Смерть Фердинандо в корне меняла положение. Наследный принц, ученик Галилея, стал великим герцогом Тосканы — Козимо II. Друзья не замедлили напомнить о Галилее. Новый повелитель, судя по всему, не прочь взять его на службу. Но никто толком не знал, на что претендует Галилей. Пусть-ка он изложит свои условия.
Он питает особую преданность к своему государю, отвечал Галилей, и готов переехать в Тоскану на любых условиях. Однако он должен сказать, что ничего так не желает, как свободного времени. Двадцать лучших лет жизни он по мелочам растрачивал свои знания. Теперь он жаждет досуга и покоя, чтобы завершить три больших сочинения и опубликовать их, возможно, к собственной славе и славе своих покровителей. У него много полезных изобретений и станет еще больше, если будет больше досуга. Он готов читать принцам и придворным, но отказывается от той проституции, когда вынужден ради денег угождать первому встречному.
В середине марта Галилей вновь получил из Флоренции заверения в наилучших чувствах. Козимо велел написать, что Галилей на деле убедится в его расположении. Как это понимать? Неделя шла за неделей, а определенного ответа так и не дали. На молодого государя, выходит, надежда плоха.
Тем временем по Европе все шире распространялась молва о новом удивительном изобретении. В Нидерландах были созданы первые зрительные трубы[2]. В конце сентября прошлого, 1608 года Иоганн Липперсгей, очковый мастер из Миддльбурга, отправился в Гаагу, чтобы показать диковинную новинку штатгальтеру Морицу Оранскому. Комиссия Генеральных штатов, найдя, что инструмент может быть полезен, предложила Липперсгею изготовить более совершенные образцы и гарантировала изрядную награду при условии соблюдения тайны. Однако уже через несколько дней в Гааге появился Якоб Андрианссон, тоже объявивший себя изобретателем. Его инструмент, как выяснилось, не уступал представленному Липперсгеем. Между тем в Миддльбурге еще один очковый мастер стал демонстрировать собственную зрительную трубу. Правительство было предупреждено, что изобретение вряд ли удастся держать в тайне, поскольку о нем знают многие, а мастера, видевшие зрительную трубу, не пожалеют сил, дабы, комбинируя линзы, добиться подобного же эффекта.
В декабре 1608 года Липперсгей представил усовершенствованные инструменты. Деньги ему заплатили, но обещанной привилегии не дали, сославшись на то, что и другие знакомы с «секретом».
Французский посол в Гааге, сообщая Генриху IV об этом изобретении, добавил, что податель письма, возвращающийся во Францию солдат из Седана, знает, как изготовить этот новый вид очков, — с их помощью видно очень далеко. Мастер из Миддльбурга, который их изобрел, теперь по распоряжению Генеральных штатов делает их для короля. Их пришлют в Париж, как только получат. «Однако сей солдат, — заключал посол, — изготовляет их так же хорошо, как и другие; в этом я убедился на деле. Следовательно, не очень трудно подражать первому изобретению».
Генрих не понял, о чем шла речь. Энтузиазма «новые очки» у него не вызвали. «С удовольствием, — ответил он послу, — взгляну на очки, о которых упоминается в вашем письме, хотя в настоящий момент я больше нуждаюсь в очках, помогающих видеть вблизи, чем в очках, помогающих видеть вдаль».
Реакция Генриха IV не была исключением. Когда в ноябре 1608 года в Венеции стало известно об изобретенных в Нидерландах «новых очках», даже Паоло Сарпи, живо интересовавшийся всякого рода научными достижениями, проявил сдержанность. В молодости он тоже носился с мыслью добиться подобного эффекта с помощью параболической линзы. Возможно, изобретатель шел таким же путем. Не исключено, конечно, что слухи преувеличивают достигнутое. Выражать восторг Сарпи не торопился.
Весной 1609 года в Париже шла бойкая торговля зрительными трубами. Чтобы приобрести занятную новинку, не надо было даже заходить в очковую лавку. Это можно было сделать прямо на улице.
На одном из мостов через Сену некий разбитной мастеровой останавливал каждого, кто не походил На бедняка. Взгляните-ка на чудодейственный инструмент! Трубка из белой жести длиною в фут, а стоит, зажмурив один глаз, приблизить ее к другому, как произойдет чудо: далекие здания, экипажи, люди, прежде едва различимые, так увеличиваются в размерах, что их удается превосходно разглядеть. С помощью этих «новых очков» на расстоянии полумили узнаешь знакомого!
Инструмент удивлял своей простотой: трубка и на концах по очковому стеклу. Многим бросалось в глаза, что стекла были разные. В апреле о «новых очках» даже писали в парижском листке «Меркюр Франсуа».
Эта весна принесла Галилею большой успех. В изучении проблем движения произошел решительный поворот. После того как он убедился в ложности тезиса, будто скорость падающего тела возрастает пропорционально пройденному пути, Галилей еще упорней продолжал поиск.
После долгих размышлений он нашел определение, которое не только вполне соответствовало результатам опытов, но и помогло ему придать окончательную форму как выводам, полученным тогда, когда он еще «не выходил за пределы статики», так и разысканиям последующих лет.
«Равномерно или единообразно-ускоренным движением, — писал Галилей, — называется такое, при котором после выхода из состояния покоя в равные промежутки времени прибавляются и равные моменты скорости».
Многое из того, что он давно высказывал в виде предположений или приводил как данные опыта, теперь, когда ему удалось найти четкое определение равномерноускоренного движения и применить его в виде принципа, явилось как бы следствием этого определения. Галилей обрел надежную исходную точку учения о движении.
Год этот был очень плодотворен и для его долгих и трудных раздумий о баллистической траектории. Здесь, как и при рассмотрении свободного падения, Галилей исходил не из абстрактных движений, а изучал, как на самом деле перемещаются брошенные тела. Он отказался от разделения движений на «естественные» и «насильственные». Ломая вековые традиции, Галилей утвердился в мысли, что действительное движение вполне может слагаться из движения «естественного» и «насильственного». Огромную роль в отыскании истинной баллистической траектории сыграли его настойчивые размышления о том, почему движение Земли не сказывается на падении тела, сброшенного с большой высоты.
Исподволь приближался Галилей к открытию, которое явилось, по существу, рождением баллистики как науки.
Он пришел к выводу, что движение брошенного тела — сложное движение, оно слагается из двух: одного горизонтального и равномерного и другого вертикального и равномерно-ускоренного. Брошенное тело описывает параболическую линию.
Галилей напряженно работал над латинским трактатом, где излагал свои открытия, касающиеся движения.
Учебный год подходил к концу, но сборов в дорогу Галилей не затевал. Медлительность Козимо сердила его. Три месяца назад он высказал желание перейти на тосканскую службу, а вразумительного ответа ему так и не дали. Неужели Козимо, отделываясь любезностями, полагает, что он будет по-прежнему только из любви к своему государю каждый год жертвовать каникулами, дабы давать ему уроки математики? Особенно теперь, когда он с головой погрузился в интереснейшую работу!
В середине июня Галилей сообщил на родину, что нынешним летом во Флоренцию не приедет.
Трактат о движении писался не так быстро, как хотелось. Но Галилей был уверен, что скоро закончит работу, однако непредвиденные обстоятельства надолго оторвали его от этой рукописи.
Когда до него дошли слухи об изобретении в Нидерландах зрительной трубы, он отнесся к ним с известной осторожностью. Тем более что мнения сведущих людей разделились — одни им верили, другие нет. Но вскоре он получил письмо из Парижа от Якова Бадовера. Зрительные трубы существуют на самом деле!
На чем основано их действие? Он решил попробовать, не удастся ли и ему создать зрительную трубу. Много лет спустя, объясняя ход своих размышлений, Галилей писал: «Рассуждал я следующим образом. Устройство это содержит одно или более чем одно стекло. Одного стекла недостаточно, потому что форма стекла может быть либо выпуклой, то есть более толстой в середине, либо вогнутой, то есть более тонкой в середине, либо ограниченной параллельными поверхностями; но плоское стекло совсем не изменяет видимых предметов, вогнутое их уменьшает, а выпуклое значительно их увеличивает, но представляет очень неотчетливыми и искаженными, поэтому для получения эффекта одного стекла недостаточно. Перейдя затем к двум стеклам и зная, что стекло с параллельными поверхностями, как было сказано, ничего не изменяет, я заключил, что сочетание его с каким-нибудь из двух остальных не даст эффекта. Поэтому мне оставалось испытать, что получится из соединения двух остальных, то есть выпуклого и вогнутого, и здесь я обнаружил то, к чему стремился, и на пути этого открытия мне не принесло никакой помощи то обстоятельство, что подтверждение результата мне было уже известно».
