Школьная энциклопедия. Галилео галилей - биография Третий труд галилея диаграмма
Чтобы подробно рассказать обо всем, чем обогатил науку итальянский ученый Галилео Галилей. Он проявил себя и в математике, и в астрономии, и в механике, и , и в .
Астрономия
Главная заслуга Г.Галилея перед астрономией заключается даже не в его открытиях, а в том, что он дал этой науке рабочий инструмент – телескоп. Некоторые историки (в частности, Н.Будур) называют Г.Галилея плагиатором, присвоившим изобретение голландца И.Липпершнея. Обвинение несправедливо: о голландской «волшебной трубе» Г.Галилей знал только из венецианского посланника, который не сообщал о конструкции прибора.
Г.Галилей сам догадался об устройстве трубы и сконструировал ее. Кроме того, труба И.Липпершнея давала трехкратное увеличение, для астрономических наблюдений этого было недостаточно. Г.Галилей сумел добиться увеличения в 34,6 раза. С таким телескопом можно было наблюдать небесные тела.
С помощью своего изобретения астроном увидел на Солнце и по их движению догадался, что Солнце вращается. Он наблюдал фазы Венеры, увидел горы на Луне и их тени, по которым рассчитал высоту гор.
Труба Г.Галилея позволила увидеть и четыре самых больших спутника Юпитера. Г.Галилей назвал их Медичийскими звездами в честь своего покровителя Фердинанда Медичи, герцога Тосканского. Впоследствии им дали другие названия: Каллисто, Ганимед, Ио и Европа. Значение этого открытия для эпохи Г.Галилея трудно переоценить. Шла борьба между сторонниками геоцентризма и гелиоцентризма. Открытие небесных тел, вращающихся не вокруг Земли, а вокруг другого объекта, было серьезным аргументом в пользу теории Н.Коперника.
Другие науки
Физика в современном понимании начинается с трудов Г.Галилея. Он является основателем научного метода, сочетающего эксперимент и его рациональное осмысление.
Именно так он изучал, например, свободное падение тел. Исследователь обнаружил, что вес тела не влияет на его свободное падение. Наряду с законами свободного падения он открыл движения тела по наклонной плоскости, инерции, постоянного периода колебаний, сложения движений. Многие идеи Г.Галилея были впоследствии развиты И.Ньютоном.
В математике ученый внес значительный вклад в развитие теории вероятностей, а также заложил основы теории множеств, сформулировав «парадокс Галилея»: натуральных чисел столько же, сколько их квадратов, хотя большая часть чисел не является квадратами.
Изобретения
Телескоп – не единственный прибор, сконструированный Г.Галилеем.
Этот ученый создал первый термометр, правда, лишенный шкалы, а также гидростатические весы. Пропорциональный циркуль, изобретенный Г.Галилеем, до сих пор используется в чертежном деле. Сконструировал Г.Галилей и микроскоп. Большого увеличения он не давал, но для изучения насекомых подходил.
Влияние, оказанное открытиями Г.Галилея на дальнейшее развитие науки, было поистине судьбоносным. И прав был А.Эйнштейн, назвав Г.Галилея «отцом современной науки».
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Жизнь Галилео Галилея
Галилей родился в 1564 году в итальянском городе Пиза, в семье родовитого, но обедневшего дворянина Винченцо Галилея, видного теоретика музыки и лютниста. Полное имя Галилео Галилея: Галилео ди Винченцо Бонайути де Галилей.
О детстве Галилея известно немного. С ранних лет мальчика влекло к искусству; через всю жизнь он пронёс любовь к музыке и рисованию, которыми владел в совершенстве. В зрелые годы лучшие художники Флоренции - Чиголи, Бронзино и др. - советовались с ним в вопросах перспективы и композиции; Чиголи даже утверждал, что именно Галилею он обязан своей славой. По сочинениям Галилея можно сделать также вывод о наличии у него замечательного литературного таланта.
Начальное образование Галилей получил в расположенном неподалёку монастыре Валломброза. Мальчик очень любил учиться и стал одним из лучших учеников в классе. Он взвешивал возможность стать священником, но отец был против.
В 1581 году 17-летний Галилей по настоянию отца поступил в Пизанский университет изучать медицину. В университете Галилей посещал также лекции по геометрии (ранее он с математикой был совершенно не знаком) и настолько увлёкся этой наукой, что отец стал опасаться, как бы это не помешало изучению медицины.http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0% 93% D0% B0% D0% BB % D0% B8% D0% BB % D0% B5% D0% B9 - cite_note-P1-2
Галилей пробыл студентом неполных три года, за это время он успел основательно ознакомиться с сочинениями античных философов и математиков и заработал среди преподавателей репутацию неукротимого спорщика. Уже тогда он считал себя вправе иметь собственное мнение по всем научным вопросам, не считаясь с традиционными авторитетами. В эти годы он познакомился с теорией Коперника. Астрономические проблемы тогда живо обсуждались, особенно в связи с только что проведённой календарной реформой. В связи с ухудшившимся финансовым положением отца в 1585 году Галилей возвращается во Флоренцию.
В 1589 году Галилей вернулся в Пизанский университет, теперь уже профессором математики. Там он начал проводить самостоятельные исследования по механике и математике. В 1590 году Галилей написал трактат «О движении».
В 1592 году Галилей получил место в престижном и богатом Падуанском университете (Венецианская республика), где преподавал астрономию, механику и математику. Годы пребывания в Падуе - наиболее плодотворный период научной деятельности Галилея. Вскоре он стал самым знаменитым профессором этого города. В эти годы он написал трактат «Механика», который вызвал некоторый интерес и был переиздан во французском переводе.
Поводом к новому этапу в научных исследованиях Галилея послужило появление в 1604 году новой звезды, называемой сейчас сверхновой Кеплера. Это пробуждает всеобщий интерес к астрономии, и Галилей выступает с циклом частных лекций. Узнав об изобретении в Голландии зрительной трубы, Галилей в 1609 году конструирует собственноручно первый телескоп и направляет его в небо. Свои первые открытия с телескопом Галилей описал в сочинении «Звёздный вестник», изданном во Флоренции в 1610 году. Книга имела сенсационный успех по всей Европе, даже коронованные особы спешили заказать себе телескоп. Наступает всеобщее признание Галилео Галилея.
В 1610 году Галилей переезжает во Флоренцию. В этот период он работает при дворе герцога Козимо II Медичи, обучая сыновей тосканского герцога. Формально он также зачислен профессором Пизанского университета, но освобождён от утомительной обязанности чтения лекций.
Галилей продолжает научные исследования. Свои достижения учёный зачастую излагал в задиристо-полемическом стиле, чем нажил немало новых врагов (в частности, среди иезуитов).
Рост влияния Галилея, независимость его мышления и резкая оппозиционность по отношению к учению Аристотеля способствовали формированию агрессивного кружка его противников, состоящего из профессоров-перипатетиков и некоторых церковных деятелей. Особенно возмущали недоброжелателей Галилея его пропаганда гелиоцентрической системы мира, поскольку, по их мнению, вращение Земли противоречило текстам Псалмов.
В 1613 году Галилей выпустил книгу «Письма о солнечных пятнах», в которой открыто высказался в пользу системы Коперника. 25 февраля 1615 года римская инквизиция начала первое дело против Галилея по обвинению в ереси. Она поясняет, что церковь не возражает против трактовки коперниканства как удобного математического приёма, но принятие его как реальности означало бы признание того, что прежнее, традиционное толкование библейского текста было ошибочным. А это, в свою очередь, пошатнёт авторитет церкви. 5 марта 1616 года Рим официально определяет гелиоцентризм как опасную ересь. Книга Коперника была включена в Индекс запрещённых книг «до её исправления».
В начале 1632 года книга «Диалог о двух главнейших системах мира - птолемеевой и коперниковой» вышла в свет. Книга написана в форме диалога между тремя любителями науки: коперниканцем Сальвиати, нейтральным участником Сагредо и Симпличио, приверженцем Аристотеля и Птолемея. Хотя в книге нет авторских выводов, сила аргументов в пользу системы Коперника говорит сама за себя. Немаловажно также, что книга написана не на учёной латыни, а на итальянском языке. Галилей надеялся, что Папа отнесётся к его уловке так же снисходительно, однако просчитался. В довершение всего он сам безрассудно рассылает 30 экземпляров своей книги влиятельным духовным лицам в Риме. Впоследствии, Галилей был осуждён к тюремному заключению на срок, который установит Папа. Его объявили не еретиком, а «сильно заподозренным в ереси»; такая формулировка также была тяжким обвинением, однако спасала от костра. Папа не стал долго держать Галилея в тюрьме. Ему было разрешено отправиться на родину, и он поселился в Арчетри. Галилей провёл остаток жизни под домашним арестом и под постоянным надзором инквизиции.
2. Научные достижения
2.1 Механика
Физика и механика в те годы изучались по сочинениям Аристотеля, которые содержали метафизические рассуждения о «первопричинах» природных процессов. В частности, Аристотель утверждал:
· Скорость падения пропорциональна весу тела.
· Движение происходит, пока действует «побудительная причина» (сила), и в отсутствие силы прекращается.
Находясь в Падуанском университете, Галилей изучал инерцию и свободное падение тел. В частности, он заметил, что ускорение свободного падения не зависит от веса тела, таким образом опровергнув первое утверждение Аристотеля.
В своих книгах Галилей сформулировал правильные законы падения: скорость нарастает пропорционально времени, а путь - пропорционально квадрату времени. В соответствии со своим научным методом он тут же привёл опытные данные, подтверждающие открытые им законы. Более того, Галилей рассмотрел и обобщённую задачу: исследовать поведение падающего тела с ненулевой горизонтальной начальной скоростью. Он совершенно правильно предположил, что полёт такого тела будет представлять собой суперпозицию (наложение) двух «простых движений»: равномерного горизонтального движения по инерции и равноускоренного вертикального падения. Галилей доказал, что указанное, а также любое брошенное под углом к горизонту тело летит по параболе. В истории науки это первая решённая задача динамики. В заключение исследования Галилей доказал, что максимальная дальность полёта брошенного тела достигается для угла броска 45° (ранее это предположение высказал Тарталья, который, однако, не смог его строго обосновать). На основе своей модели Галилей (ещё в Венеции) составил первые артиллерийские таблицы.
Галилей опроверг и второй из приведённых законов Аристотеля, сформулировав первый закон механики (закон инерции): при отсутствии внешних сил тело либо покоится, либо равномерно движется. То, что мы называем инерцией, Галилей поэтически назвал «неистребимо запечатлённое движение». Правда, он допускал свободное движение не только по прямой, но и по окружности.
Галилей является одним из основоположников принципа относительности в классической механике, который также был позже назван в его честь. В «Диалоге о двух системах мира» Галилей сформулировал принцип относительности следующим образом:, Для предметов, захваченных равномерным движением, это последнее как бы не существует и проявляет своё действие только на вещах, не принимающих в нём участия».
Эти открытия Галилея, кроме всего прочего, позволили ему опровергнуть многие доводы противников гелиоцентрической системы мира, утверждавших, что вращение Земли заметно сказалось бы на явлениях, происходящих на её поверхности. Например, по мнению геоцентристов, поверхность вращающейся Земли за время падения любого тела уходила бы из-под этого тела, смещаясь на десятки или даже сотни метров. Галилей уверенно предсказал: «Будут безрезультатны любые опыты, которые должны были бы указывать более против, чем за вращение Земли».
Галилей опубликовал исследование колебаний маятника и заявил, что период колебаний не зависит от их амплитуды (это приблизительно верно для малых амплитуд). Он также обнаружил, что периоды колебаний маятника соотносятся как квадратные корни из его длины. Результаты Галилея привлекли внимание Гюйгенса, который изобрёл часы с маятниковым регулятором (1657); с этого момента появилась возможность точных измерений в экспериментальной физике.
Многие рассуждения Галилея представляют собой наброски открытых много позднее физических законов. Например, в «Диалоге» он сообщает, что вертикальная скорость шара, катящегося по поверхности сложного рельефа, зависит только от его текущей высоты, и иллюстрирует этот факт несколькими мысленными экспериментами; сейчас мы бы сформулировали этот вывод как закон сохранения энергии в поле тяжести. Аналогично он объясняет (теоретически незатухающие) качания маятника.
В статике Галилей ввёл фундаментальное понятие момента силы.
2.2 Астрономия
В 1609 году Галилей самостоятельно построил свой первый телескоп с выпуклым объективом и вогнутым окуляром. Труба давала приблизительно трёхкратное увеличение. Вскоре ему удалось построить телескоп, дающий увеличение в 32 раза. Отметим, что термин телескоп ввёл в науку именно Галилей (сам термин предложил ему Федерико Чези, основатель «Академии деи Линчеи»). Ряд телескопических открытий Галилея способствовали утверждению гелиоцентрической системы мира, которую Галилей активно пропагандировал, и опровержению взглядов геоцентристов Аристотеля и Птолемея.
Первые телескопические наблюдения небесных тел Галилей провёл 7 января 1610 года. Эти наблюдения показали, что Луна, подобно Земле, имеет сложный рельеф - покрыта горами и кратерами. Известный с древних времен пепельный свет Луны Галилей объяснил как результат попадания на наш естественный спутник солнечного света, отражённого Землёй. Всё это опровергало учение Аристотеля о противоположности «земного» и «небесного»: Земля стала телом принципиально той же природы, что и небесные светила, а это, в свою очередь, служило косвенным доводом в пользу системы Коперника: если другие планеты движутся, то естественно предположить, что движется и Земля. Галилей обнаружил также либрацию Луны и довольно точно оценил высоту лунных гор.У Юпитера обнаружились собственные луны - четыре спутника. Тем самым Галилей опроверг один из доводов противников гелиоцентризма: Земля не может вращаться вокруг Солнца, поскольку вокруг неё самой вращается Луна. Ведь Юпитер заведомо должен был вращаться либо вокруг Земли (как в геоцентрической системе), либо вокруг Солнца (как в гелиоцентрической). Полтора года наблюдений позволили Галилею оценить период обращения этих спутников (1612), хотя приемлемая точность оценки была достигнута только в эпоху Ньютона. Галилей предложил использовать наблюдения затмений спутников Юпитера для решения важнейшей проблемы определения долготы на море. Сам он не смог разработать реализацию подобного подхода, хотя работал над ней до конца жизни; первым успеха добился Кассини (1681), однако из-за трудностей наблюдений на море метод Галилея применялся в основном сухопутными экспедициями, а после изобретения морского хронометра (середина XVIII века) проблема была закрыта.
Галилей открыл также солнечные пятна. Существование пятен и их постоянная изменчивость опровергали тезис Аристотеля о совершенстве небес. По результатам их наблюдений Галилей сделал вывод, что Солнце вращается вокруг своей оси, оценил период этого вращения и положение оси Солнца.
Галилей установил, что Венера меняет фазы. С одной стороны, это доказывало, что она светит отражённым светом Солнца (насчёт чего в астрономии предшествующего периода не было ясности). С другой стороны, порядок смены фаз соответствовал гелиоцентрической системе: в теории Птолемея Венера как «нижняя» планета была всегда ближе к Земле, чем Солнце, и «полновенерие» было невозможно.
Галилей отметил также странные «придатки» у Сатурна, но открытию кольца помешали слабость телескопа и поворот кольца, скрывший его от земного наблюдателя. Полвека спустя кольцо Сатурна открыл и описал Гюйгенс, в распоряжении которого был 92-кратный телескоп.
Галилей показал, что при наблюдении в телескоп планеты видны как диски, видимые размеры которых в различных конфигурациях меняются в таком соотношении, какое следует из теории Коперника. Однако диаметр звёзд при наблюдениях с телескопом не увеличивается. Это опровергало оценки видимого и реального размера звезд, которые использовались некоторыми астрономами как аргумент против гелиоцентрической системы.
Млечный путь, который невооружённым глазом выглядит как сплошное сияние, распался на отдельные звёзды (что подтвердило догадку Демокрита), и стало видно громадное количество неизвестных ранее звёзд.
В «Диалоге о двух системах мира» Галилей подробно обосновал (устами персонажа Сальвиати), почему он предпочитает систему Коперника, а не Птолемея:
· Венера и Меркурий никогда не оказываются в противостоянии, то есть в стороне неба, противоположной Солнцу. Это означает, что они вращаются вокруг Солнца, и их орбита проходит между Солнцем и Землёй.
· У Марса противостояния бывают. Кроме того, Галилей не выявил у Марса фаз, заметно отличных от полной освещённости видимого диска. Отсюда и из анализа изменений яркости при движении Марса Галилей сделал вывод, что эта планета тоже вращается вокруг Солнца, но в данном случае Земля находится внутри её орбиты. Аналогичные выводы он сделал для Юпитера и Сатурна.
Таким образом, осталось выбрать между двумя системами мира: Солнце (с планетами) вращается вокруг Земли или Земля вращается вокруг Солнца. Наблюдаемая картина движений планет в обоих случаях одна и та же, это гарантирует принцип относительности, сформулированный самим Галилеем. Поэтому для выбора нужны дополнительные доводы, в числе которых Галилей приводит большую простоту и естественность модели Коперника. Будучи пламенным сторонником Коперника, Галилей, однако, отверг систему Кеплера с эллиптическими орбитами планет.
Галилей разъяснил, отчего земная ось не поворачивается при обращении Земли вокруг Солнца, для объяснения этого явления Коперник ввёл специальное «третье движение» Земли. Галилей показал на опыте, что ось свободно движущегося волчка сохраняет своё направление сама собой («Письма к Инголи»):
Подобное явление очевидным образом обнаруживается у всякого тела, находящегося в свободно подвешенном состоянии, как я показывал многим; да и вы сами можете в этом убедиться, положив плавающий деревянный шар в сосуд с водою, который вы возьмете в руки, и затем, вытянув их, начнете вращаться вокруг самого себя; вы увидите, как этот шар будет поворачиваться вокруг себя в сторону, обратную вашему вращению; он закончит свой полный оборот в то же самое время, как вы закончите ваш.
Вместе с тем, Галилей сделал серьёзную ошибку, полагая, что явление приливов доказывает вращение Земли вокруг оси. Впрочем, он приводит и другие серьёзные аргументы в пользу суточного вращения Земли:
· Трудно согласиться с тем, что вся Вселенная совершает суточный оборот вокруг Земли (особенно учитывая колоссальные расстояния до звёзд); более естественно объяснить наблюдаемую картину вращением одной Земли. Синхронное участие планет в суточном вращении нарушало бы также наблюдаемую закономерность, согласно которой, чем дальше планета от Солнца, тем медленнее она движется.
· Даже у огромного Солнца обнаружено осевое вращение.
Галилей описывает здесь же мысленный эксперимент, который мог бы доказать вращение Земли: пушечный снаряд или падающее тело за время падения немного отклоняются от вертикали; однако приведенный им расчёт показывает, что это отклонение ничтожно. Он сделал верное замечание, что вращение Земли должно влиять на динамику ветров. Все эти эффекты были обнаружены много позже.
2.3 Математика
К теории вероятности относится его исследование об исходах при бросании игральных костей. В его «Рассуждении об игре в кости», время написания неизвестно, опубликовано в 1718 году) проведён довольно полный анализ этой задачи.
В «Беседах о двух новых науках» он сформулировал «парадокс Галилея»: натуральных чисел столько же, сколько их квадратов, хотя большая часть чисел не являются квадратами. Это подтолкнуло в дальнейшем к исследованию природы бесконечных множеств и их классификации; завершился процесс созданием теории множеств.
галилей механика астрономия относительность
2.4 Другие достижения
Галилей изобрёл:
· Гидростатические весы для определения удельного веса твёрдых тел. Галилей описал их конструкцию в трактате «La bilancetta» (1586).
· Первый термометр, ещё без шкалы (1592).
· Пропорциональный циркуль, используемый в чертёжном деле (1606).
· Микроскоп, плохого качества (1612); с его помощью Галилей изучал насекомых.
Галилей занимался также оптикой, акустикой, теорией цвета и магнетизма, гидростатикой, сопротивлением материалов, проблемами фортификации. Провёл эксперимент по измерению скорости света, которую считал конечной (без успеха). Он первым опытным путём измерил плотность воздуха, которую Аристотель считал равной 1/10 плотности воды; эксперимент Галилея дал значение 1/400, что намного ближе к истинному значению (около 1/770). Ясно сформулировал закон неуничтожимости вещества.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Основные сферы деятельности Галилео Галилея, его открытия в области механики и астрономии. Галилей как создатель первого телескопа. Наблюдения ученого в телескоп за крупными спутниками Юпитера. Протекание болезни итальянского физика, механика и астронома.
презентация , добавлен 23.03.2012
Принцип относительности Галилея. Связь между координатами произвольной точки. Правило сложения скоростей в классической механике. Постулаты классической механики Ньютона. Движение быстрых заряженных частиц. Скорость распространения света в вакууме.
презентация , добавлен 28.06.2013
Анализ ошибок и знаменитых опытов, в ходе которых была открыта кинематика. Фундаментальные открытия Аристотеля. Учения Галилео Галилея. Опыт на Пизанской башне. Вложения Пьера Вариньона в учения о кинематике. Ученые, выделившие отдельный раздел механики.
реферат , добавлен 23.12.2014
Бесконечное и неделимое. Обсуждение Галилеем природы пустоты и возможности ее присутствия в телах. Сходство его теории с идеями Н. Кузанского. Теория движения Галилея. Представитель физики импетуса Дж. Бенедетти. Изменение античного понятия материи.
реферат , добавлен 16.11.2013
Принцип относительности Г. Галилея для механических явлений. Основные постулаты теории относительности А. Эйнштейна. Принципы относительности и инвариантности скорости света. Преобразования координат Лоренца. Основной закон релятивистской динамики.
реферат , добавлен 01.11.2013
Инерциальные системы отсчета. Классический принцип относительности и преобразования Галилея. Постулаты специальной теории относительности Эйнштейна. Релятивистский закон изменения длин промежутков времени. Основной закон релятивистской динамики.
реферат , добавлен 27.03.2012
Предпосылки создания теории относительности А.Эйнштейна. Относительность движения по Галилею. Принцип относительности и законы Ньютона. Преобразования Галилея. Принцип относительности в электродинамике. Теория относительности А.Эйнштейна.
реферат , добавлен 29.03.2003
Взгляд на ньютоновскую и эйнштейновскую физику. Вторая научная революция. Механистическая картина мира. Оценка вклада Галилео Галилея в науку с современных позиций и его эволюция через Ньютона и до Альберта Эйнштейна, т.е. до физики наших дней.
реферат , добавлен 13.09.2010
Преобразования Галилея и Лоренца. Создание специальной теории относительности. Обоснование постулатов Эйнштейна и элементов релятивистской динамики. Принцип равенства гравитационной и инертной масс. Пространство-время ОТО и концепция эквивалентности.
презентация , добавлен 27.02.2012
История появления новой релятивистской физики, положения которой изложены в работах А. Эйнштейна. Преобразования Лоренца и их сравнение с преобразованиями Галилея. Некоторые эффекты теории относительности. Основной закон и формулы релятивистской динамики.
«Требовалась исключительная сила духа, чтобы извлечь законы природы из конкретных явлений, которые всегда были у всех перед глазами, но объяснение которых тем не менее ускользало от пытливого взгляда философов», - так писал о Галилее известный французский математик и астроном Лагранж.
Открытия Галилео Галилея в астрономии
В 1609 г. Галилео Галилей самостоятельно построил свой первый телескоп с выпуклым объективом и вогнутым окуляром. Сначала его телескоп давал увеличение примерно в 3 раза. Вскоре ему удалось построить телескоп, дающий увеличение в 32 раза. Сам термин телескоп ввёл в науку тоже Галилей (по предложению Федерико Чези). Ряд открытий, которые сделал Галилей при помощи телескопа, способствовали утверждению гелиоцентрической системы мира , которую Галилей активно пропагандировал, и опровержению взглядов геоцентристов Аристотеля и Птолемея.
Телескоп Галилея в качестве объектива имел одну собирающую линзу, а окуляром служила рассеивающая линза. Такая оптическая схема даёт неперевернутое (земное) изображение. Главными недостатками галилеевского телескопа являются очень малое поле зрения.Такая система все ещё используется в театральных биноклях, и иногда в самодельных любительских телескопах.
Первые телескопические наблюдения небесных тел Галилей провёл 7 января 1610 года. Они показали, что Луна, как и Земля, имеет сложный рельеф - покрыта горами и кратерами. Известный с древних времен пепельный свет Луны Галилей объяснил результатом попадания на нее солнечного света, отражённого Землёй. Всё это опровергало учение Аристотеля о противоположности «земного» и «небесного»: Земля стала телом принципиально той же природы, что и небесные светила, а это служило косвенным доводом в пользу системы Коперника: если другие планеты движутся, то естественно предположить, что движется и Земля. Галилей обнаружил также либрацию Луны (медленное ее колебание) и довольно точно оценил высоту лунных гор.
Планета Венера представилась Галилею в телескопе не блестящей точкой, а светлым серпом, подобным лунному.
Интереснее всего оказалось наблюдение яркой планеты Юпитер. В зрительную трубу Юпитер показался астроному уже не яркой точкой, а довольно большим кружком. Около этого кружка на небе были три звездочки, а через неделю Галилей открыл и четвертую звездочку.
Глядя на рисунок, можно удивиться, почему Галилей не сразу открыл все четыре спутника: ведь они так хорошо видны на фотографии! Но нужно вспомнить, что телескоп у Галилея был очень слабым. Оказалось, что все четыре звездочки не только следуют за Юпитером в его движений по небу, но и обращаются вокруг этой большой планеты. Итак, у Юпитера было найдено сразу четыре луны - четыре спутника. Тем самым Галилей опроверг один из доводов противников гелиоцентризма: Земля не может вращаться вокруг Солнца, поскольку вокруг неё самой вращается Луна. Ведь Юпитер заведомо должен был вращаться либо вокруг Земли (как в геоцентрической системе), либо вокруг Солнца (как в гелиоцентрической). Полтора года наблюдал Галилей период обращения этих спутников, но точность оценки была достигнута только в эпоху Ньютона. Галилей предложил использовать наблюдения затмений спутников Юпитера для решения важнейшей проблемы определения долготы на море. Сам он не смог разработать реализацию подобного подхода, хотя работал над ней до конца жизни; первым успеха добился Кассини (1681), однако из-за трудностей наблюдений на море метод Галилея применялся в основном сухопутными экспедициями, а после изобретения морского хронометра (середина XVIII века) проблема была закрыта.
Галилей открыл также (независимо от Фабрициуса и Хэрриота) солнечные пятна (тёмные области на Солнце, температура которых понижена примерно на 1500 К по сравнению с окружающими участками).
Существование пятен и их постоянная изменчивость опровергали тезис Аристотеля о совершенстве небес (в отличие от «подлунного мира»). По результатам их наблюдений Галилей сделал вывод, что Солнце вращается вокруг своей оси, оценил период этого вращения и положение оси Солнца.
Галилей установил также, что Венера меняет фазы. С одной стороны, это доказывало, что она светит отражённым светом Солнца (насчёт чего в астрономии предшествующего периода не было ясности). С другой стороны, порядок смены фаз соответствовал гелиоцентрической системе: в теории Птолемея Венера как «нижняя» планета была всегда ближе к Земле, чем Солнце, и «полновенерие» было невозможно.
Галилей отметил также странные «придатки» у Сатурна, но открытию кольца помешали слабость телескопа. 50 лет спустя кольцо Сатурна открыл и описал Гюйгенс, в распоряжении которого был 92-кратный телескоп.
Галилей утверждал, что при наблюдении в телескоп планеты видны как диски, видимые размеры которых в различных конфигурациях меняются в таком соотношении, какое следует из теории Коперника. Однако диаметр звёзд при наблюдениях с телескопом не увеличивается. Это опровергало оценки видимого и реального размера звезд, которые использовались некоторыми астрономами как аргумент против гелиоцентрической системы.
Млечный путь, который невооружённым глазом выглядит как сплошное сияние, открылся Галилею в виде отдельных звёзд, что подтвердило догадку Демокрита, и стало видно громадное количество неизвестных ранее звёзд.
Галилей написал книгу «Диалог о двух системах мира», в которой подробно обосновал, почему он принимает систему Коперника, а не Птолемея. Основные положения этого диалога следующие:
- Венера и Меркурий никогда не оказываются в противостоянии, а это означает, что они вращаются вокруг Солнца, и их орбита проходит между Солнцем и Землёй.
- У Марса противостояния бывают. Из анализа изменений яркости при движении Марса Галилей сделал вывод, что эта планета тоже вращается вокруг Солнца, но в данном случае Земля находится внутри её орбиты. Аналогичные выводы он сделал для Юпитера и Сатурна.
Осталось выбрать между двумя системами мира: Солнце (с планетами) вращается вокруг Земли или Земля вращается вокруг Солнца. Наблюдаемая картина движений планет в обоих случаях одна и та же, это гарантирует принцип относительности , сформулированный самим Галилеем. Поэтому для выбора нужны дополнительные доводы, в числе которых Галилей приводит бо́льшую простоту и естественность модели Коперника (однако отверг систему Кеплера с эллиптическими орбитами планет).
Галилей разъяснил, отчего земная ось не поворачивается при обращении Земли вокруг Солнца; для объяснения этого явления Коперник ввёл специальное «третье движение» Земли. Галилей показал на опыте, что ось свободно движущегося волчка сохраняет своё направление сама собой («Письма к Инголи»):
«Подобное явление очевидным образом обнаруживается у всякого тела, находящегося в свободно подвешенном состоянии, как я показывал многим; да и вы сами можете в этом убедиться, положив плавающий деревянный шар в сосуд с водою, который вы возьмете в руки, и затем, вытянув их, начнете вращаться вокруг самого себя; вы увидите, как этот шар будет поворачиваться вокруг себя в сторону, обратную вашему вращению; он закончит свой полный оборот в то же самое время, как вы закончите ваш».
Галилей сделал серьёзную ошибку, полагая, что явление приливов доказывает вращение Земли вокруг оси. Но он приводит и другие серьёзные аргументы в пользу суточного вращения Земли:
- Трудно согласиться с тем, что вся Вселенная совершает суточный оборот вокруг Земли (особенно учитывая колоссальные расстояния до звёзд); более естественно объяснить наблюдаемую картину вращением одной Земли. Синхронное участие планет в суточном вращении нарушало бы также наблюдаемую закономерность, согласно которой, чем дальше планета от Солнца, тем медленнее она движется.
- Даже у огромного Солнца обнаружено осевое вращение.
Чтобы доказать вращение Земли, Галилей предлагает мысленно представить, что пушечный снаряд или падающее тело за время падения немного отклоняются от вертикали, но приведенный им расчёт показывает, что это отклонение ничтожно.
Галилей также сделал верное замечание, что вращение Земли должно влиять на динамику ветров. Все эти эффекты были обнаружены много позже.
Другие достижения Галилео Галилея
Он изобрел также:
- Гидростатические весы для определения удельного веса твёрдых тел.
- Первый термометр, ещё без шкалы (1592).
- Пропорциональный циркуль, используемый в чертёжном деле (1606).
- Микроскоп (1612); с его помощью Галилей изучал насекомых.
Круг его интересов был очень широк: Галилей занимался также оптикой , акустикой, теорией цвета и магнетизма , гидростатикой (наука, изучающая равновесие жидкостей), сопротивлением материалов, проблемами фортификации (военная наука об искусственных закрытиях и преградах). Пытался измерить скорости света. Он опытным путём измерил плотность воздуха и дал значение 1/400 (сравните: у Аристотеля – 1/10, истинное современное значение 1/770).
Галилей также сформулировал закон неуничтожимости вещества.
Познакомившись со всеми достижениями Галилео Галилея в науке, невозможно не заинтересоваться его личностью. Поэтому расскажем об основных этапах его жизненного пути.
Из биографии Галилео Галилея
Родился будущий итальянский ученый (физик, механик, астроном, философ и математик) в 1564 году в Пизе. Как вы уже знаете, он является автором выдающихся астрономических открытий. Но его приверженность к гелиоцентрической системе мира привела к серьезным конфликтам с католической церковью, что очень осложняло его жизнь.
Родился он в дворянской семье, его отец был известным музыкантом и теоретиком музыки. Увлечение искусством передалось и сыну: Галилео занимался музыкой и рисованием, а также имел литературный талант.
Образование
Начальное образование он получил в ближайшем от дома монастыре, учился всю жизнь с большой охотой – в Пизанском университете изучал медицину, одновременно увлекался геометрией. В университете он проучился только около 3 лет – отец не мог больше оплачивать учебу сына, но весть о талантливом юноше дошла до высших лиц, ему покровительствовали маркиз дель Монте и тосканский герцог Фердинанд I Медичи.
Научная деятельность
Позже Галилео преподавал в Пизанском университете, а затем в более престижном Падуанском университете, где начались наиболее плодотворные годы его научной деятельности. Здесь же он активно занимается астрономией – изобретает первый собственный телескоп. Обнаруженные им четыре спутника Юпитера он назвал именами сыновей своего покровителя Медичи (сейчас их называют галилеевыми спутниками). Первые открытия с телескопом Галилей описал в сочинении «Звёздный вестник», эта книга стала настоящим бестселлером своего времени, а жители Европы спешно приобретали себе телескопы. Галилей становится самым знаменитым учёным Европы, в его честь сочиняются оды, где он сравнивается с Колумбом.
В эти годы Галилей вступает в гражданский брак, в котором у него рождаются сын и две дочери.
Конечно, у таких людей, кроме приверженцев, всегда достаточно недоброжелателей, не избежал этого и Галилей. Особенно недоброжелателей возмущала его пропагандагелиоцентрической системы миры, ведь подробное обоснование концепции неподвижности Земли и опровержение гипотез о её вращении содержалось в трактате Аристотеля «О небе» и в «Альмагесте» Птолемея.
В 1611 г. Галилей решил отправиться в Рим, чтобы убедить Папу Павла V , что идеи Коперника вполне совместимы с католицизмом. Его приняли хорошо, он продемонстрировал им свой телескоп, давая осторожные и осмотрительные пояснения. Кардиналы создали комиссию для выяснения вопроса, не грешно ли смотреть на небо в трубу, но пришли к выводу, что это позволительно. Римские астрономы открыто обсуждали вопрос, движется ли Венера вокруг Земли или вокруг Солнца (смена фаз Венеры ясно говорила в пользу второго варианта).
Но начались доносы в инквизицию. А когда Галилей в 1613 г. Галилей выпустил книгу «Письма о солнечных пятнах», в которой открыто высказался в пользу системы Коперника, римская инквизиция начала первое дело против Галилея по обвинению в ереси. Последней ошибкой Галилея стал призыв к Риму высказать окончательное отношение к учению Коперника. Тогда католическая церковь решила запретить его учение с пояснением, что «церковь не возражает против трактовки коперниканства как удобного математического приёма, но принятие его как реальности означало бы признание того, что прежнее, традиционное толкование библейского текста было ошибочным ».
5 марта 1616 г. Рим официально определяет гелиоцентризм как опасную ересь. Книга Коперника была запрещена.
Церковный запрет гелиоцентризма, в истинности которого Галилей был убеждён, был неприемлем для учёного. Он стал размышлять, как, формально не нарушая запрета, продолжать защиту истины. И решил издать книгу, содержащую нейтральное обсуждение разных точек зрения. Он писал эту книгу 16 лет, собирая материалы, оттачивая аргументы и выжидая благоприятного момента. Наконец (в 1630 г.) она была закончена, эта книга - «Диалог о двух главнейших системах мира - птолемеевой и коперниковой» , но вышла только в 1632 г. Книга написана в форме диалога между тремя любителями науки: коперниканцем, нейтральным участником и приверженцем Аристотеля и Птолемея. Хотя в книге нет авторских выводов, сила аргументов в пользу системы Коперника говорит сама за себя. Но в нейтральном участнике Папа римский узнал себя и свои аргументы и пришел в ярость. Уже через несколько месяцев книга была запрещена и изъята из продажи, а Галилея вызвали в Рим на суд Инквизиции по подозрению в ереси. После первого допроса его взяли под арест. Существует мнение, что по отношению к нему применялись пытки, что Галилею угрожали смертью, его допрашивали в зале пыток, где перед глазами узника были разложены страшные орудия: кожаные воронки, через которые в желудок человека вливали огромное количество воды, железные сапоги (в них завинчивались ноги пытаемого), клещи, которыми ломали кости...
Во всяком случае, он был поставлен перед выбором: либо он покается и отречётся от своих «заблуждений», либо его постигнет участь Джордано Бруно. Он не вынес угроз и отрекся от своего сочинения.
Но Галилей остался узником инквизиции до самой смерти. Ему строго запретили разговаривать с кем бы то ни было о движении Земли. И все-таки Галилей тайно работал над сочинением, где утверждал истину о Земле и небесных светилах. После вынесения приговора Галилея поселили на одной из вилл Медичи, а спустя пять месяцев ему было разрешено отправиться на родину, и он поселился в Арчетри, рядом с монастырём, где находились его дочери. Здесь он провёл остаток жизни под домашним арестом и под постоянным надзором инквизиции.
Через некоторое время, после смерти любимой дочери, Галилей полностью потерял зрение, но продолжал научные исследования, опираясь на верных учеников, среди которых был Торричелли. Только один раз, незадолго до смерти, инквизиция разрешила слепому и тяжело больному Галилею покинуть Арчетри и поселиться во Флоренции для лечения. При этом ему под страхом тюрьмы было запрещено выходить из дома и обсуждать «про́клятое мнение» о движении Земли.
Галилео Галилей умер 8 января 1642 года, на 78-м году жизни, в своей постели. Похоронили его в Арчетри без почестей, ставить памятник Папа тоже не позволил.
Позже единственный внук Галилея тоже постригся в монахи и сжёг хранившиеся у него бесценные рукописи учёного как богопротивные. Он был последним представителем рода Галилеев.
Послесловие
В 1737 г. прах Галилея, как он и просил, был перенесён в базилику Санта Кроче, где 17 марта он был торжественно погребён рядом с Микеланджело.
В 1835 г. книги, защищавшие гелиоцентризм, были вычеркнуты из списка запрещенных.
С 1979 по 1981 годы по инициативе Римского Папы Иоанна Павла II работала комиссия по реабилитации Галилея, и 31 октября 1992 года Папа Иоанн Павел II официально признал, что инквизиция в 1633 году совершила ошибку, силой вынудив учёного отречься от теории Коперника.
Астроном (1564–1642)
Итальянский ученый и ученый Галилей сделал новаторские наблюдения, положившие начало современной физике и астрономии.
Кто был Галилео Галилей?
Галилео Галилей (15 февраля 1564 года по 8 января 1642 года) был итальянским астрономом, математиком, физиком, философом и профессором, который делал новаторские наблюдения за природой с продолжительными результатами. последствия для изучения физики.
Он также сконструировал телескоп и поддержал теорию Коперника, которая поддерживает солнечно-центрированную солнечную систему. Галилей был дважды обвинен в ереси церковью за свои убеждения и написал несколько книг о своих идеях.
Вклад Галилея в наше понимание вселенной был значительным не только в его открытиях, но и в методах, которые он разработал, и в использовании математики для их доказательства. Он сыграл главную роль в научной революции и получил прозвище «Отец современной науки»
Телескоп
В июле 1609 года Галилей узнал о простом телескопе, построенном голландскими производителями очков, и вскоре разработал его собственный. В августе он продемонстрировал это некоторым венецианским купцам, которые увидели его ценность для обнаружения кораблей и дали Галилею зарплату, чтобы изготовить несколько из них.
Амбиции Галилея подтолкнули его пойти дальше, и осенью 1609 года он принял судьбоносное решение повернуть свой телескоп к небесам. Используя свой телескоп для исследования Вселенной, Галилей наблюдал за Луной и обнаружил, что у Венеры есть фазы, подобные луне, доказывая, что она вращается вокруг Солнца, что опровергает аристотелевскую доктрину о том, что Земля является центром вселенной.
Он также обнаружил, что у Юпитера были вращающиеся спутники, которые не вращались вокруг планеты Земля. В 1613 годуон опубликовал свои наблюдения солнечных пятен, которые также опровергли аристотелевскую доктрину о том, что солнце было совершенным.
Books
Операции Геометрического и Военного Компаса (1604), которые раскрыли навыки Galileo в области экспериментов и практических технологических применений.
Звездный вестник (1610), небольшой буклет, раскрывающий открытия, что Луна была не плоской и гладкой, а сферой с горами и кратерами.
Беседа о телах в воде (1612), которая опровергла аристотелевское объяснение того, почему объекты плавают в воде, сказав, что это было не из-за их плоской формы,но вместо этого вес объекта по отношению к воде, которую он вытеснил.
Диалог, касающийся двух главных мировых систем (1632), дискуссия между тремя людьми: тот, кто поддерживает Коперника гелиоцентрическая теория вселенной, тот, кто против нее, и тот, кто беспристрастен. Хотя Галилей утверждал, что диалоги были нейтральными, это явно не так. Сторонник аристотелевской веры выглядит как простак, попавший в свои собственные аргументы.
«Две новые науки» (1638), краткое изложение жизни Галилея о науке о жизни движение и прочность материалов.
Открытия
Помимо телескопа и его многочисленных математических и научных открытий, в 1604 году Галилей построил гидростатический баланс для измерения небольших объектов.
В том же году он также усовершенствовал свои теории движения и падающих объектов и разработал универсальный закон ускорения, которому подчиняются все объекты во вселенной.
Дочери и сын
В 1600 году Галилей встретил венецианку Марину Гамбу, которая родила ему троих детей вне брака: дочери Вирджинию и Ливию и сына Винченцо. Он никогда не женился на Марине, возможно, из-за финансовых проблем и страха, что его незаконнорожденные дети будут угрожать его социальному положению.
Галилей беспокоился о том, что его дочери никогда не выйдут замуж, и когда они стали старше, они бы поступили в монастырь. В 1616 году в монастыре Сан-Матео Вирджиния сменила имя на Марию Селесту, а Ливия стала сестрой Арканджелой, когда они стали монахинями.Мария Селеста оставалась в контакте и поддерживала отца письмами до самой смерти.
Письма от Арканджелы не сохранились. Рождение его сына в конечном итоге было узаконено, и он стал успешным музыкантом.
Когда родился Галилей?
Детство и образование
Галилей был первым из шести детей, родившихся у Винченцо Галилея, известного музыканта и теоретика музыки, и Джулии Амманнати. В 1574 году семья переехала во Флоренцию, где Галилей начал свое формальное образование в Камалдолезском монастыре в Вальомброзе.
В 1583 году Галилей поступил в Пизанский университет для изучения медицины. Вооруженный высоким интеллектом и талантом,вскоре он увлекся многими предметами, особенно математикой и физикой.
Находясь в Пизе, Галилей был подвержен аристотелевскому взгляду на мир, тогда ведущему научному авторитету и единственному, санкционированному Римско-католической церковью. Сначала Галилей поддерживал эту точку зрения, как и любой другой интеллектуал своего времени, и собирался стать профессором университета. Однако из-за финансовых трудностей Галилей покинул университет в 1585 году, прежде чем получить степень.
Карьера в качестве профессора
Галилей продолжал изучать математику после окончания университета, поддерживая себя небольшим обучением позиции. В это время он начал свое двухдесятилетнее исследование движущихся объектов и опубликовал «Малый баланс», описывающий гидростатические принципы взвешивания небольших количеств,что принесло ему известность. Это принесло ему преподавательскую должность в Пизанском университете в 1589 году.
Там Галилей проводил свои легендарные эксперименты с падающими предметами и создал свою рукопись «Движение» («В движении»), отступление от аристотелевских представлений о движение и падающие предметы. Галилей проявил высокомерие к своей работе, и его резкая критика Аристотеля оставила его изолированным среди своих коллег. В 1592 году его контракт с Пизанским университетом не был продлен.
Галилей быстро нашел новую должность в университете Падуи, где он преподавал геометрию, механику и астрономию. Назначение было удачным, так как его отец умер в 1591 году, и Галилею было поручено заботиться о его младшем брате Микеланьоло.
За 18 лет пребывания в Падуеон читал занимательные лекции и привлекал большое количество последователей, еще больше увеличивая свою славу и чувство миссии.
Галилей и церковь
После того, как Галилей построил свой телескоп в 1604 году, он начал монтировать множество доказательств и открыто поддерживающих теорию Коперника о том, что Земля и планеты вращаются вокруг Солнца. Однако теория Коперника оспорила учение Аристотеля и установившийся порядок, установленный католической церковью.
В 1613 году Галилей написал студенту письмо, чтобы объяснить, как теория Коперника не противоречила библейским отрывкам, заявив, что Священные Писания были написаны с земной точки зрения и подразумевали, что наука предоставляет другую, более точную перспективу. Письмо было обнародовано, и консультанты Церковной инквизиции огласили теорию Коперника. В 1616 году Галилею было приказано не «держать, учить или защищать каким-либо образом». теория Коперника. Галилей подчинялся приказу в течение семи лет, отчасти, чтобы облегчить жизнь, а отчасти потому, что он был преданным католиком.
В 1623 году друг Галилея, кардинал Маффео Барберини, был избран папой Урбаном VIII. Он позволил Галилею продолжить свою работу по астрономии и даже призвал его опубликовать ее, при условии, что она будет объективной и не будет защищать теорию Коперника. Это привело к тому, что в 1632 году Галилей опубликовал «Диалог о двух главных мировых системах», который защищал теорию.
Церковная реакция была быстрой, и Галилей был вызван в Рим. Инквизиция продолжалась с сентября 1632 года по июль 1633 года. В течение большей части этого времени к Галилею относились с уважением и никогда не сажали в тюрьму.
Однако, в последней попытке его сломить, Галилею угрожали пытками, и он, наконец, признал, что поддерживал теорию Коперника, но в частном порядке утверждал, что его заявления были правильными. Он был осужден за ересь и провел оставшиеся годы под домашним арестом.
Хотя ему было приказано не пускать посетителей и не печатать свои работы за пределами Италии, он проигнорировал оба. В 1634 году был опубликован французский перевод его исследования сил и их влияния на материю, а через год копии Диалога были опубликованы в Голландии.
Находясь под домашним арестом, Галилей написал «Две новые науки», опубликованные в Голландии в 1638 году. К этому времениГалилей стал слепым и плохо себя чувствовал.
Однако со временем Церковь не смогла отрицать истину в науке. В 1758 году он снял запрет на большинство работ, поддерживающих теорию Коперника. Наконец, в 1835 году он полностью отказался от гелиоцентризма.
В 20-м веке несколько пап признали великую работу Галилея, а в 1992 году папа Иоанн Павел II выразил сожаление по поводу того, как справился с делом Галилея.
Смерть
Галилей скончался в Арчетри, недалеко от Флоренции, Италия, 8 января 1642 года, после лихорадки и сердцебиения.
Видео
Galileo — Планетарный философ (ТВ-14; 1:12) Галилео — мини-биография (TV-PG; 2:52)
Галилей Галилео (15.02.1564 – 08.01.1642) – итальянский ученый-физик, астроном, математик и философ, сделавший большой вклад в развитие науки. Открыл экспериментальную физику, заложил основы для развития классической механики, сделал крупные открытия в астрономии.
Юные годы
Галилей – уроженец города Пиза, имел знатное происхождение, но семья его не была богатой. Галилео был старшим ребенком из четверых (всего в семье родилось шесть детей, но двое умерли). Мальчик с детства тянулся к творчеству: как и отец-музыкант, серьезно увлекался музыкой, отлично рисовал и разбирался в вопросах изобразительного искусства. Имел и литературный дар, позволивший в дальнейшем выразить свои научные изыскания в сочинениях.
Был выдающимся учеником в школе при монастыре. Хотел стать священнослужителем, но передумал из-за неприятия этой идеи отцом, который настаивал на получении сыном медицинского образования. Так в 17 лет Галилей отправился в Пизанский университет, где помимо медицины изучал сильно увлекшую его геометрию.
Уже в это время для юноши было характерно стремление отстаивать собственную позицию, не боясь устоявшихся авторитетных мнений. Постоянно спорил с преподавателями по вопросам науки. Проучился в университете три года. Предполагается, что в то время Галилей познал учение Коперника. Он вынужден был бросить учебу, когда отец не смог больше платить за нее.
Благодаря тому, что юноша успел сделать несколько изобретений, его заметили. Особенно восхищался им маркиз дель Монте, очень любивший науку и располагавший хорошим капиталом. Так Галилей обрел покровителя, который также познакомил его с герцогом Медичи и устроил профессором в тот же университет. На этот раз Галилей сосредоточился на математике и механике. В 1590 году он выпустил свой труд – трактат «О движении».
Профессор в Венеции
С 1592 по 1610 годы Галилей преподавал в Падуанском университете, стал главой математической кафедры, был известным в научных кругах. Наиболее активная деятельность Галилея приходилась на это время. Он был очень популярен среди студентов, которые мечтали попасть на его занятия. Именитые ученые вели с ним переписку, а власти постоянно ставили перед Галилеем новые технические задачи. Тогда же был издан трактат «Механика».
Когда в 1604 году обнаружили новую звезду, его научные изыскания пали на астрономию. В 1609 году он собирает первый телескоп, с помощью которого серьезно продвинул в развитии астрономическую науку. Галилей описал поверхность Луны, Млечный Путь, открыл спутники Юпитера. Его книга «Звездный вестник», опубликованная в 1610 году, имела огромный успех и сделала телескоп популярным приобретением в Европе. Но вместе с признанием и почитанием на ученого обрушиваются и обвинения в иллюзорности его открытий, а также в стремлении навредить медицинской и астрологической наукам.
Вскоре профессор Галилей вступает в неофициальный брак с Мариной Гамба, которая родила ему троих детей. Откликнувшись на предложение высокой должности во Флоренции от герцога Медичи, он переезжает и становится советником при дворе. Это решение позволило Галилео рассчитаться с большими долгами, однако отчасти сыграло в его судьбе губительную роль.
Жизнь во Флоренции
На новом месте ученый продолжил свои астрономические изыскания. Для него было характерно изложение своих открытий в задиристом стиле, что очень раздражало других деятелей, а также иезуитов. Это привело к образованию антигалилеевского общества. Главной претензией со стороны церкви была гелиоцентрическая система, противоречащая религиозным текстам.
В 1611 году ученый направляется в Рим для встречи с главой католической церкви, где был принят довольно тепло. Там он познакомил кардиналов с телескопом и попытался, соблюдая осторожность, дать некоторые пояснения. Позже, обнадеженный удачным визитом, он опубликовал свое письмо к аббату о том, что Писание не может иметь авторитет в вопросах науки, чем обратил на себя внимание инквизиции.
Галилей демонстрирует законы гравитации (фреска Д. Беццоли, 1841)
Его книга 1613 года «Письма о солнечных пятнах» содержала открытую поддержку учения Н. Коперника. В 1615 году против Галилея инквизицией открыто первое дело. А после того, как он призвал Папу выразить свою окончательную точку зрения о коперниканстве, ситуация только ухудшилась. В 1616 году церковь провозглашает гелиоцентризм ересью и запрещает книгу Галилея. Попытки Галилео исправить положение ни к чему не привели, однако его обещали не преследовать, если он прекратит поддерживать учение Коперника. Но для убежденного в своей правоте ученого это было невозможно.
Все же на время он решил обратить свою энергию в другое русло, занявшись критикой учения Аристотеля. Результатом стала его книга «Пробирных дел мастер», написанная в 1623 году. В то же время Папой избрали давнего друга Галилея Барберини. В надежде отменить запрет церкви ученый направился в Рим, где был хорошо встречен, но не добился желаемого. Далее Галилео решил в своих трудах продолжать защищать истину, рассматривая несколько научных точек зрения с позиции нейтралитета. Его «Диалог о двух системах мира» закладывает основы для новой механики.
Конфликт Галилея с церковью
Передав в 1630 году свой «Диалог» на суд католического цензора, Галилео ждет год, после чего прибегает к уловке: пишет предисловие о неприятии коперниканства как учения. В итоге разрешение было получено. Опубликованная в 1632 году книга не содержала конкретных выводов автора, хотя явно имела смысл в аргументации системы Коперника. Произведение было написано на доступном итальянском языке, автор к тому же самостоятельно разослал экземпляры высшим служителям церкви.
Несколько месяцев спустя книга попала под запрет, а Галилея призвали к суду. Он был арестован и провел в заточении 18 дней. Благодаря хлопотам его ученика-герцога к ученому было проявлено снисхождение, хотя предположительно он все же подвергся пыткам. Следствие шло два месяца, после чего Галилео признали виновным и назначили в качестве наказания пожизненное заключение, также ему пришлось отречься от собственных «заблуждений». Ставшую крылатой фразу «А все-таки она вертится», которую приписывают Галилею, он на самом деле не произносил. Эту легенду выдумал итальянский литературный деятель Д. Баретти.
Галилей перед Судом (К. Банти, 1857)
Старость
В тюрьме ученый не пробыл долго, ему позволили жить в имении Медичи, а через пять месяцев – вернуться домой, где за ним продолжали следить. Галилей обустроился в Арчетри вблизи монастыря, где служили его дочери, и провел последние годы под домашним арестом. Повергался большому количеству запретов, затруднявших его лечение и общение с друзьями. Позже им было разрешено навещать ученого по одному.
Несмотря на трудности, Галилео продолжал работать в незапрещенных научных направлениях. Выпустил книгу о механике, планировал анонимно выпустить книгу в защиту своих взглядов, но не успел. После смерти любимой дочери ослеп, но продолжал работать, написал труд о кинематике, изданный в Голландии и ставший основой для исследований Гюйгенса и Ньютона.
Галилей скончался и был похоронен в Арчетри, церковь запретила погребение в семейном склепе и возведение памятников ученому. Его внук, последний представитель рода, став монахом, уничтожил ценные рукописи. В 1737 году останки ученого перенесли в семейную усыпальницу. Католическая церковь только в конце 70-х годов прошлого века реабилитировала Галилея, в 1992 году была официально признана ошибка инквизиции.