Галилео Галилей. 7
Введение.
В историю науки Галилео Галилей вошел как выдающийся итальянский физик, механик и астроном. Значение его научной деятельности оказалось настолько существенным, что он стал объективно одним из крупнейших ученых эпохи Возрождения.
Огромный вклад
Галилея в развитие науки нашел
свое признание. Наибольшее значение имеют
такие его научные
Галилею в большей
степени, чем кому-либо другому, был
присущ эмпирический подход к научному
познанию. Он был первым, кто настаивал
на необходимости проведения экспериментов.
Он отказался от представления, что
научный вопрос может быть решен
при опоре на авторитет, будь то мнение
церкви или утверждение Аристотеля.
Он также не хотел опираться на
сложные дедуктивные схемы, которые
не были подкреплены опытным путем.
Средневековые схоласты долго обсуждали
вопрос о том, что должно произойти
и почему это происходит, Галилей
же при проведении опыта стремился
определить, что в действительности
должно произойти. Для его научной
позиции был характерен явно не мистический
подход. В этом отношении он был
даже более современен, чем его
преемники, такие как Ньютон. Необходимо
также подчеркнуть, что Галилей
был глубоко религиозным
Биография.
Галилео-Галилей родился 15 февраля 1564, Пиза. Скончался 8 января 1642, Арчетри, близ Флоренции. Знак зодиака – Водолей.
Галилео Галилей, основатель современной наблюдательной и опытной науки, был старшим из шестерых детей Винченцо и Юлии Галилео и родился 18 февраля 1564 года в итальянском городе Пизе. Отец его, бедный дворянин, обремененный большим семейством, не имел никакого состояния и средства к жизни добывал личным трудом, живя большей частью во Флоренции, в 75 верстах от Пизы, где он давал частные уроки музыки.
Его отец, музыкант
и математик, хотел, чтобы сын
стал врачом, и в 1581, после окончания
монастырской школы, определил его
на медицинский факультет
В детские годы
Галилей увлекался
В годы детства
и юности Галилея практически
безраздельно господствовали представления,
сформировавшиеся еще во времена
античности. Некоторые из них, например,
геометрия Евклида и статика
Архимеда, сохранили свое значение
и в наши дни. Большой багаж
накопили и наблюдения астрономов,
приведшие к возникновению
До одиннадцати лет Галилей жил в Пизе и учился в обычной школе, а затем вместе с семьей переехал во Флоренцию. Здесь он продолжил образование в монастыре бенедиктинцев, где изучал грамматику, арифметику, риторику и другие предметы.
В семнадцать лет Галилей поступил в Пизанский университет и стал готовиться к профессии врача. Одновременно из любознательности он читал труды по математике и механике, в частности, Евклида и Архимеда Последнего позже Галилей всегда называл своим учителем.
Из-за стесненного материального положения юноше пришлось бросить Пизанский университет и вернуться во Флоренцию. Дома Галилей самостоятельно занялся углубленным изучением математики и физики, которые его очень заинтересовали. В 1586 году он написал свою первую научную работу «Маленькие гидростатические весы», которая принесла ему некоторую известность и позволила познакомиться с несколькими учеными. По протекции одного из них — автора «Учебника механики» Гвидо Убальдо дель Монте Галилео-Галилей в 1589 году получил кафедру математики в Пизанском университете. В двадцать пять лет он стал профессором там, где учился, но не завершил свое образование.
Учения и открытия.
Умение наблюдать
и делать выводы из увиденного всегда
отличало Галилея. Еще в молодости
он понял, что «… явления природы,
как бы незначительны, как бы во всех
отношениях маловажны ни казались,
не должны быть презираемы философом,
но все должны быть в одинаковой
мере почитаемы. Природа достигает
большого малыми средствами, и все
ее проявления одинаково удивительны».
По существу, это высказывание можно
считать декларацией
В 1586г Галилео-Галилей публикует описание сконструированных им гидростатических весов, предназначенных для измерения плотности твердых тел и определения центров тяжести. Эта, как и другие его работы, оказывается замеченной. У него появляются влиятельные покровители, и благодаря их протекции он получает в 1589 место профессора в Пизанском университете (правда, с минимальным окладом).
Начав читать лекции по философии и математике в университете, Галилей оказался перед непростым выбором. С одной стороны — обретшие статус нерушимых догм воззрения Аристотеля, с другой — плоды собственных размышлений и, что еще важнее, — опыта. Аристотель утверждал, что скорость падения тел пропорциональна их весу. Это утверждение уже вызывало сомнения, а проведенные Галилеем в присутствии многочисленных свидетелей наблюдения за падением с Пизанской башни шаров различного веса, но одинаковых размеров, наглядно опровергали его. Аристотель учил, что различным телам присуще различное «свойство легкости», отчего одни тела падают быстрее других, что понятие покоя абсолютно, что для того, чтобы тело двигалось, его постоянно должен подталкивать воздух, а, следовательно, движение тел свидетельствует об отсутствии пустоты.
В работе «О движении»
(1590) Галилео-Галилей подверг
К этому же периоду относится установление Галилеем изохронности малых колебаний маятника — независимости периода его колебаний от амплитуды. К такому выводу он пришел, наблюдая за качанием люстр в Пизанском соборе и отмечая время по биению пульса на руке… Гвидо дель Монте высоко ценил Галилея как механика и называл его «Архимедом нового времени».
Уже в 1590г., через год после начала работы в Пизе, Галилео-Галилей пишет трактат «О движении», в котором выступает с резкими возражениями против воззрений перипатетиков (последователей Аристотеля). Это не могло не вызвать резко неодобрительного отношения к нему со стороны представителей казенной схоластической науки. Кроме того, Галилей в то время был сильно стеснен в средствах, и потому был рад получить (опять благодаря своему покровителю) приглашение правительства Венецианской республики на работу в университет в Падую.
Падуанский период — самый плодотворный и счастливый в жизни Галилея. Здесь он обрел семью, связав свою судьбу с Мариной Гамба, которая родила ему двух дочерей: Вирджинию (1600) и Ливию (1601); позже родился сын Винченцо (1606).
Переход в 1592г. в Падуанский университет, где Галилей занял кафедру математики, ознаменовал собой начало плодотворнейшего периода в его жизни. Здесь он вплотную подходит к изучению законов динамики, исследует механические свойства материалов, изобретает первый из физических приборов для исследования тепловых процессов — термоскоп, совершенствует подзорную трубу и первым догадывается использовать ее для астрономических наблюдений, здесь становится самым активным и авторитетным сторонником системы Коперника, обретая благодарность и уважение потомков и активную враждебность многочисленных современников.
Важнейшим достижением Галилео-Галилея в динамике было создание принципа относительности, ставшего основой современной теории относительности. Решительно отказавшись от представлений Аристотеля о движении, Галилей пришел к выводу, что движение (имеются в виду только механические процессы) относительно, то есть нельзя говорить о движении, не уточнив, по отношению к какому «телу отсчета» оно происходит; законы же движения безотносительны, и поэтому, находясь в закрытой кабине (он образно писал «в закрытом помещении под палубой корабля»), нельзя никакими опытами установить, покоится ли эта кабина или же движется равномерно и прямолинейно («без толчков», по выражению Галилея).
С 1606 года Галилео-Галилей занимается астрономией. В марте 1610 года увидел свет его труд под названием «Звездный вестник». Вряд ли когда-либо в одном произведении сообщалось столько сенсационных астрономических сведений, сделанных к тому же буквально в течение нескольких ночных наблюдений в январе — феврале того же 1610 года.
Узнав об изобретении телескопа и располагая неплохой собственной мастерской, Галилей изготовляет несколько образцов зрительных труб, постоянно улучшая их качество. В результате ученому удалось сделать телескоп с увеличением в 32 раза. В ночь на 7 января 1610 года он направляет телескоп на небо. То, что он увидел там — лунный пейзаж, горные Цепи и вершины, бросавшие тени, долины и моря, — уже приводило к мысли о том, что Луна похожа на Землю, — факт, свидетельствовавший не в пользу религиозных догм и учения Аристотеля об особом положении Земли среди небесных тел.
Рис. 1 Телескоп Галилея (современная копия)
Огромная белая полоса на небе — Млечный Путь — при рассмотрении в зрительную трубу отчетливо разделилась на отдельные звезды. Возле Юпитера ученый заметил маленькие звездочки (сначала три, затем еще одну), которые уже на следующую ночь изменили свое положение относительно планеты. Галилею с его кинематическим восприятием явлений природы не нужно было долго раздумывать — перед ним спутники Юпитера! — еще один довод против исключительного положения Земли. Галилей открыл существование четырех спутников Юпитера. Повторяя наблюдения через определенные интервалы времени, он убедился, что спутники обращаются вокруг Юпитера. Это послужило наглядной моделью кеплеровской системы, убежденным сторонником которой сделали Галилея размышления и опыт.
Были и другие
важные открытия, которые еще больше
подрывали доверие к
Наблюдая звездное небо, он убедился, что число звезд гораздо больше, чем можно увидеть простым глазом. Так Галилей подтвердил мысль Джордано Бруно о том, что просторы Вселенной бесконечны и неисчерпаемы. После этого Галилео Галилей сделал вывод о том, что гелиоцентрическая система мира, предложенная Коперником, является единственно верной.
Изучение поверхности Луны показало, что она покрыта горами и изрыта кратерами. Даже этот беглый перечень позволил бы причислить Галилея к величайшим астрономам, но его роль была исключительной уже потому, что он произвел поистине революционный переворот, положив начало инструментальной астрономии в целом.
Сам Галилей понимал важность сделанных им астрономических открытий. Он описал свои наблюдения в сочинении, вышедшем в 1610 под гордым названием «Звездный вестник».
Телескопические открытия Галилея были многими встречены с недоверием, даже с враждебностью, но сторонники коперниканского учения, и прежде всего Иоганн Кеплер , тут же опубликовавший «Разговор со звездным вестником», отнеслись к ним с восторгом, видя в этом подтверждение правоты своих убеждений.
«Звездный вестник» принес ученому европейскую славу. Тосканский герцог Козимо II Медичи предложил Галилею занять должность придворного математика. Она сулила безбедное существование, свободное время для занятий наукой, и ученый принял предложение. Кроме того, это позволяло Галилею вернуться на родину, во Флоренцию.
Теперь, имея могущественного покровителя в лице великого герцога Тосканского, Галилео-Галилей все смелее и смелее начинает пропагандировать учение Коперника. Клерикальные круги встревожены. Авторитет Галилея как ученого высок, к его мнению прислушиваются. Значит, решат многие, учение о движении Земли — не просто одна из гипотез устройства мира, которая упрощает астрономические расчеты.
Беспокойство
служителей церкви по поводу триумфального
распространения учения Коперника
хорошо поясняет письмо кардинала Роберто
Беллармино одному из своих корреспондентов:
«Когда утверждают, что в предположении,
будто Земля движется и Солнце
стоит неподвижно, все наблюдаемые
явления объясняются лучше, чем
при… геоцентрической системе
В Рим посыпались доносы на Галилея. В 1616 году по просьбе Конгрегации святого индекса (церковного учреждения, ведающего вопросами разрешений и запрещений) одиннадцать видных богословов рассмотрели учение Коперника и пришли к выводу о его ложности. На основе этого заключения гелиоцентрическое учение было объявлено еретическим, а книга Коперника «Об обращении небесных сфер» внесена в индекс запрещенных книг. Одновременно запрещались все книги, поддерживавшие эту теорию, — существовавшие и те, которые будут написаны в будущем.
По воспоминаниям современников, Галилей обладал блестящим даром популяризатора и полемиста, и его многочисленные выступления имели несомненный успех. Но он переоценил силу научных доводов и недооценил силу власти защитников идеологических догм. В марте 1616 конгрегация иезуитов выпустила декрет, в котором объявила учение Коперника еретическим, а его книги запрещенными. Имя Галилея в декрете не было названо, но частным образом ему было приказано принести покаяние церкви и отказаться от своих взглядов. Галилей формально подчинился приказу и вынужденно изменил тактику. В течение многих лет он не выступал с открытой пропагандой учения Коперника. За этот период Галилей выпустил единственное большое сочинение — полемический трактат «Пробирные весы» (1623) по поводу трех комет, появившихся в 1618. По форме, остроумию и изысканности стиля это — одно из лучших произведений Галилея.
Галилео-Галилея вызвали из Флоренции в Рим и в мягкой, но категорической форме потребовали прекратить пропаганду еретических представлений об устройстве мира. Увещевание проводил все тот же кардинал Беллармино. Галилей был вынужден подчиниться. Он не забыл, чем кончилось для Джордано Бруно упорство в «ереси». Кроме того, как философ он знал, что «ересь» сегодня становится истиной завтра.
В 1623 году под именем Урбана VIII папой становится друг Галилея кардинал Маффео Барберини. Ученый спешит в Рим. Он надеется добиться отмены запрещения «гипотезы» Коперника, но тщетно. Папа объясняет Галилею, что сейчас, когда католический мир раздирается ересью, недопустимо ставить под сомнение истинность святой веры.
Галилео-Галилей возвращается во Флоренцию и продолжает работать над новой книгой, не теряя надежды когда-нибудь опубликовать свой труд. В 1628 году он еще раз посещает Рим, чтобы разведать обстановку и выяснить отношение высших иерархов церкви к учению Коперника. В Риме он встречает ту же нетерпимость, но она не останавливает его. Галилей заканчивает книгу и в 1630 году представляет ее в Конгрегацию.
Рассмотрение сочинения Галилея в цензуре тянулось два года, затем последовал запрет. Тогда Галилей решил издать свой труд в родной Флоренции. Ему удалось искусно обмануть тамошних цензоров, и в 1632 году книга увидела свет.
Книга называлась
«Диалог о двух главнейших системах
мира — птолемеевой и коперниковой»
и была написана как драматическое
произведение. По цензурным соображениям
Галилей вынужден проявлять осторожность:
книга написана в форме диалога
между двумя сторонниками Коперника
и одним приверженцем Аристотеля
и Птолемея, причем каждый из собеседников
старается понять точку зрения другого,
допустив ее справедливость. В предисловии
Галилей вынужден заявить, что, поскольку
учение Коперника противно святой вере
и запрещено, он вовсе не является
его сторонником и в книге
теория Коперника только обсуждается,
а не утверждается. Но ни предисловие,
ни форма изложения не могли скрыть
истины: догмы аристотелевской физики
и птолемеевской астрономий терпят
здесь такой очевидный крах, а
теория Коперника настолько
Правда, из изложения вытекает, что Галилео-Галилей все еще верил в равномерное и круговое движение планет вокруг Солнца, т. е. не сумел оценить и не принял кеплеровых законов движения планет. Он также не согласился с предположениями Кеплера относительно причин возникновения приливов и отливов (притяжение Луны), развив взамен собственную теорию этого явления, оказавшуюся неверной.
Церковные власти пришли в ярость. Санкции последовали незамедлительно. Продажу «Диалога» запретили, а Галилея вызвали в Рим на суд. Напрасно семидесятилетний старец представил свидетельство трех врачей о том, что он болен. Из Рима сообщили, что если он не приедет добровольно, то его привезут силой, в кандалах. И престарелый ученый отправился в путь.
«Я прибыл в Рим, — пишет Галилей в одном из писем, — 10 февраля 1633 года и положился на милость инквизиции и святого отца.. Сначала меня заперли в замке Троицы на горе, а на следующий день меня посетил комиссар инквизиции и увез меня в своей карете.
По дороге он задавал
мне разные вопросы и выразил
пожелание, чтобы я прекратил
скандал, вызванный в Италии моим
открытием, касающимся движения земли…
На все математические доказательства,
которые я мог ему
Следствие тянулось
с апреля по июнь 1633 года, а 22 июня в
той же церкви, почти на том же
самом месте, где Джордано Бруно
выслушал смертный приговор, Галилей,
стоя на коленях, произнес предложенный
ему текст отречения. Под угрозой
пыток Галилей, опровергая обвинение
в том, что он нарушил запрет о
пропаганде учения Коперника, вынужден
был признать, что «неосознанно»
способствовал подтверждению
Галилей не сдался, хотя в последние годы жизни ему пришлось работать в тяжелейших условиях. На своей вилле в Арчетри он находился под домашним арестом (под постоянным надзором инквизиции). Вот что Галилео-Галилей пишет, например, своему другу в Париж: «В Арчетри я живу под строжайшим запретом не выезжать в город и не принимать ни много друзей одновременно, ни с теми, кого я принимаю, не общаться иначе как крайне сдержанно… И мнится мне, что… теперешняя моя тюрьма заменена будет лишь на ту долгую и тесную, которая всех нас ожидает».
Два года Галилео-Галилей в заточении пишет «Беседы и математические доказательства…», где, в частности, излагает основы динамики. Когда книга закончена, весь католический мир (Италия, Франция, Германия, Австрия) отказывается ее печатать.
В мае 1636 года ученый ведет переговоры об издании своего труда в Голландии, а затем тайно переправляет туда рукопись. «Беседы» выходят в свет в Лейдене в июле 1638 года, а в Арчетри книга попадает почти через год — в июне 1639 года. К тому времени ослепший Галилей (сказались годы упорной работы, возраст и то, что ученый часто смотрел на Солнце без хороших светофильтров) мог лишь ощупать свое детище руками.
Галилей скончался 8 января 1642 года, не дожив сорока дней до 78 лет, на глазах своих учеников, которых до последней минуты не переставал воодушевлять, побуждая к бескорыстному и честному служению науке. Инквизиция не постыдилась преследовать его и после смерти, так как оспаривала право Галилея делать завещание и не давала позволения хоронить его во Флоренции, в церкви Санта-Кроче. Завещание Галилей сделал в пользу сына, а похоронить себя просил на кладбище упомянутой церкви в семейном склепе. Однако завещание Галилея было все-таки исполнено, хотя папа и не дозволил поставить ему памятника, и почитателям Галилея пришлось ждать почти сто лет, когда это наконец было позволено. Первый памятник в церкви Санта-Кроче поставлен был лишь в 1737 году, и только в XIX веке воздвигнут был, наконец, достойный Галилея памятник во Флоренции.
Заключение.
Скажем несколько слов о характере великого человека и о его частной жизни. Галилей был весьма приветлив и доступен для всякого; он обладал живым и веселым характером, особенно в старости; был очень самолюбив, но все удары судьбы переносил спокойно и терпеливо. Он был среднего роста и довольно крепкого сложения, имел голубые глаза и рыжие волосы. Он любил деревенскую жизнь и охотно занимался разными работами в своем садике в Арчетри. Формально он не был женат, но оставил после себя троих детей — сына и двух дочерей; последние поступили в монастырь. Сын его Винченцо с успехом изучал математику, женился и имел детей. Он умер через 7 лет после отца. Внук Галилея поступил в монахи и из религиозной ревности сжег многие рукописи своего великого деда, перешедшие к нему от отца, считая их еретическими и богопротивными. Вместе с ним прекратилось мужское потомство великого человека, и род Галилеев скоро совершенно угас.
Многие рукописи Галилея были вовремя взяты учениками Галилея, Вивиани и Торричелли, и таким образом не попали в руки инквизиции, которой было очень желательно сжечь их; однако скрывание рукописей путем передачи от одних лиц к другим плохо обеспечивало их целость, и они едва было не погибли совсем, попав, наконец, в мелочную лавку в качестве оберточной бумаги. Часть их уже и послужила для этой цели, потому что Нелли открыл место их нахождения в 1739 году именно по обертке, носившей на себе подпись Галилея. Нелли выкупил эти рукописи и воспользовался ими для составления биографии Галилея, но издать их не успел, так как скоро умер. В настоящее время многие из этих рукописей приобретены Флорентийскою Академией и хранятся в ней.
Научные труды
Le Opere di Galileo Galilei.
— Firenze: G. Barbero Editore, 1929-1939. Это классическое
комментированное издание
Том 1. О движении (De Motu), около 1590.
Том 2. Механика (Le Meccaniche), около 1593.
Том 3. Звёздный вестник (Sidereus Nuncius), 1610.
Том 4. Рассуждение о телах, погружённых в воду (Discorso intorno alle cose, che stanno in su l’aqua), 1612.
Том 5. Письма о солнечных пятнах (Historia e dimostrazioni intorno alle Macchie Solari), 1613.
Том 6. Пробирных дел мастер (Il Saggiatore), 1623.
Том 7. Диалог о двух системах мира (Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, tolemaico e copernicano), 1632.
Том 8. Беседы и математические доказательства двух новых наук (Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze), 1638.
Lettera al Padre Benedetto Castelli (переписка с Кастелли), 1613.
В честь Галилея названы:
- Открытые им «галилеевы спутники» Юпитера.
- Кратер на Луне (-63º, +10º).
- Кратер на Марсе (6º с.ш., 27º з.д.)[108]
- Область Галилео (Galileo Regio) на Ганимеде.
- Астероид 697 Галилея[109].
- Принцип относительности и преобразование координат в классической механике.
- Космический зонд НАСА «Галилео» (1989—2003).
- Европейский проект «Galileo» спутниковой системы навигации.
- Единица ускорения «Гал» (Gal) в системе СГС, равная 1 см/сек².
- Научная развлекательно-познавательная телепрограмма Galileo, показываемая в нескольких странах. В России она идёт с 2007 года на СТС.
- Аэропорт в Пизе.
Использованная литература.
1. Галилей Г. - Избранные труды.- М. 1964.
2. Кузнецов Б. Г. Галилео Галилей. М., 1964.
3. Шмутцер Э. Ш. В. Галилео Галилей. М., 1987.
4. Анучин Д. Люди зарубежной науки. - М.: Наука, 1960.
5 . Брехт Б. Жизнь Галилея: Драма. - М.: Художественная литература, 1988.
6. Гиндикин С.Г. Рассказы о физиках и математиках. - М.: Наука, 1985.
7. Чистяков В.Д. Рассказы об астрономах. - Минск: Наука, 1969.

- Галилео Галилей
- Галилео Галилей
- Галилео Галилей
- Галилео Галилей (1564-1642)
- Галилео Галилей - величайший ученый эпохи Возрождения
- Галилео Галилей: жизнь и наука
- Галилео Галилей и его роль в становлении классической науки
- Галерея Уффици
- Галикарнасский мавзолей
- Галилео галилей
- Галилео галилей
- Галилео Галилей
- Галилео Галилей
- Галилео Галилей