Чтобы быть понятым в этих разных аудиториях, Галилей создает новый научный язык. С одной стороны, он строит ряд новых понятий (например, в механике – понятие импульса), а с другой – вырабатывает совершенно новую форму изложения научного материала, прибегнув к образной, живой речи, а также к форме диалога. Причем Галилей полностью отказался от аллегорий, символов, риторических отступлений, характерных для схоластической науки. Б. Г. Кузнецов писал, что «сначала трактат Галилея “О движении” был полон полемических выпадов против механиков, поддерживавших аристотелевскую традицию. Потом появляется вторая редакция – в духе позднего гуманизма, с частыми риторическими отступлениями. Третья редакция придает трактату форму диалога. Риторика исчезает вслед за полемическими выпадами. Уже в Пизе Галилей вырабатывает новый стиль научной литературы – прозрачный, точный, рассчитанный на читателя, не связанного со схоластической традицией» [54, с. 484].
Перейдя на новый язык, одновременно формируя его, Галилей способствовал консолидации новой научной аудитории, смог в этой аудитории говорить понятно и доказательно. Понятие импульса у Галилея – не просто иной способ обозначения определенной стороны объекта, но одновременно новый смысл, представление: вокруг него будут происходить переосмысление, перестройка всех основных понятий механики – движения, скорости, времени, силы. Для построения этого понятия Галилею пришлось преодолеть как аристотелевские представления о движении (по которым причиной насильственных движений является постоянно прикладываемая к телу сила), так и представления об «импето» (силе, запечатленной в движущемся теле и являющейся причиной его движения). В обоих случаях, показывает Галилей, чтобы движение тела осуществлялось, приходится предположить «истощение» причины и, следовательно, добавочную силу. Понятие импульса преодолевает данные затруднения: во-первых, сила перестает рассматриваться в качестве причины движения, во-вторых, импульс рассматривается как действующий в однородном пространстве, на него не влияют другие импульсы (принцип разложения сил) [См.: 151, с. 146–147].
Таким образом, анализ работы Галилея показывает, что в период формирования новой науки важно не только то, о чем говорит ученый, но и как он говорит, имеют значение не только тип и характер понятий, которые он создает и употребляет, но также форма, способ подачи научного содержания.
Поняв, что новые идеи о свободном падении тел не принимаются, Галилей сначала пытается их доказать строго по Архимеду. При этом он уже знал и начальный, и конечный пункты доказательства: из положения о пропорциональности скорости расстоянию, пройденному от начала пути, нужно было получить знание о пропорциональности пройденных телом расстояний квадратам времени. Оставалось лишь привести доказательство, опирающееся, с одной стороны, на оремовскую модель движения, а с другой – на геометрические знания. И Галилей осуществляет такое доказательство, несмотря на то, что исходное положение было (с современной точки зрения) неправильное, а конечное – правильное! К чести Галилея, он сам заметил, что принятое им положение о пропорциональности скорости пройденному телом пути приводит к парадоксу (из принятого положения следовало, что движение происходит мгновенно). Чтобы снять возникшее противоречие, Галилей меняет принятое ранее исходное положение, он берет теперь второй вариант оремовской модели (по которому скорость падающего тела должна быть пропорциональна времени падения) [См.: 36; 31, с. 293–294].
Изменив начальное положение, Галилей снова должен был соединить в доказательстве начальный и конечный пункты теоретического рассуждения. Но здесь возникло еще одно затруднение: если раньше были известны характеристики пройденного телом пути и основная проблема сводилась к тому, чтобы установить отношение между скоростью и временем, то теперь в исходное положение путь не входил (было задано отношение между скоростью и временем), а в конечное входил (зато известна была скорость). Это затруднение Галилей преодолел, использовав теорему Орема об эквивалентности равномерного и равноускоренного движения (для равномерного движения была выяснена связь между временем, путем и скоростью, знание этой связи, перенесенное на равноускоренное движение, позволило Галилею в конечном счете связать начальное положение с конечным), в результате Галилей доказал теорему о пропорциональности пройденных телом расстояний квадратам времени.
Галилей прекрасно сознавал, что доказанное им знание о пропорциональности расстояний квадратам времени в теории равноускоренного движения является центральным. Поэтому он старался обосновать и это знание, и положение, на которое оно опирается (о равномерном приращении скорости падающего тела), не только теоретически, но и посредством опыта [31, с. 319]. Однако оба эти положения противоречили некоторым наблюдениям и фактам. Так, было известно, что скорость тел, имеющих малый диаметр, вообще не меняется, то есть эти тела падают равномерно. Оба сформулированных знания вступали в прямое противоречие и с одним из основных положений механики Аристотеля, гласящим, что ускорение падающего тела прямо пропорционально его весу и обратно пропорционально степени плотности или густоты среды, в которой совершается падение [11]. К тому же эти знания в то время, при слабом развитии измерительной техники, вообще нельзя было проверить опытным путем.
В данном пункте своих исследований Галилей отрицает положение Аристотеля о пропорциональности ускорения весу тела и пытается обосновать другое – о том, что все тела независимо от веса падают с одинаковой скоростью (в античной науке это положение высказывал Демокрит, а в ренессансной – Бенедетти) [31, с. 143–145]. Для этого Галилей производит прямые опыты и, кроме того, доказывает, что рассуждение, опирающееся на положение Аристотеля, приводит к противоречиям. Однако оба способа аргументации Галилея не имели успеха, на противоречия сторонники Аристотеля просто не обратили внимания, а опыт Галилея они признали неудовлетворительным на том основании, что тела бросаются с малой высоты и поэтому-де эффект пропорциональности не успевает проявиться [37, с. 463–477]. Более того, очень точные для того времени опыты Леонардо да Винчи как будто бы подтвердили положение Аристотеля о том, что тела падают со скоростями, пропорциональными их весу. Подтвердили положения Аристотеля и опыты Винченцо Раньери и Риччоли, бросавших тяжелые и легкие шары и сферы с наклонных башен в Пизе и Болонье. А. Койре в своей статье «Галилей и опыт в Пизе: по поводу легенды» доказывает, что Галилей вообще не проводил опытов с бросанием тел, поскольку сформулированные им положения относились не к движению тел в воздушной среде, а к движению в пустоте.
Добавление. Галилей принимает положение о падении тел с одинаковой скоростью независимо от их веса не только потому, что так утверждали Демокрит и Бенедетти. К этой гипотезе его подталкивала необходимость опытной проверки при том, что он не мог подтвердить в опыте ни исходную гипотезу, ни конечное, строго доказанное положение. Тогда Галилей решает проверить косвенное следствие, которое можно было получить, анализируя оремовский треугольник. Дело в том, что в него входят только два параметра – время и скорость, но не входит вес тела. А следовательно, мог рассуждать Галилей, если принимать оремовский треугольник скоростей, то необходимо принять и то, что все тела падают с одинаковой скоростью независимо от их веса. Здесь опять приоритет отдавался математической идее, а не наблюдению.
Прослеженные нами шаги развития творчества Галилея довольно просты: он меняет исходный пункт теоретического рассуждения, применяет теорему Орема, отрицает положения Аристотеля и пытается подкрепить опытом свои собственные. Нужно заметить, что это характерно для научного творчества вообще. Любой ученый периодически вынужден обращаться к уже имеющимся знаниям, теориям, моделям и т. д. Предпочитая одни из них другим, он, если может, аргументирует произведенный выбор, если же нет, – делает его произвольно. Верный и смелый выбор, осуществляемый, конечно, в связи с ценностями и задачами ученого, – один из моментов его творчества. Творчество часто неотделимо и от верности ученого своей позиции. Галилей твердо отстаивал оремовскую модель не из упрямства, он был убежден, что именно она задает объект изучения – свободное падение, а не наоборот (ученый Средневековья на месте Галилея давно признал бы свое поражение и попытался бы найти модель, более адекватную объекту).
Мы видим, что при построении новых научных представлений ученый-новатор может исчерпать все имеющиеся в его распоряжении аргументы обоснования, и, тем не менее, его положения будут упорно отвергаться по самым разным причинам. В этих случаях нет установки на взаимопонимание, зато есть противостояние научных ценностей, двух разных способов мышления. Должны появиться и окрепнуть другое поколение и новая формация ученых и практиков, которые примут непривычные ценности и представления.
