Світ Софії - Гордер Юстейн

Однак систематичне проведення експериментів було чимось зовсім новим.

— Вони ж не мали таких технічних приладів, які ми маємо сьогодні.

— Ясна річ, у них не було ані обчислювальних машин, ані електронних ваг. Але вони мали математику і звичайні ваги. Слід зауважити, як важливо було виразити наукові спостереження точною математичною мовою. "Виміряй те, що можна виміряти, і зроби так, аби те, що не вимірюється, можна було виміряти", — сказав Ґалілео Ґалілей, один з найвідоміших учених XVII століття. Він говорив також, що "книга природи написана математичною мовою".

— Завдяки цим експериментам та вимірюванням відкривався шлях до нових відкриттів?

— Першою фазою був новий науковий метод. Він відкрив шлях технічній революції, внаслідок якої з'явилися усі пізніші винаходи. Людство виривалося з рамок, визначених природою. Людина уже не була лише її часткою, вона стала використовувати природу. "Знання — це сила", — сказав англійський філософ Френсіс Бекон. Він наголосив на практичній користі знань, а це було нове. Люди почали втручатися в природу і панувати над нею.

— І не тільки в позитивному розумінні.

— Ні, але ми вже говорили, що добро і зло постійно переплітаються між собою в усіх діяннях людини. Технічний перелом, що почався в епоху ренесансу, згодом привів до появи ткацьких верстатів та безробіття, нових ліків та нових хворіб, ефектизації сільського господарства та виснаження природи, нових приладів-помічників, таких як пральні машини та холодильники, а також до забруднення навколишнього середовища. З огляду на нинішню загрозу екологічної катастрофи, багато людей трактують технічну революцію як небезпечне відхилення від шляху, визначеного природою. Мовляв, людина спричинила такі процеси, над якими уже вона більше не владна. А оптимісти вважають, що ми і далі живемо в час дитинства техніки, і технічна цивілізація поки що страждає від дитячих хворіб. Та поступово ми навчимося панувати над природою без шкоди для неї.

— А що ти сам про це думаєш?

— Можливо, рацію мають обидві сторони. У деяких випадках людям треба перестати втручатися в природу, а в інших — робити це обачно. У кожному разі повернення до середньовіччя бути уже не може. Від часів ренесансу людина перестала бути тільки часткою Божого творіння. Вона використовує природу і формує її на свій розсуд. Це свідчить і про те, якою дивовижною істотою є людина.

— Ми уже побували на Місяці. У добу середньовіччя ніхто й уявити собі, мабуть, такого не міг.

— Можеш бути цілком певна. Це підводить нас до розуміння нової картини світу. Ціле середньовіччя люди ходили під небом, поглядаючи на Сонце, Місяць, зорі і планети. Та ніхто не сумнівався в тому, що Земля є центром Всесвіту Жодні спостереження не зароджували сумніву щодо того, що Земля перебуває у стані спокою, а "небесні тіла" обертаються довкола неї. Такий погляд ми називаємо "геоцентричною картиною світу". Християнські уявлення про Бога, котрий панує над усіма небесними тілами, також сприяли такому світосприйняттю.

— Якби ж усе було так просто.

— У 1543 році з'явилася маленька книжечка "Рухи небесних тіл", її написав польський астроном Коперник, який помер у день виходу книги. Коперник твердив, що Земля обертається навколо Сонця, а не навпаки, і це доводять спостереження за рухом небесних тіл. Через те, що сама Земля обертається навколо власної осі, людям здавалося, ніби Сонце обертається навколо Землі. Коперник писав, що рух небесних тіл легше зрозуміти, якщо припустити, що Земля та інші планети обертаються навколо Сонця по орбітах у формі кола. Такий погляд називаємо геліоцентричною картиною світу.

— Цей погляд був правильним?

— Не зовсім. Головна ідея вчення Коперника (Земля обертається навколо Сонця) є, звичайно, правильною. Але Коперник стверджував також, що Сонце є центром Всесвіту. Сьогодні ми знаємо, що Сонце — це тільки одна із незліченних зірок, а усі зірки навколо нас творять лише одну з багатьох мільярдів галактик. Коперник був переконаний, що орбіти, по яких Земля та інші планети обертаються навколо Сонця, мають форму кола.

— Це не відповідає істині?

— Що стосується руху по колу Коперник не мав жодних інших підстав, окрім давніх тверджень, за якими небесні тіла мають досконалу круглу форму і рухаються по колу просто тому, що вони "небесні". Ще від часів Платона кулю і круг вважали ідеальними геометричними фігурами. Але на початку XVII століття німецький астроном Йоганн Кеплер оголосив результати своїх докладних спостережень, які доводили, що планети рухаються по еліпсоподібних, овальних орбітах із Сонцем біля одного з полюсів еліпса. Учений стверджував також, що швидкість планет більша, чим ближче вони до Сонця, і рух їх сповільнюється з віддаленням від Сонця, Кеплер вперше поставив Землю в один ряд з іншими такими ж планетами і підкреслив існування одних і тих же фізичних законів у Всесвіті.

— Звідки у нього була така впевненість?

— Мабуть, тому, що він досліджував рух планет, поклада-ючись на власні відчуття, а не сліпо довіряв давнім переказам. Приблизно в один час із Кеплером жив відомий італійський учений Ґалілео Ґалілей. Для спостереження за небесними тілами він також використовував телескоп, Ґалілей вивчав кратери Місяця і стверджував: на Місяці, як і на Землі, є гірські хребти та долини. Крім того, Ґалілей відкрив, що навколо Юпітера обертаються чотири Місяці, отже, Земля не виняток. Найважливішим здобутком Ґалілея було відкриття так званого закону інерції

— У чому він полягав?

— Ґалілей сформулював його так: "Тіло при відсутності зовнішніх дій перебуває в стані спокою або прямолінійного рівномірного руху".

— Може бути.

— Це дуже важливе спостереження. Ще в давні часи наводили немало аргументів, які заперечували можливість обертання Землі навколо власної осі: якби Земля справді оберталася навколо себе, то камінь, який кинули догори, упав би аж на кілька метрів далі, а не на те саме місце, як це є насправді.

— А чому?

— Ось ти сидиш у купе поїзда і випустила з рук яблуко, воно ж не впаде десь поза тебе тільки тому, що поїзд їде, а просто додолу. Причиною цього є сила інерції. Яблуко зберегло цю ж швидкість, яку воно мало до моменту падіння.

— Здається, я розумію,

— Щоправда, у часи Ґалілея не було поїздів. Але, якщо ти котиш кулю по підлозі і раптом її пустиш...

— ...куля покотиться далі...

— ...бо швидкість збереглася, хоч ти й перестала її котити.

— Та врешті-решт зупиниться, якщо кімната досить простора.

— Тому що інші сили гальмують її швидкість. Перш за все рух кулі гальмує підлога, особливо нестругана дерев'яна підлога. А ще сила тяжіння рано чи пізно зупинить кулю. Зараз я покажу тобі одну річ.

Альберто Кнокс підвівся і підійшов до старого секретера. Там він щось дістав з однієї із шухлядок і, повернувшись, поклав на стіл. Це була звичайнісінька дошка, кілька сантиметрів завгрубшки на одному кінці і зовсім тонка — на другому. Осторонь дошки, котра зайняла майже увесь стіл, Альберто поклав зелену гральну кульку.

— Це — похила поверхня, — сказав він. — Як гадаєш, що станеться, коли я пущу кульку з грубілого краю?

Софія тільки зітхнула,

— Закладаюся на десять крон, що вона скотиться на стіл, а потім впаде на підлогу.

— Побачимо,

Альберто пустив кульку, і сталося так, як сказала Софія. Кулька скотилася на стіл, далі по стільниці, з легким стуком вдарилася до підлоги і спинилася аж біля порога.

— Переконливо, — мовила Софія.

— Правда? Такі самі експерименти проводив і Ґалілей.

— Невже він був таким дурним?

— Не поспішай. Він хотів дослідити усе з допомогою власних відчуттів. До того ж ми тільки починаємо. Чому куля котиться по похилій поверхні?

— Бо вона важка.

— Правильно. А що таке "вага", дитя моє?

— Дурниці питаєш.

— Запитання не дурне, якщо ти не можеш на нього відповісти. Чому кулька скотилася на підлогу?

— Через силу тяжіння.

— Саме так! Інакше кажучи, внаслідок гравітації. Отже вага пов'язана із силою тяжіння. Саме ця сила змусила кульку рухатися.

Альберто підняв кульку з підлоги і знову нахилився над дошкою.

— Спробуємо тепер покотити її по площині, але в протилежний бік. Уважно слідкуй, як рухатиметься кулька.

Він ще нижче схилився над столом і спробував штовхнути кульку по дошці догори.

Софія помітила, що кулька трохи відхилилася і знову покотилася додолу.

— Що трапилося тепер? — спитав Альберто.

— Покотилася криво, бо дошка крива.

— Зараз замалюю кульку фломастером. Може, вдасться нам помітити, що означає твоє "криво".

Учитель вийняв фломастер, помалював кульку у чорний колір і знову її покотив. Тепер Софія чітко побачила, як котилася кулька, бо вона залишала за собою на дошці чорну лінію.

— Як би ти описала її рух? — спитав Альберто.

— Траєкторія вигнута.,, ніби частина кола.

— Ось бачиш!

Альберто глянув на неї, звівши брови.

— Це не зовсім коло. Фігура називаєтся параболою.

— Може, й так.

— Але чому кулька рухається саме так? Софія задумалася і врешті сказала:

— Бо дошка нахилена, а кульку притягнула до підлоги сила тяжіння.

— Чудово! Та це ж просто сенсація! Я запрошую до своєї мансарди якусь випадкову дівчинку, а вона з першої ж спроби доходить до такого самого висновку, що й Ґалілей,

І Альберто заплескав у долоні. На якусь мить Софія злякалася, чи він не збожеволів. Але філософ продовжував:

— Ти бачила, що відбувається, коли дві сили одночасно діють на один предмет. Те ж саме — помітив Ґалілей — стосується і гарматного ядра. Ядро вистрілює у повітря, воно летить над землею, але поступово його притягує гравітація. Траєкторія польоту ядра відповідає траєкторії скочування кульки по похилій площині. Це було відкриттям часів Ґалілея. Аристотель вважав, що ядро, пущене по похилій у повітря, спершу описує невелику дугу, а потім прямовисно падає додолу Насправді усе не так, але звідки було знати Аристотелеві, що він помилявся, якщо тоді не проводилося таких експериментів.

— Може бути. А хіба це так важливо?

— Вона питає, чи важливо! Це мало космічне значення, дитя моє. З-поміж усіх наукових відкриттів в історії людства — це найважливіше.

— То, мабуть, ти мені поясниш, чому

— Через якийсь час з'явився англійський фізик Ісаак Ньютон (1642—1724). Він подав остаточний опис сонячної системи та руху планет.