Школьная энциклопедия. Галилео Галилей – основатель точного естествознания Галилео галилей открытия кратко
Нет большей ненависти в мире, чем ненависть невежд к знанию
15 февраля 1564 года родился итальянский ученый Галилео Галилей. Сейчас те открытия, которые он совершил с огромным трудом, кажутся нам чем-то обыденным, но в дни жизни ученого требовались ум и смелость, чтобы открыто заявить, например, о том, что Земля не является центром Вселенной.
Телескоп
Галилео Галилей по праву считается изобретателем телескопа. Труба, сконструированная Галилеем, давала увеличение в 8 раз, а после доработки – в 34 раза. Благодаря телескопу Галилей сделал несколько важных научных открытий.
Телескоп ученого и его рисунки Луны
До открытий Галилео Галилея ученые считали, что поверхность Луны и всех остальных небесных тел гладкая – так утверждал Аристотель. Однако Галилей смог разглядеть на Луне кратеры и возвышенности. Мало того, что ученый зарисовал изображения Луны, он, наблюдая за тенью объектов на Луне, смог вычислить высоту гор и глубину лунных кратеров.
Также, благодаря телескопу, Галилео Галилей открыл четыре луны Юпитера, которые назвал Медичийскими звездами в честь своего покровителя Фердинанда Медичи, герцога Тосканского. Помимо астрономического значения, это открытие принесло очередной раздор в ученый мир: в те времена шло яростное противостояние между сторонниками геоцентризма (теория, согласно которой Земля является центром Вселенной) и гелиоцентризма (представление о том, что центр Вселенной – Солнце). Открытие лун, вращающихся вокруг другой планеты, подтверждало теорию гелиоцентризма, что очень не нравилось церкви.
С помощью телескопа Галилео увидел пятна на Солнце и установил, что Млечный путь – это вытянутая полоса со множеством звезд.
Пятна на Солнце из книги Галилео Галилея
Только в 1992 году Ватикан признал открытия Галилея и установил, что Земля движется вокруг Солнца, а не наоборот, как считали ранее.
Научный метод
Галилей является основателем этого метода исследования действительности, который включает в себя эксперимент и его разумное теоретическое объяснение.
Существует мнение, что эксперименты со свободным падением Галилео проводил, сбрасывая с Пизанской башни различные предметы
Научным методом Галилео Галилей изучал свободное падение и обнаружил закономерность: вес тела не влияет на его падение.
Отец механики
Галилео Галилей поставил под сомнения мнения Аристотеля о сущности движения, который утверждал, что любой предмет либо находится в состоянии покоя, либо естественным образом движется к состоянию покоя. Также Аристотель считал, что если на тело не действуют никакие силы. оно обязательно находится в покое. Галилей же ввел принцип инерции (если на тело не действуют силы, оно покоится либо равномерно движется), который уравнял покой и движение. Теперь движение с постоянной скоростью не требует причины.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Жизнь Галилео Галилея
Галилей родился в 1564 году в итальянском городе Пиза, в семье родовитого, но обедневшего дворянина Винченцо Галилея, видного теоретика музыки и лютниста. Полное имя Галилео Галилея: Галилео ди Винченцо Бонайути де Галилей.
О детстве Галилея известно немного. С ранних лет мальчика влекло к искусству; через всю жизнь он пронёс любовь к музыке и рисованию, которыми владел в совершенстве. В зрелые годы лучшие художники Флоренции - Чиголи, Бронзино и др. - советовались с ним в вопросах перспективы и композиции; Чиголи даже утверждал, что именно Галилею он обязан своей славой. По сочинениям Галилея можно сделать также вывод о наличии у него замечательного литературного таланта.
Начальное образование Галилей получил в расположенном неподалёку монастыре Валломброза. Мальчик очень любил учиться и стал одним из лучших учеников в классе. Он взвешивал возможность стать священником, но отец был против.
В 1581 году 17-летний Галилей по настоянию отца поступил в Пизанский университет изучать медицину. В университете Галилей посещал также лекции по геометрии (ранее он с математикой был совершенно не знаком) и настолько увлёкся этой наукой, что отец стал опасаться, как бы это не помешало изучению медицины.http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0% 93% D0% B0% D0% BB % D0% B8% D0% BB % D0% B5% D0% B9 - cite_note-P1-2
Галилей пробыл студентом неполных три года, за это время он успел основательно ознакомиться с сочинениями античных философов и математиков и заработал среди преподавателей репутацию неукротимого спорщика. Уже тогда он считал себя вправе иметь собственное мнение по всем научным вопросам, не считаясь с традиционными авторитетами. В эти годы он познакомился с теорией Коперника. Астрономические проблемы тогда живо обсуждались, особенно в связи с только что проведённой календарной реформой. В связи с ухудшившимся финансовым положением отца в 1585 году Галилей возвращается во Флоренцию.
В 1589 году Галилей вернулся в Пизанский университет, теперь уже профессором математики. Там он начал проводить самостоятельные исследования по механике и математике. В 1590 году Галилей написал трактат «О движении».
В 1592 году Галилей получил место в престижном и богатом Падуанском университете (Венецианская республика), где преподавал астрономию, механику и математику. Годы пребывания в Падуе - наиболее плодотворный период научной деятельности Галилея. Вскоре он стал самым знаменитым профессором этого города. В эти годы он написал трактат «Механика», который вызвал некоторый интерес и был переиздан во французском переводе.
Поводом к новому этапу в научных исследованиях Галилея послужило появление в 1604 году новой звезды, называемой сейчас сверхновой Кеплера. Это пробуждает всеобщий интерес к астрономии, и Галилей выступает с циклом частных лекций. Узнав об изобретении в Голландии зрительной трубы, Галилей в 1609 году конструирует собственноручно первый телескоп и направляет его в небо. Свои первые открытия с телескопом Галилей описал в сочинении «Звёздный вестник», изданном во Флоренции в 1610 году. Книга имела сенсационный успех по всей Европе, даже коронованные особы спешили заказать себе телескоп. Наступает всеобщее признание Галилео Галилея.
В 1610 году Галилей переезжает во Флоренцию. В этот период он работает при дворе герцога Козимо II Медичи, обучая сыновей тосканского герцога. Формально он также зачислен профессором Пизанского университета, но освобождён от утомительной обязанности чтения лекций.
Галилей продолжает научные исследования. Свои достижения учёный зачастую излагал в задиристо-полемическом стиле, чем нажил немало новых врагов (в частности, среди иезуитов).
Рост влияния Галилея, независимость его мышления и резкая оппозиционность по отношению к учению Аристотеля способствовали формированию агрессивного кружка его противников, состоящего из профессоров-перипатетиков и некоторых церковных деятелей. Особенно возмущали недоброжелателей Галилея его пропаганда гелиоцентрической системы мира, поскольку, по их мнению, вращение Земли противоречило текстам Псалмов.
В 1613 году Галилей выпустил книгу «Письма о солнечных пятнах», в которой открыто высказался в пользу системы Коперника. 25 февраля 1615 года римская инквизиция начала первое дело против Галилея по обвинению в ереси. Она поясняет, что церковь не возражает против трактовки коперниканства как удобного математического приёма, но принятие его как реальности означало бы признание того, что прежнее, традиционное толкование библейского текста было ошибочным. А это, в свою очередь, пошатнёт авторитет церкви. 5 марта 1616 года Рим официально определяет гелиоцентризм как опасную ересь. Книга Коперника была включена в Индекс запрещённых книг «до её исправления».
В начале 1632 года книга «Диалог о двух главнейших системах мира - птолемеевой и коперниковой» вышла в свет. Книга написана в форме диалога между тремя любителями науки: коперниканцем Сальвиати, нейтральным участником Сагредо и Симпличио, приверженцем Аристотеля и Птолемея. Хотя в книге нет авторских выводов, сила аргументов в пользу системы Коперника говорит сама за себя. Немаловажно также, что книга написана не на учёной латыни, а на итальянском языке. Галилей надеялся, что Папа отнесётся к его уловке так же снисходительно, однако просчитался. В довершение всего он сам безрассудно рассылает 30 экземпляров своей книги влиятельным духовным лицам в Риме. Впоследствии, Галилей был осуждён к тюремному заключению на срок, который установит Папа. Его объявили не еретиком, а «сильно заподозренным в ереси»; такая формулировка также была тяжким обвинением, однако спасала от костра. Папа не стал долго держать Галилея в тюрьме. Ему было разрешено отправиться на родину, и он поселился в Арчетри. Галилей провёл остаток жизни под домашним арестом и под постоянным надзором инквизиции.
2. Научные достижения
2.1 Механика
Физика и механика в те годы изучались по сочинениям Аристотеля, которые содержали метафизические рассуждения о «первопричинах» природных процессов. В частности, Аристотель утверждал:
· Скорость падения пропорциональна весу тела.
· Движение происходит, пока действует «побудительная причина» (сила), и в отсутствие силы прекращается.
Находясь в Падуанском университете, Галилей изучал инерцию и свободное падение тел. В частности, он заметил, что ускорение свободного падения не зависит от веса тела, таким образом опровергнув первое утверждение Аристотеля.
В своих книгах Галилей сформулировал правильные законы падения: скорость нарастает пропорционально времени, а путь - пропорционально квадрату времени. В соответствии со своим научным методом он тут же привёл опытные данные, подтверждающие открытые им законы. Более того, Галилей рассмотрел и обобщённую задачу: исследовать поведение падающего тела с ненулевой горизонтальной начальной скоростью. Он совершенно правильно предположил, что полёт такого тела будет представлять собой суперпозицию (наложение) двух «простых движений»: равномерного горизонтального движения по инерции и равноускоренного вертикального падения. Галилей доказал, что указанное, а также любое брошенное под углом к горизонту тело летит по параболе. В истории науки это первая решённая задача динамики. В заключение исследования Галилей доказал, что максимальная дальность полёта брошенного тела достигается для угла броска 45° (ранее это предположение высказал Тарталья, который, однако, не смог его строго обосновать). На основе своей модели Галилей (ещё в Венеции) составил первые артиллерийские таблицы.
Галилей опроверг и второй из приведённых законов Аристотеля, сформулировав первый закон механики (закон инерции): при отсутствии внешних сил тело либо покоится, либо равномерно движется. То, что мы называем инерцией, Галилей поэтически назвал «неистребимо запечатлённое движение». Правда, он допускал свободное движение не только по прямой, но и по окружности.
Галилей является одним из основоположников принципа относительности в классической механике, который также был позже назван в его честь. В «Диалоге о двух системах мира» Галилей сформулировал принцип относительности следующим образом:, Для предметов, захваченных равномерным движением, это последнее как бы не существует и проявляет своё действие только на вещах, не принимающих в нём участия».
Эти открытия Галилея, кроме всего прочего, позволили ему опровергнуть многие доводы противников гелиоцентрической системы мира, утверждавших, что вращение Земли заметно сказалось бы на явлениях, происходящих на её поверхности. Например, по мнению геоцентристов, поверхность вращающейся Земли за время падения любого тела уходила бы из-под этого тела, смещаясь на десятки или даже сотни метров. Галилей уверенно предсказал: «Будут безрезультатны любые опыты, которые должны были бы указывать более против, чем за вращение Земли».
Галилей опубликовал исследование колебаний маятника и заявил, что период колебаний не зависит от их амплитуды (это приблизительно верно для малых амплитуд). Он также обнаружил, что периоды колебаний маятника соотносятся как квадратные корни из его длины. Результаты Галилея привлекли внимание Гюйгенса, который изобрёл часы с маятниковым регулятором (1657); с этого момента появилась возможность точных измерений в экспериментальной физике.
Многие рассуждения Галилея представляют собой наброски открытых много позднее физических законов. Например, в «Диалоге» он сообщает, что вертикальная скорость шара, катящегося по поверхности сложного рельефа, зависит только от его текущей высоты, и иллюстрирует этот факт несколькими мысленными экспериментами; сейчас мы бы сформулировали этот вывод как закон сохранения энергии в поле тяжести. Аналогично он объясняет (теоретически незатухающие) качания маятника.
В статике Галилей ввёл фундаментальное понятие момента силы.
2.2 Астрономия
В 1609 году Галилей самостоятельно построил свой первый телескоп с выпуклым объективом и вогнутым окуляром. Труба давала приблизительно трёхкратное увеличение. Вскоре ему удалось построить телескоп, дающий увеличение в 32 раза. Отметим, что термин телескоп ввёл в науку именно Галилей (сам термин предложил ему Федерико Чези, основатель «Академии деи Линчеи»). Ряд телескопических открытий Галилея способствовали утверждению гелиоцентрической системы мира, которую Галилей активно пропагандировал, и опровержению взглядов геоцентристов Аристотеля и Птолемея.
Первые телескопические наблюдения небесных тел Галилей провёл 7 января 1610 года. Эти наблюдения показали, что Луна, подобно Земле, имеет сложный рельеф - покрыта горами и кратерами. Известный с древних времен пепельный свет Луны Галилей объяснил как результат попадания на наш естественный спутник солнечного света, отражённого Землёй. Всё это опровергало учение Аристотеля о противоположности «земного» и «небесного»: Земля стала телом принципиально той же природы, что и небесные светила, а это, в свою очередь, служило косвенным доводом в пользу системы Коперника: если другие планеты движутся, то естественно предположить, что движется и Земля. Галилей обнаружил также либрацию Луны и довольно точно оценил высоту лунных гор.У Юпитера обнаружились собственные луны - четыре спутника. Тем самым Галилей опроверг один из доводов противников гелиоцентризма: Земля не может вращаться вокруг Солнца, поскольку вокруг неё самой вращается Луна. Ведь Юпитер заведомо должен был вращаться либо вокруг Земли (как в геоцентрической системе), либо вокруг Солнца (как в гелиоцентрической). Полтора года наблюдений позволили Галилею оценить период обращения этих спутников (1612), хотя приемлемая точность оценки была достигнута только в эпоху Ньютона. Галилей предложил использовать наблюдения затмений спутников Юпитера для решения важнейшей проблемы определения долготы на море. Сам он не смог разработать реализацию подобного подхода, хотя работал над ней до конца жизни; первым успеха добился Кассини (1681), однако из-за трудностей наблюдений на море метод Галилея применялся в основном сухопутными экспедициями, а после изобретения морского хронометра (середина XVIII века) проблема была закрыта.
Галилей открыл также солнечные пятна. Существование пятен и их постоянная изменчивость опровергали тезис Аристотеля о совершенстве небес. По результатам их наблюдений Галилей сделал вывод, что Солнце вращается вокруг своей оси, оценил период этого вращения и положение оси Солнца.
Галилей установил, что Венера меняет фазы. С одной стороны, это доказывало, что она светит отражённым светом Солнца (насчёт чего в астрономии предшествующего периода не было ясности). С другой стороны, порядок смены фаз соответствовал гелиоцентрической системе: в теории Птолемея Венера как «нижняя» планета была всегда ближе к Земле, чем Солнце, и «полновенерие» было невозможно.
Галилей отметил также странные «придатки» у Сатурна, но открытию кольца помешали слабость телескопа и поворот кольца, скрывший его от земного наблюдателя. Полвека спустя кольцо Сатурна открыл и описал Гюйгенс, в распоряжении которого был 92-кратный телескоп.
Галилей показал, что при наблюдении в телескоп планеты видны как диски, видимые размеры которых в различных конфигурациях меняются в таком соотношении, какое следует из теории Коперника. Однако диаметр звёзд при наблюдениях с телескопом не увеличивается. Это опровергало оценки видимого и реального размера звезд, которые использовались некоторыми астрономами как аргумент против гелиоцентрической системы.
Млечный путь, который невооружённым глазом выглядит как сплошное сияние, распался на отдельные звёзды (что подтвердило догадку Демокрита), и стало видно громадное количество неизвестных ранее звёзд.
В «Диалоге о двух системах мира» Галилей подробно обосновал (устами персонажа Сальвиати), почему он предпочитает систему Коперника, а не Птолемея:
· Венера и Меркурий никогда не оказываются в противостоянии, то есть в стороне неба, противоположной Солнцу. Это означает, что они вращаются вокруг Солнца, и их орбита проходит между Солнцем и Землёй.
· У Марса противостояния бывают. Кроме того, Галилей не выявил у Марса фаз, заметно отличных от полной освещённости видимого диска. Отсюда и из анализа изменений яркости при движении Марса Галилей сделал вывод, что эта планета тоже вращается вокруг Солнца, но в данном случае Земля находится внутри её орбиты. Аналогичные выводы он сделал для Юпитера и Сатурна.
Таким образом, осталось выбрать между двумя системами мира: Солнце (с планетами) вращается вокруг Земли или Земля вращается вокруг Солнца. Наблюдаемая картина движений планет в обоих случаях одна и та же, это гарантирует принцип относительности, сформулированный самим Галилеем. Поэтому для выбора нужны дополнительные доводы, в числе которых Галилей приводит большую простоту и естественность модели Коперника. Будучи пламенным сторонником Коперника, Галилей, однако, отверг систему Кеплера с эллиптическими орбитами планет.
Галилей разъяснил, отчего земная ось не поворачивается при обращении Земли вокруг Солнца, для объяснения этого явления Коперник ввёл специальное «третье движение» Земли. Галилей показал на опыте, что ось свободно движущегося волчка сохраняет своё направление сама собой («Письма к Инголи»):
Подобное явление очевидным образом обнаруживается у всякого тела, находящегося в свободно подвешенном состоянии, как я показывал многим; да и вы сами можете в этом убедиться, положив плавающий деревянный шар в сосуд с водою, который вы возьмете в руки, и затем, вытянув их, начнете вращаться вокруг самого себя; вы увидите, как этот шар будет поворачиваться вокруг себя в сторону, обратную вашему вращению; он закончит свой полный оборот в то же самое время, как вы закончите ваш.
Вместе с тем, Галилей сделал серьёзную ошибку, полагая, что явление приливов доказывает вращение Земли вокруг оси. Впрочем, он приводит и другие серьёзные аргументы в пользу суточного вращения Земли:
· Трудно согласиться с тем, что вся Вселенная совершает суточный оборот вокруг Земли (особенно учитывая колоссальные расстояния до звёзд); более естественно объяснить наблюдаемую картину вращением одной Земли. Синхронное участие планет в суточном вращении нарушало бы также наблюдаемую закономерность, согласно которой, чем дальше планета от Солнца, тем медленнее она движется.
· Даже у огромного Солнца обнаружено осевое вращение.
Галилей описывает здесь же мысленный эксперимент, который мог бы доказать вращение Земли: пушечный снаряд или падающее тело за время падения немного отклоняются от вертикали; однако приведенный им расчёт показывает, что это отклонение ничтожно. Он сделал верное замечание, что вращение Земли должно влиять на динамику ветров. Все эти эффекты были обнаружены много позже.
2.3 Математика
К теории вероятности относится его исследование об исходах при бросании игральных костей. В его «Рассуждении об игре в кости», время написания неизвестно, опубликовано в 1718 году) проведён довольно полный анализ этой задачи.
В «Беседах о двух новых науках» он сформулировал «парадокс Галилея»: натуральных чисел столько же, сколько их квадратов, хотя большая часть чисел не являются квадратами. Это подтолкнуло в дальнейшем к исследованию природы бесконечных множеств и их классификации; завершился процесс созданием теории множеств.
галилей механика астрономия относительность
2.4 Другие достижения
Галилей изобрёл:
· Гидростатические весы для определения удельного веса твёрдых тел. Галилей описал их конструкцию в трактате «La bilancetta» (1586).
· Первый термометр, ещё без шкалы (1592).
· Пропорциональный циркуль, используемый в чертёжном деле (1606).
· Микроскоп, плохого качества (1612); с его помощью Галилей изучал насекомых.
Галилей занимался также оптикой, акустикой, теорией цвета и магнетизма, гидростатикой, сопротивлением материалов, проблемами фортификации. Провёл эксперимент по измерению скорости света, которую считал конечной (без успеха). Он первым опытным путём измерил плотность воздуха, которую Аристотель считал равной 1/10 плотности воды; эксперимент Галилея дал значение 1/400, что намного ближе к истинному значению (около 1/770). Ясно сформулировал закон неуничтожимости вещества.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Основные сферы деятельности Галилео Галилея, его открытия в области механики и астрономии. Галилей как создатель первого телескопа. Наблюдения ученого в телескоп за крупными спутниками Юпитера. Протекание болезни итальянского физика, механика и астронома.
презентация , добавлен 23.03.2012
Принцип относительности Галилея. Связь между координатами произвольной точки. Правило сложения скоростей в классической механике. Постулаты классической механики Ньютона. Движение быстрых заряженных частиц. Скорость распространения света в вакууме.
презентация , добавлен 28.06.2013
Анализ ошибок и знаменитых опытов, в ходе которых была открыта кинематика. Фундаментальные открытия Аристотеля. Учения Галилео Галилея. Опыт на Пизанской башне. Вложения Пьера Вариньона в учения о кинематике. Ученые, выделившие отдельный раздел механики.
реферат , добавлен 23.12.2014
Бесконечное и неделимое. Обсуждение Галилеем природы пустоты и возможности ее присутствия в телах. Сходство его теории с идеями Н. Кузанского. Теория движения Галилея. Представитель физики импетуса Дж. Бенедетти. Изменение античного понятия материи.
реферат , добавлен 16.11.2013
Принцип относительности Г. Галилея для механических явлений. Основные постулаты теории относительности А. Эйнштейна. Принципы относительности и инвариантности скорости света. Преобразования координат Лоренца. Основной закон релятивистской динамики.
реферат , добавлен 01.11.2013
Инерциальные системы отсчета. Классический принцип относительности и преобразования Галилея. Постулаты специальной теории относительности Эйнштейна. Релятивистский закон изменения длин промежутков времени. Основной закон релятивистской динамики.
реферат , добавлен 27.03.2012
Предпосылки создания теории относительности А.Эйнштейна. Относительность движения по Галилею. Принцип относительности и законы Ньютона. Преобразования Галилея. Принцип относительности в электродинамике. Теория относительности А.Эйнштейна.
реферат , добавлен 29.03.2003
Взгляд на ньютоновскую и эйнштейновскую физику. Вторая научная революция. Механистическая картина мира. Оценка вклада Галилео Галилея в науку с современных позиций и его эволюция через Ньютона и до Альберта Эйнштейна, т.е. до физики наших дней.
реферат , добавлен 13.09.2010
Преобразования Галилея и Лоренца. Создание специальной теории относительности. Обоснование постулатов Эйнштейна и элементов релятивистской динамики. Принцип равенства гравитационной и инертной масс. Пространство-время ОТО и концепция эквивалентности.
презентация , добавлен 27.02.2012
История появления новой релятивистской физики, положения которой изложены в работах А. Эйнштейна. Преобразования Лоренца и их сравнение с преобразованиями Галилея. Некоторые эффекты теории относительности. Основной закон и формулы релятивистской динамики.
Образование Галилео и первая известность
В 1581 г. (в 17 лет) он вернулся в родной город Пизу и поступил на медицинский факультет университета. Там юный Галилей увлекся математикой, которую раньше глубоко не изучал. Оказалось, она привлекала его больше медицины. Он с головой погрузился в изучение трудов Архимеда, Эвклида. На формирование типа его мировоззрения повлиял также Коперник. Отцу пришлось смириться со сменой медицинского факультета на философский. Хоть Галилео Галилей овладевал новыми знаниями легко, не все преподаватели его жаловали, так как он любил отстаивать свою точку зрения, невзирая на личности и авторитеты . Возможно, поэтому ему не дали закончить обучение бесплатно (у отца закончились деньги). Хотя там была такая практика: способным ученикам давали возможность доучиваться за счет университета.
Падуя
После кончины отца в 1591 г. Галилей должен был обеспечивать семью. Так как в Пизе ему мало платили, он переехал в 1592 г. в Падую и стал преподавателем точных наук (за него похлопотал дож Венеции). Галилей и до этого был авторитетным ученым, но отрезок жизни в этом древнем городе - самый активный. Он писал научные труды, изобретал и конструировал приборы, делал открытия в астрономии. На личном фронте также случились изменения. Он стал жить с Мариной Гамба, уроженкой Венеции, не оформляя отношения официально. У них появилось трое детей (сын и 2 дочери).
Флоренция
В 1610 г. из-за нехватки денег семья переезжает во Флоренцию, где Галилею пообещали хороший доход при дворе герцога Тосканы Козимо II. Он числился университетским профессором в Пизе, но фактически учил отпрысков герцога наукам и исполнял роль придворного советника.Отношения с католической церковью
Католическая церковь давно “точила на него зуб” за научные взгляды, ведь он нахально опровергал учение Аристотеля. После создания телескопа ученый вовсю наблюдал за небесными телами, и каждый раз убеждался в правоте Коперника. У современного человека нет сомнений, что Земля круглая, а планеты вращаются вокруг Солнца. А тогда вид Солнечной системы глазами Коперника и Галилея вызвали шок у простых граждан. Галилео основательно разозлил духовенство, когда доказал правдивость гелиоцентрической системы, а ведь многие религиозные постулаты твердили, что Земля статична, а Солнце движется вокруг нее. Изобретатель имел большой авторитет в мире науки. Поэтому решил, что этот факт и острый ум помогут убедить Папу в том, что подобные взгляды вовсе не подрывают . Галилей отправился в Рим, где его благосклонно приняли, опробовали телескоп, но когда он начал настаивать на правдивости гелиоцентрической системы, святоши взбунтовались. Страна в те времена была подчинена могущественной католической церкви, которая влияла на все. Своим обращением к Кастелли (последователю), где он доказывал свою правоту относительно религии и его мировоззрения, Галилей спровоцировал инквизицию начать гонения на него. Участились доносы. А “Письма о солнечных пятнах”, где он защищал систему Коперника, дали повод завести дело.
Важно! В 1616 г. эксперты инквизиции вынесли вердикт, что гелиоцентризм - это ересь. Самого ученого пока не трогали, но учение запретили.Галилей имел сильных покровителей, но казнь , которая состоялась не так давно, остудила его пыл. Долгие годы он работал над произведением, в котором пытался отстаивать свои позиции, не навлекая на себя гнева церкви. Следующий Папа, Урбан VIII, был его давним другом, и Галилей обратился к нему в надежде отменить указ. Папа дружески его принял, но не разделил его идеи. Когда в 1632 г. ученый выпустил “Диалог о двух системах мира”, инквизиция снова взялась за него. Изданную книгу вскоре стали изымать, а Галилею приказали ехать в Рим. Он плохо себя чувствовал, но пришлось ехать, иначе его притянули бы в кандалах. Были допросы, следствие, возможно, пытки, заключение. В результате ученого объявили “сильно заподозренным в ереси” и заключили в тюрьму на неопределенный срок. Через некоторое время его наказание смягчили, учитывая почтенный возраст и дружбу с Папой, архиепископом Пикколомини, и разрешили жить в усадьбе Медичи. А после - отпустили доживать свой век в Арчетри, где в монастыре служили его дочери. За ним неусыпно наблюдала инквизиция, не разрешая принимать гостей и выезжать в город.
Последние годы ученого
Галилей впал в уныние после смерти дочери Вирджинии, которая смотрела за ним, его здоровье значительно ухудшилось. Начавшаяся депрессия и потеря зрения подкосили ученого, но науку он так и не смог бросить, хоть и занимался ею в рамках, дозволенных инквизицией. Последним его опусом были “Беседы и математические доказательства двух новых наук”. Он появился в Голландии, без ведома церкви. 08.01.1642 г. Галилео Галилей умер на 78 году жизни. Был похоронен в Арчетри без шумихи по приказу Папского престола, хотя по завещанию последним пристанищем останков ученого должен был быть склеп в базилике Санта Кроче, где покоилась вся его семья. Почти через 100 лет его останки перенесли в базилику и похоронили рядом с . А вот Папский престол официально признал свою ошибку только в 1992 г.
Изобретения
Еще в детстве Галилея увлекала механика, он пытался разобраться, как устроены предметы, благодаря чему они функционируют. Ученый конструировал модели механизмов, причем они были действующими:- Гидростатические весы стали первым изобретением. Они предназначались для определения центра тяжести и плотности твердых тел, определения состава металлических сплавов. В 1586 г. Галилей описал принцип их действия и предназначение в сочинении “Маленькие весы”, благодаря чему прославился в научных кругах. Именно после этой первой славы ему стал покровительствовать маркиз Гвидобальдо дель Монте.
- Термометр также считается изобретением Галилея (“термоскоп”, 1592 г.). Термометр имел вид малого шара из стекла с припаянной прозрачной трубкой, которую погружали в жидкость. Когда воздух в шаре прогревался (теплом рук или горелкой), воздух вымещал жидкость в трубке. При повышении температуры понижался уровень жидкости. Чем тоньше трубка, тем точнее можно было увидеть незначительные повышения температуры. Считается, что этот прибор позже продолжал разрабатывать Фернандо Медичи (ученик).
- Телескоп является одним из самых знаменитых изобретений Галилея. Хотя “зрительная” труба использовалась и раньше, но именно ученый стал изучать с помощью нее небесные тела. Телескопу он обязан своими астрономическими открытиями, да и последующим гонениям инквизиции также. Телескоп представлял собой прибор с 3-кратным увеличением (позже он сделал 32-кратное) с выпуклым объективом и вогнутым окуляром. С его помощью он рассмотрел и описал видимую сторону Луны, обнаружил спутники Юпитера (4 из них), а также то, что Млечный путь - это отдельные звезды. Еще он уверял, что наша планета, как и прочие, делают обороты вокруг Солнца. Ученый открыл и описал затемнения на поверхности дневного светила, что позже изложил в своем трактате. Галилей выяснил, что и расположены ближе к Солнцу, чем наша планета, рассмотрел кольца и . Ученый узнал, что Солнце и Земля вращаются вокруг собственной оси, спутники вращаются вокруг своих планет, а планеты - вокруг Солнца. Наблюдения за Вселенной окончательно убедили Галилео в правильности точки зрения Коперника.
- Конструирование микроскопа (“маленького глаза”) также приписывают Галилею. Он состоял из выпуклой и вогнутой линзы. Хотя многократного уменьшения прибор не давал, ученый успешно рассматривал с его помощью насекомых. Свое открытие он показал в Академии Деи Линчеи.
- Циркуль как новое изобретение ученого был представлен в научных кругах в 1606 г. Подвижные ножки с центром вращения позволяли изменять масштаб объектов, что стали применять в архитектуре и при создании чертежей.
Достижения в науках
Галилео Галилей был настолько гениальным ученым, что оставил после себя значимый след в разных отраслях наук.Физика
Он был основателем экспериментальной физики. Значение его открытий трудно переоценить. Ему принадлежат 2 принципа механики:- относительности для равномерного и прямолинейного движения;
- постоянства ускорения силы тяжести.
Важно! Расчет формулы колебания маятника позже применили при создании маятниковых часов.
Математика
Знания по математике Галилей успешно применял в других науках. Кроме того, свои интересные умозаключения о теории вероятности он изложил в труде “Рассуждения об игре в кости”. Также ученый в “Беседах о двух новых науках” изложил свои исследования и расчеты на тему натуральных чисел и их квадратов.
Философия и мировоззрение
Если кратко, то основные его идеи о видении мира в том, что он существует вне зависимости от нашего сознания. Материя постоянна и Вселенная является бесконечной. В окружающем мире ничто не исчезает и не возникает из ниоткуда. Просто происходят изменения состояния природных объектов или их составляющих. Материя, которая непрерывно двигается, представляет собой комплекс атомов, которые неделимы. И все движения в природе, космосе, подчиняются законам механики. По Галилею цель науки - найти причины природных явлений. Наблюдения и опыт - основа познания. Многие его открытия появились на свет лишь благодаря тому, что он полагался на собственные опыты, наблюдения, эксперименты, а не на установленные признанными авторитетами догмы. Истинными философами Галилей считал тех, кто “изучает книгу природы” сам, а не зубрил то, что утверждали признанные “светила” науки.Важно! Несмотря на его прогрессивные научные знания и открытия, Галилей был послушным католиком и все же допускал в причине вещей божественное начало. Он четко разделял веру и науку.Его мысли и изыскания были изложены во многочисленных сочинениях, трактатах, письмах коллегам, друзьям и покровителям. Они подчеркивают его несомненный литературный дар. Писал он на итальянском языке, хотя отлично знал и латынь. Ученый настолько четко и доступно излагал свои мысли, умел ярко и доходчиво писать, что его научные труды вполне можно считать литературными произведениями. Галилео Галилея можно по праву считать ответственным за рождение современной науки. Оставаясь преданным католиком, он все же отстаивал свою точку зрения до самой смерти и выдал множество трудов, которые взяли за основу другие ученые следующих веков. Это дало большой толчок развитию всех отраслей науки. Галилео Галилеем восхищаются во всем мире не только как одним из самых умных людей своего времени, но и как одним из самых смелых. Еще больше интересных фактов из биографии Галилео Галилея узнайте из видео ниже.
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.
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
