Галилео Галилей - величайший мыслитель эпохи Ренессанса, основоположник современной механики, физики и астрономии, последователь идей , предшественник .
Будущий ученый родился в Италии, городе Пиза 15 февраля 1564 года. Отец Винченцо Галилей, принадлежавший к обедневшему роду аристократов, играл на лютне и писал трактаты по теории музыки. Винченцо входил в общество Флорентийской камераты, участники которой стремились возродить древнегреческую трагедию. Результатом деятельности музыкантов, поэтов и певцов стало создание на рубеже XVI-XVII веков нового жанра оперы.
Мать Джулия Амманнати вела домашнее хозяйство и воспитывала четырех детей: старшего Галилео, Вирджинию, Ливию и Микеланджело. Младший сын пошел по стопам отца и впоследствии прославился композиторским искусством. Когда Галилео было 8 лет, семья перебралась в столицу Тосканы, город Флоренцию, где процветала династия Медичи, известная своим покровительством художникам, музыкантам, поэтам и ученым.
В раннем возрасте Галилея отдали в школу при монастыре бенедиктинцев Валломброза. Мальчик проявлял способности к рисованию, изучению языков и точным наукам. От отца Галилео унаследовал музыкальный слух и способность к композиции, но по-настоящему юношу влекла только наука.
Учеба
В 17 лет Галилео отправляется в Пизу для изучения медицины в университете. Юноша, помимо основных предметов и врачебной практики, увлекся посещением математических занятий. Молодой человек открыл для себя мир геометрии и алгебраических формул, что повлияло на мировоззрение Галилея. За те три года, которые юноша обучался в университете, он основательно изучил работы древнегреческих мыслителей и ученых, а также познакомился с гелиоцентрической теорией Коперника.
По истечении трехлетнего срока пребывания в учебном заведении Галилей вынужден был вернуться во Флоренцию в связи с отсутствием средств на дальнейшее обучение у родителей. Руководство университетом не пошло на уступки талантливому юноше, не дало возможности закончить курс и получить ученую степень. Но у Галилео уже был влиятельный покровитель, маркиз Гвидобальдо дель Монте, который восхищался талантами Галилея в области изобретательства. Аристократ похлопотал за подопечного перед тосканским герцогом Фердинандом I Медичи и обеспечил юноше жалование при дворе правителя.
Работа в университете
Маркиз дель Монте помог талантливому ученому получить место преподавателя в Болонском университете. Помимо лекций, Галилео ведет плодотворную научную деятельность. Ученый занимается вопросами механики и математики. В 1689 году на три года мыслитель возвращается в Пизанский университет, но теперь уже в качестве преподавателя математики. В 1692 году на 18 лет переезжает в Венецианскую республику, город Падую.
Совмещая преподавательскую работу в местном университете с научными опытами, Галилео издает книги «О движении», «Механика», где опровергает идеи . В эти же годы происходит одно из важных событий - ученый изобретает телескоп, который позволил наблюдать за жизнью небесных светил. Открытия, сделанные Галилеем при помощи нового прибора, астроном описал в трактате «Звездный вестник».
Вернувшись в 1610 году во Флоренцию, на попечение тосканского герцога Козимо Медичи II, Галилей издает сочинение «Письма о солнечных пятнах», которое критически было встречено католической церковью. В начале XVII столетия инквизиция действовала с большим размахом. И последователи Коперника были у ревнителей христианской веры на особом счету.
В 1600 году уже был казнен на костре , который так и не отрекся от собственных взглядов. Поэтому труды Галилео Галилея католики посчитали провокационными. Сам ученый считал себя примерным католиком и не видел противоречия между своими работами и христоцентрической картиной мира. Библию астроном и математик считал книгой, способствующей спасению души, а вовсе не научным познавательным трактатом.
В 1611 году Галилей отправляется в Рим, чтобы продемонстрировать телескоп Папе Павлу V. Презентацию прибора ученый провел максимально корректно и даже получил одобрение столичных астрономов. Но просьба ученого вынести окончательное решение по вопросу гелиоцентрической системы мира решила его участь в глазах католической церкви. Паписты объявили Галилея еретиком, обвинительный процесс был запущен в 1615 году. Понятие гелиоцентризма официально признается ложным Римской комиссией в 1616 году.
Философия
Главным постулатом мировоззрения Галилея является признание объективности мира независимо от субъективного восприятия человеком. Вселенная вечна и бесконечна, инициирована божественным первотолчком. Ничто в космосе не исчезает бесследно, происходит лишь изменение формы материи. В основе материального мира лежит механическое движение частиц, изучив которое можно познать законы вселенной. Поэтому научная деятельность должна быть основана на опыте и чувственном познании мира. Природа по Галилею - истинный предмет философии, постигая который можно приблизиться к истине и первооснове всего сущего.
Галилей был приверженцем двух методов естествознания - экспериментального и дедуктивного. С помощью первого способа ученый добивался доказательства гипотез, второй предполагал последовательное движение от одного опыта к другому, для достижения полноты знания. В работе мыслитель опирался прежде всего на учение . Критикуя воззрения , Галилей не отвергал аналитического способа, используемого философом античности.
Астрономия
Благодаря изобретенному в 1609 году телескопу, который был создан с применением выпуклого объектива и вогнутого окуляра, Галилей начал наблюдение за небесными светилами. Но трехкратного увеличения первого прибора не хватало ученому для полноценных опытов, и вскоре астроном создает телескоп с 32-кратным увеличением объектов.
Изобретения Галилео Галилея: телескоп и первый компас Первым светилом, которое Галилей подробно изучил с помощью нового прибора, стала Луна. Ученый обнаружил множество гор и кратеров на поверхности спутника Земли. Первое открытие подтверждало, что Земля по физическим свойствам не отличается от других небесных тел. В этом состояло первое опровержение утверждения Аристотеля о разнице земной и небесной природы.
Второе основное открытие в области астрономии касалось обнаружения четырех спутников Юпитера, что в XX веке было подтверждено уже многочисленными космическими фото. Тем самым он опроверг доводы противников Коперника о том, что, если Луна вращается вокруг Земли, то Земля не может вращаться вокруг Солнца. Галилей вследствие несовершенства первых телескопов не смог установить период оборотов этих спутников. Окончательное доказательство вращения лун Юпитера было выдвинуто спустя 70 лет астрономом Кассини.
Галилео обнаружил наличие солнечных пятен, которые он наблюдал на протяжении длительного времени. Изучив светило, Галилей сделал вывод о вращении Солнца вокруг собственной оси. Наблюдая за Венерой и Меркурием, астроном определил, что орбиты планет находятся к Солнцу ближе земной. Галилей обнаружил кольца Сатурна и даже описал планету Нептун, но до конца в этих открытиях ему не удалось продвинуться, в силу несовершенства техники. Наблюдая в телескоп за звездами Млечного пути, ученый удостоверился в их необъятном количестве.
Опытным и эмпирическим путем Галилей доказывает, что Земля вращается не только вокруг Солнца, но и вокруг своей оси, что еще больше укрепило астронома в правильности гипотезы Коперника. В Риме после оказанного гостеприимного приема в Ватикане Галилей становится членом Академии деи Линчеи, которая была основана князем Чези.
Механика
Основа физического процесса в природе по мнению Галилея - механическое движение. Вселенную ученый рассматривал как сложный механизм, состоящий из простейших причин. Поэтому механика стала краеугольным камнем в научной деятельности Галилея. Галилео сделал множество открытий в области непосредственно механики, а также определил направления будущих открытий в физике.
Ученый первый установил закон падения и подтвердил его эмпирическим путем. Галилей открыл физическую формулу полета тела, движущегося под углом к горизонтальной поверхности. Параболическое движение брошенного объекта имело важное значение для расчета артиллерийских таблиц.
Галилей сформулировал закон инерции, который стал основополагающей аксиомой механики. Еще одним открытием стало обоснование принципа относительности для классической механики, а также расчет формулы колебания маятников. На основе последнего исследования были изобретены первые часы с маятником в 1657 году физиком Гюйгенсом.
Галилей первый обратил внимание на сопротивление материала, чем дал толчок развитию самостоятельной науке. Рассуждения ученого легли впоследствии в основу законов физики о сохранении энергии в поле тяжести, момента силы.
Математика
Галилей в математических суждениях приблизился к идее теории вероятности. Собственные исследования на этот счет ученый изложил в трактате «Рассуждения об игре в кости», который был издан через 76 лет после смерти автора. Галилей стал автором знаменитого математического парадокса о натуральных числах и их квадратах. Расчеты Галилей зафиксировал в труде «Беседы о двух новых науках». Наработки легли в основу теории множеств и их классификации.
Конфликт с церковью
После 1616 года, переломного в научной биографии Галилея, он был вынужден уйти в тень. Ученый опасался выражать собственные идеи явно, поэтому единственной книгой Галилео изданной после объявления Коперника еретиком, стало сочинение 1623 года «Пробирщик». После смены власти в Ватикане Галилей воспрянул духом, он считал, что новый Папа Урбан VIII благосклоннее отнесется к коперниковским идеям, нежели его предшественник.
Но после появления в печати в 1632 году полемического трактата «Диалог о двух главнейших системах мира» инквизиция вновь возбудила против ученого процесс. История с обвинением повторилась, но на этот раз для Галилео все закончилось гораздо хуже.
Личная жизнь
Живя в Падуе, молодой Галлилей познакомился с подданой Венецианской республики Мариной Гамба, которая стала гражданской женой ученого. В семье Галилея родилось трое детей - сын Винченцо и дочери Вирджиния и Ливия. Так как дети появились вне венчаного брака, девушкам впоследствии пришлось стать монахинями. В 55 лет Галилео удалось узаконить только сына, поэтому юноша смог жениться и подарить отцу внука, который в дальнейшем так же, как и тети, стал монахом.
Галилео Галилей был объявлен вне закона После того, как инквизиция объявила Галилео вне закона, он переселился на виллу в Арчетри, что находилась недалеко от монастыря дочерей. Поэтому довольно часто Галилей мог видеть любимицу, старшую дочь Вирджинию, вплоть до ее смерти в 1634 году. Младшая Ливия не навещала своего отца по причине болезненности.
Смерть
В результате кратковременного заточения в 1633 году Галилей отрекся от идеи гелиоцентризма и попал под бессрочный арест. Ученого поместили под домашнюю охрану в городе Арчетри с ограничением общения. Галилео пробыл на тосканской вилле безвыездно до последних дней жизни. Сердце гения остановилось 8 января 1642 года. В момент смерти рядом с ученым находились два студента - Вивиани и Торричелли. За 30-е годы удалось издать последние труды мыслителя - «Диалоги» и «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки» в протестантской Голландии.
Гробница Галилео Галилея После кончины католики запретили хоронить прах Галилео в склепе базилики Санта Кроче, где хотел упокоиться ученый. Справедливость восторжествовала в 1737 году. Отныне могила Галилея находится рядом с . Еще через 20 лет церковь реабилитировала идею гелиоцентризма. Оправдания Галилео пришлось ждать гораздо дольше. Ошибка инквизиции была признана только в 1992 году Папой Иоанном Павлом II.
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.
Материал подготовлен на основе информации открытых источников
Галилео Галилей, был гениальный человек, сделавший не менее важные открытия в естествознании и тоже главным образом в астрономии. Он родился в Пизе в 1564 году. Семейство его было флорентийского происхождения и притом довольно знатного. Отец его, Винченцо Галилей, был хороший математик и дал ему основательное воспитание. Галилео с ранней молодости выказал большую склонность к математике, отличался наблюдательностью и проницательным умом, находившим элементы одинаковости в запутанных явлениях, кажущихся совершенно различными, открывавшим законы действия этих одинаковых элементов. В пизанском соборе еще цела медная лампа, качания которой навели, как говорят, молодого наблюдателя на открытие законов маятника. Двадцатилетним юношей, в 1584, Галилей уже занимал должность профессора в своем родном городе; но уже и тогда подвергался неприятностям от товарищей, державшихся рутины. Когда он публично сделал опыт, показывавший неосновательность понятий Аристотеля о падении тел (о том, что оно совершается с равномерно, с одной и той же скоростью), приверженцы старины стали так враждовать против него, что он принужден был покинуть Пизу.
Портрет Галилео Галилея. Художник Д. Тинторетто, ок. 1605-1607
Галилей отправился в Падую, долго был профессором там и приобрел такую славу, что великий герцог тосканский в 1610 году пригласил его возвратиться в Пизу, назначив ему жалованье в 1000 скуди. С переселения Галилея в Пизу начинается эпоха величайших его открытий. По слухам он узнал, что в Голландии изобретен телескоп. Не зная, как устроен этот инструмент, он сам сделал себе такой же и при помощи нового инструмента стал наблюдать небо и сделал открытия, распространившие славу его по всей Европе.
Человек свободный от предрассудков, любивший истину, Галилей не мог не быть приверженцем системы Коперника . Он тем сильнее защищал ее, что его собственные открытия служили доказательствами её истины. Он заявлял и в лекциях и в книгах своих, что держится мысли Коперника, сделал даже многих людей духовного звания последователями её. Одним из них был бенедиктинец Кастелли, к которому написано письмо Галилея от 21 декабря 1613. Это знаменитое письмо, в котором Галилей объясняет отношения своего учения к Священному писанию, разошлось во множестве списков и утвердило представителей церковной власти в мысли, что учение Галилео опасно для догматики. Удары направились сначала на книгу Коперника; ее осудили и велели, чтобы в её новых изданиях были переделаны те места, в которых открыто говорится, что Земля движется. Квалификаторы (редакторы приговоров) священной инквизиции осудили 23 февраля 1616 учение о движении Земли вокруг Солнца как ересь, а учение о вращении Земли около своей оси объявили хотя и не еретическим, но ошибочным и опасным. Приехав в 1615 году в Рим, Галилей нашел инквизицию уже занимающейся процессом о его сочинениях. Но римская курия ограничилась тогда тем, что одна из её постоянных комиссий, так называемая конгрегация Индекса (то есть составления списка осуждаемых книг), передала Галилею через кардинала Беллармина утвержденное ею решение квалификаторов. Он, человек благочестивый, не возражал, и после того излагал систему Коперника не как достоверную истину, а, лишь как предположение. Ту же покорность церкви он проявил, издавая в 1620 сочинения Коперника.
В 1629 он написал трактат в форме разговора между тремя лицами, из которых одно защищает систему Коперника, другое – систему Птолемея , а третье оценивает их доводы в таких выражениях, что оставляет, по-видимому, вопрос не решенным, в сущности, выставляя справедливым учение Коперника. Во вступлении Галилей говорил, что этим своим сочинением он хочет защитить систему Птолемея против системы Коперника, которая справедливо осуждена святой конгрегацией Индекса. Римская курия выдвинула теперь протокол о допросе, сделанном Галилею 26 февраля 1616. Этот протокол без сомнения фальшивый, написанный не в 1616 году, а только теперь, в 1632, когда понадобилось лживое обвинение, говорил, что Галилей дал тогда в присутствии Беллармина формальное обещание никогда не упоминать в какой бы то ни было форме об осужденной системе. Папе Урбану VIII внушили, что под именем Симпличио, защитника системы Птолемея, осмеян он, бывший до своего выбора в папы другом Галилея и в разговорах с ним излагавший те же доводы против системы Коперника, какие излагает Симпличио.
Галилей перед судом инквизиции. Художник Ж. Н. Робер-Флёри, XIX век
Инквизиция вытребовала Галилея в Рим и угрожала ему 21 июня 1632 пыткой. На следующий день в церкви Maria sopra Minerva он, преклонив колена, отрекся от своего мнения о движении Земли, как ошибочного и противного Священному Писанию. Говорят, что в негодовании на насилие он тихо произнес: E pur si muove («A всё-таки она движется»). До конца жизни Галилей оставался под надзором инквизиции в загородном доме близ Флоренции, и она постоянно угрожала бросить его в темницу. Он умер под этим домашним арестом 8 января 1642 года.
Он получает очень хорошее музыкальное образование. Когда ему было десять лет, его семья переехала в родной город его отца, Флоренцию, а затем Галилей был отправлен в школу в бенедиктинский монастырь. Там, в течение четырех лет, он изучал обычные средневековые дисциплины со схоластами.
Винченцо Галилей выбирает почетную и прибыльную профессию врача для своего сына. В 1581 году семнадцатилетний Галилей был зачислен студентом в университет Пирей на факультет медицины и философии. Но состояние медицинской науки в то время наполнило его недовольством и отталкивало его от медицинской карьеры. В то время он случайно посетил лекцию по математике Остильо Ричи, друга своей семьи и был изумлен логикой и красотой геометрии Евклида.
Он сразу же изучил работы Евклида и Архимеда. Его пребывание в университете становится все более и более невыносимым. Проведя там четыре года, Галилей оставил его незадолго до завершения и вернулся во Флоренцию. Там он продолжил учебу под руководством Ричи, который оценил необычайные способности молодого Галилея. Помимо чисто математических вопросов, он знакомился с техническими достижениями. Он изучает древних философов и современных писателей и за короткое время приобретает знания серьезного ученого.
Открытия Галилео Галилея
Закон движения маятника
Учась в Пизе с его наблюдаемостью и острым умом, он обнаруживает закон движения маятника (период зависит только от длины, а не от амплитуды или веса маятника). Позже он предлагает конструкцию устройства с маятником для измерения через равные промежутки времени. В 1586 году Галилей завершил свое первое одиночное исследование гидростатического равновесия и построил новый тип гидростатического баланса. В следующем году он написал чисто геометрическую работу «Теоремы твердого тела».
Первые трактаты Галилея не были опубликованы, но быстро распространяются и выходят на первый план. В 1588 году, по заказу Флорентийской академии, он прочитал две лекции по форме, положению и размеру ада Данте. Они заполнены теоремами механики и многочисленными геометрическими доказательствами, они используются в качестве предлога для развития географии и идей для всего мира. В 1589 году великий князь Тосканский назначил Галилея профессором на факультете математики в Пизанском университете.
В Пизе молодой ученый снова сталкивается с учебной средневековой наукой. Галилей должен научиться геоцентрической системе Птолемея, которая, наряду с философией Аристотеля , адаптированной к нуждам церкви, признается. Он не общается со своими коллегами, спорит с ними и сначала сомневается во многих заявлениях Аристотеля о физике.
Первый научный эксперимент в физике
По его словам, движение тел Земли делится на «естественное», когда они стремятся к своим «естественным местам» (например, движение вниз для тяжелых тел и «восходящее» движение) и «насильственное». Движение останавливается, когда причина исчезает. «Совершенные небесные тела» – это вечное движение в идеальных кругах вокруг центра Земли (и центра мира). Чтобы опровергнуть утверждения Аристотеля, что тела падают на скорости, пропорциональной их весам, Галилей делает свои знаменитые опыты с падением тел с наклоняющейся башни в Пизе.
Это на самом деле первый научный эксперимент в физике и вместе с ним Галилей вводит новый метод приобретения знаний – из опыта и наблюдения. Результатом этих исследований является трактат «Падение тел», в котором излагается основной вывод о независимости скорости от веса падающего тела. Он написан в новом стиле для научной литературы – в форме диалога, в котором раскрывается основной вывод о скорости, не зависящей от веса падающего тела.
Отсутствие научной базы и низкая плата заставляют Галиея покинуть Университет Пизы до истечения трехлетнего срока контракта. В то время, после смерти его отца, он должен взять на себя семью. Галилею предлагается заняться кафедрой математики в Университете Падуи. Университет Падуи был одним из старейших в Европе и был известен духом свободы мысли и независимости от духовенства. Здесь Галилей работал и быстро заработал имя как отличный физик и очень хороший инженер. В 1593 году были завершены его первые две работы, а также «Механика», в которых он изложил свои взгляды на теорию простых машин, изобрел пропорции, с которыми легко выполнять различные геометрические операции – увеличение рисунка и т. д. Его патенты на гидравлическое оборудование также сохранились.
В лекциях Галилея в университете озвучиваются официальные взгляды, он учит геометрии, геоцентрической системе Птолемея и физике Аристотеля.
Знакомство с учением Коперника
В то же время, дома, в среде друзей и учеников, он рассказывает о различных проблемах и излагает свои собственные новые взгляды. Эту двойственность жизни, Галилей вынужден вести долгое время, пока он не станет убедительным в его идеях в общественном пространстве. Считается, что еще в Пизе Галилей познакомился с учением Коперника. В Падуе он уже убежденный сторонник гелиоцентрической системы и имеет в качестве своей главной цели сбор доказательств в эту пользу. В письме к Кеплеру в 1597 году он писал:
«Много лет назад я обратился к идеям Коперника и своей теорией я смог полностью объяснить ряд явлений, которые в целом не могли быть объяснены противоположными теориями. Я придумал много аргументов, которые опровергают противоположные идеи».
Галилейская трубка
В конце 1608 года Галилея достигает известие, что в Нидерландах открыли оптическое устройство, которое позволяет видеть удаленные объекты. Галилей после упорной работы и обработки сотен деталей из оптического стекла, построил свой первый телескоп с увеличением в три раза. Это система линз (окуляров), теперь называемая Галилейской трубкой. Его третий телескоп с 32-кратным увеличением смотрит на небо.
Лишь спустя несколько месяцев наблюдения он опубликовал удивительные открытия в книге:
Луна не является идеально сферической и гладкой, ее поверхность покрыта холмами и впадинами, похожими на Землю.
Млечный Путь – это собрание многочисленных звезд.
На планете Юпитер есть четыре спутника, которые кружатся вокруг него подобно Луне вокруг Земли.
Несмотря на то, что книгу разрешено печатать, эта книга на самом деле содержит серьезный удар по христианским догматам – уничтожен принцип разницы между «несовершенными» земными телами и «совершенными, вечными и неизменными» небесными телами.
Движение спутников Юпитера использовалось в качестве аргумента в пользу системы Коперника. Первые смелые астрономические достижения Галилея не вызывают внимания инквизиции, напротив, они принесли ему огромную популярность и влияние как прославленного ученого по всей Италии, в том числе и у духовенства.
В 1610 году Галилей был назначен «первым математиком и философом» во дворе правителя Тосканы и его бывшего ученика Козимо II Медичи. Он покидает Университет Падуи после 18 лет проживания там и переезжает во Флоренцию, где он освобождается от какой-либо учебной работы и может заниматься только своими исследованиями.
К аргументам в пользу системы Коперника в скором времени добавлено открытие фаз Венеры, наблюдение кольца Сатурна и солнечных пятен. Он посетил Рим, где его приветствовали кардиналы и папа. Галилей надеется, что логическая безупречность и экспериментальное оправдание новой науки заставят церковь признать это. В 1612 году вышел его важный труд «Отражение на плавающих телах». В нем он дает новые доказательства закону Архимеда и выступает против многих аспектов схоластической философии, утверждая право разума не подчиняться властям. В 1613 году он написал по-итальянски с большим литературным талантом трактат о солнечных пятнах. В то время он также почти обнаружил вращение Солнца.
Запрет учений Коперника
Поскольку на Галилея и его учеников уже были первые атаки, он чувствует необходимость говорить и писать свое знаменитое письмо Кастелли. Он провозгласил независимость науки от богословия и ненужность Писания в исследованиях ученых: «… в математических спорах, мне кажется, Библия принадлежит к последнему месту». Но распространение мнений о гелиоцентрической системе серьезно обеспокоило теологов и в марте 1616 года, с указом Святой Конгрегации, учения Коперника запрещены.
Для всей активной среды сторонников Коперника начинается много лет молчания. Но система становится очевидной только тогда, когда в 1610-1616 гг. основным оружием против геоцентрической системы были астрономические открытия. Теперь Галилей поражает самые основы старого, ненаучного мировоззрения, воздействуя на самые глубокие физические корни мира. Борьба возобновилась с появлением в 1624 году двух произведений в том числе и «Письмо к Инголи». В этой работе Галилей излагает принцип относительности. Обсуждается традиционный аргумент против движения Земли, а именно: если бы Земля вращалась, камень, выброшенный с башни, отставал бы от поверхности Земли.
Диалог по двум основным системам мира – Птолемей и Коперник
В последующие годы Галилей был погружен в работу над основной книгой, которая отражала результаты его 30-летних исследований и размышлений, опыт, накопленный в прикладной механике и астрономии и его общие философские взгляды на мир. В 1630 году завершена обширная рукопись под названием «Диалог по двум основным системам мира – Птолемей и Коперник».
Экспозиция книги была построена в форме беседы между тремя людьми: Сальвиатти, убежденным сторонником Коперника и новой философией; Сагредо, который является мудрым человеком и согласен со всеми аргументами Сальвиатти, но изначально нейтральный; и Симпличчио, защитником традиционной аристотелевской концепции. Имена Сальвиатти и Сагредо носили два друга Галилея, а Симплисио был в честь знаменитого комментатора Аристотеля VI века Симплиция, а по-итальянски это означает «простой».
Диалог дает представление о почти всех научных открытиях Галилея, а также о его понимании природы и возможностях ее изучения. Он стоит на материалистических позициях; считает, что мир существует независимо от человеческого сознания и вводит новые методы исследования – наблюдение, опыт, мысленный эксперимент и количественный математический анализ вместо оскорбительных рассуждений и ссылок на авторитет и догму.
Галилей считает мир единым и изменчивым, не разделяя его на «вечную» и «переменную» субстанцию; отрицает абсолютное движение вокруг фиксированного центра мира: «Могу ли я разумно задать вам вопрос о том, есть ли какой-либо центр мира вообще, потому что ни вы, ни кто-либо еще не доказали, что мир является конечным и имеет определенную форму, а не бесконечную и неограниченную». Галилей прилагал большие усилия, чтобы его работа была напечатана. Он делает ряд компромиссов и пишет читателям, что он не придерживается учения Коперника и предоставляет гипотетическую возможность, которая не соответствует действительности и должна быть отвергнута.
Запрет «Диалога»
В течение двух лет он собирал разрешения от высших духовных властей и цензоров инквизиции, а в начале 1632 года книга вышла из печати. Но очень скоро на нее возникает сильная реакция богословов. Римкого понтифика убедили, что он был изображен под образом Симплицио. Была назначена специальная комиссия богословов, которая объявила работу еретической, а семидесятилетний Галилей был вызван на суд в Риме. Процесс, начатый Инквизицией против него, длится полтора года и заканчивается приговором, согласно которому «Диалог» запрещен.
Отречение от своих взглядов
22 июня 1633 года перед всеми кардиналами и членами инквизиции Галилей читает текст отречения от своих взглядов. Это событие якобы говорит о полном подавлении его сопротивления, но на самом деле это следующий большой компромисс, который он должен сделать для продолжения своей научной работы. Легендарная фраза: «Eppur si muove» (и все-таки она вертится) оправдана его жизнью и работой после процесса. Как говорят, он произнес эут фразу после отречения, однако, на самом деле этот факт является художественным вымыслом 18 века.
Галилей находится под домашним арестом под Флоренцией, и, несмотря на почти потерянное зрение, он много работает над новым большим трудом. Рукопись была тайно вывезена из Италии ее поклонниками, а в 1638 году она была напечатана в Нидерландах под названием «Лекции и математические доказательства двух новых наук».
Лекции и математические доказательства двух новых наук
Лекции – это вершина работы Галилея. Они были написаны снова как беседа в течение шести дней между тремя собеседниками – Сальвиати, Сагредо и Симпличчио. Как и прежде, Сальвати играет ведущую роль. Симпличио больше не спорил, а задавал вопросы только для более подробных объяснений.
В первый, третий и четвертый день раскрывается теория движения падающих и брошенных тел. Второй день посвящен теме материалов и геометрического равновесия. В пятой лекции приведены математические теоремы, а последний содержит неполные результаты и идеи о теории сопротивления. Он имеет наименьшее значение среди шести. Что касается материального сопротивления, то работа Галилея является новаторской в этой области и играет важную роль.
Самые ценные результаты содержат первая, третья и пятая лекции. Это высшая точка, которую Галилей достиг в своем понимании движения. Рассматривая падение тел, он подводит итог:
«Я думаю, что если бы сопротивление среды было полностью удалено, все тела падали бы с той же скоростью».
Теория равномерного прямолинейного и равновесного движения далее развивается. Появляются результаты его многочисленных экспериментов по свободному падению, движению на наклонной плоскости и движению тела, брошенного под углом к горизонту. Четко сформулирована временная зависимость и исследуется параболическая траектория. Опять же, принцип инерции доказан и используется как фундаментальный во всех соображениях.
Когда «Лекции» выходят из печати, Галилей полностью слеп. Но в последние годы своей жизни он работает. В 1636 году он предложил метод точного определения долготы на море с помощью спутников Юпитера. Его мечта – организовать многочисленные астрономические наблюдения из разных точек земной поверхности. С этой целью он ведет переговоры с голландской комиссией о принятии своего метода, но получает отказ и церковь запрещает его дальнейшие контакты. В своих последних письмах своим последователям он продолжает делать важные астрономические соображения.
Галилео Галилей умер 8 января 1642 года в окружении своих учеников Вивиани и Торичелли, его сына и представителя инквизиции. Только через 95 лет его прах разрешили перевозить во Флоренцию, двум другим великим сыновьям Италии, Микеланджело и Данте. Его изобретательная научная работа, проходящая через строгие критерии времени, дает ему бессмертие среди имен самых ярких художников физики и астрономии.
Галилео Галилей – биография жизни и его открытий
отзыв 7 оценка 4.4
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.