Галилео Галилей

Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найти источники:  «Галилео Галилей»  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( декабрь 2020 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение-шаблон )

Галилео Галилей
Портрет Юстуса Сустерманса 1636 г.
Родившийся	Галилео ди Винченцо Бонайути де Галилей [1] ( 1564-02-15 )15 февраля 1564 г. [2] Пиза , герцогство Флоренция
Умер	8 января 1642 г. (1642-01-08)(77 лет) Арчетри , Великое Герцогство Тоскана
Образование	Пизанский университет
Известен	Аналитическая динамика , гелиоцентризм , кинематика , наблюдательная астрономия
Научная карьера
Поля	Астрономия , физика , инженерия , натурфилософия , математика
Учреждения	Пизанский университет Университет Падуи
Покровители	Козимо II Медичи Федерико Чези Фердинандо II де Медичи Фра Паоло Сарпи Франческо Мария дель Монте
Академические консультанты	Остилио Риччи да Фермо
Известные студенты	Бенедетто Кастелли Марио Гвидуччи Винченцо Вивиани
Подпись
Герб

Галилео ди Винченцо Бонайути де 'Галилей ( итал.:  [Ɡaliˈlɛːo ɡaliˈlɛi] ; 15 февраля 1564 - 8 января 1642), итальянский астроном , физик и инженер , иногда описываемый как эрудит , из Пизы . ^[3] Галилея называли «отцом наблюдательной астрономии », ^[4] «отцом современной физики», ^{[5] [6]} «отцом научного метода » ^[7] и «отцом современной физики». наука ». ^[8]

Галилей изучал скорость и скорость , гравитацию и свободное падение , принцип относительности , инерцию , движение снаряда, а также работал в прикладной науке и технике, описывая свойства маятников и « гидростатических весов». Он изобрел термоскоп и различные военные компасы , а также использовал телескоп для научных наблюдений за небесными объектами. Его вклад в наблюдательную астрономию включает телескопическое подтверждение фаз Венеры , наблюдениечетыре крупнейших спутника от Юпитера , наблюдения колец Сатурна , а также анализ солнечных пятен .

Пропаганда гелиоцентризма и коперниканизма Галилеем встретила сопротивление со стороны католической церкви и некоторых астрономов. Этот вопрос был исследован римской инквизицией в 1615 году, которая пришла к выводу, что гелиоцентризм был «глупым и абсурдным в философии и формально еретическим, поскольку он во многих местах явно противоречит смыслу Священного Писания». ^{[9] [10] [11]}

Позднее Галилей отстаивал свои взгляды в « Диалоге о двух главных мировых системах» (1632 г.), который, казалось, напал на Папу Урбана VIII и, таким образом, оттолкнул как Папу, так и иезуитов , которые оба поддерживали Галилея до этого момента. ^[9] Он был осужден инквизицией, признан «яростным подозреваемым в ереси» и вынужден отречься. Остаток жизни он провел под домашним арестом. ^{[12] [13]} В это время он написал « Две новые науки» (1638), в основном о кинематике и прочности материалов , обобщая работу, проделанную им около сорока лет назад. ^{[14] [15]}

Ранняя жизнь и семья

Галилей родился в Пизе (тогда часть герцогства Флорентийского ), Италия, 15 февраля 1564 года ^[16], первый из шести детей Винченцо Галилея , лютниста , композитора и теоретика музыки , и Джулии Амманнати , которая вышла замуж за в 1562 г. Галилей сам стал опытным лютнистом и рано научился бы от своего отца скептицизму в отношении установленной власти. ^[17]

Трое из пяти братьев и сестер Галилея пережили младенчество. Младший, Микеланджело (или Микеланджело), ​​также стал лютнистом и композитором, который до конца своей жизни вносил свой вклад в финансовое бремя Галилея. ^[18] Микеланджело не смог передать свою справедливую долю обещанного отцом приданого их шуринам, которые позже попытались найти средства правовой защиты для выплаты причитающихся выплат. Микеланджело также иногда приходилось занимать деньги у Галилея для поддержки своих музыкальных начинаний и экскурсий. Это финансовое бремя могло способствовать раннему желанию Галилея разработать изобретения, которые принесли бы ему дополнительный доход. ^[19]

Когда Галилео Галилею было восемь лет, его семья переехала во Флоренцию , но на два года он оставался под опекой Якопо Боргини. Он получил образование с 1575 по 1578 год в аббатстве Валломброза , примерно в 30 км к юго-востоку от Флоренции. ^[20]

Имя

Галилей имел обыкновение называть себя только по имени. В то время фамилии в Италии были необязательными, и его имя имело то же происхождение, что и его фамилия Галилей. Его имя и фамилия в конечном итоге происходят от его предка, Галилео Бонайути , важного врача, профессора и политика во Флоренции 15 века. ^{[21] [22]} Галилео Бонайути был похоронен в той же церкви, базилике Санта-Кроче во Флоренции , где примерно 200 лет спустя был похоронен Галилео Галилей. ^[23]

Когда он действительно называл себя более чем одним именем, иногда это было как Галилео Галилей Линчео, имея в виду то, что он был членом Accademia dei Lincei , элитной про-научной организации в Италии. В тосканских семьях середины шестнадцатого века было обычным делом называть старшего сына по фамилии родителей. ^[24] Следовательно, Галилео Галилей не обязательно был назван в честь своего предка Галилео Бонайути. Итальянское мужское имя «Галилей» (отсюда и фамилия «Галилей») происходит от латинского «Галилей», что означает « Галилейский », библейский регион на севере Израиля . ^{[25] [21]} Из-за этого региона,прилагательное galilaios ( греч.Γαλιλαῖος, латинское Galilaeus , итал. Galileo ), что означает «Галилейский», использовалось в древности (особенно императором Юлианом ) для обозначения Христа и его последователей . ^[26]

Библейские корни имени и фамилии Галилея стали предметом известного каламбура. ^[27] В 1614 году, во время дела Галилея , один из противников Галилея, доминиканский священник Томмазо Каччини , выступил против Галилея с противоречивой и влиятельной проповедью . В нем он цитирует Деяния 1:11 : «Мужи Галилейские! Что вы стоите и смотрите на небо?» (в латинском варианте, найденном в Вульгате : Viri Galilaei, quid statis aspicientes in caelum? ). ^[28]

Дети

Несмотря на то, что он был искренне набожным католиком, ^[29] Галилей родил троих внебрачных детей с Мариной Гамба . У них было две дочери, Вирджиния (род. 1600) и Ливия (род. 1601), и сын Винченцо (род. 1606). ^[30]

Из-за их незаконного рождения Галилей считал девочек незамужними, если не создавал проблем с непомерно дорогой поддержкой или приданым, что было бы похоже на предыдущие обширные финансовые проблемы Галилея с двумя его сестрами. ^[31] Их единственной достойной альтернативой была религиозная жизнь. Обе девушки были приняты в монастырь Сан-Маттео в Арчетри и остались там до конца своей жизни. ^[32]

При входе в монастырь Вирджиния взяла имя Мария Селеста . Она умерла 2 апреля 1634 года и похоронена вместе с Галилеем в базилике Санта-Кроче во Флоренции . Ливия взяла имя Сестра Аркангела и болела большую часть своей жизни. Позже Винченцо был узаконен как законный наследник Галилея и женился на Сестилии Боккинери. ^[33]

Карьера ученого

Хотя Галилей всерьез рассматривал священство в молодости, по настоянию отца он вместо этого поступил в 1580 году в Пизанский университет для получения степени врача. ^[34] В 1581 году, когда он изучал медицину, он заметил качающуюся люстру , воздушные потоки которой колебались, раскачиваясь по большей и меньшей дуге. Ему казалось, по сравнению с биением его сердца, что люстре требовалось одинаковое количество времени, чтобы раскачиваться вперед и назад, независимо от того, насколько далеко она раскачивалась. Вернувшись домой, он установил два маятника одинаковой длины и качнул один с большим размахом, а другой с небольшим, и обнаружил, что они держат время вместе. Так было до работы Христиана Гюйгенса.Почти сто лет спустя таутохромная природа качающегося маятника была использована для создания точных часов. ^[35] До этого момента Галилей намеренно держался подальше от математики, так как врач зарабатывал более высокий доход, чем математик. Однако, случайно посетив лекцию по геометрии, он уговорил своего упрямого отца разрешить ему изучать математику и натурфилософию вместо медицины. ^[35] Он создал термоскоп , предшественник термометра , и в 1586 году опубликовал небольшую книгу о конструкции гидростатического устройства.баланс, который он изобрел (что впервые привлекло к нему внимание научного мира). Галилей также изучал дизайн , термин, охватывающий изящное искусство, и в 1588 году получил должность инструктора в Академии делле Арти дель Дисеньо во Флоренции, преподавая перспективу и светотень . Вдохновленный художественными традициями города и работами художников эпохи Возрождения , Галилей приобрел эстетический склад ума . Будучи молодым преподавателем Академии, он на всю жизнь подружился с флорентийским художником Чиголи . ^{[36] [37]}

В 1589 году он был назначен на кафедру математики в Пизе. В 1591 году его отец умер, и ему доверили заботу о своем младшем брате Микеланджело . В 1592 году он переехал в Падуанский университет, где преподавал геометрию, механику и астрономию до 1610 года. ^[38] В этот период Галилей сделал важные открытия как в чистой фундаментальной науке (например, кинематике движения и астрономии), так и в ней. как практическая прикладная наука (например, сопротивление материалов и создание телескопа). Его многочисленные интересы включали изучение астрологии., которая в то время была дисциплиной, связанной с изучением математики и астрономии. ^{[39] [40]}

Астрономия

Сверхновая Кеплера

Тихо Браге и другие наблюдали сверхновую в 1572 году . В письме Оттавио Бренцони Галилею от 15 января 1605 года сверхновая звезда 1572 года и менее яркая новая звезда 1601 года были доведены до сведения Галилея. Галилей наблюдал и обсуждал сверхновую Кеплера в 1604 году. Поскольку эти новые звезды не демонстрировали заметного дневного параллакса , Галилей пришел к выводу, что это далекие звезды, и, следовательно, опроверг аристотелевскую веру в неизменность небес. ^[41]

Рефракционный телескоп

Основываясь только на неуверенных описаниях первого практического телескопа, который Ханс Липперши пытался запатентовать в Нидерландах в 1608 году ^[42], Галилей в следующем году создал телескоп с увеличением примерно в 3 раза. Позже он сделал улучшенные версии с увеличением примерно до 30x. ^[43] С помощью галилеевского телескопа наблюдатель мог видеть увеличенные вертикальные изображения Земли - это было то, что обычно известно как земной телескоп или подзорная труба. Он также мог использовать его для наблюдения за небом; какое-то время он был одним из тех, кто умел строить телескопы, достаточно подходящие для этой цели. 25 августа 1609 г. он продемонстрировал венецианцам один из своих ранних телескопов с увеличением примерно 8 или 9.законодатели. Его телескопы также были выгодным занятием для Галилея, который продавал их торговцам, которые находили их полезными как на море, так и в качестве предметов торговли. Он опубликовал свои первые телескопические астрономические наблюдения в марте 1610 года в кратком трактате под названием Sidereus Nuncius ( Звездный вестник ). ^[44]

Луна

30 ноября 1609 года Галилей нацелил свой телескоп на Луну . ^[45] Хотя Галилей не был первым человеком, наблюдавшим Луну в телескоп (английский математик Томас Харриот сделал это четыре месяца назад, но увидел только «странную пятнистость»), ^[46] Галилей был первым, кто установил причину неравномерное затухание в виде светового затмения из лунных гор и кратеров . В своем исследовании он также составлял топографические карты, оценивая высоты гор. Луна не была тем, что долгое время считалось полупрозрачной и совершенной сферой, как утверждал Аристотель, и вряд ли была первой «планетой», «вечной жемчужиной, которая великолепно взошла в небесную империю», как утверждал Данте.. Галилею иногда приписывают открытие лунной либрации по широте в 1632 году ^[47], хотя Томас Харриот или Уильям Гилберт могли сделать это раньше. ^[48]

Друг Галилея, художник Чиголи, включил реалистичное изображение Луны в одну из своих картин, хотя, вероятно, использовал свой собственный телескоп для наблюдения. ^[36]

Спутники Юпитера

7 января 1610 года Галилей наблюдал в свой телескоп то, что он описал в то время как «три неподвижные звезды, совершенно невидимые ^{[а] из-} за своей малости», все близко к Юпитеру и лежащие на прямой линии через него. ^[49] Наблюдения в последующие ночи показали, что положения этих «звезд» относительно Юпитера менялись таким образом, что было бы необъяснимо, если бы они действительно были неподвижными звездами . 10 января Галилей отметил, что один из них исчез; наблюдение, которое он приписал тому, что он был скрыт за Юпитером. Через несколько дней он пришел к выводу, что они вращаются вокруг Юпитера: он обнаружил три из четырех крупнейших спутников Юпитера . ^[50]Четвертый он обнаружил 13 января. Галилей назвал группу из четырех звезд Медичи в честь своего будущего покровителя, Козимо II Медичи, великого герцога Тосканы , и трех братьев Козимо. ^{[51] Однако} позже астрономы переименовали их в спутники Галилеи в честь их первооткрывателя. Эти спутники были независимо обнаружены Симоном Мариусом 8 января 1610 года и теперь называются Ио , Европа , Ганимед и Каллисто - имена, данные Мариусом в его « Мундус Иовиалис», опубликованном в 1614 году ^[52].

Наблюдения Галилеем за спутниками Юпитера вызвали революцию в астрономии: планета с меньшими планетами, вращающимися вокруг нее, не соответствовала принципам аристотелевской космологии , которая считала, что все небесные тела должны вращаться вокруг Земли, ^{[53] [54]} и многие астрономы. и философы сначала отказывались верить, что Галилей мог открыть такую ​​вещь. ^{[55] [56]} Его наблюдения были подтверждены обсерваторией Христофора Клавия, и он был встречен как герой, когда посетил Рим в 1611 году. ^[57]Галилей продолжал наблюдать за спутниками в течение следующих восемнадцати месяцев, и к середине 1611 года он получил удивительно точные оценки их периодов - подвиг, который Иоганн Кеплер считал невозможным. ^{[58] [59]}

Фазы Венеры

С сентября 1610 года Галилей заметил, что Венера демонстрирует полный набор фаз, подобных фазе Луны . Гелиоцентрическая модель из Солнечной системы , разработанный Коперник предсказал , что все фазы будут видны , поскольку орбита Венеры вокруг Солнца приведет к ее освещенному полушарию к лицу Земли , когда она была на противоположной стороне от Солнца и лицо от Земля, когда она находилась на земной стороне Солнца. В геоцентрической модели Птолемеяорбиты планет не могли пересекать сферическую оболочку, несущую Солнце. Традиционно орбита Венеры полностью располагалась на ближней стороне Солнца, где она могла показывать только серп и новые фазы. Также было возможно разместить его полностью на обратной стороне Солнца, где он мог бы показывать только выпуклые и полные фазы. После телескопических наблюдений Галилея за полумесяцем, полукругом и полными фазами Венеры модель Птолемея стала несостоятельной. В начале 17 века, в результате его открытия, подавляющее большинство астрономов перешло на одну из различных геогелиоцентрических моделей планет ^{[60] [61],} таких как модели Тихона , Капеллы и Расширенной модели Капеллы, ^[b]каждый с суточно вращающейся Землей или без нее. Все они объяснили фазы Венеры без «опровержения» предсказания звездного параллакса полным гелиоцентризмом. Таким образом, открытие Галилеем фаз Венеры было его наиболее эмпирически практически влиятельным вкладом в двухэтапный переход от полного геоцентризма к полному гелиоцентризму через геогелиоцентризм. ^{[ необходима цитата ]}

Сатурн и Нептун

В 1610 году Галилей также наблюдал планету Сатурн и сначала принял ее кольца за планеты ^[62], полагая, что это трехчастная система. Когда он позже наблюдал за планетой, кольца Сатурна были прямо ориентированы на Землю, что заставило его подумать, что два тела исчезли. Кольца снова появились, когда он наблюдал планету в 1616 году, еще больше запутав его. ^[63]

Галилей наблюдал планету Нептун в 1612 году. В его записных книжках она фигурирует как одна из многих ничем не примечательных тусклых звезд. Он не осознавал, что это планета, но заметил ее движение относительно звезд, прежде чем потерять ее из виду. ^[64]

Солнечные пятна

Галилей исследовал солнечные пятна невооруженным глазом и с помощью телескопа . ^[65] Их существование создало еще одну трудность, связанную с неизменным совершенством небес, как это утверждается в ортодоксальной аристотелевской небесной физике. Явные годовые вариации их траекторий, наблюдавшиеся Франческо Сицци и другими в 1612–1613 годах ^[66], также послужили мощным аргументом против как системы Птолемея, так и геогелиоцентрической системы Тихо Браге. ^[c] Спор по поводу заявленного приоритета в открытии солнечных пятен и в их интерпретации привел Галилея к долгой и ожесточенной вражде с иезуитом Кристофом Шайнером . В центре был Марк Велсер., которому Шайнер объявил о своем открытии и который спросил у Галилея его мнение. ^{[ необходима цитата ]} На самом деле, нет никаких сомнений в том, что оба они были избиты Давидом Фабрициусом и его сыном Иоганнесом . ^{[ необходима цитата ]}

Млечный Путь и звезды

Галилей наблюдал Млечный Путь , который ранее считался туманным , и обнаружил, что это множество звезд, упакованных так плотно, что они казались с Земли облаками. Он обнаружил множество других звезд, слишком далеких, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом. Он наблюдал двойную звезду Мицар в Большой Медведице в 1617 году ^[70].

В « Звездном вестнике» Галилей сообщил, что звезды выглядели просто как вспышки света, по существу не измененные телескопом, и противопоставили их планетам, которые, как выяснил телескоп, были дисками. Но вскоре после этого в своих письмах о солнечных пятнах он сообщил, что телескоп показал, что формы звезд и планет были «довольно круглыми». С этого момента он продолжал сообщать, что телескопы показывают округлость звезд и что звезды, видимые в телескоп, имеют диаметр в несколько секунд дуги. ^{[71] [72]} Он также разработал метод измерения видимого размера звезды без телескопа. Как описано в его Диалоге о двух главных мировых системах, его метод заключался в том, чтобы подвесить тонкую веревку на линии прямой видимости к звезде и измерить максимальное расстояние, с которого она полностью закроет звезду. Из своих измерений этого расстояния и ширины веревки он мог вычислить угол, под которым звезда в его точке наблюдения. ^{[73] [74] [75]}

В своем диалоге , он сообщил , что он не нашел видимый диаметр звезды первой величины , чтобы быть не более 5 угловых секунд , и что одной из шестой величины составит около ⁺⁵ / ₊₆ арксекунды. Как и большинство астрономов его времени, Галилей не осознавал, что видимые размеры звезд, которые он измерял, были ложными, вызванными дифракцией и атмосферными искажениями, и не отражали истинные размеры звезд. Однако значения Галилея были намного меньше, чем предыдущие оценки видимых размеров самых ярких звезд, такие как сделанные Браге, и позволили Галилею опровергнуть антикоперниканские аргументы, такие как аргументы Тихо о том, что эти звезды должны быть абсурдно большими. для их ежегодныхпараллаксы не должны быть обнаружены. ^{[76] [77] [78]} Другие астрономы, такие как Симон Мариус, Джованни Баттиста Риччоли и Мартинус Гортензий, провели аналогичные измерения звезд, и Мариус и Риччоли пришли к выводу, что меньшие размеры недостаточно малы, чтобы ответить на аргумент Тихо. ^{[79] [80]}

Теория приливов

Кардинал Беллармин написал в 1615 году, что система Коперника не может быть защищена без «истинного физического доказательства того, что солнце не вращается вокруг земли, а земля вращается вокруг солнца». ^[81] Галилей считал, что его теория приливов дает такое свидетельство. ^[82] Эта теория была настолько важна для него, что первоначально он намеревался назвать свой « Диалог о двух главных мировых системах» « Диалогом о приливах и отливах моря» . ^[83] Ссылка на приливы была удалена из названия по приказу инквизиции. ^{[ необходима цитата ]}

Для Галилея приливы были вызваны колебаниями воды в море, когда точка на поверхности Земли ускорялась и замедлялась из-за вращения Земли вокруг своей оси и вращения вокруг Солнца. Он распространил свой первый отчет о приливах в 1616 году, адресованный кардиналу Орсини . ^[84] Его теория дала первое понимание важности формы океанических бассейнов в размере и времени приливов; он правильно объяснил, например, незначительные приливы на полпути вдоль Адриатического моря по сравнению с приливами на его концах. Однако в качестве общего объяснения причины приливов его теория оказалась несостоятельной. ^{[ необходима цитата ]}

Если бы эта теория была верной, был бы только один прилив в день. Галилей и его современники знали об этой неадекватности, потому что в Венеции ежедневно бывает два прилива вместо одного с разницей в 12 часов. Галилей отверг эту аномалию как результат нескольких вторичных причин, включая форму моря, его глубину и другие факторы. ^{[85] [86]} Альберт Эйнштейн позже выразил мнение, что Галилей разработал свои «увлекательные аргументы» и некритически принял их из-за желания получить физические доказательства движения Земли. ^[87] Галилей также отверг идею, известную с древности и его современником Иоганном Кеплером, что Луна ^[88]вызвали приливы - Галилея также не интересовали эллиптические орбиты планет Кеплера . ^{[89] [90]} Галилей продолжал отстаивать свою теорию приливов и отливов, считая ее окончательным доказательством движения Земли. ^[91]

Споры о кометах и The Assayer

В 1619 году Галилей оказался втянутым в полемику с отцом Орацио Грасси , профессором математики иезуитского коллегиума Романо . Это началось как спор о природе комет, но к тому времени, когда Галилей опубликовал «Пробирщик» ( Il Saggiatore ) в 1623 году, его последний залп в споре, это стало гораздо более широким спором по самой природе науки. Титульный лист книги описывает Галилея как философа и «Matematico Primario» великого герцога Тосканы. ^{[ необходима цитата ]}

Поскольку «Пробирщик» содержит огромное количество идей Галилея о том, как следует практиковать науку, его называют его научным манифестом. ^{[92] [93] В} начале 1619 года отец Грасси анонимно опубликовал брошюру «Астрономический спор о трех кометах 1618 года» ^{[94], в} которой обсуждалась природа кометы, появившейся в конце ноября прошлого года. . Грасси пришел к выводу, что комета была огненным телом, которое двигалось по отрезку большого круга на постоянном расстоянии от Земли ^{[95] [96],} и, поскольку она двигалась в небе медленнее, чем Луна, она должна была быть дальше дальше, чем Луна. ^{[ необходима цитата ]}

Аргументы и выводы Грасси были подвергнуты критике в следующей статье, Рассуждение о кометах , ^[97] опубликованы под именем одного из учеников Галилея, адвоката флорентийской по имени Марио Гидакки , хотя он был в основном написан самим Галилеем. ^[98] Галилей и Гвидуччи не предложили собственной окончательной теории о природе комет, ^{[99] [100],} хотя они высказали некоторые предварительные предположения, которые, как теперь известно, ошибочны. (Правильный подход к изучению комет были предложено в свое время Tycho Брага.) В своем первом проходе, Galileo и Guiducci в Дискурсе беспричинно оскорбили иезуит Шейнер ,^{[101] [102] [103]} и различные нелестные замечания о профессорах Collegio Romano были разбросаны по всей работе. ^[101] Иезуиты были оскорблены, ^{[101] [100]} и Грасся вскоре ответили с полемическим урочищем его собственного, астрономическим и Философского баланс , ^[104] под псевдонимом Лотарио~d Sarsio Sigensano, ^[105] претендующий на один из его собственные ученики. ^{[ необходима цитата ]}

Пробирщик был разрушительным ответом Галилея на « Астрономические весы» . ^[106] Он получил широкое признание как шедевр полемической литературы ^{[107] [108],} в котором аргументы «Сарси» подвергаются резкой насмешке. ^[109] Он был встречен с большим одобрением и особенно понравился новому Папе Урбану VIII , которому он был посвящен. ^[110] В Риме в предыдущее десятилетие Барберини, будущий Урбан VIII, выступил на стороне Галилея и Линчеанской академии . ^[111]

Спор Галилея с Грасси навсегда оттолкнул многих иезуитов, которые ранее сочувствовали его идеям, ^[112] и Галилей и его друзья были убеждены, что эти иезуиты были ответственны за его последующее осуждение. ^[113] Однако доказательства этого в лучшем случае неоднозначны. ^{[114] [115]}

Споры о гелиоцентризме

Во время конфликта Галилея с Церковью большинство образованных людей придерживались аристотелевской геоцентрической точки зрения, согласно которой Земля является центром Вселенной и орбитой всех небесных тел, или новой системы Тихо Браге, сочетающей геоцентризм с гелиоцентризмом. ^{[116] [117]} Оппозиция гелиоцентризма и работы Галилея о нем объединили религиозные и научные возражения. Религиозная оппозиция гелиоцентризму возникла из библейских отрывков, подразумевающих неизменную природу Земли. ^[d] Научное возражение исходило от Браге, который утверждал, что если гелиоцентризм был правдой, то должен наблюдаться ежегодный звездный параллакс, хотя в то время его не было. ^[e] Аристархи Коперник правильно постулировал, что параллакс незначителен, потому что звезды находятся так далеко. Однако Тихо возразил, что, поскольку звезды кажутся измеримыми угловыми размерами , если бы звезды были так далеки, а их видимый размер обусловлен их физическим размером, они были бы намного больше Солнца. На самом деле, без современных телескопов невозможно наблюдать физические размеры далеких звезд . ^{[119] [f]}

Галилей защищал гелиоцентризм на основе своих астрономических наблюдений 1609 года . В декабре 1613 года великая герцогиня Флорентийская Кристина выступила против одного из друзей и последователей Галилея, Бенедетто Кастелли , с библейскими возражениями против движения Земли. ^[g] Вдохновленный этим инцидентом, Галилей написал письмо Кастелли, в котором утверждал, что гелиоцентризм на самом деле не противоречит библейским текстам и что Библия является авторитетом в вопросах веры и морали, а не науки. Это письмо не было опубликовано, но широко распространено. ^[120] Два года спустя Галилей написал Кристине письмо, в котором его аргументы были расширены с восьми до сорока страниц.^[121]

К 1615 году работы Галилея о гелиоцентризме были представлены римской инквизиции отцом Никколо Лорини , который утверждал, что Галилей и его последователи пытались переосмыслить Библию, ^[d] что было воспринято как нарушение Трентского собора и выглядело опасно как протестантизм . ^[122] Лорини специально процитировал письмо Галилея Кастелли. ^[123] Галилей отправился в Рим, чтобы защитить себя и свои идеи. В начале 1616 года монсеньор Франческо Инголиинициировал дебаты с Галилеем, отправив ему эссе, оспаривающее систему Коперника. Позднее Галилей заявил, что, по его мнению, это эссе сыграло важную роль в последовавших за этим акциях против коперниканизма. ^[124] Инквизиция, возможно, поручила Инголи написать экспертное заключение по этому противоречию, причем эссе послужило основой для действий Инквизиции. ^[125] Эссе сосредоточено на восемнадцати физических и математических аргументах против гелиоцентризма. Это заимствовано в первую очередь из аргументов Тихо Браге, в частности, что гелиоцентризм потребует звезд, поскольку они кажутся намного больше Солнца. ^[час]Эссе также включало четыре богословских аргумента, но Инголи предложила Галилею сосредоточиться на физических и математических аргументах, и он не упомянул библейские идеи Галилея. ^[127]

В феврале 1616 года инквизиторская комиссия объявила гелиоцентризм «глупым и абсурдным в философии и формально еретическим, поскольку он во многих местах явно противоречит смыслу Священного Писания». Инквизиция обнаружила, что идея движения Земли «получает такое же суждение в философии и ... в отношении богословской истины, по крайней мере, ошибочно в вере». ^[128] Папа Павел V поручил кардиналу Беллармину передать эту находку Галилею и приказать ему отказаться от гелиоцентризма. 26 февраля Галилея вызвали в резиденцию Беллармина и приказали «полностью отказаться ... от мнения, что Солнце неподвижно стоит в центре мира, а Земля движется, и впредь не поддерживать, учить или защищать его ни в чем. как бы то ни было,устно или письменно ".^[129] Указ Конгрегации Индекса запретил " De Revolutionibus" Коперникаи другие гелиоцентрические работы до исправления. ^[129]

В течение следующего десятилетия Галилей держался подальше от споров. Он возродил свой проект написания книги на эту тему, ободренный выборов кардинала Маффео Барберини , как папа Урбан VIII в 1623 г. Барберини был другом и почитателем Галилея, и был против наставлению Галилеем в 1616 в результате книге Галилея, «Диалог о двух главных мировых системах» был опубликован в 1632 году с официального разрешения инквизиции и разрешения папы. ^[130]

Ранее Папа Урбан VIII лично просил Галилея привести в книге аргументы за и против гелиоцентризма и быть осторожными, чтобы не защищать гелиоцентризм. Сознательно или намеренно, Симпличио, защитник аристотелевской геоцентрической точки зрения в « Диалоге о двух главных мировых системах» , часто попадал в ловушку своих собственных ошибок и иногда производил впечатление дурака. В самом деле, хотя Галилей заявляет в предисловии к своей книге, что персонаж назван в честь известного философа-аристотеля ( Simplicius на латыни, Simplicio на итальянском), имя Simplicio на итальянском языке также имеет значение «простак». ^{[131] [132]} Это изображение Симпличио стало Диалогом о двух главных мировых системах.появляются как пропагандистская книга: атака на аристотелевский геоцентризм и защита теории Коперника. ^{[ необходима цитата ]}

Большинство историков согласны с тем, что Галилей действовал не по злому умыслу и почувствовал себя ошеломленным реакцией на свою книгу. ^[i] Однако Папа не отнесся легкомысленно к предполагаемому публичному осмеянию, равно как и к пропаганде Коперника. ^{[ необходима цитата ]}

Галилей оттолкнул одного из своих самых больших и влиятельных сторонников, Папу, и был вызван в Рим для защиты своих писаний ^[136] в сентябре 1632 года. Наконец, он прибыл в феврале 1633 года и предстал перед инквизитором Винченцо Макулани для предъявления обвинений . На протяжении всего судебного процесса Галилей твердо утверждал, что с 1616 г. он честно сдерживал свое обещание не придерживаться ни одного из осужденных мнений, и сначала он отрицал даже их защиту. Однако в конце концов его убедили признать, что, вопреки его истинным намерениям, читатель его Диалогавполне могло сложиться впечатление, что это была защита коперниканства. Ввиду довольно неправдоподобного отрицания Галилео того, что он когда-либо придерживался идей Коперника после 1616 года или когда-либо намеревался защищать их в диалоге , его последний допрос в июле 1633 года завершился угрозой пыток, если он не скажет правду, но он настаивал на своем отрицании, несмотря на угрозы. ^{[137] [138] [139]}

Приговор инквизиции был вынесен 22 июня. Он состоял из трех основных частей:

• Галилей был признан «категорически подозреваемым в ереси» (хотя формально он никогда не был обвинен в ереси, что избавило его от телесных наказаний) ^[140], а именно за то, что он придерживался мнения о том, что Солнце неподвижно лежит в центре вселенной, что Земля не находится в ее центре и движется, и что можно придерживаться и отстаивать мнение как вероятное после того, как оно было объявлено противоречащим Священному Писанию. От него требовалось « отвергать , проклинать и ненавидеть» эти мнения. ^{[141] [142] [143] [144]}
• Он был приговорен к формальному тюремному заключению по усмотрению инквизиции. ^[145] На следующий день это было заменено домашним арестом, под которым он оставался до конца своей жизни. ^[146]
• Его оскорбительный диалог был запрещен; и в иске, не объявленном на суде, публикация любых его работ была запрещена, в том числе любых, которые он мог бы написать в будущем. ^{[147] [148]}

Согласно популярной легенде, после отказа от теории о том, что Земля движется вокруг Солнца, Галилей якобы пробормотал мятежную фразу « И все же она движется ». На картине 1640-х годов испанского художника Бартоломе Эстебана Мурильо или художника его школы, на которой слова были скрыты до реставрационных работ в 1911 году, изображен заключенный Галилей, очевидно смотрящий на слова «E pur si muove», написанные на стене его дома. темница. Самый ранний известный письменный рассказ о легенде датируется столетием после его смерти, но Стиллман Дрейк пишет, что «теперь нет никаких сомнений в том, что знаменитые слова были приписаны Галилею еще до его смерти». ^[149]

После периода с дружелюбным Асканио Пикколомини (архиепископом Сиены ) Галилею разрешили вернуться на свою виллу в Арчетри недалеко от Флоренции в 1634 году, где он провел часть своей жизни под домашним арестом. Галилею было приказано читать Семь покаянных псалмов один раз в неделю в течение следующих трех лет. Однако его дочь Мария Селеста освободила его от этого бремени после того, как получила церковное разрешение взять его на себя. ^[150]

Когда Галилей находился под домашним арестом, он посвятил свое время одной из своих лучших работ - « Две новые науки» . Здесь он резюмировал работу, проделанную им около сорока лет назад по двум наукам, которые теперь называются кинематикой и сопротивлением материалов , опубликованную в Голландии, чтобы избежать цензуры. Эта книга получила высокую оценку Альберта Эйнштейна. ^[151] В результате этой работы Галилея часто называют «отцом современной физики». В 1638 году он полностью ослеп, страдал от болезненной грыжи и бессонницы , поэтому ему было разрешено поехать во Флоренцию для получения медицинской консультации. ^[14]

Дава Собель утверждает, что до суда и приговора Галилея в 1633 году за ересь Папа Урбан VIII был озабочен судебными интригами и проблемами государства и начал опасаться преследований или угроз своей жизни. В этом контексте Собель утверждает, что проблема Галилея была представлена ​​Папе придворными инсайдерами и врагами Галилея. Обвиняемый в слабости в защите церкви, Урбан отреагировал на Галилея из гнева и страха. ^[152]

Смерть

Галилей продолжал принимать посетителей до 1642 года, когда, страдая от лихорадки и учащенного сердцебиения, он умер 8 января 1642 года в возрасте 77 лет. ^{[14] [153]} Великий герцог Тосканы Фердинандо II хотел похоронить его в основном корпусе. от базилики Санта - Кроче , рядом с могилами его отца и других предков, и возвести мраморный мавзолей в его честь. ^{[154] [155]}

Однако эти планы были отброшены после того, как Папа Урбан VIII и его племянник, кардинал Франческо Барберини выразили протест, ^{[154] [155] [156],} потому что Галилей был осужден католической церковью за «яростное подозрение в ереси». ^[157] Вместо этого он был похоронен в маленькой комнате рядом с часовней послушников в конце коридора от южного трансепта базилики до ризницы. ^{[154] [158]} Он был перезахоронен в основной части базилики в 1737 году после того, как в его честь был установлен памятник; ^{[159] [160]} во время этого переезда из его останков были удалены три пальца и зуб. ^[161] Эти пальцы сейчас выставлены вМузей Галилея во Флоренции, Италия. ^[162]

Научный вклад

Научные методы

Галилей внес оригинальный вклад в науку о движении благодаря новаторскому сочетанию эксперимента и математики. ^[163] Более типичными для науки того времени были качественные исследования Уильяма Гилберта по магнетизму и электричеству. Отец Галилея, Винченцо Галилей , лютнист и теоретик музыки, провел эксперименты, установив, возможно, самую старую известную нелинейную зависимость в физике: для натянутой струны высота звука изменяется как квадратный корень из натяжения. ^[164] Эти наблюдения лежат в рамках пифагорейской теории.Музыкальная традиция, хорошо известная производителям инструментов, включала тот факт, что разделение струны на целое число дает гармоничный звукоряд. Таким образом, ограниченная часть математики давно связала музыку и физику, и юный Галилей видел, как наблюдения своего отца расширяют эту традицию. ^[165]

Галилей был одним из первых современных мыслителей, четко заявивших, что законы природы являются математическими. В «Пробирном» он написал: «Философия написана в этой великой книге, вселенной ... Она написана на языке математики, и ее символы - треугольники, круги и другие геометрические фигуры ...» ^[166] Его математический анализ - дальнейшее развитие традиции поздних схоластических натурфилософов, которую Галилей усвоил, изучая философию. ^[167]Его работа ознаменовала еще один шаг к окончательному отделению науки от философии и религии; крупное развитие человеческой мысли. Он часто был готов изменить свои взгляды в соответствии с наблюдениями. Для проведения своих экспериментов Галилею пришлось установить эталоны длины и времени, чтобы измерения, сделанные в разные дни и в разных лабораториях, можно было сравнивать воспроизводимым образом. Это обеспечило надежную основу для подтверждения математических законов с помощью индуктивных рассуждений . ^{[ необходима цитата ]}

Галилей продемонстрировал современное понимание правильной взаимосвязи между математикой, теоретической физикой и экспериментальной физикой. Он понимал параболу как в терминах конических сечений, так и в терминах ординаты (y), изменяющейся как квадрат абсциссы (x). Галилей далее утверждал, что парабола была теоретически идеальной траекторией равномерно ускоренного снаряда в отсутствие сопротивления воздуха или других возмущений. Он признал, что у этой теории есть пределы, отмечая на теоретических основаниях, что траектория снаряда с размером, сопоставимым с земным, не могла быть параболой, ^{[168] [169][170],} но он, тем не менее, утверждал, что для расстояний до дальности действия артиллерии его времени отклонение траектории снаряда от параболы будет очень незначительным. ^{[168] [171] [172]}

Астрономия

В наблюдении Галилеем в 1604 году сверхновой Кеплера и заключении, что это группа далеких звезд, Галилей опроверг аристотелевское представление о неизменности неба. ^[41]

Используя свой преломляющий телескоп , Галилей в конце 1609 года заметил, что поверхность Луны не гладкая. ^{[36] В} начале следующего года он наблюдал четыре самых больших спутника Юпитера. ^[51] Позже, в 1610 году, он наблюдал фазы Венеры - доказательство гелиоцентризма - а также Сатурна, хотя он думал, что кольца планеты - это две другие планеты. ^[62] В 1612 году он наблюдал Нептун и заметил его движение, но не идентифицировал его как планету. ^[64]

Галилей изучал солнечные пятна, ^[65] Млечный Путь, и делал различные наблюдения о звездах, в том числе о том, как измерить их видимый размер без телескопа. ^{[73] [74] [75]}

Инженерное дело

Галилей внес ряд вкладов в то, что сейчас известно как инженерное дело , в отличие от чистой физики . Между 1595 и 1598 годами Галилей разработал и усовершенствовал геометрический и военный компас, пригодный для использования артиллеристами и геодезистами . Это расширило более ранние инструменты, разработанные Никколо Тарталья и Гвидобальдо дель Монте . Для артиллеристов он предлагал, в дополнение к новому и более безопасному способу точного подъема пушек , способ быстрого расчета заряда пороха для пушечных ядер.разных размеров и материалов. Как геометрический инструмент, он позволял строить любой правильный многоугольник , вычислять площадь любого многоугольника или кругового сектора, а также выполнять множество других вычислений. Под руководством Галилео производитель инструментов Марк Антонио Маццолени изготовил более 100 таких компасов, которые Галилей продал (вместе с написанным им руководством) за 50 лир и предложил курс обучения использованию компасов за 120 лир . ^[173]

В 1593 году Галилей сконструировал термометр , используя расширение и сжатие воздуха в баллоне для перемещения воды в прикрепленной к нему трубке. ^{[ необходима цитата ]}

В 1609 году Галилей, наряду с англичанином Томасом Харриотом и другими, был одним из первых, кто использовал рефракторный телескоп в качестве инструмента для наблюдения за звездами, планетами или лунами. Название «телескоп» был придуман для инструмента Галилея греческим математиком Джованни Демизиани , ^{[174] [175]} на банкете , устроенном в 1611 году князем Федерико Чези сделать Галилей членом его Академии Линчеи . ^[176] В 1610 году он использовал телескоп с близкого расстояния, чтобы увеличить части насекомых. ^{[177] [178]} К 1624 году Галилей использовал составной микроскоп.. Он подарил один из этих инструментов кардиналу Золлерну в мае того же года для вручения герцогу Баварии ^[179], а в сентябре он послал другой принцу Чези. ^[180] В Linceans снова сыграл свою роль в именовании «микроскоп» год спустя , когда соратница академии Джованни Фабер придумал слово для изобретения Галилея от греческих слов μικρόν ( микрона ) , что означает «маленький», и σκοπεῖν ( skopein ) , что означает " смотреть на". Это слово должно было быть аналогом «телескоп». ^{[181] [182]}Иллюстрации насекомых, сделанные с помощью одного из микроскопов Галилея и опубликованные в 1625 году, по-видимому, были первым четким документом об использовании составного микроскопа . ^[180]

В 1612 году, определив орбитальные периоды спутников Юпитера, Галилей предположил, что с достаточно точным знанием их орбит можно было бы использовать их положения в качестве универсальных часов, и это сделало бы возможным определение долготы . Он работал над этой проблемой время от времени в течение оставшейся части своей жизни, но практические проблемы были серьезными. Впервые этот метод был успешно применен Джованни Доменико Кассини в 1681 году, а затем широко использовался для крупных съемок земли; этот метод, например, использовался для съемки Франции, а позже Zebulon PikeСреднего Запада Соединенных Штатов в 1806 году. Для морской навигации, где тонкие телескопические наблюдения были более трудными, проблема долготы в конечном итоге потребовала разработки практичного портативного морского хронометра , такого как хронометр Джона Харрисона . ^{[183] ​​В} конце своей жизни, когда он полностью ослеп, Галилей сконструировал спусковой механизм для маятниковых часов (так называемый спуск Галилея ), хотя часы, использующие его, не были построены до тех пор, пока Христиан Гюйгенс не создал первые полностью работающие маятниковые часы в 1650-х годах. . ^{[ необходима цитата ]}

Галилео несколько раз приглашали проконсультировать по инженерным схемам для смягчения последствий наводнения на реке. В 1630 году Марио Гидакки был , вероятно , важной ролью в обеспечении того , чтобы он консультировался по схеме с помощью Bartolotti вырезать новый канал для реки Бизенцио близ Флоренции. ^[184]

Физика

Теоретические и экспериментальные работы Галилея по движению тел, наряду с в значительной степени независимыми работами Кеплера и Рене Декарта , были предшественниками классической механики, разработанной сэром Исааком Ньютоном . Галилей провел несколько экспериментов с маятниками . Широко распространено мнение (благодаря биографии Винченцо Вивиани ), что они начались с наблюдения за колебаниями бронзовой люстры в соборе Пизы, используя его пульс в качестве таймера. Более поздние эксперименты описаны в его « Двух новых науках» . Галилей утверждал, что простой маятник изохронен , то есть его колебания всегда занимают одно и то же время, независимо отамплитуда . Фактически, это только приблизительно верно ^[185], как было обнаружено Христианом Гюйгенсом . Галилей также обнаружил, что квадрат периода напрямую зависит от длины маятника. Сын Галилея, Винченцо, в 1642 году нарисовал часы на основе теорий своего отца. Часы так и не были построены, и из-за больших колебаний, требуемых для их краевого спуска , они не могли быть хорошим хронометром. ^{[ необходима цитата ]}

Галилей менее известен, но до сих пор считается одним из первых, кто понял частоту звука. Соскабливая долото с разной скоростью, он связал высоту звука, производимого с интервалом между пропусками долота, мерой частоты. В 1638 году Галилей описал экспериментальный метод измерения скорости света.устроив так, чтобы два наблюдателя, у каждого из которых были фонари со ставнями, наблюдали за фонарями друг друга на некотором расстоянии. Первый наблюдатель открывает заслонку своей лампы, а второй, увидев свет, немедленно открывает заслонку своего фонаря. Время между открытием затвора первым наблюдателем и появлением света от лампы второго наблюдателя указывает время, необходимое свету для перемещения туда и обратно между двумя наблюдателями. Галилей сообщил, что когда он попробовал это на расстоянии менее мили, он не смог определить, появился ли свет мгновенно. ^[186] Где-то между смертью Галилея и 1667 годом члены Флорентийской Академии дель Чиментоповторил эксперимент на расстоянии около мили и получил такой же неубедительный результат. ^[187] С тех пор было установлено, что скорость света слишком велика, чтобы ее можно было измерить такими методами.

Галилей выдвинул основной принцип относительности , согласно которому законы физики одинаковы в любой системе, движущейся с постоянной скоростью по прямой линии, независимо от ее конкретной скорости или направления. Следовательно, нет абсолютного движения или абсолютного покоя. Этот принцип обеспечил базовую основу для законов движения Ньютона и является центральным в специальной теории относительности Эйнштейна .

Падающие тела

В биографии ученика Галилея Винченцо Вивиани говорится, что Галилей сбрасывал шары из того же материала, но разной массы из Пизанской башни, чтобы продемонстрировать, что время их спуска не зависит от их массы. ^[188] Это противоречило тому, чему учил Аристотель: тяжелые предметы падают быстрее, чем более легкие, прямо пропорционально весу. ^{[189] [190]} Хотя эта история пересказывалась в популярных источниках, сам Галилей не упоминал о таком эксперименте, и историки общепризнанно считают, что это был в лучшем случае мысленный эксперимент, которого на самом деле не было. ^[191]Исключение составляет Дрейк ^[192], который утверждает, что эксперимент действительно имел место, более или менее, как его описала Вивиани. Эксперимент , описанный в действительности выполняется Стевинами (обычно известный как Stevinus) и Яна корнеты де Гроот , ^[35] , хотя здание , используемое на самом деле башня церкви в Делфте в 1586. ^[193] Тем не менее, большинство из его экспериментов с падающими телами были выполнены с использованием наклонных самолетов, где были значительно уменьшены как вопросы времени, так и сопротивления воздуха . ^[194] В любом случае наблюдения, что объекты одинакового размера и разного веса падали с одинаковой скоростью, задокументированы в работах еще Джона Филопона.в шестом веке, о чем знал Галилей. ^{[195] [196]}

В своем « Дискорси» 1638 года персонаж Галилея Сальвиати, широко известный как представитель Галилея, утверждал, что все неравные веса будут падать с одинаковой конечной скоростью в вакууме. Но это ранее было предложено Лукрецием ^[197] и Симоном Стевином . ^[198] Кристиано Банти «ы Сальвиати также провели это может быть продемонстрировано экспериментально путем сравнения маятниковых движений в воздухе с качается свинца и из пробки , которые имели различный вес , но которые были иначе похожи. ^{[ необходима цитата ]}

Галилей предположил, что падающее тело будет падать с равномерным ускорением до тех пор, пока сопротивление среды, через которую оно падает, будет незначительным, или в предельном случае его падения через вакуум. ^{[199] [200]} Он также вывел правильный кинематический закон для расстояния, пройденного во время равномерного ускорения, начиная с состояния покоя, а именно, что оно пропорционально квадрату прошедшего времени (  d  ∝  t  ²  ). ^{[201] [202]} До Галилея Николь Орем в 14 веке вывела закон временного квадрата для равномерно ускоренного изменения, ^{[203] [204]} и Доминго де Сотопредположил в 16 веке, что тела, падающие в однородную среду, будут равномерно ускоряться. ^[201] Сото, однако, не ожидал многих уточнений и уточнений, содержащихся в теории падающих тел Галилея. Он, например, не осознавал, как это сделал Галилей, что тело упадет со строго равномерным ускорением только в вакууме и что в противном случае оно в конечном итоге достигнет однородной конечной скорости. Галилей выразил закон квадрата времени, используя геометрические конструкции и математически точные слова, придерживаясь стандартов дня. (Другим оставалось переформулировать закон в алгебраических терминах). ^{[ необходима цитата ]}

Он также пришел к выводу, что объекты сохраняют свою скорость при отсутствии каких-либо препятствий для их движения ^[205], тем самым противореча общепринятой гипотезе Аристотеля о том, что тело может оставаться только в так называемом «насильственном», «неестественном» или «вынужденном» состоянии. движение до тех пор, пока агент изменения («движущая сила») продолжал действовать в соответствии с ним. ^[206] Философские идеи, касающиеся инерции, были предложены Джоном Филопоном и Джин Буриданом.. Галилей утверждал: «Представьте себе любую частицу, проецируемую вдоль горизонтальной плоскости без трения; тогда мы знаем, из того, что было более полно объяснено на предыдущих страницах, что эта частица будет двигаться по той же самой плоскости с движением, которое является равномерным и постоянным, при условии, что самолет не имеет границ ». ^[207] Это было включено в законы движения Ньютона (первый закон), за исключением направления движения: у Ньютона - прямое, у Галилея - круговое (например, движение планет вокруг Солнца, которое, по его мнению, и в отличие от Ньютона) , происходит в отсутствие гравитации). ^[208]

Математика

Хотя применение Галилеем математики к экспериментальной физике было новаторским, его математические методы были стандартными в то время, включая десятки примеров метода квадратного корня обратной пропорции, переданного от Фибоначчи и Архимеда . Анализ и доказательства во многом основывались на евдоксианской теории пропорции , изложенной в пятой книге « Элементов» Евклида . Эта теория стала доступной только за столетие до этого, благодаря точным переводам Тартальи и других; но к концу жизни Галилея его вытеснили алгебраические методы Декарта .

Концепция, которую теперь называют парадоксом Галилея, не была оригинальной для него. Предложенное им решение, заключающееся в том, что бесконечные числа нельзя сравнивать, больше не считается полезным.

Наследие

Поздние церковные переоценки

Дело Галилея было в значительной степени забыто после смерти Галилея, и споры утихли. Запрет инквизиции на переиздание произведений Галилея был снят в 1718 году, когда было разрешено опубликовать издание его произведений (за исключением осужденного Диалога ) во Флоренции. ^[209] В 1741 году Папа Бенедикт XIV санкционировал публикацию полного собрания научных работ Галилея ^[210], которое включало слегка подвергнутую цензуре версию Диалога . ^{[211] [210]} В 1758 году общий запрет на произведения, пропагандирующие гелиоцентризм, был удален из Индекса запрещенных книг , хотя конкретный запрет на не прошедшие цензуру версииДиалог и De Revolutionibus Коперника остались. ^{[212] [210]} Все следы официального противодействия гелиоцентризму со стороны церкви исчезли в 1835 году, когда эти работы были окончательно исключены из Индекса. ^{[213] [214]}

Интерес к делу Галилея возродился в начале 19 века, когда протестантские полемисты использовали его (и другие события, такие как испанская инквизиция и миф о плоской Земле ) для нападок на римский католицизм. ^{[9] С} тех пор интерес к нему то рос, то угасал. В 1939 году Папа Пий XII в своей первой речи перед Папской академией наук , через несколько месяцев после избрания на пост папы, назвал Галилея одним из «самых смелых героев исследований ... не боящихся камней преткновения». и опасности в пути, ни боязни погребальных памятников ". ^[215]Его ближайший 40-летний советник профессор Роберт Лейбер писал: «Пий XII был очень осторожен, чтобы не закрыть двери (для науки) преждевременно. Он был энергичен в этом вопросе и сожалел об этом в случае с Галилеем». ^[216]

15 февраля 1990 года в речи, произнесенной в Римском университете Ла Сапиенца , ^{[217] [218]} кардинал Ратцингер (впоследствии Папа Бенедикт XVI ) процитировал некоторые текущие взгляды на дело Галилея как составляющие то, что он назвал «симптоматическим случаем, который позволяет нам чтобы увидеть, насколько глубока неуверенность в себе современной эпохи науки и техники ». ^[219] Некоторые из приведенных им взглядов принадлежат философу Полу Фейерабенда., которого он процитировал: «Церковь во времена Галилея гораздо более строго придерживалась разума, чем сам Галилей, и она также принимала во внимание этические и социальные последствия учения Галилея. Ее вердикт против Галилея был рациональным, справедливым и справедливым. пересмотр этого приговора может быть оправдан только политически целесообразным ». ^[219] Кардинал четко не указал, согласен он или не согласен с утверждениями Фейерабенда. Однако он сказал: «Было бы глупо строить импульсивные извинения на основе таких взглядов». ^[219]

31 октября 1992 года Папа Иоанн Павел II признал, что Церковь совершила ошибку, осудив Галилея за утверждение, что Земля вращается вокруг Солнца. «Иоанн Павел сказал, что теологи, осуждающие Галилея, не признавали формального различия между Библией и ее толкованием». ^[220]

В марте 2008 года глава Папской академии наук Никола Кабиббо объявил о плане воздать честь Галилею, установив его статую внутри стен Ватикана. ^[221] В декабре того же года, во время мероприятий, посвященных 400-летию первых телескопических наблюдений Галилея, Папа Бенедикт XVI высоко оценил его вклад в астрономию. ^[222] Однако месяц спустя глава Папского совета по культуре Джанфранко Равази сообщил, что план по возведению статуи Галилея на территории Ватикана был приостановлен. ^[223]

Влияние на современную науку

Согласно Стивену Хокингу , Галилей, вероятно, несет большую ответственность за рождение современной науки, чем кто-либо другой ^[224], и Альберт Эйнштейн назвал его отцом современной науки. ^{[225] [226]}

Астрономические открытия Галилея и исследования теории Коперника привели к прочному наследию, которое включает в себя категоризацию четырех больших спутников Юпитера, открытых Галилеем ( Ио , Европа , Ганимед и Каллисто ), как галилеевых . Другие научные усилия и принципы были названы в честь Галилео включая космический аппарат Галилео , ^[227] первый космический аппарат выйти на орбиту вокруг Юпитера, предложенной Галилео глобальной спутниковой навигационной системы , тем преобразование между инерциальными системами вКлассическая механика обозначала преобразование Галилея и Гал (единицу) , иногда известную как Галилей, которая не является единицей ускорения в системе СИ . ^{[ необходима цитата ]}

Отчасти потому, что 2009 год стал четвертым столетием первых зарегистрированных астрономических наблюдений Галилея с помощью телескопа, Организация Объединенных Наций назначила этот год Международным годом астрономии . ^[228] Глобальная схема была разработана Международным астрономическим союзом (МАС), а также одобрена ЮНЕСКО - органом ООН, отвечающим за вопросы образования, науки и культуры. Международный год астрономии 2009 был задуман как глобальный праздник астрономии и его вклад в развитие общества и культуры, стимулируя интерес во всем мире , не только в астрономии , но наука в целом, с особым уклоном в сторону молодых людей. ^{[ цитата необходима]}

В его честь названы планета Галилей и астероид 697 Галилея . ^{[ необходима цитата ]}

В художественных и популярных СМИ

Галилей несколько раз упоминается в «оперной» части песни королевы « Богемская рапсодия ». ^[229] Он занимает видное место в песне « Галилео » в исполнении Indigo Girls и «Галилео» Эми Грант из ее альбома Heart in Motion . ^{[ необходима цитата ]}

Пьесы двадцатого века были написаны на жизни Галилея, в том числе Жизни Галилея (1943) немецким драматургом Бертольд Брехт , с экранизацией (1975) его, и лампа в полночи (1947) по Барри Стависа , ^[230] , как а также спектакль 2008 года «Галилео Галилей». ^[231]

Ким Стэнли Робинсон написал научно-фантастический роман «Сон Галилея» (2009), в котором Галилей переносится в будущее, чтобы помочь разрешить кризис научной философии; история перемещается между временами Галилея и гипотетическим далеким будущим и содержит много биографической информации. ^[232]

Галилео Галилей был недавно выбран в качестве основного мотива для высокой коллекционной монеты: памятной монеты Международного года астрономии за 25 евро , отчеканенной в 2009 году. Эта монета также отмечает 400-летие изобретения телескопа Галилео . На аверсе изображена часть его портрета и его телескоп. На заднем плане изображен один из первых его рисунков поверхности Луны. На серебряном кольце изображены другие телескопы: телескоп Исаака Ньютона , обсерватория в Кремсмюнстерском аббатстве , современный телескоп, радиотелескоп и космический телескоп . В 2009 году Галилеоскоптакже был выпущен. Это серийный недорогой учебный 2-дюймовый (51 мм) телескоп относительно высокого качества. ^{[ необходима цитата ]}

Сочинения

Ранние работы Галилея, описывающие научные инструменты, включают трактат 1586 года, озаглавленный «Маленькие весы» ( La Billancetta ), описывающий точные весы для взвешивания объектов в воздухе или воде ^[233], и печатное руководство 1606 года Le Operazioni del Compasso Geometrico et Militare по работе геометрического и военный компас. ^[234]

Его ранними работами по динамике, науке о движении и механике были Пизан де Моту (О движении) около 1590 года и Падуан Ле Меканиш (Механика) около 1600 года . Первый был основан на гидродинамике Аристотеля-Архимеда и утверждал, что скорость гравитационного падения в жидкой среде пропорциональна превышению удельного веса тела над удельным весом среды, в результате чего в вакууме тела падают со скоростью пропорционально к их удельному весу. Он также присоединился к динамике импульса Филопонана, в которой импульс саморассеивается, а свободное падение в вакууме будет иметь существенную конечную скорость в соответствии с удельным весом после начального периода ускорения. ^{[цитата необходима ]}

« Звездный вестник» Галилея 1610 года ( Sidereus Nuncius ) был первым научным трактатом, опубликованным на основе наблюдений, сделанных в телескоп. В нем сообщалось о его открытиях:

• в галилеевых лун
• шероховатость поверхности Луны
• существование большого количества звезд, невидимых невооруженным глазом, особенно тех, которые ответственны за появление Млечного Пути
• различия во внешнем виде планет и неподвижных звезд - первые выглядели как маленькие диски, а вторые - как неувеличенные светящиеся точки

Галилей опубликовал описание солнечных пятен в 1613 году под названием « Письма о солнечных пятнах» ^[235], предполагая, что Солнце и небеса подвержены тлению. В « Письмах о солнечных пятнах» также сообщается о его телескопических наблюдениях за 1610 г. полного набора фаз Венеры и о его открытии загадочных «придатков» Сатурна и их еще более загадочного последующего исчезновения. В 1615 году Галилей подготовил рукопись, известную как « Письмо к великой княгине Кристине », которое не было опубликовано в печатном виде до 1636 года. Это письмо представляло собой переработанную версию Письма Кастелли , которое было осуждено инквизицией как вторжение на богословия, защищая Коперниканство как физически истинное и как совместимое с Писанием. ^[236]В 1616 году, после приказа Инквизиции Галилею не придерживаться и не защищать позицию Коперника, Галилей написал « Рассуждения о приливах » ( Discorso sul flusso e il reflusso del mare ), основанные на Земле Коперника, в форме личное письмо кардиналу Орсини . ^[237] В 1619 году ученик Галилея Марио Гвидуччи опубликовал написанную Галилеем лекцию под названием « Рассуждения о кометах» ( Discorso Delle Comete ), выступая против иезуитской интерпретации комет. ^[238]

В 1623 году Галилей опубликовал Пробирщик -il Saggiatore , который атакован теории , основанные на авторитет Аристотеля и способствовал экспериментирования и математической формулировке научных идей. Книга имела большой успех и даже нашла поддержку в высших эшелонах христианской церкви. ^[239] После успеха «Пробирного» Галилей опубликовал « Диалог о двух главных мировых системах» ( Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo) в 1632 году. Несмотря на то, что он старался придерживаться инструкций инквизиции 1616 года, утверждения в книге в пользу теории Коперника и негеоцентрической модели Солнечной системы привели к тому, что Галилея судили и запретили публикацию. Несмотря на запрет на публикацию, Галилей опубликовал свои « Рассуждения и математические демонстрации, касающиеся двух новых наук» ( Discorsi e Dimostrazioni Matematiche, intorno a due nuove scienze ) в 1638 году в Голландии , за пределами юрисдикции инквизиции. ^{[ необходима цитата ]}

Опубликованные письменные работы

Основные письменные работы Галилея следующие:

• Маленький баланс (1586; на итальянском языке: La Bilancetta )
• В движении (ок. 1590; на латыни: De Motu Antiquiora ) ^[240]
• Механика (ок. 1600; на итальянском языке: Le mecaniche )
• Операции геометрического и военного компаса (1606; на итальянском языке: Le operazioni del compasso geometryo et militare )
• Звездный вестник (1610; на латыни: Sidereus Nuncius )
• Рассуждение о плавающих телах (1612; на итальянском языке: Discorso intorno alle cose che stanno in su l'acqua, o che in quella si muovono , «Рассуждение о телах, которые остаются на поверхности воды или движутся в ней»)
• История и демонстрация в отношении Sunspots (1613, на итальянском языке : Istoria е dimostrazioni intorno алле Macchie Солари , работа на основе трех букв на солнечных пятен , Tre Lettere Sulle Macchie Солари , 1612)
• « Письмо великой княгине Кристине » (1615; опубликовано в 1636 году)
• « Беседа о приливах » (1616; на итальянском языке: Discorso del flusso e reflusso del mare )
• Рассуждение о кометах (1619; на итальянском языке: Discorso delle Comete )
• Пробирщик (1623; на итальянском языке: Il Saggiatore )
• Диалог о двух главных мировых системах (1632; на итальянском: Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo )
• Рассуждения и математические демонстрации, относящиеся к двум новым наукам (1638; на итальянском языке: Discorsi e Dimostrazioni Matematiche, intorno a due nuove scienze )

Смотрите также

• Католическая церковь и наука
• Маятник секунд
• Трибуна Галилея
• Вилла Il Gioiello

Примечания

Рекомендации

Цитаты

Общие источники

дальнейшее чтение

внешняя ссылка

• Работы Галилео Галилея в Открытой библиотеке
• Работы Галилео Галилея в Project Gutenberg
• Работы Галилео Галилея в LibriVox (аудиокниги, являющиеся общественным достоянием)
• Работы Галилео Галилея или о нем в Интернет-архиве