«Листи про сонячні плями» () — брошура, написана Галілео Галілеєм 1612 року й опублікована в Римі Академією дей-Лінчей 1613 року. У ній Галілей виклав свої нещодавні спостереження темних плям на поверхні Сонця. Його спостереження зіграли значну роль у підриві традиційних арістотелівських уявлень про бездоганне й нерухоме СонцеA. Bowdoin Van Riper, Science in Popular Culture: A Reference Guide, Greenwood Publishing Group, 2002 p.111. «Листи про сонячні плями» були продовженням «Зоряного вісника», першої праці Галілея, де він публічно підтримав систему Коперника.
Попередні спостереження сонячних плям Галілей був не першим, хто спостерігав сонячні плями. Найдавніша ймовірна згадка про них міститься в давньокитайській «Книзі змін», а найраніше зафіксоване спостереження також походить із Китаю і датується 364 р. до н. е.Stefan Hughes, Catchers of the Light: The Forgotten Lives of the Men and Women Who First Photographed the Heavens, ArtDeCiel Publishing, 2012 p.317 Приблизно в той самий час першу європейську згадку про сонячні плями залишив Теофраст. У повідомленнях ісламськихJ.M. Vaquero, M. Vázquez, The Sun Recorded Through History, Springer Science & Business Media, 2009 p.75 accessed 29 July 2017. та європейських астрономів сонячні плями згадані на початку IX століттяArnab Rai Choudhuri, Nature's Third Cycle: A Story of Sunspots, OUP, 2015 p.7. Плями, що з'явилися 1129 року, зафіксували й Аверроес, і Джон Вустерський, чиї є найдавнішими з тих, що збереглися. Йоганн Кеплер спостерігав сонячну пляму 1607 року, але, як і деякі його попередники, вважав, що бачить проходження Меркурія по диску Сонця. Сонячну активність у грудні 1610 року вперше спостерігали за допомогою щойно винайденого телескопа — це зробив Томас Герріот, який замалював побачене, але не опублікував своїх спостережень. 1611 року Йоганн Фабріціус також побачив сонячні плями й опублікував брошуру «Про плями, спостережені на Сонці» (), про яку Галілей не знав, коли писав свої «Листи про сонячні плями»,
Критичний діалог з Шайнером
Коли єзуїт Христоф Шайнер уперше спостеріг сонячні плями в березні 1611 року, він не надав їм значення, аж поки знову не побачив їх у жовтні. Тоді під псевдонімом «Апеллес, що ховається за картиною» () він виклав їх опис і свої висновки у трьох листах до Аугсбургського банкіра та вченого . Шайнер прагнув зберегти анонімність, щоб не втягувати орден єзуїтів і Церкву загалом у наукові суперечки. Вельзер надрукував листи у власній друкарні, розіслав їх астрономам по всій Європі та запросив дати відгукиMario Biagioli, Galileo's Instruments of Credit: Telescopes, Images, Secrecy, University of Chicago Press, 2007 p.174Dennis Danielson, Paradise Lost and the Cosmological Revolution, Cambridge University Press, 2014 p.140. Саме це запрошення спонукало Галілея відповісти двома листами, у яких він доводив, що сонячні плями — це не супутники, як стверджував Шайнер («Апеллес»), а утворення на поверхні Сонця або безпосередньо над нею.
Тим часом Шайнер надіслав Вельзеру ще два листи з цього питання, і, ознайомившись із першим листом Галілея, відповів шостим листом. У цих пізніших листах тон відрізнявся від перших трьох: вони натякали, що Галілей нібито привласнює собі відкриття фаз Венери, тоді як пріоритет цього відкриття належав іншим. Також Шайнер припускав, що Галілей скопіював його геліоскоп, щоб проводити власні дослідженняJohn Michael Lewis, Galileo in France: French Reactions to the Theories and Trial of Galileo, Peter Lang, 2006 pp. 33–4.
Опублікувавши перші три листи Шайнера під назвою «Три листи про сонячні плями» (), Вельзер 1612 року видав і наступні три — під заголовком «Докладніше дослідження про сонячні плями та зорі, що обертаються навколо Юпітера» (). Прочитавши їх, Галілей відповів третім листом, значно гострішим і полемічнішим за попередні. Вельзер відмовився друкувати цей лист, можливо через саркастичний тон щодо «Апеллеса», хоча офіційною причиною, яку він назвав Галілеєві, була надмірна вартість виготовлення всіх ілюстрацій, яких той вимагавJ. L. Heilbron, Galileo, Oxford University Press, 2012 p. 191.
Цензура з боку Інквізиції Публікація «Листів про сонячні плями» стала для Академії дей-Лінчей значним фінансовим та інтелектуальним проєктом і була лише четвертою книжкою, яку вона вирішила видати. Федеріко Чезі оплатив видання власним коштом і прагнув так обережно представити нові сміливі ідеї, щоб уникнути образ тих, хто міг сприйняти їх як проблематичні. Це відповідало задуму Академії як осередку поширення новаторських наукових концепцій, оприлюднюваних за погодженням із церковною владою. Чезі намагався переконати Галілея уникати різкого чи полемічного тону, щоб не загострювати відносин з єзуїтами (що за псевдонімом «Апеллес» стоїть Шайнер, уже підозрювали)John Michael Lewis, Galileo in France: French Reactions to the Theories and Trial of Galileo, Peter Lang, 2006 pp.34. Однак, прочитавши пізніші листи Шайнера з натяками на недоброчесність, Галілей поради не послухав. У надрукованій версії «Листів про сонячні плями» з'явилася передмова Анджело де Філіса, яка беззастережно стверджувала першість Галілея у відкритті сонячних плям. Текст подали на розгляд цензури до , щоб отримати дозвіл на друк. Цензорами призначили Чезаре Фіделіса, Луїджі Істеллу, Томмазо Паллавічіні та Антоніо Буччі.
Підготовка книжки до друку стала спільною справою цензорів, Галілея, Чезі та інших осіб, які редагували текст, доки він не став прийнятним для Інквізиції. Цензори добре знали провідних діячів Академії. Антоніо Буччі, наприклад, був лікарем і раніше розглядав праці Джамбатісти делла Порти, також видані Чезі. У випадку з «Листами про сонячні плями» його підтримка, ймовірно, допомогла запобігти блокуванню публікації впливовими домініканцями зі Священного палацу. У своїх зауваженнях Буччі схвально відгукувався про працю Галілея, з якою був добре обізнаний, оскільки його раніше запрошували до обговорення цієї теми в Академії ще до подання рукопису на цензуру.
Цензори наполягли, щоб Галілей вилучив із тексту всі посилання на Святе Письмо та твердження про божественне натхнення. Спочатку брошура мала відкриватися цитатою з Мт. 11:12: «Царство Небесне здобува́ється силою, і ті, хто вживає зусилля, хапають його». Цензори зауважили, що це можна витлумачити як прагнення астрономів «завоювати» богослов'я. Тому фразу замінили на: «Уже людські уми штурмують небеса, і найсміливіші їх підкорюють». Далі з тексту вилучили твердження Галілея, що «божественна доброта» спонукала його підтримати систему Коперника, замінивши його на нейтральніше «сприятливі вітри». Галілей називав ідею незмінності небес «помилковою та такою, що суперечить безсумнівній істині Писання»; цензори, як і в інших випадках згадування Писання, вимагали вилучити й це формулювання. Галілей прагнув показати, що його відкриття узгоджуються зі Святим Письмом і мають божественне натхнення, цензори ж намагалися тримати нові й незвичні ідеї на безпечній відстані від основ віриWilliam R. Shea & Mariano Artigas, Galileo in Rome, OUP 2003 pp.49–50. Після внесення цих змін Галілей отримав дозвіл на друкThomas F.Mayer, The Roman Inquisition: Trying Galileo, University of Pennsylvania Press, 2015 p.7.
Половина накладу у 1400 примірників «Листів про сонячні плями» містила як листи «Апеллеса» та ілюстрації Шайнера, так і відповіді Галілея. Інша половина включала лише текст Галілея. Загальна вартість видання становила 258,70 скудо, з яких 44 скудо припадали на ілюстрації та таблиці, а 6 скудо — на гравіювання фронтиспісу.
Перший лист Галілея — 4 травня 1612 року Галілей повідомляє, що спостерігав сонячні плями протягом 18 місяців. Його головні висновки полягали в тому, що сонячні плями реальні, а не просто оптична ілюзіяWilliam R. Shea & Mark Davie, Selected Writings, Galileo, OUP 2012 p.32, і що вони перебувають у русі, рівномірно переміщуючись диском Сонця. Галілей стверджував, що Сонце є досконалою сферою і обертається навколо своєї осі, переносячи ці плями, доки вони не зникають з поля зору на його лімбі.
Погляд Шайнера на плями як на супутники спонукав Галілея згадати про фази Венери та пояснити, як вони підтримують геліоцентричну системуWilliam R. Shea & Mark Davie, Selected Writings, Galileo, OUP 2012 p.36. Галілей доводить, що сонячні плями не є постійними й не мають регулярної схеми руху, якої слід було б очікувати, якби вони були небесними тілами — вони зовсім не схожі на супутники Юпітера, які він сам відкрив і описав у «Зоряному віснику». «Сонце, обертаючись навколо своєї осі, переносить їх, не обов'язково показуючи нам ті самі плями, у тому самому порядку чи з тією самою формою»William R. Shea & Mark Davie, Selected Writings, Galileo, OUP 2012 p.38. Він відзначив подібність між сонячними плямами та хмарами над Землею, але не стверджував, що вони складаються з тієї самої речовини. Його зауваження до «Апеллеса» (псевдонім Шайнера) було таким:
Значну частину першого листа Галілей присвячує демонстрації слабких місць у доводах Шайнера — суперечностей, хибних аналогій та малоймовірних висновків із проведених спостережень.
Відповідь на пункти першого листа Апеллеса Апеллес стверджує, що сонячні плями рухаються зі сходу на захід, тоді як слід було б сказати — із заходу на схід. Насправді йдеться не про розбіжність щодо напряму руху, а про нагадування щодо астрономічних конвенцій опису. З погляду земного спостерігача плями рухаються зі сходу на захід, однак астрономи описують небесний рух від «найвищої» (тобто найдальшої від Землі) точки їхніх циклів. Апеллес не довів переконливо, що плями не можуть міститися на поверхні Сонця, адже він лише стверджує, що через яскравість світило не може мати темних ділянок. Апеллес помиляється, стверджуючи, що сонячні плями значно темніші за темні ділянки на Місяці; насправді вони не такі темні, як зона безпосередньо навколо Сонця, яку воно найсильніше освітлює, а ця зона настільки яскрава, що Місяць був би невидимим, якби ми намагалися спостерігати його в такому положенні.
Відповідь на пункти другого листа Апеллеса Апеллес обговорює проходження Венери перед диском Сонця, але помиляється щодо розміру планети відносно Сонця; Венера настільки менша, ніж припускає Апеллес, що спостерігачі могли й не помітити її проходження, отже відсутність певного спостереження проходження нічого не доводить. (Шайнер стверджував, що оскільки проходження Венери було передбачене, але його не побачили, це означає, що Венера пройшла позаду Сонця, що, своєю чергою, підтримує погляд Тихо Браге про те, що Венера, як і всі планети, окрім Місяця, обертається навколо Сонця).
Відповідь на пункти третього листа Апеллеса
Апеллес повідомляє, що сонячні плями проходять через диск Сонця приблизно за п'ятнадцять днів і що він ніколи не бачив, щоб ті самі плями знову з'являлися на східному краю диска Сонця через п'ятнадцять днів після їх зникнення на західному краї. З цього він робить висновок, що вони не можуть бути утвореннями, які поверхня Сонця переносить унаслідок його регулярного обертання. Галілей відповідає, що такий висновок був би можливий лише за умови, якби Апеллес довів, що плями є твердими тілами; натомість спостерігачам очевидно, що під час руху по диску Сонця вони змінюють свою форму. Отже, Апеллес не довів, що плями не можуть перебувати на поверхні Сонця. Аргументація Апеллеса є непослідовною. Пояснюючи, чому він не спостерігав проходження Венери, він доходить висновку, що Венера мала перебувати позаду Сонця (що було можливим у моделі Всесвіту Тихо Браге, але неможливим у птолемеївській системі); однак, розглядаючи пізніше явище паралаксу, він стверджує, що Венера демонструє лише малий паралакс (що вимагалося в системі Птолемея, але було неможливим у моделі Браге).