Galileo Galilei - zakladatel přesné vědy

Jméno vynikajícího italského vědce Galileo Galilei (Galileo Galilei) je dobře známo i lidem, kteří jsou daleko od fyziky, matematiky a astronomie. Jeho základní práce a vynálezy měly významný dopad na vývoj vědeckého myšlení století XVI - XVII a následných dob.

Životopis

Galileo Galilei byl vytrvalý racionalista, který věřil, že všechny jevy a zákony přírody mají svá vlastní vysvětlení a podléhají lidské mysli. Prošel jasnou, zajímavou a v mnoha ohledech obtížnou životní cestou a zanechal hlubokou stopu nejen v italštině, ale i ve světové historii.

Rodina a pozadí

Rodným městem Galileo Galilee byla Pisa. Budoucí vědec se narodil v roce 1564 v rodině chudého šlechtice, hudebníka a skladatele Vincenza Galileiho, vysoce osvícená a vzdělaná osoba, která byla kvůli žalostné materiální kondici nucena se zabývat drobným obchodem.

Galileo matka, Giulia Ammannati, také patřila k šlechtické rodině, se vyznačovala svou těžkou, moudrou povahou a věnovala svůj život výchově dětí a úklidu. Je známo, že mezi potomky aristokratické rodiny (podél otcovy strany) byli vědci a lékaři a odkazy na některé z nich, kteří zastávali důležitá vládní místa ve Florentské republice (Repubblica fiorentina), se nacházejí v dokumentech pocházejících z XIV. Století.

Galileo byl nejstarší ze šesti dětí (dvě zemřely v dětství). Když mu bylo asi 11 let, hledal lepší život, rodina se přestěhovala do Florencie (Firenze), která byla v té době centrem kultury, vědy a umění v celé Evropě.

• Doporučuji, abyste si přečetli: jak se dostat z Pisy do Florencie

Základní vzdělání

Mladý Galileo vyrůstal jako dítě s nadaným talentem, které projevilo talent pro hudbu a výtvarné umění. Po celý život se mu podařilo nést svou lásku k kreativitě, v této oblasti dosáhl značného úspěchu.

Základní vzdělání bylo získáno na Abbazia di Vallombrosa Abbey School, která se nachází v malé vesnici Reggello v provincii Florencie. Galileo byl pilný student: ve zdech kláštera měl stejnou horlivost i horlivost studoval teologii, staré jazyky, poezii a rétoriku, složil básně, které se vyznačovaly zvláštním talentem a expresivitou. Mládež měl rád život v klášteře, stal se nováčkem a snil o kněžské důstojnosti.

Studentské roky

Galileova myšlenka věnovat se službě Bohu byla jeho otcem kategoricky odmítnuta a v roce 1581, na naléhání rodiče, který snil o výhodnější lekci pro své potomstvo, vstoupil na univerzitu v Pise (Universita di Pisa) na lékařské fakultě.

Souběžně s hlavním chodem, mladý student nadšeně studoval matematiku, geometrii, fyziku a astronomii. Mladý muž se ponořil do teorie a neustále začal vědecké experimenty. Velmi rychle se rozhodl pro podnikání svého života a přešel z lékařské fakulty na matematickou. Jako student objevil Galileo heliocentrickou teorii Koperníka a stal se jeho horlivým přívržencem.

Na univerzitě se proslavil nejen jako mladý muž usilující o poznání, ale také jako vášnivý debatér, který neznal umění diplomacie a vždy měl svůj vlastní názor a nepovažoval za nutné ho skrývat. Vzhledem k finančním potížím rodiny nemohlo být školení dokončeno v plném rozsahu, protože absolvovalo pouze tři kurzy. Nedotknutelnost a nepříznivá povaha mladého muže (zděděná, s největší pravděpodobností od jeho matky) s ním hrála krutý vtip. I přes nadání studenta učitelé odmítli příležitost pokračovat ve studiu zdarma. Poté, co neobdržel profesorský titul, se Galileo vrátil do Florencie.

Sponzorství Guidobaldo del Monte

Naštěstí si mladý talent pro technické vědy a vynikající invenční schopnosti všiml Guidobaldo del Monte, renomovaný matematik, mechanický teoretik, astronom a filozof, který jeho současníci respektovali a respektovali.

Role tohoto muže, který měl spoustu peněz a postavení ve společnosti, se v osudu Galilea ukázala jako velmi důležitá. Guidobaldo del Monte se stal patronem mladého vědce, vynakládal veškeré úsilí, aby mladému talentu představil toskánského vévody Ferdinanda I. Mediciho ​​a získal pro něj placenou pozici profesora matematiky.

Již v roce 1589, ve věku 25 let, se Galileo vrátil ke stěnám alma mater a začal učit. Na univerzitě v Pise přednášel mechaniku a matematiku, připravoval experimenty, prováděl probíhající výzkum a psal pojednání. Bohužel jeho nadšení pro technické vědy Galileovi nepřineslo spoustu peněz, protože jeho skromný plat se desetkrát lišil od příjmu profesora medicíny.

Je pozoruhodné, že po celý život vědce pronásledovaly hmotné potíže. V roce 1591 zemřela hlava rodiny a odpovědnost za výživu matky a dvou sester padla na Galileova ramena.

Pracujte na univerzitě v Padově

V roce 1592 se Galileo, který již získal určitou autoritu ve vědecké komunitě a který měl mezi svými současníky slávu vynikajícího teoretika a vynálezce, přestěhoval do Padovy, velkého města v Benátské republice (Serenissima Repubblica di Venezia). Tam, po dobu 8 let, učil matematiku, mechaniku a astronomii. Galileo vedl katedru na univerzitě v Padově (Universita degli Studi di Padova), která byla považována za nejstarší a nejlepší vzdělávací středisko v Evropě, a toto bylo nejplodnější období jeho vědecké kariéry.

Osobní život vědce

Hlavní a jedinou skutečnou vášní vědce byla věda, ačkoli životopisci vědí jistě o příběhu Galileovy lásky k ženě, která mu dala dvě dcery a syna. Rodák z Benátek, Marina Gamba (Marina di Andrea Gamba), patřil k chudé rodině a měl nižší sociální status. Oficiální církevní manželství s ní nebylo nikdy uzavřeno, navzdory přítomnosti tří obyčejných dětí. Je také známo, že manželé žili společně v době, kdy Galileo pracoval v Padově.

Profesor opustil město a vzal si své dcery a po nějaké době i jeho mladší potomky. Vědec oficiálně uznal pouze svého syna (otcovství bylo potvrzeno jím v roce 1619), jeho dcery byly považovány za nelegitimní a svůj život strávil v klášteře v kostele sv. Matouše v Arcetri (Chiesa di San Matteo v Arcetri), malé vesnici poblíž Florencie. Když se narodili mimo manželství, neměli v té době sebemenší šanci na šťastné manželství. Galileo si udržel spojení s dětmi po celý život.

Život a práce ve Florencii, vztahy s katolickou církví

Glory Galileo nezachránil od neustálé potřeby peněz. V roce 1610, v naději na zlepšení jeho finanční situace, vědec s radostí přijal pozvání k přesunu do Florencie, kde žil až do roku 1632. Vysoce placená práce poradce a učitele u soudu vévody Toskánské, Cosimo II de 'Medici, slíbila, že se zbaví nahromaděných dluhů. Současně formálně zastával post profesora na univerzitě v Pise, který nevyžaduje přednášející povinnosti.

Jako „první matematik a filozof“ u soudu vévody Galileo aktivně pokračoval ve svém astronomickém výzkumu. Široce propagoval heliocentrický systém světa, shromažďoval vědecké důkazy, čímž způsoboval podráždění a nespokojenost mezi mnoha představiteli církve a následovníky učení, které předložili Aristoteles a Ptolemy. V tomto období se Galileovi, který toužil pochopit tajemství nebeských těl, již podařilo provést řadu revolučních objevů, mezi něž patřilo:

1. Přítomnost skvrn na slunci;
2. Rotace Slunce kolem své vlastní osy;
3. Rotace Země nejen kolem své vlastní osy, ale také kolem Slunce;
4. Přítomnost nepravidelností (hory a krátery) na povrchu měsíce;
5. Detekce měsíců Jupitera;
6. Objev prstenů Saturn;
7. Pozorování fází Venuše;
8. Vysvětlení povahy Mléčné dráhy, sestávající z nespočetných hvězd.

V roce 1611 přišel vědec do Říma, aby přijal papeže Pavla V., aby dokázal vedoucím katolické církve potřebu držet krok s vědeckým myšlením. Předvedl dalekohled, který vytvořil, vysvětlil podstatu svých objevů a obecně ho přivítalo teplo a laskavost. Je pozoruhodné, že i přes následné konflikty s církví se Galileo vždy považoval za „dobrého katolíka“.

Obvinění z kacířství

Od roku 1611 se konala řada událostí, které výrazně ovlivnily osud Galilea. Nejprve povzbuzen laskavým uspořádáním vyššího duchovenstva napsal (a později bezohledně) dopis svému studentovi a příteli Benedettu Castellimu, ve kterém otevřeně prohlásil, že Písma svatá jsou dobrá pouze pro víru a pokání a nemohou slouží vědě jako autoritativní zdroj znalostí o objektech a jevech přírody.

Poté byla v roce 1613 vydána Galileova kniha O slunečních skvrnách, jejíž podstatou bylo uznání správnosti teorií Koperníka. Výsledkem bylo, že po dvou letech inkvizoři zahájili první případ proti vědci. Soud Galileo se konal v Římě, 1616, během stejného období, kdy církev oficiálně uznala heliocentrismus za nebezpečnou kacířství, a přestože byl vědec zproštěn obvinění, bylo mu nařízeno, aby upustil od otevřené podpory Copernicanova světového modelu a pošlapal archaické autority.

V roce 1633 proběhla druhá zkouška s vědcem. Důvodem opakovaného pronásledování inkvizice bylo zveřejnění příštího pojednání Galilea „Dialog o dvou systémech světa“, které je psáno v italštině pro přístupnost široké škále čtenářů.

Po prvním výslechu byl Galileo vzat do vazby a strávil 18 dní ve vězení. Mnoho životopisců má tendenci naznačovat, že vědec byl dokonce brutálně mučen. Byl odsouzen za kacířství a odsouzen k doživotnímu vězení (později změněno na domácí vězení), inkvizitory také požadovaly, aby se Galileo vzdal všech svých přesvědčení (což udělal) a zakázal zveřejňování jakékoli teoretické a výzkumné práce.

Legendární věta „Eppur si muove“ („Stále se to točí“), připisovaná vědci, k němu vlastně nikdy nepatřila, a není ničím jiným než uměleckou fikcí.

Poslední roky života, smrti a post mortem rehabilitace

Vědec byl vážně nemocný ve stáří a v roce 1637 Galileo úplně ztratil zrak. Nemohl publikovat svá díla, ale nepřestal se věnovat vědě, i přes zhoršené zdraví. Inkvizoři neustále vězně sledovali vězně až do konce svých dnů, což ztěžovalo komunikaci s přáteli a studenty.

Zbytek života strávil v malé vile v Arcetri, předměstí Florencie, nedaleko kláštera, kde sloužily jeho dcery. Budova přežila dodnes a nyní je domovským muzeem v Galilee (Villa Il Gioiello)ve vlastnictví Astronomické fakulty Univerzity ve Florencii od roku 1942 (Universita degli Studi di Firenze, UNIFI).

V roce 1642 zemřel velký vědec ve věku 78 let, obklopený svými stoupenci a synem. Kostel zakázal pohřeb heretika v rodinné kryptě a stavbu památek. Poslední zástupce slavné rodiny, vnuk Galileo, vzal klášterní tonzuru a spálil cenné rukopisy svého dědečka. V 1737, pozůstatky vědce byly reburied v Basilica di Santa Croce ve Florencii.

Hrobka je zdobena mramorovou postavou Galilea a alegorickými sochami v pozdně barokním stylu, představujícími geometrii a astronomii. Dekoraci sarkofágu provedl italský sochař Giovanni Battista Foggini.

Teprve ve druhé polovině 20. století katolická církev osvobodila Galilea tím, že z něj odstranila veškeré obvinění. V roce 1992 papež Jan Pavel II. Podle výsledků práce zvláštní komise oficiálně uznal chybu inkvizice.

Objevy vědců

Galileo je právem považován za zakladatele přesné vědy. Jeho zvídavá mysl umožnila objevit a formulovat přírodní zákony, na nichž je fyzika jako věda obecně a zejména mechanika, v jejich současném porozumění, založena. Galileo představil nové výzkumné metody založené nikoli na pomíjivém uvažování a odkazech na autoritativní dogmata, ale na pozorováních, experimentech a matematické analýze. Objevy, které zásadně změnily vědecký světonázor, zahrnují:

1. Zákon izochronismu (období oscilace kyvadla);
2. Zákon volného pádu těl;
3. Princip pohybu těles na nakloněné rovině;
4. Zákon o sčítání pohybů;
5. Princip relativity;
6. Zákon setrvačnosti.

Vědec také významně přispěl k rozvoji matematické teorie pravděpodobnosti a množin. Prováděl výzkum povahy světla, měřil hustotu vzduchu, zabýval se otázkami fyzikální optiky. Mezi hlavní vynálezy systému Galileo, které ovlivnily mnoho oblastí lidského života, patří:

• hydrostatické stupnice pro stanovení hustoty těl;
• termoskop - analog moderního teploměru;
• dalekohled a reverzní verze zařízení - mikroskop;
• proporcionální kompas pro přiblížení.

Galileo se zabýval vynálezem od raného věku do velmi vysokého věku, neustále přicházel s novými nástroji a zařízeními.

Výroba dalekohledu

Vytvoření dalekohledu je považováno za jeden z hlavních a významných vynálezů systému Galileo, protože zařízení dalo silný impuls znalostem sluneční soustavy.

První kopie byla představena široké veřejnosti v roce 1609. Jako základ pro vynález, vědec, který předtím pracoval na zdokonalení technologie broušení optických čoček, vzal "teleskop" vynalezený Johannem (Hans) Lippersgeimem, velmistrem brýlí z Middelburgu (Nizozemsko).

Galileo vylepšil nizozemské optické zařízení a dal mu své současné jméno, přeloženo doslova ze starořeckého jazyka „Dívám se daleko“. Italskému profesorovi se na rozdíl od jeho předchůdce podařilo dosáhnout třicetinásobného zvětšení obrazu.

Pomocí svého nástroje vytvořil podrobné náčrty lunárního povrchu, objevil skvrny na Slunci, studoval povahu Mléčné dráhy, učinil předpoklad existence dalších galaxií a učinil řadu dalších revolučních objevů popsaných v pojednání „Starry Herald“, publikovaném v roce 1610. Kniha se stala skutečnou senzací v Evropě, její sláva zasáhla i Čínu. Je pozoruhodné, že Galileo vytvořil ve svém životě asi sto dalekohledů, představil kopie vynálezu zástupcům vyšších duchovních a královských lidí, dokonce se pokusil založit průmyslovou výrobu, ale nechtěl sdílet tajemství čoček s ostatními astronomy.

Zajímavá fakta

1. Ačkoli Galileo byl první, kdo formuloval zákony univerzální akcelerace, neexistuje žádný důkaz, že by někdy upustil míče ze šikmé věže v Pise, aby je dokázal.
2. Když si Galileo myslel, že objevil několik Saturnů, skryl své nálezy jejich kódováním v anagramu.
3. Načrtl myšlenky různých vynálezů, včetně kombinace svíček a zrcadel, které odrážejí světlo v budově, automatický výběr rajčat, kapesní hřeben, který se zdvojnásobil jako nádobí a kuličkové pero.
4. Poté, co jeho otec zemřel a bál se dlužnického vězení, obživy vytvořením vojenského kompasu pro zaměřování dělových koulí. Jeho dřívější vynález, první teploměr pro měření kolísání teploty, selhal.
5. Krátce působil jako učitel umění ve Florencii
6. V roce 1610 byl Galileo prvním astronomem, který objevil čtyři měsíce Jupitera - na jeho počest byla tato kosmická těla nazývána „Galilean měsíce“. Čtyři měsíce spojené s Galilee jsou Io, Evropa, Ganymede a Callisto. Největší z Galilee Moons je Ganymede. Tak objevil první satelity, které kdy byly známy na oběžné dráze planety jiné než Země.
7. O 400 let později je dalekohled Galileo stále zachován a je k dispozici v Ústavu a muzeu dějin vědy (Istituto e Museo di Storia della Scienza) ve Florencii na Piazza dei Giudici, 1, 50122 Firenze. Muzeum má dva dalekohledy a čočky, které postavil sám Galileo. Oficiální web: www.museogalileo.it
8. Když jsem byl v domácím vězení, nemohl jsem svou knihu publikovat. Nicméně, to bylo vydáváno v Holandsku v 1638.
9. Říká se, že Galileo byl slepý, protože pozoroval Slunce po dlouhou dobu, zatímco se svým dalekohledem díval na sluneční skvrny.
10. To bylo líčeno na italském označení 2000 lir.
11. Mezinárodní letiště v Pise (Aeroporto Internazionale di Pisa, di Aeroporto Galileo Galilei, IATA kód: PSA) je pojmenováno po italském vědci, nachází se 5 km od centra města.
12. Zjistili jsme, že při absenci odporu vzduchu gravitace zrychluje všechny objekty stejně, bez ohledu na jejich hmotnost.
13. Galileo byl proti Keplerově teorii, že Měsíc způsobuje přílivy na Zemi, a místo toho věřil, že to bylo způsobeno rotací Země. Kepler překvapivě podpořil Galilea pro jeho práci tím, že v té době publikoval dopisy ve své podpoře.
14. Zpočátku mohl dalekohled Galileo zvětšit obrázek pouze osmkrát. Brzy to však zdokonalil, aby poskytl dvacetinásobný nárůst.