7) Работы в других областях физики

Галилей не был столь разносторонен в своих научных интересах, как многие другие учёные предшествующего ему времени. Он много и плодотворно работал в области механики и астрономии.

Выше были изложены другие области, кроме этих двух, где в большей или меньшей степени его ум пытливо искал разгадки явлений природы. Чтобы завершить перечень основных вопросов, над которыми работал Галилей, надо рассмотреть ещё его работы по определению удельного веса воздуха, вычислению центров тяжести тел и исследованию сил трения.

Галилей отчётливо понимал, что воздух - такое же "тяжёлое" тело, как и любое другое, и этим категорически выступил против схоластического деления тел на абсолютно лёгкие и абсолютно тяжёлые, как это делал Аристотель. Он понимал, что закон Архимеда о выталкивающей силе, действующей на тело, погружённое в жидкость, применим и к воздуху. Он разработал остроумный метод сравнительного определения удельного веса воздуха и этим покончил с попыткой наделить воздух какими-то особыми свойствами.

Вопросами вычисления центров тяжести тел Галилей занимался главным образом в падуанский период своей жизни. Это один из немногих случаев, когда до нас дошли данные о хронологии научной деятельности Галилея. В продолжение работы Леонардо да Винчи он находит центр тяжести отрезков пирамиды и конуса параболического коноида и некоторых фигур сложного сечения, являющихся телами вращения. Он использует для этого геометрические методы, деля тела на конечное число отрезков.

Несколько в особом положении находятся работы Галилея над вопросами трения. Механика Галилея в области свободного падения тел, пути движения тел, брошенных под углом к горизонту, теория маятника, изложенная в третьем и четвёртом днях "Бесед", вся построена для идеализированных условий, не учитывающих влияние трения. Однако это не значит, что он не понимал влияния трения на происходящие процессы. В шестой теме (см. стр. 80) будут приведены данные, которые покажут, что он глубоко осознал это влияние и внёс в трактовку этих вопросов много нового. Выделение этих вопросов является со стороны Галилея чисто методическим приёмом, позволяющим ему более ясно и последовательно изложить вопросы динамики движения.

Галилей, например, понимал, что тяжёлые и лёгкие тела падают в воздухе несколько по-разному не потому, что верны абстрактные взгляды Аристотеля, а потому, что здесь имеют место разные силы трения.

Галилей говорит: "Причина различной скорости падения тел различного веса не заключается в самом их весе, а обусловливается внешними причинами - главным образом сопротивлением среды, так что если бы устранить последнее, то все тела падали бы с одинаковой скоростью.

Сопоставляя процесс падения тел в воздухе и в жидких средах, в частности в воде, Галилей показывает, как влияет вязкость этих сред на величину трения.

Галилей лишь догадывается, что трение растёт при увеличении давления между трущимися поверхностями. Он не доходит здесь до понятия о коэффициенте трения.

Он понимал, что колебания маятника из-за трения о воздух будут постепенно затухать.

В своих рассуждениях, которые изложены в "Беседах" от имени одного из собеседников, он показывает, что понимает влияние состояния поверхности тел на величину трения. Он понимает также, что трение качения меньше, чем трение скольжения.

В заключение следует остановиться на работах Галилея по магнетизму. В этой области он на первый взгляд лишь талантливый ученик его современника Гильберта. Однако, если внимательнее прочитать написанное Галилеем по этому вопросу, становится очевидным, что и здесь ему не изменила способность видеть основное, новое.

Основоположником в области изучения магнетизма был английский учёный Гильберт, живший в период 1540 - 1603 гг. т. е. в период, совпадающий со временем жизни Галилея. Основной труд Гильберта по магнетизму вышел в 1600 г. Галилей знал эту книгу и часто упоминал в своём труде "Диалоги" имя Гильберта. С рядом положений он соглашался, некоторые оспаривал. Во всяком случае, исследования Галилея по магнетизму находились под большим влиянием работ Гильберта.

Однако есть ряд моментов в трудах Галилея и в этой области, где он нашёл свои оригинальные пути. В первую очередь это относится к вопросу о повышении подъёмной силы магнита. Галилей много работал над созданием такой формы оправы для магнита, которая бы позволила максимально увеличить подъёмную силу, Говоря современным языком, он искал наиболее рациональные конструкции, которые обеспечивали бы оптимальные условия для магнитного поля.

Правильным подбором конструкции оправы естественного магнита и рациональным расположением его полюсов Галилей достигает для своего времени очень больших успехов. Его магниты поднимают тела, веса которых почти в 26 раз превышают величину веса самого магнита.

Галилей поддерживает гипотезу Гильберта, говоря: "Может быть, сама Земля, - поскольку речь идёт о ее внутренней и первичной субстанции, - есть не что иное, как огромной массы магнит".

Но там, где Галилей пытается применить основные сведения по магнетизму для астрономических выводов, он остаётся в плену существовавших тогда заблуждений.

Например, Галилей допускает, что Земля, возможно, вращается вокруг своей оси потому, что она является мощным магнитом, а магниту, по утверждениям ряда учёных того времени, в свободном состоянии свойственно круговое движение.

Галилею был чужд формальный метод старой школы. Он принадлежал к основоположникам новой науки, которые пытливо искали новые пути, проверяя свои открытия опытным путём. Было слишком заманчиво использовать и этот довод для доказательства того, что Земля вращается вокруг своей оси.

Перечень основных научных трудов Галилея

Как видно, эта книга посвящена обобщению всего, что сделал Галилей в области механики.

Структура книги отличается от предыдущей также и тем, что в ней нет сплошного диалога. Ряд положений и теорем вставлены з виде фрагментов, и лишь изредка вводится в конце их изложения видимость беседы.

Рассмотрение приведённого выше перечня основных научных трудов Галилея позволяет сделать ряд дополнительных замечаний и выводов.

При жизни Галилея были опубликованы пять его трудов, Из них главнейшими являются "Беседы" и "Диалог о двух главнейших системах мира".

Эти труды много раз переиздавались. Так, например, "Беседы" издавались в 1655 - 1656 гг. в Болонье, в 1718 г. - во Флоренции, в 1744 г. - в Падуе, в 1808- 1811 гг. - в Милане, в 1842 - 1856 гг. - снова во Флоренции. Эти издания пополнялись по сравнению с первым за счёт учёта личных замечаний Галилея на экземпляр книги первого издания и за счёт включения в них отдельных разделов его работ, связанных с содержанием "Бесед".

Второе издание "Диалога" появилось ещё при жизни Галилея в 1635 г. в Голландии; книга была напечатана на латинском языке.

Очень многое, однако, из научного наследства Галилея было в его письмах и в оставшихся неопубликованными научных материалах. Его ученики и друзья многое сделали, чтобы спасти это наследство от иезуитов, стремившихся уничтожить следы деятельности Галилея.

Но только в 1887 г., на основе материалов, сохранившихся к тому времени, в Италии было начато издание полного собрания сочинений трудов Галилея.