Галилео Галилей

Роден на 15 февруари 1564 г. в Пиза, Италия
Починал на 8 януари 1642 г. в Арчетри, Италия

Биография

Той е първото от седемте деца на Винченцо Галилей и Джулия Аманати, дребни благородници. Винченцо е музикант, композитор и музикален теоретик, автор на „Диалог за съвременната музика“ (1581г.).

Галилео е обучаван от родителите си до десетгодишна възраст. Когато през 1574 семейството се премества във Флоренция, с образованието му се заема живеещ наблизо свещеник. Впоследствие постъпва в манастира Санта Мария де Валомброза, където получава религиозно образование. Религиозната му кариера е прекъсната през 1579 — баща му го връща във Флоренция, позовавайки се на заболяване на очите на сина си.

През 1581 Галилей постъпва в Пизанския университет, където първоначално учи медицина и философия, а след това математика. Въпреки че е принуден да напусне по финансови причини, през 1589 със съдействието на маркиз Гуидобалдо дел Монте му е предложена работа като преподавател по математика в университета. Малко по-късно се премества в Падуанския университет, където преподава геометрия, механика и астрономия до 1610. През този период той се занимава и с научна дейност и прави някои от важните си открития.

През 1610 Галилей получава почетна длъжност в двора на Козимо Медичи, велик херцог на Тоскана и негов бивш студент. През 1612 пътува до Рим, където се включва в Академия деи Линчеи и наблюдава слънчевите петна. По същото време се засилва противопоставянето на теориите на Николай Коперник, които той подкрепя. През 1614 проповедникът Томазо Качини публично осъжда възгледите на Галилей за движението на Земята, обявявайки ги за опасни и близки до ерес. Галилей отива в Рим, за да се защити срещу тези обвинения, но през 1616 кардинал Роберто Белармино лично му връчва забрана да защитава или преподава коперниканска астрономия, защото тя противоречи на приетото тълкуване на Светото писание.

През 1622 Галилео Галилей пише книгата „Saggiatore“, одобрена от цензурата и публикувана през 1623. През 1624 той разработва първия известен микроскоп. През 1630 се завръща в Рим, за да получи разрешение за издаването на „Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo“ (Диалог за двете главни световни системи), публикувана във Флоренция през 1632. Въпреки това през октомври същата година той е извикан да се яви пред Инквизицията в Рим. Съдът издава осъдителна присъда и принуждава Галилей да се отрече от книгата си. Той е изпратен в Сиена, а през декември 1633 му е разрешено да се премести във вилата си в Арчетри.

Научен принос

Галилей показва забележително разбиране за връзките между математика, теоретична физика и експериментална физика. Така например:

• Той разбира математическата парабола, както като конично сечение, така и като квадратична зависимост.
• Той твърди, че параболата е теоретично идеалната балистична крива при липса на триене или други препятствия. Той дори поставя ограничения за валидността на тази теория, като казва, че тя е уместна за траектории в мащаба на лаборатория или бойно поле. Изхождайки от чисто теоретични съображения, смята, че хипотезата може би не е вярна при мащаби, съпоставими с размера на планетата.
• Той осъзнава, че експерименталните данни никога няма да съвпаднат точно с някаква теоретична или математическа форма поради неточостта на измерванията, непренебрежимостта на триенето и т.н.

Галилей допринася и за отхвърлянето на сляпото приемане на авторитети (като Църквата) или други мислители (като Аристотел) в областта на науката и за разграничаването на науката от философията и религията.

• Астрономия

Галилео Галилей публикува първите си астрономически наблюдения с телескоп през март 1610 в краткия трактат „Sidereus Nuncius“. На 7 януари същата година той открива три от четирите големи спътника на Юпитер - Йо, Европа и Калисто. Четири нощи по-късно открива и четвъртия - Ганимед. Той забелязва, че спътниците се появяват и изчезват периодично, което обяснява с тяхното движение около Юпитер, заключавайки, че те се движат в орбита около планетата. Той прави допълнителни наблюдения на спътниците през 1620. По-късно астрономите променят първоначалното наименование на спътниците, дадено от Галилей, „Медичиеви звезди“ (от името на неговите покровители - фамилията Медичи) на „Галилееви спътници“.

Галилей открива и цикличния характер на вида на Венера, наподобяващ лунните фази. Според хелиоцентричната система, предложена от Коперник, би трябвало да се наблюдават всички фази, тъй като движението на Венера около Слънцето би обръщало към Земята нейната осветена страна, когато тя е от отсрещната страна на Слънцето, и нейната тъмна страна, когато тя е между Земята и Слънцето. Според геоцентричния модел пълна фаза не би трябвало да се наблюдава, тъй като Венера винаги остава между Слънцето и Земята. Наблюденията на Галилей подкрепят, макар и да не доказват еднозначно, хелиоцентричната система.

Галилео Галилей е един от първите европейци, наблюдавали слънчевите петна, макар че има свидетелства, че китайски астрономи са правили това много по-рано. Той също така предлага нова интерпретация на наблюдение на слънчево петно от времето на Карл Велики, обяснявано погрешно с преминаване на Меркурий пред Слънцето. Спорът за това, кой първи е открил слънчевите петна, предизвиква продължителна и остра вражда между Галилей и Христоф Шайнер. Днес преобладава мнението, че откритието е направено първо от Давид Фабрициус и неговия син Йоханес.

Галилей е и първият, публикувал сведения за планини и кратери по повърхността на Луната, основавайки се на очертанията от светлина и сянка по нея. На базата на тези наблюдения той дори прави оценки за височината на планините. Това го довежда до заключението, че Луната е „груба и неравна, точно като повърхността на самата Земя“, а не идеалната сфера от теориите на Аристотел.

Наблюденията на Галилей показват също, че Млечният път, смятан преди това за мъглявина, представлява множество звезди, струпани толкова гъсто, че приличат на облаци, гледани от Земята. Той открива и множество други звезди, твърде отдалечени, за да бъдат наблюдавани с просто око. През 1612 Галилей наблюдава Нептун, но не разбира, че това е планета, и не му обръща особено внимание.

• Физика

Теоретичните и експерименталните изследвания на Галилей върху движението на телата заедно с работите на Йоханес Кеплер и Рене Декарт поставят основите на класическата механика, развита малко по-късно от Исак Нютон. Галилей е сред първите европейски учени, извършващи обстойни експерименти и стремящи се към математическо изразяване на природните закони. Известни са опитите му с падащи топки и наблюденията му над махалото.

В самото начало на XVII век Галилей и един негов сътрудник се опитват да измерят скоростта на светлината. Те застават на върховете на отдалечени хълмове, като всеки носи фенер с капак. Галилей отваря своя капак, а когато сътрудникът види светлина, той отваря своя. При разстояние около километър Галилей не успява да забележи по-съществено забавяне, отколкото при разстояние от едва няколко метра. Той не стига до заключение, дали светлината се разпространява мигновено, тъй като допуска, че разстоянието между хълмовете може да е прекалено малко за точно измерване.

Галилей прави опит да обясни и причините за приливите, като теорията му трябва да послужи за аргумент в полза на движението на Земята. Макар да отчита влиянието на формата на водните басейни върху височината и времето на приливите, теорията му е отхвърлена. Още по негово време Кеплер и други учени, основавайки се на емпиричните данни, свързват приливите с Луната. Съвременната физическа теория на приливите е окончателно изградена по-късно от Исак Нютон.

Други приноси на Галилей във физиката са свързването на височината на звука с честотата и формулирането на принципа, че физичните закони са еднакви във всяка система, движеща се с постоянна скорост по права линия независимо от нейната скорост и посока.