Главная » Диспетчерские инструкции » Галилей его открытия. Философия и научный метод

Галилей его открытия. Философия и научный метод

(1564 —1642)

Имя этого человека вызывало одновременно восхищение и ненавистьу его современников. Тем не менее он вошел в историю мировой науки нетолько как последователь Джордано Бруно, но и как один из крупнейшихученых итальянского Возрождения.

Он родился 15 февраля 1564 года в городе Пизе в знатной, но обедневшей семье Его отец Винченцо Галилей был талантливым музыкантом и композитором, но искусство не давало средств к существованию, и отец будущего ученого прирабатывал торговлей сукном.

До одиннадцати лет Галилей жил в Пизе и учился в обычной школе, а затем вместе с семьей переехал во Флоренцию. Здесь он продолжил образование в монастыре бенедиктинцев, где изучал грамматику, арифметику, риторику и другие предметы.

В семнадцать лет Галилей поступил в Пизанский университет и стал готовиться к профессии врача. Одновременно из любознательности он читал труды по математике и механике, в частности, Евклида и Архимеда .Последнего позже Галилей всегда называл своим учителем.

Из-за стесненного материального положения юноше пришлось бросить Пизанский университет и вернуться во Флоренцию Дома Галилей самостоятельно занялся углубленным изучением математики и физики, которые его очень заинтересовали. В 1586 году он написал свою первую научную работу «Маленькие гидростатические весы», которая принесла ему некоторую известность и позволила познакомиться с несколькими
учеными. По протекции одного из них — автора «Учебника механики» Гвидо Убальдо дель Монте Галилей в 1589 году получил кафедру математики в Пизанском университете. В двадцать пять лет он стал профессором там, где учился, но не завершил свое образование.

Галилей преподавал студентам математику и астрономию, которую излагал, естественно, по Птолемею. Именно к этому времени относятся опыты, которые он ставил, бросая различные тела с наклонной Пизанской башни, чтобы проверить, падают ли они в соответствии с учением Аристотеля — тяжелые быстрее, чем легкие. Ответ получился отрицательный.

В работе «О движении» (1590 ) Галилей подверг критике аристотелевское учение о падении тел. В ней, между прочим, он писал: «Если разум и опыт в чем-нибудь совпадают, для меня не играет роли то, что это противоречит мнению большинства».

К этому же периоду относится установление Галилеем изохронности малых колебаний маятника — независимости периода его колебаний от амплитуды. К такому выводу он пришел, наблюдая за качанием люстр в Пизанском соборе и отмечая время по биению пульса на руке... Гвидо дель Монте высоко ценил Галилея как механика и называл его «Архимедом нового времени».

Критика Галилеем физических представлений Аристотеля восстановила против него многочисленных сторонников древнегреческого ученого. Молодому профессору стало очень неуютно в Пизе, и он принял приглашение занять кафедру математики в известном Падуанском университете.

Падуанский период — самый плодотворный и счастливый в жизни Галилея. Здесь он обрел семью, связав свою судьбу с Мариной Гамба, которая родила ему двух дочерей: Вирджинию (1600 ) и Ливию (1601 ); позже родился сын Винченцо (1606 ).

С 1606 года Галилей занимается астрономией. В марте 1610 года увидел свет его труд под названием «Звездный вестник». Вряд ли когда-либо в одном произведении сообщалось столько сенсационных астрономических сведений, сделанных к тому же буквально в течение нескольких ночных наблюдений в январе — феврале того же 1610 года.

Узнав об изобретении телескопа и располагая неплохой собственной мастерской, Галилей изготовляет несколько образцов зрительных труб, постоянно улучшая их качество. В результате ученому удалось сделать телескоп с увеличением в 32 раза. В ночь на 7 января 1610 года он направляет телескоп на небо. То, что он увидел там — лунный пейзаж, горные. Цепи и вершины, бросавшие тени, долины и моря, — уже приводило к мысли о том, что Луна похожа на Землю, — факт, свидетельствовавший не в пользу религиозных догм и учения Аристотеля об особом положении Земли среди небесных тел.

Огромная белая полоса на небе — Млечный Путь — при рассмотрении в зрительную трубу отчетливо разделилась на отдельные звезды. Возле Юпитера ученый заметил маленькие звездочки (сначала три, затем еще одну), которые уже на следующую ночь изменили свое положение относительно планеты. Галилею с его кинематическим восприятием явлений природы не нужно было долго раздумывать — перед ним спутники Юпитера! — еще один довод против исключительного положения Земли. Галилей открыл существование четырех спутников Юпитера. Позже Галилеи обнаружил феномен Сатурна (хотя и не понял, в чем дело) и открыл фазы Венеры.

Наблюдая, как солнечные пятна перемещаются по солнечной поверхности, он установил, что Солнце тоже вращается вокруг своей оси. На основании наблюдений Галилей сделал вывод, что вращение вокруг оси свойственно всем небесным телам.

Наблюдая звездное небо, он убедился, что число звезд гораздо больше, чем можно увидеть простым глазом. Так Галилей подтвердил мысль Джордано Бруно о том, что просторы Вселенной бесконечны и неисчерпаемы. После этого Галилей сделал вывод о том, что гелиоцентрическая система мира, предложенная Коперником, является единственно верной.

Телескопические открытия Галилея были многими встречены с недоверием, даже с враждебностью, но сторонники коперниканского учения, и прежде всего Кеплер, тут же опубликовавший «Разговор со звездным вестником», отнеслись к ним с восторгом, видя в этом подтверждение правоты своих убеждений.

«Звездный вестник» принес ученому европейскую славу. Тосканский
герцог Козимо II Медичи предложил Галилею занять должность придворного математика. Она сулила безбедное существование, свободное время для занятий наукой, и ученый принял предложение. Кроме того, это позволяло Галилею вернуться на родину, во Флоренцию.

Теперь, имея могущественного покровителя в лице великого герцога Тосканского, Галилей все смелее и смелее начинает пропагандировать учение Коперника. Клерикальные круги встревожены. Авторитет Галилея как ученого высок, к его мнению прислушиваются. Значит, решат многие, учение о движении Земли — не просто одна из гипотез устройства мира, которая упрощает астрономические расчеты.

Беспокойство служителей церкви по поводу триумфального распространения учения Коперника хорошо поясняет письмо кардинала Роберто Беллармино одному из своих корреспондентов: «Когда утверждают, что в предположении, будто Земля движется и Солнце стоит неподвижно, всенаблюдаемые явления объясняются лучше, чем при... геоцентрической системе Птолемея, то это прекрасно сказано и не заключает в себе никакой опасности; а этого и достаточно для математики; но когда начинают
говорить, что Солнце в действительности стоит в центре мира и что оно
только вращается вокруг себя, но не движется с востока на запад, и что
Земля находится на третьем небе и с большой скоростью вращается во круг Солнца, то это вещь очень опасная и не только потому, что она раздражает всех философов и ученых богословов, но и потому, что она вредит св. вере, поскольку из нее вытекает ложность Св. Писания».

В Рим посыпались доносы на Галилея. В 1616 году по просьбе Конгрегации святого индекса (церковного учреждения, ведающего вопросами разрешений и запрещений) одиннадцать видных богословов рассмотрели учение Коперника и пришли к выводу о его ложности. На основе этого заключения гелиоцентрическое учение было объявлено еретическим, а книга Коперника «Об обращении небесных сфер» внесена в индекс запрещенных книг. Одновременно запрещались все книги, поддерживавшие эту теорию, — существовавшие и те, которые будут написаны в будущем.

Галилея вызвали из Флоренции в Рим и в мягкой, но категорической
форме потребовали прекратить пропаганду еретических представлений об
устройстве мира. Увещевание проводил все тот же кардинал Беллармино.
Галилей был вынужден подчиниться. Он не забыл, чем кончилось для Джордано Бруно упорство в «ереси». Кроме того, как философ он знал, что «ересь» сегодня становится истиной завтра.

В 1623 году под именем Урбана VIII папой становится друг Галилея
кардинал Маффео Барберини. Ученый спешит в Рим. Он надеется добиться отмены запрещения «гипотезы» Коперника, но тщетно. Папа объясняет Галилею, что сейчас, когда католический мир раздирается ересью, недопустимо ставить под сомнение истинность святой веры.

Галилей возвращается во Флоренцию и продолжает работать над новой книгой, не теряя надежды когда-нибудь опубликовать свой труд. В 1628 году он еще раз посещает Рим, чтобы разведать обстановку и выяснить отношение высших иерархов церкви к учению Коперника. В Риме он встречает ту же нетерпимость, но она не останавливает его. Галилей заканчивает книгу и в 1630 году представляет ее в Конгрегацию.

Рассмотрение сочинения Галилея в цензуре тянулось два года, затем последовал запрет. Тогда Галилей решил издать свой труд в родной Флоренции. Ему удалось искусно обмануть тамошних цензоров, и в 1632 году книга увидела свет.

Она называлась «Диалог о двух главнейших системах мира — птолемеевой и коперниковой» и была написана как драматическое произведение. По цензурным соображениям Галилей вынужден проявлять осторожность: книга написана в форме диалога между двумя сторонниками Коперника и одним приверженцем Аристотеля и Птолемея, причем каждый из собеседников старается понять точку зрения другого, допустив ее справедливость. В предисловии Галилей вынужден заявить, что, поскольку учение Коперника противно святой вере и запрещено, он вовсе не является его сторонником и в книге теория Коперника только обсуждается, а не утверждается. Но ни предисловие, ни форма изложения не могли скрыть истины: догмы аристотелевской физики и птолемеевской астрономий терпят здесь такой очевидный крах, а теория Коперника настолько убедительно торжествует, что вопреки сказанному в предисловии личное отношение Галилея к учению Коперника и его убежденность в справедливости этого учения не вызывают сомнений.

Правда, из изложения вытекает, что Галилей все еще верил в равномерное и круговое движение планет вокруг Солнца, т. е. не сумел оценить и не принял кеплеровых законов движения планет. Он также не согласился с предположениями Кеплера относительно причин возникновения приливов и отливов (притяжение Луны!), развив взамен собственную теорию этого явления, оказавшуюся неверной.

Церковные власти пришли в ярость. Санкции последовали незамедлительно. Продажу «Диалога» запретили, а Галилея вызвали в Рим на суд. Напрасно семидесятилетний старец представил свидетельство трех врачей о том, что он болен. Из Рима сообщили, что если он не приедет добровольно, то его привезут силой, в кандалах. И престарелый ученый отправился в путь,

«Я прибыл в Рим, — пишет Галилей в одном из писем, — 10 февраля
1633 года и положился на милость инквизиции и святого отца.. Сначала
меня заперли в замке Троицы на горе, а на следующий день меня посетил
комиссар инквизиции и увез меня в своей карете.

По дороге он задавал мне разные вопросы и выразил пожелание, чтобы я прекратил скандал, вызванный в Италии моим открытием, касающимся движения земли... На все математические доказательства, которые я мог ему противопоставить, он отвечал мне словами из священного писания: «Земля была и будет неподвижна вовеки веков»».

Следствие тянулось с апреля по июнь 1633 года, а 22 июня в той же церкви, почти на том же самом месте, где Джордано Бруно выслушал смертный приговор, Галилей, стоя на коленях, произнес предложенный ему текст отречения. Под угрозой пыток Галилей, опровергая обвинение в том, что он нарушил запрет о пропаганде учения Коперника, вынужден был признать, что «неосознанно» способствовал подтверждению правоты этого учения, и публично от него отречься Поступая так, униженный Галилей понимал, что затеянный инквизицией процесс не остановит триумфального шествия нового учения, ему же самому нужны были время и возможность для дальнейшего развития заложенных в «Диалоге» идей, чтобы они стали началом классической системы мира, в которой не осталось бы места церковным догмам. Церкви же этот процесс нанес непоправимый ущерб.

Галилей не сдался, хотя в последние годы жизни ему пришлось работать в тяжелейших условиях. На своей вилле в Арчетри он находился под домашним арестом (под постоянным надзором инквизиции). Вот что он пишет, например, своему другу в Париж: «В Арчетри я живу под строжайшим запретом не выезжать в город и не принимать ни много друзей одновременно, ни с теми, кого я принимаю, не общаться иначе как крайне
сдержанно... И мнится мне, что... теперешняя моя тюрьма заменена будет
лишь на ту долгую и тесную, которая всех нас ожидает».

Два года Галилей в заточении пишет «Беседы и математические доказательства...», где, в частности, излагает основы динамики. Когда книга была закончена, весь католический мир (Италия, Франция, Германия, Австрия) отказывался ее печатать.

В мае 1636 года ученый ведет переговоры об издании своего труда в Голландии, а затем тайно переправляет туда рукопись. «Беседы» выходят в свет в Лейдене в июле 1638 года, а в Арчетри книга попадает почти через год — в июне 1639 года. К тому времени ослепший Галилей (сказались годы упорной работы, возраст и то, что ученый часто смотрел на Солнце без хороших светофильтров) мог лишь ощупать свое детище руками.

Только в ноябре 1979 года папа римский Иоанн-Павел II официально признал, что инквизиция в 1633 году совершила ошибку, силой вынудив отречься ученого от теории Коперника.

Это был первый и единственный в истории католической церкви случай публичного признания несправедливости осуждения еретика, совершенный спустя 337 лет после его смерти.

15 февраля 1564 года в городе Пиза в семье Винченцо Галилея родился сын Галилео, в последствии, великий итальянский ученый Галилео Галилей, о котором знает теперь весь мир.

О семье Галилея

Семья его не была богатой, но отец был докой в разных направлениях: и в математике, и в музыке, и в искусствоведении и даже в сочинении музыки. В одиннадцатилетнем возрасте Галилей с родителями переезжает в итальянский город — Флоренцию. Он проходил обучение в стенах монастыря, изучая труды классиков. Отец был против монашеской карьеры своего сына и вскоре забрал его оттуда. В семнадцатилетнем возрасте Галилей начинает свое основательное изучение философских и математических наук в Пизанском университете, первоначально обучаясь медицине, он переквалифицировался на юридический факультет. Юноша увлекается работами Архимеда, а также Евклида. Уже в 1586 году публикуется его первое совсем маленькое сочинение, темой которого стали гидростатические весы, сконструированные им лично.

Об учебе и основной деятельности

Всего через три года Галилей, которому исполнилось всего 25 лет — уже профессор Пизанского университета по науке математике. Много легенд существует об этом отрезке времени, особенно интересно описываются его публичные опыты со сбрасыванием человеческих тел с башни города Пиза. Период с 1592 по 1610 гг., когда ученый по предложению, поступившему от правительства Венецианской республики, был назначен на должность профессора в Падуйский университет, считается наиболее плодотворным за все годы его работ, относительно вопроса гидростатики, механики, сопротивления материалов, а также теории простейших машин.

Галилей был противником системы изучения астрономии и механики по общепринятой схеме Птолемея — Аристотеля, что привело к тому, что к концу работы в Падуе уже мог открыто об этом говорить. С этого времени у ученого наступает очень трудный период его жизни, это время инквизиции в Италии. Несмотря на то, что Падуя считался городом весьма далеким от инквизиторов, Галилей все же возвращается в родной город Флоренцию и начинает свою новую службу уже при дворе Медичи, думая, что там будет под защитой сильных мира сего. Как у каждого успешного ученого, у него было довольного много врагов, так, например, мракобесы и невежды отрицательно отзывались о результатах его наблюдений. Устраивали постоянные проверки, в результате которых справедливость открытий ученого все же подтверждалась.

Об открытиях

После изобретения зрительной трубы, ученый приступил к ее конструкции. И уже меньше, чем через год, создал трубу с увеличением в три раза. Прошло еще немного времени, и он достиг ошеломляющего результата — его труба дала увеличение в тридцать два раза! Ученому представилась уникальная возможность увидеть разные фазы Венеры, он обнаружил наличие гор на лунной поверхности и спутники у планеты Юпитер (их было четыре).

Его величайшее открытие — это множество звезд, которые создают Млечный путь. Это совершенно опровергало взгляды Аристотеля, но являлось подтверждением системы, которую считал верной Коперник. После выхода в свет «Звездного вестника» (новая книга Галилео), где он лично, со свойственным ему деловитым тоном, отчитался о проведенных наблюдениях в телескоп и опубликовал соответствующие выводы, происходит новое осмысление современников его работы и открытий. «Колумб неба» — так стали называть ученого-астронома. Теперь стало возможным исследовать Вселенную с помощью земной механики, а это уже настоящий переворот в мировоззрении и науке.

Примечательно, что работы Галилея изложены понятным, очень близким к нашему современному, слогом с точной формулировкой всех утверждений и положений. Благодаря экспериментам, проводимым им, было напрочь опровергнуто учение великого Аристотеля, в котором утверждалось, что скорость хода падения пропорциональна весу падающего тела. Велика роль Галилея в механике, именно он смог дать точное определение явлению равноускоренного движения, а также нашел законы маршрута и колебаний скорости в нем. Благодаря бессмертным творениям великого ученого был расчищен путь для использования классическими и современными физиками, для их открытий. Ярким примером таковых стал И.Ньютон.

Галилео Галилей дожил до 78 лет, и в 1642 году скончался на руках своих преданных учеников — Торричелли и Вивиани. Прах великого математика, астронома, физика и механика покоится в церкви Санта Кроче (Флоренция).

Имя: Галилео Галилей

Государство: Италия

Сфера деятельности: Ученый

Величайшее достижение: Доказал что планеты вращаются вокруг солнца. Внес огромный вклад в астрономию, физику, математику. Заложил фундамент классической механике.

Италия по праву может считаться кузницей науки – родом из этой замечательной страны были знаменитые ученые, перевернувшие понятие об устройстве мира, физики, астрономы, скульпторы, архитекторы. Не побоявшись конфликта с римско-католической церковью, они рьяно отстаивали свои знания. Для сохранения жизни и возможности работать некоторые отказывались от своих убеждений.

Самый яркий пример такого поведения – Галилео Галилей. Ученый (большинство людей просто называют его Галилей) был одним из самых значительных людей в истории науки. Он жил на переломном перекрестке во времени, когда разные нити мысли встречались на перекрестке наук.

Это были:

естественная философия, основанная на идеях Аристотеля;
верования католической Церкви;
научно обоснованные исследования.

Забегая вперед, отметим, что в конце концов, идеи Галилея и других ученых восторжествовали, потому что они смогли доказать их истинность.

Ранние годы

Будущий великий ученый родился в городе Пиза 15 февраля 1564 года в аристократической семье. Однако нельзя сказать, что семья купалась в роскоши – напротив, от аристократизма осталось одно название. Отец Галилео, Винченцо, был музыкантом. Хотя род был и обедневший, некоторые представители семьи Галилей занимали видные посты в прошлом. Так, несколько предков были членами Совета Флорентийской республики, а также один из предков даже избирался главой города.

О ранних годах мальчика практически ничего не известно. Когда ребенку исполнилось 8 лет, семья переезжает во Флоренцию. Этот город был выбран неслучайно-семейство Медичи всегда покровительствовало деятелям науки и культуры. По достижении 18 лет он поступает в университет Пизы на факультет медицины. Тогда же просыпается интерес к математике. Она настолько поглотила юного студента, что отец опасался, что сын забросит медицину. Уже в то время Галилей позиционирует себя, как яростный спорщик, до победного конца отстаивающий свои взгляды, даже если они шли вразрез с авторитетным мнением ученых.

К сожалению, Галилео побыл студентом лишь 3 года – деньги семьи закончились, и отец не смог далее оплачивать обучение сына. Галилей возвращается во Флоренцию без ученой степени.

Начало карьеры

Постепенно забросив занятия медициной, он стал изобретателем. Одним из его первых приборов были гидростатические весы. Затем, в возрасте 22 лет, Галилей опубликовал книгу о гидростатическом балансе – таким образом его имя стало известно в городе. Однако пока нужно было найти возможность заработать себе на жизнь – технический прогресс находился в самом зачаточном состоянии. Галилео сначала работал учителем рисования.

В возрасте 24 лет, он начал преподавать искусство. На этой работе он не задержался — его научные и математические способности были замечены, и в 1589 году, в возрасте всего 25 лет, он получил предложение работы на факультете математики в Пизанском университете. Молодой ученый работал здесь три года, прежде чем переехать в Падую и стать преподавателем в местном университете в 1592 году. Галилей поселился в этом городе, где он преподавал математику, физику и астрономию, сделал много важных научных открытий.

Эти счастливые плодотворные годы были омрачены печальным событием – в 1591 году скончался отец.

Он продолжает свои изыскания и в 1593 году публикует первую книгу «Механика», где описал все свои наблюдения за несколько лет. После выхода в свет научной работы имя Галилея становится известным почти во всей Италии. Но главное изобретение ждало его впереди – телескоп с вогнутым окуляром, с помощью которого можно было наблюдать за звездами и делать различные астрономические открытия.

Конечно, такие изыскания не могли пройти незамеченными для церкви – уже в 1604 году на стол инквизиции ложится первый донос на Галилея. Якобы он читал в своей комнате запрещенную литературу и занимается астрологией, что тогда приравнивалось к алхимии. Однако на сей раз ему повезло – инквизитор в Падуе симпатизировал молодому дарованию и оставил донос без внимания.

Тем не менее, с помощью телескопа Галилей совершил несколько ошеломляющих открытий, которые спустя годы не переставали волновать потомков — открыл первые спутники на орбите планеты, отличной от Земли – Юпитера. Четыре самых больших спутника планеты, которые он открыл, были названы Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. А вместе известны, как спутники Галилея. Также Галилео обнаружил, что Венера имеет фазы, подобные Луне, начиная от тонкого полумесяца до полного.

Это было первое практическое, наблюдательное доказательство того, что солнце находится в центре Солнечной системы. Кроме этого, ему приписывается открытие кольца Сатурна. Ну и поистине революционное открытие – на Луне есть горы. Для того времени это был настоящий шок. Млечный путь, согласно исследованиям Галилея, состоял из звезд, находящихся неподалеку друг от друга (благодаря чему и складывается впечатление о лунной «дорожке»).

Также он был первым человеком, который увидел планету Нептун. Доподлинно известно это по рисункам в его блокноте. Он заметил, что она движется, в отличие от других звезд. Во времена Галилея планеты Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн были известны уже тысячи лет, и никакие другие не рассматривались и не искались. К сожалению, Галилей потерял след движущейся звезды, которую он нашел. Нептун был обнаружен заново лишь в 1846 году.

Галилео Галилей придерживался и гелиоцентрической системы – той самой, которую предложил еще Коперник. Сквозь свой телескоп он видел, что польский астроном оказался прав, а его собственные исследования доказали, что именно Солнце находится в центре, и планеты вращаются вокруг него. К сожалению, в те времена многие научные открытия шли вразрез с церковными учениями. Поэтому инквизиция начала обращать более пристальное внимание на Галилея. Ученого вызвали в и потребовали прекратить свои изыскания и не вводить народ в заблуждение. Пришлось подчиниться. Но Галилей не сдался и в 1632 году издал книгу-диалог, в которой сторонники и учений и Птолемея обсуждали солнечную систему и планеты.

Книга была издана и имела успех – первые два месяца. Потом ее запретили, и автора вновь вызвали к Папе Римскому. На сей раз делу дали ход. Следствие длилось несколько месяцев, и результатом стало отречение Галилея от своих убеждений.

Последние годы жизни

Суд закончился в 1633 году, и ему было предписано отправиться на свою виллу Арчертри недалеко от Флоренции с запретом выбираться в Рим, а также заниматься научной деятельностью. Приходилось это делать тайно. В эти годы здоровье ученого заметно ослабло-сказывались годы. Все-таки ему было уже за шестьдесят. Научной деятельностью приходилось заниматься тайно – инквизиция не спускала с Галилея своих зорких глаз.

Галилео Галилей скончался 8 января 1642 года, ему было 77 лет. Он пережил свою старшую дочь Вирджинию, которая умерла 8 годами ранее и ухаживала за больным отцом. На похоронах присутствовали два представителя инквизиции, все труды подлежали тщательной проверке. Чуть позже скончалась еще одна дочь Галилея – Ливия. А затем, внук ученого, названный в его честь, постригся в монахи и уничтожил в огне все труды деда. Таким образом, до нас не дошли оригиналы работ Галилея. Однако, его дело продолжает жить.

Галилей Галилео – выдающийся итальянский ученый, автор большого количества важных астрономических открытий, математик, основатель экспериментальной физики, создатель основ классической механики, одаренный литературно человек - появился на свет в семье известного музыканта, обедневшего дворянина 15 февраля 1564 г. в Пизе. Его полное имя звучит как Галилео ди Винченцо Бонайути де Галилей. Искусство в самых разных его проявлениях интересовало юного Галилео еще с детства, живопись и музыку он не только полюбил на всю жизнь, но и был настоящим мастером в этих областях.

Получив образование в монастыре, Галилей задумывался о карьере священнослужителя, однако отец настаивал, чтобы сын выучился на врача, и 17-летний юноша в 1581 г. начинает изучать медицину в Пизанском университете. В годы учебы Галилей проявлял большой интерес к математике и физике, имел на многие вопросы свою точку зрения, отличную от мнения светил, и слыл большим любителем дискуссий. Из-за материальных трудностей семьи Галилей не проучился и трех лет и в 1585 г. вынужден был без ученой степени возвратиться во Флоренцию.

В 1586 г. Галилей опубликовал первую научную работу под названием «Маленькие гидростатические весы». Разглядев в молодом человеке недюжинный потенциал, его взял под свое крыло состоятельный маркиз Гвидобальдо дель Монте, интересовавшийся наукой, благодаря хлопотам которого Галилей получил оплачиваемую научную должность. В 1589 г. он возвращается в Пизанский университет, но уже в качестве профессора математики - там он начинает работать над собственными исследованиями в области математики и механики. В 1590 г. увидела свет его работа «О движении», критиковавшая аристотелевское учение.

В 1592 г. в биографии Галилея начинается новый, чрезвычайно плодотворный этап, связанный с его переездом в Венецианскую республику и преподаванием в Падуанском университете, богатом учебном заведении с прекрасной репутацией. Научный авторитет ученого стремительно рос, в Падуе он быстро превратился в самого известного и популярного профессора, уважаемого не только научным сообществом, но и правительством.

Научные исследования Галилея получили новый стимул в связи с открытием в 1604 г. звезды, известной сегодня под названием сверхновой Кеплера и возросшим в связи с этим всеобщим интересом к астрономии. В конце 1609 г. им было придуман и создан первый телескоп, с помощью которого он совершил ряд открытий, описанных в труде «Звездный вестник» (1610) – к примеру, наличие на Луне гор и кратеров, спутников Юпитера и др. Книга произвела настоящий фурор и принесла Галилею общеевропейскую славу. Была устроена в этот период и его личная жизнь: гражданский брак с Мариной Гамба впоследствии подарил ему трех горячо любимых детей.

Слава великого ученого не избавляла Галилея от материальных проблем, что послужило толчком для переезда в 1610 г. во Флоренцию, где благодаря герцогу Козимо II Медичи ему удалось получить престижную и хорошо оплачиваемую должность придворного советника с необременительными обязанностями. Галилей продолжает делать научные открытия, среди которых было, в частности, наличие на Солнце пятен, его вращение вокруг своей оси. Стан недоброжелателей ученого постоянно пополнялся, не в последнюю очередь из-за его обыкновения излагать взгляды в резкой, полемичной манере, из-за возраставшего влияния.

В 1613 г. была опубликована книга «Письма о солнечных пятнах» с открытой защитой взглядов Коперника на устройство солнечной системы, которые подрывали авторитет церкви, т.к. не совпадали с постулатами священных писаний. В феврале 1615 г. в отношении Галилея инквизицией впервые было начато дело. Уже в марте того же года гелиоцентризм был официально объявлен опасной ересью, в связи с чем книга ученого оказалась под запретом – с предупреждением автора о недопустимости дальнейшей поддержки коперниканства. Возвратившись во Флоренцию, Галилей сменил тактику, делая основным объектом своего критического ума учение Аристотеля.

Весной 1630 г. ученый подводит итог многолетним трудам в «Диалоге о двух главнейших системах мира - птолемеевой и коперниковой». Изданная всеми правдами и неправдами книга привлекла внимание инквизиции, вследствие чего спустя пару месяцев была изъята из продажи, а ее автор 13 февраля 1633 г. вызван в Рим, где до 21 июня проводилось следствие по делу обвинения его в ереси. Оказавшись в условиях тяжелого выбора, Галилей, чтобы избежать участи Джордано Бруно , отрекся от взглядов и остаток жизни провел под домашним арестом на своей вилле неподалеку от Флоренции, под строжайшим контролем инквизиции.

Но даже в таких условиях он не прекращал научной деятельности, хотя все, что выходило из-под его пера, подвергалось цензуре. В 1638 г. был опубликован тайно высланный в Голландию его труд «Беседы и математические доказательства...», на основе которого впоследствии продолжили развивать постулаты механики Гюйгенс и Ньютон . Пять последних лет биографии были омрачены недугом: Галилей работал, будучи практически слепым, с помощью учеников.

Скончавшегося 8 января 1642 г. величайшего ученого хоронили как простого смертного, Папа не дал разрешения на установку памятника. В 1737 г. его прах торжественно перезахоронили, согласно предсмертной воле усопшего, в базилике Санта Кроче. В 1835 г. завершились работы по исключению сочинений Галилея из перечня запрещенной литературы, начатых по инициативе Папы Бенедикта XIV в 1758 г., а в октябре 1992 г. Папой Иоанном Павлом II по итогам работы специальной реабилитационной комиссии была официально признана ошибочность действий инквизиции в отношении Галилео Галилея.

Подробности Категория: Этапы развития астрономии Опубликовано 19.09.2012 16:28 Просмотров: 19417

«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.