α {Kolofon}

Matjaž Vesel
Sašo Dolenc
Griša Močnik

Epistemološki status heliocentrizma: Bellarmin proti Galileju - Matjaž Vesel

GALILEI: Kaj pa dejstva? Če se ne motim, so astronomi v Collegium Romanum potrdili moje zapiske.
BELLARMIN: Z izrazi najglobljega zadoščenja, tako, kakor vam je najbolj v čast.
GALILEI: Pa Jupitrovi trabanti, pa Venerine faze...
BELLARMIN: Sveta kongregacija je sprejela svoj sklep, ne da bi se posebej ukvarjala s temi podrobnostmi.
GALILEI: Se pravi, da je vsako nadaljnje znanstveno raziskovanje...
BELLARMIN: Popolnoma varno, gospod Galilei. In sicer po mišljenju svete cerkve, da ne moremo vedeti, temveč da lahko razglabljamo. Na prosto vam je dano, da tudi ta nauk obravnavate v obliki matematične hipoteze.

Leta 1616, šest let po izdaji knjižice Sidereus nuncius (marec 1610), s katero je tedaj dokaj neznani 46 letni Galileo s fanfarami stopil na znanstveno prizorišče – »Res velike so reči, ki jih v tem kratkem traktatu postavljam pred oči in v premislek preučevalcem narave.« - so se »reči« zanj in druge zagovornike Kopernikovega heliocentrizma dokončno zaostrile. Po začetnem navdušenju in potrditvi njegovih teleskopskih odkritij – v pismu Bellarminu so jih potrdili tudi astronomi jezuitskega Collegio Romano -, ki so hkrati rušila tedaj sprejeto aristotelsko kozmologijo (gore na Luni, neštete nove zvezde stalnice, ….) in govorila v prid kopernikanskemu heliocentrizmu (»Pa Jupitrovi trabanti, pa Venerine faze.«), je kmalu sledila nejevera in ostri napadi. Ti so bili dveh vrst. Galileja so, potem ko je tudi v drugih spisih bolj ali manj izrecno izrazil svoje prepričanje, da se svet vrti po Kopernikovih in ne po Aristotelovih oziroma Ptolemajevih zakonih, napadli zagovorniki tradicionalne aristotelske filozofije narave in, kar je bilo za Galileja usodneje, teologi, ki so v heliocentrizmu videli nevaren napad na razodeto božjo besedo. Dobesedno razumljeno Sveto pismo govori namreč o tem, da je bog, kot je mogoče razbrati iz številnih odlomkov, ustvaril svet, v katerem se Sonce giblje, medtem ko Zemlja miruje v njegovem središču. Rezultat Galilejeve »prve kopernikanske bitke« je znan: Kopernikova knjiga O revolucijah nebesnih sfer je bila leta 1616 postavljena na Index librorum prohibitorum, s pristavkom »dokler se je ne popravi«, Galilej pa je odšel iz Rima z zahtevo kardinala Bellarmina, da mora heliocentrizem obravnavati«v obliki matematične hipoteze«.

Predlog oziroma zahteva, ki jo je Bellarmin, ena ključnih figur v celotni »zadevi Galileo«, formuliral že leta 1615 v pismu Foscariniju, je torej motiviran teološko. Razlog, zakaj naj bi Galileo »novo hipotezo« obravnaval zgolj kot izjemno koristno in uporabno »matematično hipotezo«, ki omogoča boljše izračunavanje položajev nebesnih teles, ne pa kot dejansko stanje stvari, je, da je heliocentrizem v nasprotju z dobesednim branjem Svetega pisma. Kot pravi v drami Bellarmin kardinalu Barberiniju, bodočemu papežu Urbanu VIII: »Pojdimo s časom, Barberini. Če bodo zvezdne karte, ki se opirajo na novo hipotezo, pomagale pri navigaciji našim mornarjem, naj jih uporabljajo. Nam so zoprni samo nauki, ki postavljajo na laž sveto pismo.«

Vendar pa ima Bellarminova zahteva tudi svoje epistemološko opravičilo. Kardinal Bellarmin se sklicuje na neko specifično razumevanje epistemološkega statusa astronomskih teorij, ki je bil razvit v anonimnem nagovoru Bralcu o hipotezah tega dela, iz Kopernikovega dela O revolucijah nebesnih sfer (1543). Po avtorju tega besedila je naloga astronoma »zbrati zgodbo nebesnih gibanj« in nato izdelati hipoteze, »ob predpostavki katerih lahko na podlagi načel geometrije pravilno izračuna ta gibanja, tako v prihodnosti kot v preteklosti«. In to je vse, kar more in mora storiti astronomija. Njena naloga ni odkriti realnih vzrokov nebesnih gibanj. Astronomske hipoteze, astronomski modeli so zgolj matematična »orodja«, »instrumenti«, ki omogočajo »reševanje pojavov« (izračunavanje položajev nebesnih teles), ne da bile resnične in rerum natura. V ptolemajski astronomski tradiciji, ki temelji na geocentrični kozmologiji (mirujoča Zemlja sredi vesolja, sklenjen kozmos,...) je gibanje Sonca, na primer, mogoče pojasniti z dvema različnima »hipotezama«, ekscentrično in epiciklično, pri čemer so izračuni njegovih položajev na nebu popolnoma istovetni. Ker so napovedi pri uporabi obeh hipotez istovetne, astronom ne more vedeti, katera »hipoteza«, kateri model je realni vzrok gibanja Sonca po nebu.

Skladno s takšnim razumevanjem astronomskih hipotez postavi tudi Bellarmin, prepričan, da je avtor tega nepodpisanega besedila Kopernik in da je torej Kopernik sam »instrumentalist«, Foscariniju in Galileju zahtevo, da govorita o gibanju Zemlje in mirovanju Sonca sredi vesolja ex suppositione oziroma ex hypothesi, ne pa »absolutno«. Za matematika, se pravi astronoma, zadošča, da s to hipotezo »bolje rešuje pojave«. Trditi, da je Sonce dejansko v središču sveta in da se ne giblje z vzhoda na zahod ter da se Zemlja »na tretjem nebu« (pevo nebo zavzema Merkur, drugo Venera) z izjemno hitrostjo giblje okoli Sonca, je po Bellarminu »izjemno nevarno«, ne samo zato, ker je v nasprotju z vsemi filozofi in teologi, temveč tudi zato, ker je v nasprotju s Svetim pismom.

Dejansko je bila v tem obdobju dokaj splošno sprejeta delitev kompetenc med »čisto« astronomijo, katere naloga je zgolj izračunavanje položajev nebesnih teles, in filozofijo narave, katere naloga je odkrivanje realnega ustroja vesolja. To potrjujejo tako normativna klasifikacija in hierarhija znanosti in univerzitetni učni programi, kot tudi različen družbeni status in kariere astronomov in filozofov narave. Kljub temu je Bellarminova zahteva, ki je bila večkrat hvaljena kot »pristna znanstvena metodologija«, strogo vzeto nevzdržna.

Po eni strani je namreč mogoče pokazati, da tudi avtor nagovora Bralcu, za katerega vemo, da ga ni napisal Kopernik temveč njegov dopisovalec, protestantski teolog Andreas Osiander, ne zagovarja načelnega »instrumentalizma« astronomije. Prava narava njegovega stališča postane razvidna, ko ga postavimo v kontekst renesančne filozofije znanosti in tedanjega razumevanja znanstvenega dokazovanja. Po tedaj sprejeti aristotelski filozofiji znanosti je idealen potek demonstrativnega sklepanja - v katerem je posamezen učinek treba pojasniti s posameznim vzrokom - v naravoslovju naslednji. Filozof narave začne z preučevanjem učinkov. Ugotovi, da obstajajo taki in taki pojavi, oziroma dokaže, da obstajajo taki in taki učinki. Na tej podlagi določi mogoče vzroke učinkov. Učinki so v astronomiji gibanja nebesnih teles, njihovi možni vzroki pa različne kombinacije realnih, tridimenzionalnih sferičnih lupin, ki so dejanski gibalci nebesnih teles.

Gibanje Sonca je načeloma torej mogoče pojasniti z dvema kombinacijama sferičnih lupin, ki tvorita ali ekscentričen ali epicikličen model, ki ju je seveda mogoče predstaviti tudi abstrahirano od sferičnih lupin, kot geometrijsko, dvodimenzionalno risbo. Ta korak privede do t. i. »zmedenega poznavanja vzroka«, saj je mogoče v njem navesti več možnih vzrokov za en učinek. V tretjem koraku je treba iz tega širokega polja možnih vzrokov ugotoviti, kateri vzrok je pravi, realni vzrok določenega učinka in izpeljati formalni dokaz, da je ta vzrok vzrok tega učinka. Vendar astronom tega ne more storiti. Ne zato, ker načeloma tega ne bi mogel, temveč zato, ker ima dva (ali več) enako dobra modela, dve enako dobri hipotezi, ki bi lahko obe bili vzrok gibanja Sonca. Če pa bi se astronom lahko povzpel na nebo in pogledal, kateri mehanizem sfer (ekscentrični ali epiciklični) je dejanski vzrok gibanja Sonca, ali če bi mu bilo to »razodeto od boga«, pa bi tudi astronom mogel in moral izpeljati formalni dokaz gibanja Sonca. To pa pomeni, da Osiandrova »filozofija astronomije« nikakor ni instrumentalistična, saj bi načeloma, če bi to le bilo mogoče, tudi astronom moral podati realno vzročno razlago gibanja nebesnih teles. Astronomija je »instrumentalistična«, ker ne more drugače.

Na drugi strani je danes ravno tako jasno, da je velika večina »velikih« imen renesančne in zgodnje moderne astronomije zagovarjala realizem astronomskih hipotez. Regiomontanus, Kopernik, Clavius, Kepler in nenazadnje tudi Galilej so vsi trdno prepričani, da naloga astronomije ni zgolj izračunavanje položajev nebesnih teles na podlagi fiktivnih matematičnih »orodij«. Vsi po vrsti so prepričani, da astronomske hipoteze izražajo realno strukturo vesolja. Galilejev zagovor realizma astronomskih hipotez nasploh in heliocentrične še posebej je izjemno pronicljiv in prepričljiv. V treh kratkih besedilih, ki jih je izdajatelj Galilejevih del Antonio Favaro naslovil Considerazioni circa opinione copernicana, nastalih spomladi in poleti 1615 kot odgovor na Bellarminovo pismo Foscariniju, ki pa so bila prvič objavljena šele leta 1882, Galilej razvije zelo jasno in argumentirano stališče do epistemološkega statusa Kopernikove (in tudi ptolemajske) astronomije. Galilej najprej pojasni, da Kopernik sam o gibanju Zemlje in mirovanju Sonca sredi vesolja ni govoril ex hypothesi, temveč je heliocentrizem razumel kot realno stanje vesolja. To je popolnoma očitno že iz Kopernikovega predgovora oziroma posvetila papežu Pavlu III, v katerem Kopernik kot enega od temeljnih motivov, da je začel razmišljati o »drugačni ureditvi sfer sveta«, navaja dejstvo, da je ptolemajska astronomija sicer uspešna pri izračunavanju položajev nebesnih teles, da pa ne podaja najvažnejšega, namreč ustroja sveta, saj posamezni »deli« ptolemajske astronomije, tj. modeli za posamezne planete, če jih postavimo skupaj, ne dajo trdne, somerne celote, temveč monstrum. Kopernik je torej prepričan, da je naloga astronomije izdelati systema mundi, kar je po njem mogoče storiti zgolj s heliocentrično »hipotezo«.

Vendar po Galileju astronomskih hipotez realistično ni razumel zgolj Kopernik, temveč tudi jih je tako razumela celotna avtentična, »resna« astronomska tradicija s Ptolemajem na čelu. Kakor Kopernik tudi Ptolemaj naloge astronomije ni razumel v Osiandrovem smislu »reševanja pojavov«, temveč ji je pripisal kompetenco realnega opisa narave. Zakaj? Po Galileju sta v ptolemajski astronomiji na delu dve vrsti hipotez: primarne in sekundarne. Primarne hipoteze zadevajo ustroj vesolja, in mednje sodijo hipoteze, kot je, da so vsa nebesna gibanja krožna in enakomerna; da je nebo sferično; da je Zemlja sredi nebesne sfere; da je tudi sama sferična in negibna; Primarne hipoteze, hipoteze, ki govorijo o ustroju vesolja, so lahko resnične ali napačne »v naravi na absoluten način«. Na drugi strani pa sodijo epicikli in ekscentri, ki jih omenja Osiander in so temeljna Ptolemajeva matematična »orodja«, med sekundarne hipoteze, ki služijo za uskladitev, ujemanje med primarnimi hipotezami in »pojavi gibanj nebesnih teles«. Tako Ptolemaj, da bi pojasnil približevanje planetov k Zemlji in njihovo oddaljevanje od nje, vpelje ekscentre in epicikle, ki za (absolutno) središče svojega gibanja nimajo Zemlje, temveč neko drugo točko.

Ti dve vrsti hipotez se razlikujeta po svojem viru. Primarne hipoteze, hipoteze, ki govorijo o ustroju vesolja, si astronomija izposodi od filozofije, to je od filozofije narave. Za astronomijo so to tako rekoč apriorna načela, na podlagi katerih pojasnjuje gibanja nebesnih teles. Na drugi strani so sekundarne hipoteze (ekscentri, epicikli) delo astronoma-matematika, ki skuša z njimi pojasniti posamezne astronomske pojave, ki na prvi pogled odstopajo od tega, kar zatrjujejo primarne hipoteze. Te hipoteze so torej izdelane a posteriori, z namenom, da kljub stalnim opazljivim nepravilnostim na nebu, obranijo realnost primarnih hipotez.

Kar zadeva heliocentrizem, ki je Galilejeva glavna skrb, se pravi hipotezo, da se Zemlja giblje okoli Sonca, ki je v središču vesolja, je povsem očitno, da sodi med primarne hipoteze, ki so nujno resnične ali zmotne. To pa pomeni, da ne more biti zgolj »matematično orodje« za boljše izračunavanje položajev nebesnih teles, kot nekateri razumejo ekscentre in epicikle (za Galileja tudi ekscentri in epicikli ne sodijo med čiste »fikcije duha«, vendar to puščamo ob strani). Kopernik, ki si je nadel »oblačilo filozofa«, razume gibanje Zemlje in negibnost Sonca kot hipotezo prvega reda – in drugače tudi ne more. Pri vprašanju gibanja/mirovanja Zemlje ali Sonca gre namreč za zaprto »dilemo«, ki jo tvorita dve trditvi, od katerih je ena nujno resnična, druga pa nujno napačna: Zemlja se giblje ali pa ne; Sonce je v središču gibanj nebesnih teles ali pa ni. Tu ni več različnih možnih odgovorov, ki so lahko vsi enako resnični ali napačni. Ker gre za »dilemo«, ki jo tvorita protislovni trditvi, je ena od teh nujno resnična. V tem primeru pa je nemogoče reči, tako kot bi želel Bellarmin, da je mogoče, da »ni niti tako niti drugače«. Rečeno drugače, mogoče je dokazati ali eno ali drugo trditev, nikakor pa ne obeh (ali nobene). »Dilema« zahteva, da je ena od dveh trditev dokazljiva in rerum natura in ne zgolj kot ena od možnih, a fiktivnih hipotez. To pomeni, da za Galileja gibanje Zemlje in mirovanje Sonca v središču vesolja povsem upravičeno ne more biti zgolj matematična hipoteza, ki »pomaga pomorščakom pri navigaciji«, de facto pa ni resnična, temveč je to hipoteza, ki podaja systema mundi.

Nujnost »realističnega« in ne »instrumentalističnega« epistemološkega dometa »nove hipoteze« pa seveda odpira tudi vprašanje, ali je mogoče pokazati, da je »nova hipoteza« z realističnimi pretenzijami tudi dejanska realnost. Za Galileja nedvomno je, saj se »opazovani pojavi, ki nam jih razkrivajo vid in čuti v gibanju in razporeditvi zvezd« mnogo bolje skladajo z »novo« kot s staro »hipotezo«. Ali je Galilej leta 1615, ko je pisal Considerazioni, ali leta 1632, ko je izdal Dialog o dveh velikih sistemih sveta, ptolemajskem in kopernikanskem, verjel, da njegova teleskopska odkritja ter bibavica že predstavljajo formalno zadosten dokaz heliocentrizma – in ali je sploh menil, da ga je mogoče podati – pa je že drugo vprašanje.

Kako je Galilejo leta 1610 ukinil nebo - Sašo Dolenc

Kako je Galilejo leta 1610 ukinil neboGalilejeva knjiga Siderius Nuncius je verjetno najbolj dramatična znanstvena knjiga, ki so jo kdajkoli natisnili. V njej je Galileo Galilei leta 1610 predstavil nenavadne nove pojave na nebu, ki jih je odkril s pomočjo skrivnostnega novega znanstvenega inštrumenta, ki zna približati oddaljene predmete.

Igrača, ki sproži revolucijo v astronomiji

Galileo je prvič slišal govorice o odkritju teleskopa julija leta 1609, ko je obiskal Benetke. Novica je prispela do Italije dokaj počasi, saj je Hans Lippershey, nizozemski brusilec leč, menda po naključju, ko je opazoval dva otroka, ki sta se igrala z lečami v njegovi brusilnici, že prejšnjo jesen odkril teleskopski učinek, do katerega pride, če pogledamo zaporedno skozi dve leči. Odkritje je poimenoval »kijker« (opazovalec v nizozemščini) in ga poskušal patentirati, a so mu leta 1608 patent zavrnili z obrazložitvijo, da takšno odkritje ne more ostati tajno. Tako so že spomladi leta 1609 preproste daljnoglede s trikratno povečavo prodajali po Parizu kot igrače.

Ko je Galileo izvedel za odkritje, je za mnenje o inštrumentu vprašal svojega starega prijatelja Paola Sarpija in presenečen ugotovil, da ima Sarpi informacije o teleskopu že nekaj mesecev in da se je o odkritju celo dopisoval z uglednim Francozom iz Pariza, ki je bil nekoč Galilejev učenec. Vendar Sarpi novice zaradi spleta okoliščin ni uspel takoj prenesti Galileju, saj je bil kot visok uradnik v Benetkah zelo zaposlen. Galileju je bilo nemudoma jasno, kako pomembna tehnična iznajdba je teleskop. Še posebej, če bi ga Benečani uporabljali v vojaške in trgovske namene, saj je bilo zanje ključno, da so na obzorju čim prej opazili prihajajoče ladjevje. Takoj je začutil, da bi lahko s pomočjo teleskopa tako strokovno kot tudi finančno veliko pridobil.

A je bilo že skoraj prepozno. V začetku avgusta 1609 je izvedel, da je v Padovo prispel Nizozemec in s seboj prinesel novi optični inštrument. Galileo je odhitel iz Benetk nazaj v Padovo, a se je z Nizozemcem ravno zgrešil, saj je ta med tem odšel naprej v Benetke, da bi inštrument prodal dožu. Galileo je zgrožen, da se mu bo izmuznila velika priložnost, besno poprijel za delo in poskušal čim prej sestaviti svoj lastni teleskop. O iznajdbi ni vedel nič drugega kot to, da inštrument sestavljata dve leči in tulec, ki ju povezuje. V samo nekaj dnevih mu je uspelo sestaviti boljši teleskop, kot ga je imel takrat kdorkoli drug na svetu. 4. avgusta je poslal Sarpiju v Benetke kodirano sporočilo, da mu je uspelo. Sarpi je nato kot visoki svetovalec beneškega senata poskrbel, da so Nizozemčevo avdienco pri dožu malo odložili, tako da je Galileo lahko zgradil lep teleskop v usnjenem ovitku z desetkratno povečavo in ga že pred koncem avgusta prinesel v Benetke. Teleskop – Galileo je inštrument imenoval perspicillum – je predstavil pred senatom in takoj je postal senzacija. Kot zviti politik in izkušeni dvorjan je teleskop poklonil dožu, ta pa mu je v zahvalo ponudil mesto rednega profesorje na univerzi v Pisi in mu podvojil letno plačo na 1000 florintov, kar pa je bilo še zmeraj polovico manj, kot je recimo zaslužil profesor filozofije Cesare Cremonini.

Galileo je službo z veseljem sprejel, čeprav je povišica veljala šele za naslednje koledarsko leto. Vendar mu profesorska služba ni preveč dišala, ker so ga predavanja preveč omejevala pri njegovem raziskovalnem delu. Zato se je odpravil še v Firence, da bi teleskop predstavil tudi tamkajšnjemu vladarju Cosimu II., pa tudi v upanju, da mu bodo tam ponudili še kako boljšo službo. Decembra 1609 je imel že teleskop z dvajsetkratno povečavo. (Enega od teh teleskopov – izdelal naj bi jih vsaj devet – je poslal v Nemčijo Johannesu Keplerju, da bi ta lahko kot ugledni astronom potrdil Galilejeva odkritja na nebu.) V začetku leta 1610 je s svojim najnovejšim modelom prišel do prelomnih odkritij na nebu. Vsa odkritja je natančno popisal in jih hitro objavil v kratki knjižici z naslovom Sidereus Nuncius, ki jo je, za razliko od drugih, ki jih je napisal v italijanščini, objavil v latinščini.

Ambasador neba

V prvi izdaji so natisnili 500 izvodov knjige in jo takoj razprodali. Naročila po novih izvodih so prihajala iz vseh koncev Evrope. Galileo je čez noč postal najslavnejši astronom. Julija 1610, štiri mesece po izidu knjige, je dobil službo dvornega matematika in filozofa na toskanskem dvoru, hkrati pa je postal še predstojnik oddelka za matematiko na Univerzi v Pisi, pri čemer mu ni bilo treba predavati. Knjigo so le nekaj let po izidu jezuiti prevedli celo v kitajščino.

Knjiga je bila zelo dobro sprejeta, le s samim naslovom so bili nesporazumi. Ali naj se latinska beseda nuncius prevaja kot sporočilo ali kot prenašalec sporočila, sel, glasnik? Med pisanjem knjige je Galilej o njej govoril kot o avviso astronomico (astronomsko sporočilo) in to je bil verjetno tudi delovni naslov. Dovoljenje za natis je dobil za naslov Astronomska naznanitev astrologom – pri čemer je bil pomen besede astrolog takrat enak besedi astronom. Vendar je naslov nuncius večina prevajalcev razumela kot glasnik. Menda so se celo Galilejevi učenci oprijeli naslova zvezdni glasnik, čemur Galileo ni ugovarjal. Teža se je pojavila kasneje, ko je imel Galilej probleme z inkvizicijo in so mu očitali, da se je postavil za ambasadorja neba (kot je nuncij ambasador Vatikana v posamezni državi).

Na naslovnici je bilo natisnjeno naslednje besedilo: »Zvezdno sporočilo razkriva veličastne, nenavadne in presenetljive prizore, jih odpira pogledu vsem ljudem, še posebej filozofom in astronomom; kot jih je opazoval Galileo Galilei, gospod iz Firenc, profesor matematike na Univerzi v Padovi, s pomočjo daljnogleda, ki ga je pred kratkim iznašel, na površju Lune, med neštetimi zvezdami stalnicami, v nebulah in še posebej štiri planete, ki hitro krožijo okoli Jupitra na različnih razdaljah in periodah; in jih ni poznal še nihče, dokler jih ni avtor pred kratkim opazil in jih poimenoval Medičejske zvezde. Benetke, 1610.«

Knjiga se začne zelo pompozno: »Veličastne so stvari, ki jih opisujem v tej kratki razpravi […]. Veličastne pravim zaradi odličnosti samega predmeta, zaradi povsem nepričakovanih in nenavadnih lastnosti teh stvari in končno tudi zaradi inštrumenta, s pomočjo katerega so bile razkrite našim čutom.«

Ko zaključi z uvodom, nadaljuje s podatki o samem teleskopu: kako ga je odkril in izpopolnil, kako deluje … »Naj za sedaj zadostuje, da smo se zgolj malenkostno dotaknili teh zadev […], celotno teorijo tega inštrumenta pa bomo razložili ob kaki drugi priložnosti.«

Geometrija svetlobe in sence

Nato se loti vsebine opazovanj: »Naj zdaj poročamo o opazovanjih, ki smo jih opravili zadnja dva meseca […], najprej se posvetimo površju Lune.« Površje Lune razdeli na temen in svetel del, nato se posveti lisam. Pravi, da so velike lise na površju Lune že dolgo znane, poleg teh pa so povsod posejane še male lise, ki pa jih pred njim ni videl še nihče. Prav z opazovanjem teh lis je prišel do ugotovitve, da površje Lune »ni gladko, pravilno in natančno sferično, kot je bilo prepričano veliko število učenjakov, ampak je neravno, nagubano […], podobno kot gorske verige in globoke doline na Zemlji.«

Kako sklepa Galilej na nazobčanost Lunine površine? Argument temelji na geometriji svetlobe in sence. Galilej privzame, da potujejo sončni žarki naravnost tudi na površju Lune in da mečejo sence povsem enako na Luni kot na Zemlji. Če bi bila Luna popolna sfera, bi bila meja, ki loči temno in svetlo območje Lune, povsem ravna. Vendar ni! Na temnem delu opazi veliko svetlih pik in jih pojasni kot vrhove gora na Luni, ki jih je Sonce že osvetlilo, njihovega vznožja pa še ne. »Prav tako kot se sence na Zemlji krajšajo, ko se Sonce dvigne višje na nebo, tako tudi te pike na Luni izgubljajo temnost ali svetlost, ko se osvetlitev premakne.«

S pomočjo geometrijskih razmerij in opazovanja senc na meji med svetlim in temnim delom Lune je Galileju uspelo tudi zelo dobro oceniti višino gora na Luni. Razdaljo osvetljenih vrhov od meje sence je ocenil na 1/20 premera Lune. Iz tega podatka je po Pitagorovem izreku izračunal višino gora in jo ocenil na več kot 6 km. Nadalje pravi, da to bistveno presega višino gora na Zemlji, ki po njegovem ne presegajo enega kilometra – kar morda res velja za gričke okoli Firenc.

Ugotovil je tudi, da mu zvezd ne uspe povečati na enak način, kot si je približal Luno. Tudi skozi teleskop so zvezde še vedno samo točke, vendar bolj svetle. Skozi teleskop je videl tudi veliko več zvezd kot zgolj s prostim očesom. Spoznal je tudi, da »galaksija ni nič drugega kot skupek zvezd, ki se zberejo v gručo.«

Nekje do polovice knjige zaključi z opisovanjem Lune, zvezd stalnic in Rimske ceste ter se loti obravnave »štirih planetov, ki jih ni od stvarjenja sveta do našega časa še nihče videl.« Pravi, da jih je sistematično opazoval zadnja dva meseca. Zapiske je predstavil kot napeto zgodbo: »Sedmega dne januarja v sedanjem letu 1610, ob prvi uri noči, ko sem skozi teleskop opazoval nebo, se mi je na ogled postavil Jupiter […]. Opazil sem, da so ob planetu tri zvezdice, majhne, a zelo svetle. Čeprav sem jih imel za zvezde stalnice, me je presenetilo, da ležijo v ravni črti vzporedno z ekliptiko in da so lepše kot druge zveze enake velikosti. […]. K opazovanju sem se spet vrnil 8. januarja in našel povsem drugačno razporeditev. Vse tri zvezdice so bile sedaj na zahodni strani Jupitra. To me je presenetilo, saj bi se Jupiter po izračunih astronomov moral gibati zahodno in ne vzhodno po nebu glede na zvezde stalnice. Opazovanja sem želel nadaljevati naslednjo noč, a je bilo nebo povsod prekrito z oblaki. […]. Enajstega januarja sem opazil, da je ena od zvezd skoraj dvakrat večja od druge, čeprav sta bili prejšnjo noč približno enaki. […]. Tako sem onstran dvoma določil, da obstajajo na nebu tri zvezdice, ki krožijo okoli Jupitra, tako kot Merkur in Venera krožita okoli Sonca. […]. 14. januarja sem prvič opazil štiri zvezdice.«

Tista čudna pegavost

Kaj je v Galilejevi prelomni knjigi najpomembnejše za zgodovino znanosti? V prvi vrsti je za celotno knjigo značilno, da opazovanja s teleskopom interpretira s pomočjo geometrije svetlobe in sence. Skoraj vsi argumenti temeljijo na geometrijskih razmerjih navideznih geometrijskih likov, ki jih tvorijo sence. To je najbolj očitno pri obravnavi Lune, saj Galileo ni bil edini, ki je v tistem času s teleskopom opazoval nebo.

Angleški astronom Thomas Harriot je istega leta prav tako opazoval Luno s teleskopom. Ohranili so se njegovi zapiski in skice, tako da jih lahko primerjamo z Galilejevimi. Harriot je lise na Lunini površini poimenoval »tista čudna pegavost.« Med papirji Thomasa Harriota je tudi skica, na kateri je označil mejo med temnimi in osvetljenimi deli Lune. Toda Harriot ni nič pripomnil o tem, zakaj ta meja ni gladka krivulja, ki bi jo pričakovali na popolni sferi, ampak nazobčana črta. Harriot je sicer videl isto kot Galilej, ampak svojih čutnih vtisov ni interpretiral s pomočjo geometrije svetlobe in sence. Zanimivo pa je, da so se Harriotove skice Lune povsem spremenile potem, ko je prebral Galilejevo knjigo. Junija 1610 je kar naenkrat na Lunini površini zagledal gore, doline in kraterje.

Prav Harriotov način preučevanja nam lepo kaže, da zgolj natančnejša opazovanja niso dovolj za prelomna odkritja. Bistvo Galilejeve knjige niso samo novi čutni vtisi, ki jih je lahko zaznal s pomočjo teleskopa, ampak geometrijsko-mehanska razlaga teh čutnih vtisov. Razumeti pojav je pomenilo za Galileja isto kot najti geometrijsko-mehanski model zanj, ga geometrijsko pojasniti. Videli smo nekaj lepih primerov: svetle in temne pike na Lunini površini in begajoče zvezdice okoli Jupitra. Vse te pojave bi se dalo preučevati tudi na povsem drugačen način, v drugačnem pojmovnem okviru, in to je tisto, kar je prelomno pri Galileju. Prav zaradi spremembe interpretacijskega okvirja, v katerem poteka naravoslovna razlaga, velja danes Galileo Galilei za enega do najpomembnejših »očetov« sodobne znanosti.

Znanost in možnost izbire - Griša Močnik