Именно этого и следует ожидать на восходе, когда освещены только вершины гор и свет постепенно ползет вниз по склонам, пока не достигнет темных равнин. Оценив расстояние одного такого пятна света до терминатора примерно в одну десятую радиуса Луны, Галилей определил высоту этой горы более чем в 6,4 км[79]. Величина была оспорена в октябре 1610 г. немецким ученым Иоганном Георгом Бренггером, предположившим, что горные хребты Луны, вероятно, пересекаются, иначе край Луны выглядел бы не гладким, а зазубренным. Какой бы ни была точная высота горы, Галилей продемонстрировал, что может не только наблюдать, но и – по крайней мере теоретически – довольно точно прикидывать размеры деталей лунного ландшафта. Сегодня мы знаем, что высочайшая вершина Луны – это гора Гюйгенса высотой около 5,3 км. Если сравнить рисунки лунной поверхности Галилея с изображениями Луны, полученными с помощью современных телескопов[80], сразу становится ясно, что он сознательно преувеличил размеры немногочисленных элементов (например, объекта, известного сегодня как кратер Аль-Баттани, представленного в самом низу нижней гравюры на илл. 4.3), возможно, чтобы в просветительских целях подчеркнуть разные уровни освещенности и затененности, которые наблюдал в кратере.
Рисунки Луны работы Галилея являются для нас очередным примером пересечения и взаимосвязей между наукой и искусством в Позднем Возрождении. Примечательно, что в знаменитой картине “Бегство в Египет” немецкий художник Адам Эльсхаймер, работавший в то время в Риме и умерший в декабре 1610 г., изобразил Луну поразительно похожей на рисунки Галилея[81]. Настолько похожей, что некоторые историки искусства даже предполагали, что Эльсхаймер рассматривал Луну в один из первых телескопов, возможно предоставленный его другом Федерико Чези[82].
Захватывающая история, связанная со “Звездным вестником” и искусством, случилась в 2005 г., когда итальянский арт-дилер Марино Массимо де Каро предложил нью-йоркскому антиквару Ричарду Лану купить у него изумительный экземпляр “Звездного вестника”[83]. Вместо обычных гравюр этот экземпляр содержал пять превосходных акварельных рисунков Луны, предположительно самого Галилея. Группа экспертов из Соединенных Штатов и Берлина подтвердили подлинность книги, которую Лан купил за полмиллиона долларов. Один из экспертов, Хорст Бредекамп, был так впечатлен красотой этого образчика, что написал книгу о потрясающей находке. Затем дело приняло неожиданный поворот. В 2011 г. Ник Уайлдинг, специалист по истории Возрождения из Университета штата Джорджия, во время написания рецензии на английское издание книги Бредекампа заподозрил, что с новообретенным экземпляром “Звездного вестника” не все благополучно. Короче говоря, дальнейшее исследование и расследование показало, что книга – искусная подделка итальянского торговца де Каро.
Галилей использовал свои наблюдения Луны для изучения еще одной головоломки, породившей за долгие годы множество ошибочных интерпретаций: отраженный свет Луны. Наблюдателей смущал тот факт, что даже части Луны, темные, когда Луна не является полной, не совершенно черны – они выглядят тускло освещенными. По словам Галилея, “если мы более внимательно изучим этот вопрос, то заметим, что не только кромка темной части светится бледным светом, но и всю поверхность… выбеливает некий слабый свет”[84].
Предыдущие объяснения этого явления разнились от немыслимых предположений, будто Луна полупрозрачна для солнечного света, до почти столь же сомнительного утверждения, что Луна не просто отражает свет Солнца, но и светит сама. Галилей поспешил отвергнуть все эти теории, назвав некоторые из них “настолько детскими, что они не заслуживают ответа”. Затем, несмотря на пояснение “мы рассмотрим этот вопрос более пространно в книге о «Системе мира»”, он дал краткое объяснение, восхищающее простотой: как Луна дает сколько-то света Земле по ночам, так и Земля озаряет лунную ночь. Сегодня это явление называется земным сиянием. Вероятно, ощущая, что это предположение может вызвать определенные возражения со стороны почитателей Аристотеля, Галилей поспешил пояснить:
Что же тут удивительного? Самое большее, что Земля по справедливому и взаимовыгодному обмену возвращает Луне такое же освещение, какое она сама получает от Луны почти все время в глубочайшем мраке ночи… И с таким периодом [лунных фаз] попеременно лунный свет дарует нам месячные освещения, одни более светлые, другие слабее; но Земля равной чашей вознаграждает это деяние[85].
Красивую фотографию освещенной Земли, восходящей над лунным горизонтом, сделал с орбиты Луны астронавт “Аполлона-8” Билл Андерс 24 декабря 1968 г. (см. вклейку, илл. 6). Вследствие синхронности осевого вращения Луны с ее орбитальным движением (к Земле обращена всегда одна и та же сторона Луны), подобный восход Земли может видеть только наблюдатель, движущийся относительно лунной поверхности.
Галилей завершил обзор своих открытий, связанных с Луной, решительным заявлением:
…подробнее будет изложено в нашей “Системе мира”, где мы многочисленными рассуждениями и экспериментами докажем существование сильного отражения солнечного света от Земли всем тем, кто болтает, будто ее до́лжно устранить из танца звезд [планет], главным образом по той причине, что она лишена и движения, и света; шестьюстами доказательствами и натурфилософскими рассуждениями мы подтвердим, что она движется и своим светом превосходит Луну [выделено автором][86], а не является местом, где скапливаются грязь и подонки всего мира.
Хотя Галилей не рассмотрел все следствия своих лунных открытий в “Звездном вестнике” – эта задача была оставлена для “Диалога”, – возможные выводы из них были очевидны. Прежде всего, согласно аристотелевской космологии (которая за столетия тесно переплелась с христианским вероучением), проводилось четкое различие между делами земными и небесными. Если все на Земле подвержено повреждению, изменяемо, может разрушаться, распадаться и даже умирать, небеса считались совершенными, чистыми, вечными и неизменными. В отличие от четырех классических элементов, предположительно составлявших все земное, – земли, воды, воздуха и огня, – небесные тела мыслились состоящими из другой, безупречной, пятой субстанции, называемой “квинтэссенцией”, т. е. пятой сущностью. Наблюдения же Галилея показали, что на Луне имеются горы и кратеры и что, отражая солнечный свет, Земля действует во многом так же, как любое небесное тело. На этом этапе не давалось никаких доказательств вращения Земли, но заявление Галилея, что “она подвижна”, красноречиво свидетельствовало в пользу коперниканства. Если Луна в действительности твердое тело, очень похожее на Землю и движущееся по орбите вокруг Земли, почему Земля, подобная Луне, не может двигаться вокруг Солнца?
По понятным причинам новая картина лунной поверхности вызвала яростные возражения. В конце концов, она резко противоречила фантастическому описанию из Книги Откровения: “И явилось на небе великое знамение: жена, облеченная в солнце; под ногами ее луна, и на главе ее венец из двенадцати звезд”[87]. Традиционно в художественных изображениях этой библейской сцены Луна представлялась идеально гладким, без малейших изъянов, сияющим объектом, символизирующим совершенство и чистоту Девы и продолжающим древнегреческую и древнеримскую мифологическую традицию персонификации Луны как богини. Однако отход Галилея от господствующих убеждений относительно Луны был лишь началом. Другие его открытия, сделанные с помощью телескопа, скоро нанесут смертельный удар старой космологии.
Ночь, полная звезд
После Луны Галилей направил свой телескоп на другие источники света, ярко сияющие на ночном небе, – звезды, и здесь его также ждало несколько сюрпризов. Во-первых, в отличие от Луны (и позднее планет), звезды в телескоп не стали казаться сколько-нибудь больше, чем представляются невооруженному глазу, хотя их яркость словно бы усилилась. Из одного лишь этого факта Галилей сделал правильный вывод, что видимые размеры звезд, если смотреть на них невооруженным глазом, нереальны, что это лишь визуальное искажение. Он, однако, не знал, что видимые размеры в действительности обусловлены рассеянием и рефракцией света звезд в земной атмосфере, а не каким-либо свойством самих звезд. Соответственно, он считал, что телескоп убрал “добавочное и не присущее им сияние”. Тем не менее поскольку Галилей не мог с помощью телескопа рассмотреть звезды, то заключил, что звезды намного дальше от нас, чем планеты.
Во-вторых, Галилей обнаружил множество бледных звезд, которые без телескопа совершенно не видны. Например, вплотную к созвездию Ориона он насчитал ни много ни мало пять сотен звезд, а вблизи шести самых ярких звезд Плеяд – еще десятки. Еще более значимым для будущего астрофизики стало открытие Галилея, что звезды имеют огромные различия яркости: одни в несколько сот раз ярче других. Около трех столетий спустя астрономы составят схемы, в которых светимость звезд сопоставляется с их цветом, и паттерны, наблюдаемые в этих схемах, привели к осознанию того, что сами звезды эволюционируют. Они рождаются из облаков газа и пыли, проводят жизнь, вырабатывая энергию в ходе ядерных реакций, и умирают, иногда во взрыве, исчерпав источники энергии. В каком-то смысле это открытие можно считать последним гвоздем, забитым в крышку гроба аристотелевского представления о неизменных небесах. Тем не менее самый удивительный результат из наблюдения звезд был получен, когда Галилей нацелил телескоп на Млечный Путь. Казалось бы, однородная, светоносная таинственная полоса, тянущаяся через небо, распалась на бесчисленные бледные звезды, собранные в плотные скопления