находятся ближе или дальше от Земли в разное время, а Венера и Марс - до восьми раз. Он призывает Симпличио составить план планет, начиная с Венеры и Меркурия, которые, как легко заметить, вращаются вокруг Солнца. Марс также должен двигаться вокруг Солнца (а также Земли), поскольку его никогда не видели рогатым , в отличие от Венеры, которую теперь можно увидеть в телескоп; то же самое с Юпитером и Сатурном. Земля, которая находится между Марсом с периодом два года и Венерой с девятью месяцами, имеет период в год, который более элегантно можно отнести к движению, чем к состоянию покоя.

Сагредо выдвигает два других распространенных возражения. Если Земля вращается, горы скоро окажутся в таком положении, что по ним придется спускаться, а не подниматься. Во-вторых, движение будет настолько быстрым, что у кого-нибудь на дне колодца будет лишь краткий момент, чтобы увидеть звезду, когда она движется. Симплисио может видеть, что первое не отличается от путешествия по земному шару, как и любой, кто совершил кругосветное плавание, но хотя он понимает, что второе такое же, как если бы небо вращалось, он все еще не понимает этого. Сальвиати говорит, что первый ничем не отличается от тех, кто отрицает антиподы. Во-вторых, он побуждает Симпличио решить, какую часть неба можно увидеть из колодца.

Сальвиати поднимает еще одну проблему, заключающуюся в том, что Марс и Венера не так изменчивы, как предполагает теория. Он объясняет, что размер звезды для человеческого глаза зависит от яркости, а размеры не соответствуют действительности. Это решается с помощью телескопа, который также показывает форму полумесяца Венеры. Еще одно возражение против движения Земли, уникальное существование Луны, было разрешено открытием спутников Юпитера , которые любому юпитерианцу могут показаться Луной Земли.

Как коперник объясняет регресс

Копернику удалось уменьшить некоторые неравномерные движения Птолемея, которому приходилось иметь дело с движениями, которые иногда идут быстро, иногда медленно, а иногда и в обратном направлении, с помощью огромных эпициклов . Марс, находящийся над сферой Солнца, часто опускается намного ниже ее, а затем парит над ней. Эти аномалии излечиваются годовым движением Земли. Это объясняется диаграммой, на которой изменяющееся движение Юпитера показано с использованием орбиты Земли.

Симпличио выпускает еще один буклет, в котором богословские аргументы смешаны с астрономическими, но Сальвиати отказывается затрагивать вопросы из Священного Писания. Поэтому он приводит аргумент, что неподвижные звезды должны находиться на невероятном расстоянии, причем самые маленькие из них должны быть больше, чем вся орбита Земли. Сальвиати объясняет, что все это происходит из-за искажения того, что сказал Коперник, что привело к огромному перерасчету размера звезды шестой величины. Но многие другие известные астрономы переоценили размер звезд, игнорируя фактор яркости. Даже Тихо с его точными приборами не смог измерить размер любой звезды, кроме Солнца и Луны. Но Сальвиати (Галилей) смог сделать разумную оценку, просто повесив шнур, чтобы скрыть звезду, и измерив расстояние от глаза до шнура.

Но все же многие не могут поверить, что неподвижные звезды по отдельности могут быть такими же большими или крупными, как Солнце. Для чего это? Сальвиати утверждает, что «из-за нашей слабости глупо пытаться судить о причинах действий Бога и называть все во вселенной тщетным и лишним, что не служит нам».

Пытался ли Тихо или кто-либо из его учеников исследовать каким-либо образом явления, которые могли бы подтвердить или опровергнуть движение Земли? Кто-нибудь из них знает, сколько изменений необходимо для неподвижных звезд? Симплисио возражает против того, чтобы признать, что расстояние до неподвижных звезд слишком велико, чтобы его можно было обнаружить. Сальвиати указывает, насколько сложно даже обнаружить различные расстояния до Сатурна. Многие положения неподвижных звезд не известны точно, и необходимы гораздо лучшие инструменты, чем у Тихо: скажем, использование прицела с фиксированным положением на расстоянии 60 миль.

Затем Сагредо просит Сальвиати объяснить, как система Коперника объясняет времена года и неравенство ночи и дня. Он делает это с помощью диаграммы, показывающей положение Земли по четырем временам года. Он указывает, насколько она проще, чем система Птолемея. Но Симпличио считает, что Аристотель поступил мудро, избежав излишней геометрии. Он предпочитает аксиому Аристотеля избегать более чем одного простого движения за раз.

День четвертый

Они находятся в доме Сагредо в Венеции , где приливы являются важной проблемой, и Сальвиати хочет показать влияние движения Земли на приливы. Сначала он указывает на три периода приливов: дневные (суточные) , обычно с интервалами в 6 часов подъема и еще 6 часов спада; ежемесячно , по-видимому, с Луны, что увеличивает или уменьшает эти приливы; и однолетние , что приводит к разным размерам в равноденствиях.

Сначала он рассматривает ежедневное движение. Наблюдаются три разновидности: в некоторых местах вода поднимается и опускается без движения вперед; в других они движутся на восток и обратно на запад, не поднимаясь и не опускаясь; в третьих есть сочетание того и другого - это происходит в Венеции, где вода поднимается при входе и опускается при выходе. В Мессинском проливе между Сциллой и Харибдой протекают очень быстрые течения . В открытом Средиземном море изменение высоты небольшое, но течения заметны.

Симпличио возражает странными объяснениями, основанными на морских глубинах и господстве Луны над водой, хотя это не объясняет восходы, когда Луна находится ниже горизонта. Но он признает, что это могло быть чудом.

Когда вода в Венеции поднимается, откуда она берется? На Корфу или Дубровнике подъемов мало. Из океана через Гибралтарский пролив ? Это слишком далеко, и токи слишком медленные.

Так могло ли движение контейнера вызвать помехи? Рассмотрим баржи, доставляющие воду в Венецию. Когда они сталкиваются с препятствием, вода устремляется вперед; когда они увеличат скорость, он пойдет назад. При всех этих нарушениях нет необходимости в новой воде, и уровень в середине остается в основном постоянным, хотя вода там устремляется вперед и назад.

Рассмотрим точку на Земле, находящуюся под совместным действием годового и суточного движений. В один момент они складываются, а через 12 часов действуют друг против друга, так что есть попеременное ускорение и замедление. Таким образом, океанские бассейны страдают так же, как и баржа, особенно в направлении восток-запад. Длина баржи влияет на скорость колебаний, так же как длина отвеса изменяет его скорость. Глубина воды также влияет на величину вибраций.

Первичный эффект объясняет приливы только один раз в день; нужно искать в другом месте шестичасовое изменение, период колебаний воды. В некоторых местах, таких как Геллеспонт и Эгейское море, периоды короче и изменчивы. Но в море с севера на юг, таком как Красное море , очень мало приливов, тогда как в Мессинском проливе сдерживается эффект двух бассейнов.

Симплисио возражает, что если это объясняет воду, разве не следует ли ее еще больше видеть на ветру? Сальвиати предполагает, что вмещающие бассейны не так эффективны, и воздух не поддерживает его движение. Тем не менее, эти силы видны в устойчивых ветрах с востока на запад в океанах в жаркой зоне .

Кажется, что Луна также участвует в создании повседневных эффектов, но это ему противно. Движение Луны доставило астрономам большие трудности. Полностью учесть эти вещи невозможно, учитывая нерегулярность морских бассейнов.

Смотрите также

Примечания

Список используемой литературы

  • Шаррат, Майкл (1994). Галилей: решительный новатор . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 0-521-56671-1.

внешние ссылки