ГАЛИЛЕЙ, известный во Флоренции музыкант, долго размышлял над тем, какое поприще выбрать для своего старшего сына Галилео. Сын, безусловно, был способен к музыке, но отец предпочитал что-нибудь более надежное. В 1581 году, когда Галилео исполнилось семнадцать лет, чаша весов склонилась в сторону медицины. Винченцо понимал, что расходы по обучению будут велики, зато будущее сына будет обеспечено. Местом обучения был выбран Пизанский университет.

Путь к профессии врача был нелегок. Перед тем как приступить к изучению медицины, надо было выучить, а точнее — вызубрить, философию Аристотеля. В его учении говорится буквально обо всем. По мнению Галилея, «нет, кажется, ни одного достойного внимания явления, мимо которого он (Аристотель) прошел бы, не коснувшись его». Философия Аристотеля в то время преподавалась в чудовищной форме:       в виде набора высказываний, считавшихся истинами в последней инстанции, лишенных мотивировок и доказательств. О несогласии с Аристотелем не могло быть и речи.

Более всего интересует Галилея то, что пишет Аристотель о физике окружающего мира, но он не хочет слепо верить каж­дому слову великого философа; он усвоил это, изучая его логи­ку: «Сам Аристотель научил меня удовлетворять свой разум только тем, в чем убеждают меня рассуждения, а не только ав­торитет учителя». Он читает и других авторов, среди которых наибольшее впечатление на него производят Архимед и Евк­лид.

Из всего, что происходит в окружающем мире, наибольший интерес Галилея вызывали разнообразные движения. Он по крупицам собирает все, что написано о движении у древних, но с сожалением констатирует: « В природе нет ничего древнее движения, но именно относительно него написано весьма мало значительного». А вопросы возникают у пытливого юноши на каждом шагу…

«В 1583 г., имея около двадцати лет от роду, Галилей нахо­дился в Пизе, где, следуя совету отца, изучал философию и ме­дицину. Однажды, находясь в соборе этого города, он, со свойственной ему любознательностью и смекалкой, решил на­блюдать за движением люстры, подвешенной к самому верху, – не окажется ли продолжительность ее размахов, как вдоль больших дуг, так и вдоль средних и малых, одинаковой; ибо ему казалось, что продолжительность прохождения большой дуги может сократиться за счет большей скорости, с которой, как он видел, движется люстра на более высоких и наклонных участках. И пока люстра размеренно двигалась, он сделал гру­бую прикидку — его обычное выражение — того, как происхо­дит движение взад и вперед, с помощью биения собственного пульса, а также темпа музыки, в которой он тогда уже был ис­кушен с немалою от того для себя пользой. И ему на основании таких подсчетов показалось, что он не заблуждается, подсчи­тав, что времена одинаковы, но не удовлетворенный этим, вер­нувшись домой, он, чтобы надежнее в этом удостовериться, решил сделать следующее. Он привязал два евинповых шара на нитях совершенно одинаковой длины так, чтобы они могли свободно раскачиваться… и, отклоняя их от вертикали на раз­ное число градусов, например один шар на 30, другой на 10, он отпускал их в одно и то же мгновение. С помощью товарища он наблюдал, что, пока один маятник делал такое-то число коле­баний по большим дугам, другой делал в точности столько же по малым.

Сверх того он сделал два сходных маятника, только доста­точно разной длины. Он наблюдал, что, пока малый маятник делал какое-то число колебаний, например 300, по большим дугам, большой за то же время делал всегда одно и то же число колебаний, скажем 40, как по своим большим дугам, так и по совсем маленьким, и повторив это несколько раз.., он заклю­чил отсюда, что вполне одинакова продолжительность разма­хов одного и того же маятника, будут ли они весьма велики или весьма малы, и что почти нет при этом заметных разли­чий, каковые надо приписать помехе со стороны воздуха, ко­торый больше противится быстрее движущемуся тяжелому телу, чем медленнее движущемуся.

Он видел также, что ни различие в абсолютном весе, ни раз­ный удельный вес шаров не вызывали заметного изменения – все шары, лишь бы они были на нитях равной длины от их цен­тров до точек подвеса, сохраняли достаточно постоянно равен­ство (времени) прохождения по всяким дугам; лишь бы не был взят легчайший материал, движению которого в воздухе легче препятствовать, так что оно быстрее сводится к покою».

Приведенный рассказ принадлежит Винченцо Вивиани (1622-1703), который в 1639 году в семнадцатилетнем возрас­те прибыл на виллу Арчетри близ Флоренции, где находился Галилей после приговора инквизиции. Через два года там поя­вился Эванджелиста Торричелли (1608-1647). Оба они помо­гали ослепшему ученому завершать его замыслы; ряд результатов они получили под влиянием Галилея (знамени­тые барометрические опыты, исследование циклоиды). По-ви­димому, Вивиани был особенно близок Галилею, который охотно беседовал с ним на разные темы, часто вспоминая о да­леком прошлом. Потом Вивиани по разным поводам переска­зывал услышанное им в те дни. Эти рассказы не считаются достаточно достоверными, причем не всегда ясно, кто явился источником неточностей; рассказчик или слушатель. Увеко­вечение памяти учителя – было главной целью жизни Вивиа­ни.

Вернемся к рассказу Вивиани. В нем речь идет об открытии изохронного свойства маятника: при фиксированной длине период колебаний маятника не зависит от их амплитуды. По­учительно, как Галилей следил за временем: при помощи му­зыки и пульса (кажется, на этот способ первым указал Кардано). Нам, людям XX века, привыкшим к ручным часам, не следует забывать об этих трудностях. Достаточно точные часы были сконструированы как раз на основе открытого Га­лилеем свойства маятника. Кстати, в своих лабораторных экс­периментах Галилей пользовался для измерения времени медленно вытекающей струей воды (вариант водяных часов).

Галилей обнаруживает связь между длиной маятника и час­тотой его колебаний: квадраты периодов колебаний относятся как их длины. Вивиани пишет, что Галилей получил этот ре­зультат, «руководствуясь геометрией и своей новой наукой о движении», но никто не знает, каким мог быть такой теорети­ческий вывод. Быть может, все же Галилей подметил законо­мерность экспериментально. Галилей, по-видимому, не знал, что колебания маятника изохронны лишь для малых углов от­клонения. При больших углах период начинает зависеть от угла отклонения, и для 60°, например, период заметно отлича­ется от периода для малых углов. Галилей мог бы заметить это в серии опытов, описанных Вивиани. Неточность утвержде­ния Галилея об изохронности математического маятника об­наружил Гюйгенс.

Занятия медициной шли не очень успешно, хотя Галилео стремился оправдать надежды и затраты отца. Все же в 1585 году он возвращается во Флоренцию, не получив диплома док­тора. Во Флоренции Галилей продолжает заниматься матема­тикой и физикой, вначале втайне от отца, а потом при его согласии. У Галилео появляются контакты с учеными, в том числе с маркизом Гвидо Убальдо дель Монте. Благодаря под­держке последнего тосканский герцог Фердинандо Медичи в 1589 году назначил Галилея профессором математики Пизан­ского университета. В Пизе Галилей находился до переезда в 1592 году в Падую. Восемнадцать лет, прожитых в Падуе, Га­лилей считал самым счастливым периодом в своей жизни.

С 1610 году и до конца жизни он – «философ и первый мате­матик светлейшего великого герцога тосканского». И в Пизе, и в Падуе изучение движений – главное дело Галилея.