Галилей размышлял о природе вещества и пришел к выводу, что материя состоит не из четырех элементов: воды, воздуха, земли и огня, а из множества неделимых частиц. К этой идее пришел еще древнегреческий философ Демокрит Абдерский в IV веке до нашей эры, он называл эти частицы атомами, от греческого atomos, что означает «неделимое». Пройдет еще три столетия, пока атомы смогут увидеть и сосчитать. Но тогда Тридентский собор заклеймил атомизм как ересь. Получается, Галилей возродил идеи Демокрита в науке, что положило начало научному ренессансу.
Еще в VI веке до нашей эры древнегреческий философ Анаксимандр Милетский говорил о том, что Земля движется и парит в центре мира, ни на что не опираясь. Правда, он считал, что Земля имеет форму колонны – цилиндра, диаметр основания которого в три раза превышает высоту. Анаксимандр полагал, что землю окружают исполинские трубчатые кольца-торы, наполненные огнем. Потом учитель Александра Македонского, древнегреческий философ Аристотель, в IV веке до нашей эры заявил о том, что земля находится в центре Вселенной и вокруг нее расположились Солнце, Луна и известные тогда пять планет. Все беспрекословно поверили Аристотелю, который был в те времена основным авторитетом. В III веке до нашей эры древнегреческий философ, математик и астроном Аристарх с острова Самос выдвинул теорию о гелиоцентрической системе мира: Солнце находится в центре Вселенной, и все планеты вертятся вокруг него. Но так как он не был Аристотелем – ему никто не поверил, и впоследствии Аристарх был обвинен в безбожии и неблагочестии.
Во II веке до нашей эры позднеэллинистический астроном, астролог, математик, механик, оптик, теоретик музыки и географ Птолемеей, который жил и работал в Александрии Египетской, еще раз подтвердил теорию Аристотеля. И с тех пор до времен Коперника, который жил в XVI веке нашей эры, никаких сдвигов в этом отношении не было. Размышляя о гелиоцентрической модели Вселенной, Галилей пришел к заключению о том, что планеты вращаются благодаря некоторым магнитным силам, притягивающим предметы друг к другу. Таким образом он подошел вплотную к теории гравитации, или закону всемирного тяготения, который открыл Исаак Ньютон примерно 60 лет спустя. По легенде, за 4 дня до смерти Галилео родился Ньютон. На самом деле он родился через год после смерти Галилея – 4 января 1643 года.
Галилей считается одним из основателей механицизма. Этот научный подход рассматривает Вселенную как гигантский механизм, а сложные природные процессы – как комбинации простейших причин, главная из которых – механическое движение. Анализ механического движения он описал в своем труде «Пробирных дел мастер». Галилей сформулировал правильные законы падения: скорость нарастает пропорционально времени, а путь – пропорционально квадрату времени. В соответствии со своим научным методом он тут же привел опытные данные, подтверждающие открытые им законы. В 1624 году Галилей опубликовал книгу «Письма к Инголи», в которой он отвечает на антикоперниканский трактат богослова Франческо Инголи. Галилей сразу оговаривает, что не собирается защищать коперниканство, а хочет всего лишь показать, что у него имеются прочные научные основания.
В 1629 году женился Винченцо, сын Галилея. Он с женой поселился у отца, и на следующий год родился внук ученого, которого назвали в честь деда Галилео. Но во время эпидемии чумы 1630 года Винченцо с семьей уезжает из Флоренции в Пизу. В следующем году Галилей поселился в поселке Арчетри на вилле, которую ему подарил Козимо II. Арчетри находится недалеко от церкви Сан-Миньято и современной площадки Микеланджело во Флоренции. Он давно хотел туда переехать, потому что там рядом был францисканский монастырь, где жили его дочери Ливия и Вирджиния. Ливия приняла в монашестве имя Арканжела, но она часто болела и умерла в возрасте 33 лет. Вирджиния приняла при постриге имя Мария Челесте, она переписывалась с отцом и встречалась с ним. Галилей привозил ей в монастырь продукты, Мария Челесте варила ему варенье из яблок и чинила одежду.
В марте 1630 года ученый почти закончил работу над книгой «Диалог о двух главнейших системах мира – птолемеевой и коперниковой», это был результат почти тридцати лет его исследовательской работы. Он решает, что пора ее опубликовать, потому что наступил благоприятный момент: инквизиция его не трогала, а папа Урбан VIII – это его давний хороший знакомый. Чтобы книга прошла цензуру, Галилей идет на хитрость: он добавляет предисловие, где объясняет своей целью развенчание коперниканства. После одобрения тосканской цензурой Галилей отправляет рукопись в Рим. В следующем году он, наконец, получает разрешение на публикацию, и в 1632 году его труд был издан.
Книга написана в виде диалога между тремя персонажами: ученым Сальвиати, сторонником коперниканства, нейтральным участником Сагредо и простаком Симпличио – сторонником Аристотеля и представителем церкви. Главным условием публикации книги было доказать правоту учения церкви. Но Галилей так увлекся, что его простак Симпличио выглядел просто глупцом по сравнению с Сальвиати. Несмотря на то что выводов в книге не было, правда была явно на стороне коперниканства. К тому же все, кто читал книгу, узнали в Симпличио понтифика и его аргументы. Ученый надеялся, что папа отнесется к этому снисходительно, и даже сам бездумно разослал 30 экземпляров своей книги влиятельным духовным лицам. Но он просчитался: Урбан VIII пришел в такую ярость, что приказал немедленно запретить «Диалог» и изъять из продажи уже выпущенные экземпляры. Чаша терпения понтифика была переполнена, и в октябре 1632 года, несмотря на эпидемию чумы, Галилея вызывают в Рим на суд инквизиции по подозрению в ереси.
Герцог Фердинанд II был новым покровителем ученого, он пытался вызволить из беды своего старого учителя, которому было уже 68 лет, или хотя бы добиться отсрочки по причине его здоровья и эпидемии чумы. Он сумел протянуть несколько месяцев, но все было напрасно: 13 февраля 1633 года, за два дня до своего 69-летия, Галилею пришлось отправиться в Рим. Благодаря хлопотам Фердинанда Медичи ученого разместили в Тосканском посольстве в Риме, а на первый допрос вызвали только через два месяца: 12 апреля 1633 года. Ему были предъявлены обвинения в том, что он распространяет запрещенное церковью учение о гелиоцентризме и ввел в заблуждение цензора насчет содержимого книги. Дело в том, что для цензуры Галилей отослал сокращенную, более мягкую версию «Диалога». Ученому напомнили о том, что уже в 1616 году ему было официально запрещено защищать коперниканство. Но он тогда не послушался, значит сознательно пошел против Церкви и против запрета папы. Это означало, что Галилей является закоренелым еретиком и ему грозит участь Джордано Бруно. Документы были фальшивые, на самом деле запрета не было, был только совет Урбана VIII не защищать коперниканство.
К счастью, ученый смог это доказать – у него сохранилось письмо кардинала Беллармино, из которого ясно следовало, что официальной процедуры запрещения лично для Галилея в 1616 году не было. После первого допроса ученого взяли под арест и посадили в тюрьму, где он провел 18 дней. Но вскоре, по просьбе герцога Фердинанда, его перевели обратно в посольство Тосканы. Применялись ли к нему пытки – точно неизвестно, но после выхода из тюрьмы Галилей жаловался на боли в бедре. На втором допросе 30 апреля ученый признался, что увлекся из тщеславия, когда работал над книгой. Поэтому написал много лишнего и сейчас в этом раскаивается.
Фердинанд II не осмелился противоречить папе и прямо выступать против суда инквизиции – Урбан VIII посоветовал ему не вмешиваться, иначе последствия лично для герцога будут непредсказуемые и ничего хорошего ему не светит. Герцог продолжал настаивать на сохранении жизни ученому и обещал, что во Флоренции он лично будет за ним присматривать и что подобное больше не повторится. Суд длился до 21 июня, на третьем допросе не было ничего нового. Наконец, было принято окончательное решение: Галилея объявили не еретиком, но «сильно заподозренным в ереси», что тоже являлось достаточно серьезным обвинением. Ему предложили покаяться и отказаться от всех своих прежних убеждений, иначе он будет публично сожжен на костре. Галилей подтвердил, что согласен покаяться и отречься. На этот раз его не отпустили в посольство, а снова взяли под арест и отправили в тюрьму.
