Галилео Галилей — итальянский физик, механик, астроном, философ, математик, оказавший значительное влияние на науку своего времени.
- Родился: 15 февраля 1564 г., Пиза, Флорентийское герцогство
- Умер: 8 января 1642 г. (77 лет), Арчетри, Великое герцогство Тосканское, Италия
- Родители: Винченцо Галилей, Джулия ди Козимо Амманнати
- Дети: Ливия Галилей, Винченцо Гамба, Мария Челесте
Галилео Галилей (Galileo Galilei) родился 15 февраля 1564 года в Пизе в семье музыканта Винченцо Галилея и Джулии Амманнати. В 1572 году вместе с семьей он переехал жить во Флоренцию. В 1581 году начал изучать медицину в Пизанском университете. Один из учителей Галилея, Остилио Риччи, поддержал юношу в увлечении математикой и физикой, что сказалось на дальнейшей судьбе ученого.
Галилей не смог окончить университет из-за возникших у его отца финансовых затруднений и был вынужден вернуться во Флоренцию, где продолжил заниматься наукой. В 1586 году он закончил работу над трактатом «Маленькие весы», в котором (следуя Архимеду) описал изобретенный им прибор для гидростатического взвешивания, а в следующей работе дал ряд теорем относительно центра тяжести параболоидов вращения. Оценив рост репутации ученого, Флорентийская академия выбрала его арбитром в споре о том, как с математической точки зрения должна интерпретироваться топография Дантова ада (1588). Благодаря содействию своего друга маркиза Гвидобальдо дель Монте, Галилей получил почетную, но скудно оплачиваемую должность профессора математики Пизанского университета.
Смерть отца в 1591 году и крайняя стесненность материального положения заставила Галилея искать новое место работы. В 1592 году он получил кафедру математики в Падуе (во владениях Венецианской республики). Проведя здесь восемнадцать лет, Галилео Галилей совершил открытие квадратичной зависимости пути падения от времени, установил параболическую траекторию движения снаряда, а также сделал множество других не менее важных открытий.
В 1609 году Галилео Галилей по образцу первых голландских телескопов изготовил свой телескоп, способный создавать трехкратное приближение, а затем сконструировал телескоп с тридцатикратным приближением, увеличивающий в одну тысячу раз. Галилей стал первым человеком, направившим телескоп на небо; увиденное там означало подлинную революцию в представлении о космосе: Луна оказалась покрытой горами и впадинами (ранее поверхность Луны считалась гладкой), Млечный Путь — состоящим из звезд (по Аристотелю — это огненное испарение наподобие хвоста комет), Юпитер — окруженным четырьмя спутниками (их вращение вокруг Юпитера было очевидной аналогией вращению планет вокруг Солнца). Позднее Галилей добавил к этим наблюдениям открытие фаз Венеры и пятен на Солнце. Результаты он опубликовал в книге, которая вышла в 1610 году под названием «Звездный вестник». Книга принесла Галилею европейскую славу. На нее восторженно откликнулся известный математик и астроном Иоганн Кеплер, монархи и высшее духовенство проявили большой интерес к открытиям Галилея. С их помощью он получил новую, более почетную и обеспеченную должность — пост придворного математика великого герцога Тосканского. В 1611 году Галилей посетил Рим, где был принят в научную «Академию деи Линчеи».
В 1613 году он опубликовал сочинение о солнечных пятнах, в котором впервые вполне определенно высказался в пользу гелиоцентрической теории Коперника.
Однако провозгласить это в Италии начала XVII века значило повторить судьбу сожженного на костре Джордано Бруно. Центральным пунктом возникшей полемики стал вопрос о том, как сочетать факты, доказанные наукой, с противоречащими им местами из Священного Писания. Галилей считал, что в таких случаях библейский рассказ надо понимать аллегорически. Церковь обрушилась на теорию Коперника, книга которого «О вращении небесных сфер» (1543) спустя более чем полвека после выхода в свет оказалась в списке запрещенных изданий. Декрет об этом появился в марте 1616 года, а месяцем раньше главный теолог Ватикана кардинал Беллармин предложил Галилею в дальнейшем не выступать в защиту коперниканства. В 1623 году Папой Римским под именем Урбана VIII стал друг юности и покровитель Галилея Маффео Барберини. Тогда же ученый опубликовал свою новую работу — «Пробирных дел мастер», где рассматривается природа физической реальности и методы ее изучения. Именно здесь появилось знаменитое изречение ученого: «Книга Природы написана языком математики».
В 1632 году была опубликована книга Галилея «Диалог о двух системах мира, Птолемеевой и Коперниковой», которая вскоре была запрещена инквизицией, а сам ученый был вызван в Рим, где его ждал суд. В 1633 году ученый был приговорен к пожизненному заключению, которое было заменено домашним арестом, последние годы жизни он провел безвыездно в своем имении Арчетри близ Флоренции. Обстоятельства дела до сих пор остаются неясными. Галилей был обвинен не просто в защите теории Коперника (такое обвинение юридически несостоятельно, поскольку книга прошла папскую цензуру), а в том, что нарушил ранее данный запрет от 1616 года «ни в каком виде не обсуждать» эту теорию.
В 1638 году Галилей опубликовал в Голландии, в издательстве Эльзевиров, свою новую книгу «Беседы и математические доказательства», где в более математизированной и академической форме изложил свои мысли относительно законов механики, причем диапазон рассматриваемых проблем был очень широк — от статики и сопротивления материалов до законов движения маятника и законов падения. До самой смерти Галилей не прекращал активной творческой деятельности: пытался использовать маятник в качестве основного элемента механизма часов (вслед за ним это вскоре осуществил Xристиан Гюйгенс), за несколько месяцев до того, как полностью ослеп, открыл вибрацию Луны, и, уже совершенно слепой, диктовал последние мысли относительно теории удара своим ученикам — Винченцо Вивиани и Эванджелиста Торричелли.
Помимо своих великих открытий в астрономии и физике, Галилей вошел в историю как создатель современного метода экспериментирования. Его идея состояла в том, что для изучения конкретного явления мы должны создать некий идеальный мир (он называл его al mondo di carta — «мир на бумаге»), в котором это явление было бы предельно освобождено от посторонних влияний. Этот идеальный мир и является в дальнейшем объектом математического описания, а его выводы сверяются с результатами эксперимента, в котором условия максимально приближены к идеальным.
Галилей скончался в Арчетри 8 января 1642 года после изнурительной лихорадки. В своем завещании он просил похоронить его в семейной усыпальнице в базилике Санта-Кроче (Флоренция), однако из-за опасений противодействия со стороны церкви этого сделано не было. Последняя воля ученого была исполнена лишь в 1737 году, его прах перевезли из Арчетри во Флоренцию и с почестями погребли в церкви Санта-Кроче рядом с Микеланджело.
В 1758 году католическая церковь сняла запрет на большинство работ, поддерживающих теорию Коперника, а в 1835 году исключила труд «О вращении небесных сфер» из индекса запрещенных книг. В 1992 году Папа Римский Иоанн Павел II официально признал, что церковь совершила ошибку, осудив Галилея в 1633 году.
У Галилео Галилея было трое детей, рожденных вне брака от венецианки Марины Гамбы. Лишь сына Винченцо, впоследствии ставшего музыкантом, в 1619 году астроном признал своим. Его дочери — Вирджиния и Ливия — были отданы в монастырь.
Основные вклады Галилея
Работа математика очень обширна, как и любого великого учёного эпохи Возрождения, таких как Леонардо да Винчи или Микеланджело. Ниже я опишу его основные вклады и изобретения, которые помогли сформировать науку такой, какой она пришла к нам сегодня.
1. Микроскоп
Учёный хорошо известен тем, что внес огромный вклад в понимание природы с помощью чего-то простого, такого как линзы. Он сделал их разного размера и кривизны, что позволило ему создать своего рода микроскоп.
Этот инструмент был очень элементарным, назывался occhiolino, и технически не был микроскопом, но позволял ему видеть маленькие объекты.
2. Улучшение телескопа
Галилей не изобрел телескоп, но он его улучшил, что позволяло ему наблюдать за сидерическими явлениями. Первый телескоп был известен в 1609 году, но физик представил свою версию год спустя, улучшив его в тридцать раз.
3. Геометрический компас
Одно из первых изобретений гения, этот инструмент позволил ему обрести известность и самое главное деньги. Помимо продаж компаса, он занимался бизнесом, обучая, как им пользоваться.
Благодаря компасу стало возможным создавать геометрические фигуры с легкостью и точностью, и это давало возможность выполнять сложные математические вычисления. У компаса была воинственная цель, позволяющая рассчитать траекторию пушечных ядер.
4. Маятник
Галилей изучал движение маятника и его колебания. Эта идея появилась у него, когда он наблюдал за движением колоколов Пизанского собора, которые качались от ветра.
Так в 1583 году он изобрёл маятник. Он понял, что вес шара или предмета маятника не имеет значения, важна была длина веревки, которая его удерживала.
5. Научная революция
Учёный был воспитан в католической вере, но это не помешало ему показать свои теории и открытия, которые шли вразрез с церковью.
В то время Земля считалась центром Вселенной, он опровергал это, говоря, что наша планета была просто ещё одной звездой, которая вращалась вокруг Солнца.
Это привело к его аресту, и он был близок к тому, чтобы его сожгли на костре. Гению предложили отступить от свой теории, чтобы избежать смерти. Но с его оппозицией и верованием, удалось начать настоящую научную революцию.
Многие великие мыслители того времени встали на его сторону, углубляясь в теории и гипотезы, формируя науку и помогая воспринимать так, как мы её видим сегодня.
6. Вклад в теорию Коперника
Галилей изучал теории Николая Коперника о движении звёзд, и благодаря усовершенствованиям телескопа, проведённым этим итальянским ученым, подлинное движение планет может быть продемонстрировано с помощью эмпирических испытаний.
7. Научный метод
Мыслитель считается отцом научного метода, который служил столкновению с предвзятыми убеждениями и мыслью, тянущей к характерному консерватизму католицизма эпохи Возрождения.
Он старался быть максимально объективным, позволяя себе руководствоваться математикой и строгим наблюдением природных явлений.
8. Закон движения
Первый закон о движении, позднее поднятый Исааком Ньютоном, был предметом изучения Галилея.
В ходе своих исследований итальянский ученый понял, что не имеет значения масса объекта в вакууме, рассматривая движение как, сочетание ускорения и скорости самого объекта.
Движение осуществлялось благодаря применению силы, которая заставляла объект перемещаться из точки А в точку Б, занимая определенный период времени. Если к объекту не прилагать никакого усилия, то он находился в состоянии покоя.
9. Закон падения
Продолжая другие свои исследования в области физики, он изучал, как силы могут быть ответственны за ускорение объекта, позволяя ему понять силы гравитации. Когда объект падает, он постепенно ускоряется. Это ускорение обусловлено силой тяжести.
10. Спутники Юпитера
В 1610 году Галилей открыл спутники Юпитера. Он увидел, как четыре светящиеся точки находились рядом с этой планетой, думая сначала, что это звезды.
Однако позже, увидев как они движутся в ночном небе, он пришел к выводу, что они должны быть спутниками Юпитера — это Ио, Европа, Ганимед и Каллисто.
11. Солнечные пятна
В эпоху Возрождения было немало тех, кто осмеливался изучать пятна на звезде. И нужно заметить, что учёный не был тем, кто сделал первое открытие, но он знал, как воспользоваться работой других.
12. Лунные Исследования
Своими исследованиями Луны Галилей добился больших успехов в области астрономии, изучая движение спутника, и траекторию относительно земли.
Он также видел, какая у Луны была география, она была подобная земной, с ее кратерами, горами и долинами.