Галилео Галилей - Galileo Galilei

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

Часть серии по
Физическая космология
Большой взрыв  · Вселенная Возраст вселенной Хронология Вселенной
Ранняя вселенная Эпоха Планка Эпоха великого объединения Электрослабая эпоха Кварковая эпоха Адронная эпоха Лептонная эпоха Фотонная эпоха Нуклеосинтез Большого взрыва Инфляция Темные времена Звездоносная эра Фоны Космический фоновый радиационный фон (CBR) Фон гравитационных волн (ФГВ) Космический микроволновый фон (CMB)  · Космический нейтринный фон (CNB) Космический инфракрасный фон (ИНБ)
Расширение· Будущее Закон Хаббла  · Красное смещение Расширение Вселенной Ускоряющееся расширение Вселенной Сопутствующие и правильные расстояния Метрика FLRW  · Уравнения Фридмана Неоднородная космология Будущее расширяющейся Вселенной Конечная судьба вселенной Тепловая смерть вселенной Большой разрыв Большой хруст Большой отскок
Составные части· Структура Составные части Лямбда-CDM модель Барионная материя Экзотическая материя Энергия Отрицательная энергия Нулевая энергия Энергия вакуума Радиация Фоновое излучение Темная энергия Квинтэссенция Фантомная энергия Темная материя Холодная темная материя Теплая темная материя Смешанная темная материя Горячая темная материя Светлая темная материя Самовзаимодействующая темная материя Скалярное поле темной материи Темное излучение Темная жидкость Зеркальное дело Структура Форма вселенной Реионизация  · Формирование структуры Формирование галактики Крупномасштабная конструкция Большая группа квазаров Нить галактики Сверхскопление Скопление галактик Группа галактик Местная группа Галактика Ореол темной материи Звездное скопление Солнечная система Планетная система Пустота
Эксперименты Бумеранг Исследователь космического фона (COBE) Обзор темной энергии Евклид Проект Illustris Обсерватория Веры К. Рубин Космическая обсерватория Планка Слоан цифровой обзор неба (SDSS) Обзор красного смещения галактики 2dF ("2dF") ВселеннаяМашина Микроволновая анизотропия Уилкинсона Зонд (WMAP)
Ученые Ааронсон Альфвен Альфер Бхарадвадж Коперник де Ситтер Дике Эддингтон Элерс Эйнштейн Эллис Фридман Галилео Гамов Guth Хаббл Лемэтр Linde Mather Ньютон Penzias Вбивать в голову Шмидт Шварцшильд Гладкий Старобинский Steinhardt Suntzeff Сюняев Толман Уилсон Зельдович
История темы Открытие космического микроволн фоновое излучение История теории большого взрыва Религиозные интерпретации теория большого взрыва Хронология космологических теорий
Категория  Астрономический портал

Галилео ди Винченцо Бонайути де Галилей (Итальянский:[aliˈlɛːo ɡaliˈlɛi]; 15 февраля 1564 - 8 января 1642) был итальянцем астроном, физик и инженер, иногда описывается как эрудит, из Пиза.^[3] Галилея называли "отцом наблюдательная астрономия ",^[4] «отец современной физики»,^[5][6] "отец научный метод ",^[7] и "отец современная наука ".^[8]

Галилей учился скорость и скорость, сила тяжести и свободное падение, то принцип относительности, инерция, движение снаряда а также работал в прикладной науке и технике, описывая свойства маятники и "гидростатический противовесы ». Он изобрел термоскоп и различные военные компасы, и использовал телескоп для научных наблюдений за небесными объектами. Его вклад в наблюдательную астрономию включает телескопическое подтверждение фазы Венеры, наблюдение четыре крупнейших спутника из Юпитер, наблюдение Кольца Сатурна, а анализ солнечные пятна.

Галилей отстаивает гелиоцентризм и Коперниканство встретил сопротивление со стороны католической церкви и некоторых астрономов. Дело было расследовано Римская инквизиция в 1615 г., который пришел к выводу, что гелиоцентризм был «глупым и абсурдным в философии и формально еретическим, поскольку во многих местах он явно противоречит смыслу Священного Писания».^[9][10][11]

Позднее Галилей отстаивал свои взгляды в Диалог о двух главных мировых системах (1632), который, казалось, напал Папа Урбан VIII и таким образом оттолкнули как Папу, так и Иезуиты, которые оба поддерживали Галилея до этого момента.^[9] Он был осужден инквизицией, признан «сильно подозреваемым в ереси» и вынужден отречься. Остаток жизни он провел под домашним арестом.^[12][13] За это время он написал Две новые науки (1638), в первую очередь о кинематика и сопротивление материалов, подводя итоги работы, проделанной им сорок лет назад.^[14][15]

Ранняя жизнь и семья

Галилей родился в Пиза (тогда часть Герцогство Флоренции ), Италия, 15 февраля 1564 г.,^[16] первый из шести детей Винченцо Галилей, а лютнист, композитор и теоретик музыки, и Джулия Амманнати, который женился в 1562 году. Галилей сам стал опытным лютнистом и рано узнал бы от своего отца, скептически относящегося к установленной власти,^[17] ценность хорошо измеренных или количественных экспериментов, оценка периодической или музыкальной меры времени или ритма, а также результаты, ожидаемые от комбинации математики и эксперимента.

Трое из пяти братьев и сестер Галилея пережили младенчество. Самый молодой, Микеланджело (или Микеланджело), ​​также стал лютнистом и композитором, хотя он внес свой вклад в финансовое бремя в молодости Галилея. Микеланджело не смог передать свою справедливую долю обещанного отцом приданого их шуринам, которые позже попытались найти средства правовой защиты для выплаты причитающихся выплат. Микеланджело также иногда приходилось занимать деньги у Галилея для поддержки своих музыкальных начинаний и экскурсий. Это финансовое бремя могло способствовать раннему желанию Галилея разработать изобретения, которые принесли бы ему дополнительный доход.

Когда Галилео Галилею было восемь лет, его семья переехала в Флоренция, но он был оставлен под опекой Якопо Боргини на два года. Он получил образование с 1575 по 1578 год в Аббатство Валломброза, примерно в 30 км к юго-востоку от Флоренции.^[18]

Имя

Галилей имел обыкновение называть себя только по имени. В то время фамилии в Италии были необязательными, и его имя имело то же происхождение, что и его фамилия Галилей. Его имя и фамилия в конечном итоге происходят от предка, Галилео Бонайути, выдающийся врач, профессор и политик Флоренции 15 века.^[19][20] Галилео Бонайути был похоронен в той же церкви, Базилика Санта-Кроче во Флоренции, где примерно 200 лет спустя был похоронен и Галилео Галилей.^[21]

Когда он действительно называл себя более чем одним именем, иногда это было как Галилео Галилей Линчео, указание на то, что он был членом Академия Линчеи, элитная про-научная организация в Италии. В тосканских семьях середины шестнадцатого века было обычным делом называть старшего сына по фамилии родителей.^[22] Следовательно, Галилео Галилей не обязательно был назван в честь своего предка Галилео Бонайути. Итальянское мужское имя «Галилей» (отсюда и фамилия «Галилей») происходит от латинского «Галилей», что означает « Галилея ", библейски значимый регион в Северной Израиль.^[23][19] Из-за этого региона прилагательное Галилайос (Греческий Γαλιλαῖος, латинский Галилей, Итальянский Галилео), что означает «галилейский», использовался в древности (особенно император Юлиан ) ссылаясь на Христос и его последователи.^[24]

Библейские корни имени и фамилии Галилея стали предметом известного каламбура.^[25] В 1614 году во время Дело Галилея, один из противников Галилея, доминиканский священник Томмазо Каччини, выступил против Галилея противоречивым и влиятельным проповедь. В нем он цитировал Акты 1:11, «Жители Галилеи! Что стоите и смотрите на небо?».^[26]

Старшая дочь Галилея Вирджиния был особенно предан своему отцу

Дети

Несмотря на то, что он был искренне набожным католиком,^[27] Галилей родил троих внебрачных детей Марина Гамба. У них было две дочери, Вирджиния (1600 г.р.) и Ливия (1601 г.р.), и сын, Винченцо (родился в 1606 году).^[28]

Из-за их незаконного рождения Галилей считал девочек незамужними, если не создавал проблем с непомерно дорогой поддержкой или приданым, что было бы похоже на предыдущие обширные финансовые проблемы Галилея с двумя его сестрами.^[29] Единственной достойной альтернативой им была религиозная жизнь. Обе девочки были приняты монастырем Сан-Маттео в Арчетри и оставались там до конца своей жизни.^[30]

Вирджиния взяла имя Мария Селеста при входе в монастырь. Она умерла 2 апреля 1634 г. и похоронена вместе с Галилеем в Базилика Санта-Кроче, Флоренция. Ливия взяла имя Сестра Аркангела и болела большую часть своей жизни. Винченцо был позже узаконенный как законный наследник Галилея и женился на Сестилии Боккинери.^[31]

Карьера ученого

Хотя Галилей всерьез рассматривал священство в юности, по настоянию отца он вместо этого поступил в 1580 г. Пизанский университет на медицинскую степень.^[32] В 1581 году, когда он изучал медицину, он заметил колеблющуюся люстра, воздушные потоки которого колебались в большей и меньшей дуге. Ему казалось, по сравнению с биением его сердца, что люстре требовалось одинаковое количество времени, чтобы раскачиваться вперед и назад, независимо от того, насколько далеко она раскачивалась. Когда он вернулся домой, он поставил два маятники равной длины и повернули один с большим взмахом, а другой с небольшим, и обнаружили, что они держат время вместе. Так было до работы Кристиан Гюйгенс, почти сто лет спустя, таутохрона Природа качающегося маятника была использована для создания точных часов.^[33] До этого момента Галилей намеренно держался подальше от математики, так как врач зарабатывал больше, чем математик. Однако, случайно посетив лекцию по геометрии, он уговорил своего упрямого отца разрешить ему изучать математику и естественная философия вместо лекарства.^[33] Он создал термоскоп, предшественник термометр, а в 1586 г. опубликовал небольшую книгу о конструкции гидростатический баланс, который он изобрел (что впервые привлекло к нему внимание научного мира). Галилей также учился дизайн, термин, охватывающий изобразительное искусство, и в 1588 году получил должность инструктора в Accademia delle Arti del Disegno во Флоренции, перспективы обучения и светотень. Вдохновленный художественными традициями города и работами Художники эпохи Возрождения, Галилей приобрел эстетический менталитет. Будучи молодым преподавателем Академии, он на всю жизнь подружился с флорентийским художником. Cigoli.^[34][35]

В 1589 году он был назначен на кафедру математики в Пизе. В 1591 году умер его отец, и ему доверили уход за младшим братом. Микеланджело. В 1592 году он переехал в Университет Падуи где он преподавал геометрию, механика и астрономия до 1610 г.^[36] В этот период Галилей сделал важные открытия как в чисто фундаментальная наука (Например, кинематика движения и астрономии), а также практические Прикладная наука (например, прочность материалов и новаторство в телескопе). Его многочисленные интересы включали изучение астрология, которая в то время была дисциплиной, связанной с изучением математики и астрономии.^[37]

Астрономия

Сверхновая Кеплера

Тихо Браге и другие наблюдали сверхновая 1572 г.. В письме Оттавио Бренцони Галилею от 15 января 1605 года сверхновая звезда 1572 года и менее яркая новая звезда 1601 года были доведены до сведения Галилея. Галилей наблюдал и обсуждал Сверхновая Кеплера в 1604 году. Поскольку эти новые звезды не обнаруживались суточный параллакс Галилей пришел к выводу, что это были далекие звезды, и тем самым опроверг аристотелевскую веру в неизменность небес.^[38]

Рефракционный телескоп

Канноккиали Галилея телескопы на Museo Galileo, Флоренция

Основываясь только на неопределенных описаниях первого практического телескопа, который Ганс Липперши пытался запатентовать в Нидерландах в 1608 г.,^[39] Галилей в следующем году создал телескоп с трехкратным увеличением. Позже он сделал улучшенные версии с увеличением примерно до 30x.^[40] С Галилеев телескоп, наблюдатель мог видеть увеличенные вертикальные изображения на Земле - это было то, что обычно известно как земной телескоп или подзорная труба. Он также мог использовать его для наблюдения за небом; какое-то время он был одним из тех, кто умел строить телескопы, достаточно подходящие для этой цели. 25 августа 1609 года он продемонстрировал один из своих ранних телескопов с увеличением примерно 8 или 9, чтобы Венецианский законодатели. Его телескопы также были выгодным занятием для Галилея, который продавал их торговцам, которые находили их полезными как на море, так и в качестве предметов торговли. Он опубликовал свои первые телескопические астрономические наблюдения в марте 1610 года в кратком виде. научный труд озаглавленный Сидерей Нунций (Звездный посланник).^[41]

Иллюстрация Луны из Сидерей Нунций, издано в Венеции, 1610 г.

Луна

30 ноября 1609 года Галилей нацелил свой телескоп на Луна.^[42] Не будучи первым, кто наблюдал Луну в телескоп (английский математик Томас Харриот сделал это четыре месяца назад, но увидел только "странную пятнистость"),^[43] Галилей был первым, кто установил причину неравномерного угасания как световое затмение от лунных гор и кратеры. В своем исследовании он также составлял топографические карты, оценивая высоты гор. Луна не была тем, что долгое время считалось полупрозрачной и совершенной сферой, как утверждал Аристотель, и вряд ли была первой «планетой», «вечной жемчужиной, которая великолепно взошла в небесную империю», как утверждал Данте. Галилею иногда приписывают открытие лунная либрация по широте в 1632 г.,^[44] хотя Томас Харриот или Уильям Гилберт мог бы сделать это раньше.^[45]

Друг Галилея, художник Чиголи, включил реалистичное изображение Луны в одну из своих картин, хотя, вероятно, использовал свой собственный телескоп для наблюдения.^[34]

Спутники Юпитера

Именно на этой странице Галилей впервые заметил наблюдение луны из Юпитер. Это наблюдение опровергло представление о том, что все небесные тела должны вращаться вокруг Земли. Галилей опубликовал полное описание в Сидерей Нунций в марте 1610 г.

7 января 1610 года Галилей наблюдал в свой телескоп то, что он тогда описал как «три неподвижные звезды, совершенно невидимые.^[а] своей малостью », все они близки к Юпитеру и лежат на прямой линии через него.^[46] Наблюдения в последующие ночи показали, что положение этих «звезд» относительно Юпитера менялось таким образом, что было бы необъяснимо, если бы они действительно были фиксированные звезды. 10 января Галилей отметил, что один из них исчез; наблюдение, которое он приписал тому, что он был скрыт за Юпитером. Через несколько дней он пришел к выводу, что они вращающийся по орбите Юпитер: он открыл три из четырех крупнейших спутников Юпитера.^[47] Четвертый он обнаружил 13 января. Галилей назвал группу из четырех человек Медичи звезды, в честь своего будущего покровителя, Козимо II Медичи, великий герцог Тосканы, и три брата Козимо.^[48] Позже астрономы переименовали их в Галилеевы спутники в честь их первооткрывателя. Эти спутники были независимо открыты Симон Мариус 8 января 1610 г. и теперь называются Ио, Европа, Ганимед, и Каллисто, имена, данные Мариусом в его Мундус Иовиалис опубликовано в 1614 году.^[49]

Наблюдения Галилеем за спутниками Юпитера вызвали революцию в астрономии: планета с меньшими планетами, вращавшимися вокруг нее, не соответствовала принципам Аристотелевская космология, который постановил, что все небесные тела должны вращаться вокруг Земли,^[50][51] и многие астрономы и философы поначалу отказывались верить, что Галилей мог открыть такую ​​вещь.^[52][53] Его наблюдения были подтверждены обсерваторией г. Кристофер Клавиус и он был встречен героем, когда посетил Рим в 1611 году.^[54] Галилей продолжал наблюдать за спутниками в течение следующих восемнадцати месяцев, и к середине 1611 года он получил удивительно точные оценки для их периодов - подвиг, который Иоганн Кеплер считал невозможным.^[55][56]

Фазы Венеры

В фазы Венеры, замеченный Галилеем в 1610 г.

С сентября 1610 г. Галилей заметил, что Венера экспонаты полный набор фаз похожий на что из Луны. В гелиоцентрическая модель из Солнечная система разработан Николай Коперник предсказал, что все фазы будут видны, так как орбита Венеры вокруг солнце заставит его освещенное полушарие быть обращенным к Земле, когда оно находится на противоположной стороне Солнца, и повернуться от Земли, когда оно находится на земной стороне Солнца. В Геоцентрическая модель Птолемея орбиты планет не могли пересекать сферическую оболочку, несущую Солнце. Традиционно орбита Венеры полностью располагалась на ближней стороне Солнца, где она могла показывать только серп и новые фазы. Также было возможно разместить его полностью на обратной стороне Солнца, где он мог бы показывать только выпуклые и полные фазы. После телескопических наблюдений Галилея за полумесяцем, полукругом и полными фазами Венеры модель Птолемея стала несостоятельной. В начале 17 века, в результате его открытия, подавляющее большинство астрономов обратились к одной из различных геогелиоцентрических моделей планет,^[57][58] такой как Тихонический, Капеллан и расширенные модели Капеллы,^[b] каждый с суточно вращающейся Землей или без нее. Все они объяснили фазы Венеры без «опровержения» предсказания звездного параллакса полным гелиоцентризмом. Таким образом, открытие Галилеем фаз Венеры было его наиболее эмпирически практически влиятельным вкладом в двухэтапный переход от полного геоцентризма к полному гелиоцентризму через геогелиоцентризм.

Сатурн и Нептун

В 1610 году Галилей также наблюдал планету Сатурн, и сначала принял его кольца за планеты,^[59] думая, что это трехчастная система. Когда он позже наблюдал за планетой, кольца Сатурна были прямо ориентированы на Землю, что заставило его подумать, что два тела исчезли. Кольца снова появились, когда он наблюдал планету в 1616 году, еще больше запутав его.^[60]

Галилей наблюдал за планетой Нептун в 1612 году. Она появляется в его записных книжках как одна из многих ничем не примечательных тусклых звезд. Он не осознавал, что это планета, но заметил ее движение относительно звезд, прежде чем потерять ее из виду.^[61]

Солнечные пятна

Галилей провел исследования невооруженным глазом и телескопом. солнечные пятна.^[62] Их существование создало еще одну трудность, связанную с неизменным совершенством небес, как это утверждается в ортодоксальной аристотелевской небесной физике. Явные годовые изменения их траекторий, наблюдаемые Франческо Сицци и другие в 1612–1613 гг.,^[63] также предоставил мощный аргумент как против системы Птолемея, так и против геогелиоцентрической системы Тихо Браге.^[c] Спор по поводу заявленного приоритета в открытии солнечных пятен и в их интерпретации привел Галилея к долгой и ожесточенной вражде с Иезуит Кристоф Шайнер. В середине было Марк Велсер, которому Шайнер объявил о своем открытии и который спросил у Галилея его мнение.^{[нужна цитата ]} На самом деле нет никаких сомнений в том, что они оба были избиты Давид Фабрициус и его сын Йоханнес.

Млечный Путь и звезды

Галилей заметил Млечный Путь, ранее считалось туманный, и обнаружил, что это множество звезд, упакованных так плотно, что они казались с Земли облаками. Он обнаружил множество других звезд, слишком далеких, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом. Он заметил двойную звезду Мицар в Большая Медведица в 1617 г.^[67]

в Звездный посланникГалилей сообщил, что звезды выглядели как простые вспышки света, по существу не измененные телескопом, и противопоставляли их планетам, которые, как показал телескоп, были дисками. Но вскоре после этого в его Письма о солнечных пятнах Он сообщил, что телескоп показал, что формы звезд и планет "довольно круглые". С этого момента он продолжал сообщать, что телескопы показывают округлость звезд и что звезды, видимые в телескоп, имеют диаметр в несколько секунд дуги.^[68][69] Он также разработал метод измерения видимого размера звезды без телескопа. Как описано в его Диалог о двух главных мировых системах, его метод заключался в том, чтобы подвесить тонкую веревку на линии прямой видимости к звезде и измерить максимальное расстояние, с которого она полностью закроет звезду. Из своих измерений этого расстояния и ширины веревки он мог вычислить угол, под которым звезда в его точке наблюдения.^[70][71][72]

В его Диалог, он сообщил, что обнаружил видимый диаметр звезды размером первая величина быть не более 5 угловые секунды, а шестой величины - около ⁵/₆ угловые секунды. Как и большинство астрономов его времени, Галилей не осознавал, что видимые размеры звезд, которые он измерял, были ложными, вызванными дифракцией и атмосферными искажениями, и не отражали истинные размеры звезд. Однако значения Галилея были намного меньше, чем предыдущие оценки видимых размеров самых ярких звезд, такие как сделанные Браге, и позволили Галилею опровергнуть антикоперниканские аргументы, такие как аргументы Тихо о том, что эти звезды должны быть абсурдно большими. для их ежегодных параллаксы быть необнаружимым.^[73][74][75] Другие астрономы, такие как Симон Мариус, Джованни Баттиста Риччоли, и Мартинус Гортензий провели аналогичные измерения звезд, и Мариус и Риччоли пришли к выводу, что меньшие размеры недостаточно малы, чтобы ответить на аргумент Тихо.^[76][77]

Теория приливов

Галилео Галилей, портрет Доменико Тинторетто

Кардинал Беллармин написал в 1615 году, что Система Коперника нельзя было защитить без «истинной физической демонстрации того, что солнце не вращается вокруг земли, а земля вращается вокруг солнца».^[78] Галилей считал свою теорию приливы предоставить такие доказательства.^[79] Эта теория была для него настолько важна, что первоначально он намеревался назвать свою Диалог о двух главных мировых системах в Диалог о приливах и отливах моря.^[80] Ссылка на приливы была удалена из названия по приказу инквизиции.^{[нужна цитата ]}

Для Галилея приливы были вызваны колебаниями воды в море, когда точка на поверхности Земли ускорялась и замедлялась из-за вращения Земли вокруг своей оси и вращения вокруг Солнца. Он распространил свой первый отчет о приливах в 1616 году, адресованный Кардинал Орсини.^[81] Его теория дала первое представление о важности формы океанских бассейнов в размере и времени приливов; он правильно объяснил, например, незначительные приливы на полпути вдоль Адриатическое море по сравнению с теми, что на концах. Однако в качестве общего объяснения причины приливов его теория оказалась несостоятельной.

Если бы эта теория была верной, был бы только один прилив в день. Галилей и его современники знали об этой неадекватности, потому что в день приходилось два прилива. Венеция вместо одного, с разницей примерно в 12 часов. Галилей отверг эту аномалию как результат нескольких вторичных причин, включая форму моря, его глубину и другие факторы.^[82][83] Альберт Эйнштейн позже высказал мнение, что Галилей разработал свои «увлекательные аргументы» и некритически принял их из-за желания получить физические доказательства движения Земли.^[84] Галилей также отверг эту идею, известен с древности и его современник Иоганн Кеплер, что Луна^[85] вызвал приливы - Галилей также не интересовался Кеплеровской эллиптические орбиты планет.^[86][87] Галилей продолжал отстаивать свою теорию приливов и отливов, считая ее окончательным доказательством движения Земли.^[88]

Споры о кометах и Пробирщик

В 1619 году Галилей был втянут в полемику с отцом Орацио Грасси, профессор математики иезуитского Collegio Romano. Все началось как спор о природе комет, но к тому времени, когда Галилей опубликовал Пробирщик (Il Saggiatore) в 1623 году, его последний залп в споре, это стало гораздо более широким спором о самой природе науки. Титульный лист книги описывает Галилея как философа и «Matematico Primario» великого герцога Тосканы.

Потому что Пробирщик содержит такое изобилие идей Галилея о том, как следует практиковать науку, это было названо его научным манифестом.^[89][90] В начале 1619 года отец Грасси анонимно опубликовал брошюру, Астрономический диспут о трех кометах 1618 года,^[91] в котором обсуждалась природа кометы, появившейся в конце ноября прошлого года. Грасси пришел к выводу, что комета представляет собой огненное тело, которое двигалось по отрезку большого круга на постоянном расстоянии от Земли.^[92][93] и поскольку он двигался по небу медленнее, чем Луна, он должен быть дальше, чем Луна.

Аргументы и выводы Грасси подверглись критике в следующей статье: Беседа о кометах,^[94] опубликовано под именем одного из учеников Галилея, флорентийского юриста по имени Марио Гвидуччи, хотя в значительной степени он был написан самим Галилеем.^[95] Галилей и Гвидуччи не предложили собственной окончательной теории о природе комет.^[96][97] хотя они высказали некоторые предварительные предположения, которые, как теперь известно, ошибочны. (Правильный подход к изучению комет был предложен в то время Тихо Браге.) В первом отрывке Галилео и Гвидуччи Дискурс неоправданно оскорбил иезуита Кристоф Шайнер,^{[98][99][100]} и различные нелестные замечания в адрес профессоров Collegio Romano были разбросаны по всей работе.^[98] Иезуиты обиделись,^[98][97] и Грасси вскоре ответил полемический собственный тракт, Астрономический и философский баланс,^[101] под псевдонимом Lothario Sarsio Sigensano,^[102] якобы был одним из его собственных учеников.

Пробирщик был разрушительный ответ Галилея на Астрономический баланс.^[103] Он получил широкое признание как шедевр полемической литературы.^[104][105] в котором аргументы «Сарси» подвергаются резкому презрению.^[106] Это было встречено с большим одобрением и особенно понравилось новому Папе, Городской VIII, которому он был посвящен.^[107] В Риме в предыдущее десятилетие Барберини, будущий Урбан VIII, выступил на стороне Галилея и Lincean Academy.^[108]

Спор Галилея с Грасси навсегда оттолкнул многих иезуитов, ранее симпатизировавших его идеям.^[109] и Галилей и его друзья были убеждены, что эти иезуиты были ответственны за его последующее осуждение.^[110] Однако доказательства этого в лучшем случае неоднозначны.^[111][112]

Споры о гелиоцентризме

Криштиану Банти Картина 1857 года Галилей лицом к Римская инквизиция

Во время конфликта Галилея с Церковью большинство образованных людей подписались под Аристотелевский геоцентрический считают, что Земля - ​​это центр Вселенной и орбита всех небесных тел, или новая система Тихо Браге, сочетающая геоцентризм с гелиоцентризмом.^[113][114] Оппозиция гелиоцентризма и работы Галилея о нем сочетали религиозные и научные возражения. Религиозная оппозиция гелиоцентризму возникла из библейских отрывков, подразумевающих неизменную природу Земли.^[d] Научное противодействие исходило от Браге, который утверждал, что если гелиоцентризм верен, то следует наблюдать ежегодный звездный параллакс, хотя в то время его не было.^[e] Аристарх и Коперник правильно постулировал, что параллакс незначителен, потому что звезды находятся так далеко. Однако Тихо возразил, что, поскольку звезды кажутся измеримыми угловыми размерами, если бы звезды были так далеки, а их кажущийся размер обусловлен их физическим размером, они были бы намного больше Солнца. Фактически, невозможно наблюдать физический размер далеких звезд без современных телескопов.^[116][f]

Галилей защищал гелиоцентризм, основанный на его астрономические наблюдения 1609 г.. В декабре 1613 г. великая княгиня Кристина Флорентийская столкнулся с одним из друзей и последователей Галилея, Бенедетто Кастелли, с библейскими возражениями против движения Земли.^[грамм] Вдохновленный этим инцидентом, Галилей написал письмо Кастелли в котором он утверждал, что гелиоцентризм на самом деле не противоречит библейским текстам и что Библия является авторитетом в вопросах веры и морали, а не науки. Это письмо не было опубликовано, но широко распространено.^[117] Два года спустя Галилей написал письмо кристине это расширило его аргументы, ранее сделанные на восьми страницах, до сорока страниц.^[118]

К 1615 году труды Галилея о гелиоцентризме были представлены Римская инквизиция от отца Никколо Лорини, который утверждал, что Галилей и его последователи пытались переосмыслить Библию,^[d] что рассматривалось как нарушение Совет Трента и выглядел опасно как Протестантизм.^[119] Лорини специально процитировал письмо Галилея Кастелли.^[120] Галилей отправился в Рим, чтобы защитить себя и свои идеи. В начале 1616 года монсеньор Франческо Инголи инициировал дебаты с Галилеем, отправив ему эссе, оспаривающее систему Коперника. Позднее Галилей заявил, что, по его мнению, это эссе сыграло важную роль в последовавших за этим акциях против коперниканизма.^[121] Инквизиция, возможно, поручила Инголи написать экспертное заключение по этому противоречию, причем эссе послужило основанием для действий Инквизиции.^[122] Эссе было сосредоточено на восемнадцати физических и математических аргументах против гелиоцентризма. Это заимствовано в первую очередь из аргументов Тихо Браге, в частности, что гелиоцентризм потребует звезд, поскольку они кажутся намного больше Солнца.^[час] Эссе также включало четыре богословских аргумента, но Инголи предложила Галилею сосредоточиться на физических и математических аргументах, и он не упомянул библейские идеи Галилея.^[124]

В феврале 1616 года инквизиторская комиссия объявила гелиоцентризм «глупым и абсурдным в философии и формально еретическим, поскольку он во многих местах явно противоречит смыслу Священного Писания». Инквизиция обнаружила, что идея движения Земли «получает такое же суждение в философии и ... в отношении богословской истины, по крайней мере, ошибочно в вере».^[125] Папа Павел V приказал кардиналу Беллармину передать эту находку Галилею и приказать ему отказаться от гелиоцентризма. 26 февраля Галилея вызвали в резиденцию Беллармина и приказали «полностью отказаться ... от мнения, что Солнце неподвижно стоит в центре мира, а Земля движется, и впредь не поддерживать, учить или защищать его ни в чем. как бы то ни было, устно или письменно ".^[126] Указ Конгрегация Индекса запретил Копернику De Revolutionibus и другие гелиоцентрические работы до коррекции.^[126]

В течение следующего десятилетия Галилей держался подальше от споров. Он возобновил свой проект по написанию книги на эту тему, чему способствовало избрание кардинала Маффео. Барберини в качестве Папа Урбан VIII в 1623 г. Барберини был другом и почитателем Галилея и выступил против увещевания Галилея в 1616 г. Полученная в результате книга Галилея, Диалог о двух главных мировых системах, был опубликован в 1632 году с официального разрешения инквизиции и папского разрешения.^[127]

Портрет Галилео Галилея - автор Юстус Сустерманс, 1636. Музей Уффици, Флоренция.

Ранее Папа Урбан VIII лично просил Галилея привести в книге аргументы за и против гелиоцентризма и быть осторожными, чтобы не защищать гелиоцентризм. Сознательно или сознательно, Симпличио, защитник аристотелевской геоцентрической точки зрения в Диалог о двух главных мировых системах, часто был пойман на собственных ошибках и иногда производил впечатление дурака. Действительно, хотя Галилей заявляет в предисловии к своей книге, что персонаж назван в честь известного философа Аристотеля (Симплициус на латыни, «Simplicio» на итальянском), имя «Simplicio» на итальянском языке также имеет оттенок «простак».^[128][129] Это изображение Симпличио сделало Диалог о двух главных мировых системах появляются как пропагандистская книга: атака на аристотелевский геоцентризм и защита теории Коперника.

Большинство историков согласны с тем, что Галилей действовал не по злому умыслу и почувствовал себя ошеломленным реакцией на свою книгу.^[я] Тем не менее, Папа не отнесся легкомысленно к подозреваемым публичным насмешкам и к защите Коперника.

Галилей оттолкнул одного из своих самых больших и могущественных сторонников, Папу, и был вызван в Рим, чтобы защитить свои сочинения.^[133] в сентябре 1632 года. Наконец он прибыл в феврале 1633 года и предстал перед инквизитором. Винченцо Макулани быть заряжен. На протяжении всего судебного процесса Галилей твердо утверждал, что с 1616 года он честно сдерживал свое обещание не придерживаться каких-либо осужденных мнений, и сначала он отрицал даже их защиту. Однако в конце концов его убедили признать, что, вопреки его истинным намерениям, читатель его Диалог вполне могло сложиться впечатление, что это была защита коперниканства. Принимая во внимание довольно неправдоподобное отрицание Галилеем того, что он когда-либо придерживался идей Коперника после 1616 года или когда-либо намеревался защищать их в Диалогего последний допрос в июле 1633 года закончился угрозой пыток, если он не скажет правду, но он продолжал отрицать это, несмотря на угрозы.^{[134][135][136]}

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

• Галилей был признан «категорически подозреваемым в ереси» (хотя формально он никогда не был обвинен в ереси, что избавило его от телесных наказаний).^[137] а именно, придерживаться мнения, что Солнце неподвижно лежит в центре вселенной, что Земля не находится в его центре и движется, и что можно придерживаться и отстаивать мнение как вероятное после того, как оно было объявлено противоречащим Священному Писанию. От него требовалось "отречься проклинайте и ненавидьте эти мнения.^{[138][139][140][141]}
• Он был приговорен к формальному тюремному заключению по усмотрению инквизиции.^[142] На следующий день это было заменено домашним арестом, под которым он оставался до конца своей жизни.^[143]
• Его оскорбление Диалог был забанен; и в иске, не объявленном на суде, публикация любых его работ была запрещена, в том числе любых, которые он мог бы написать в будущем.^[144][145]

Приписываемый Мурильо портрет Галилея, смотрящего на слова «E pur si muove» (И все же он движется ) (неразборчиво на этом изображении) поцарапал стену своей тюремной камеры

Согласно популярной легенде, после отказа от своей теории о том, что Земля движется вокруг Солнца, Галилей якобы пробормотал мятежную фразу: «И все же он движется ". Картина испанского художника 1640-х годов. Бартоломе Эстебан Мурильо или художник его школы, в которой слова были скрыты до реставрационных работ в 1911 году, изображает заключенного Галилея, очевидно смотрящего на слова «E pur si muove», написанные на стене его темницы. Самый ранний известный письменный отчет о легенде датируется столетием после его смерти, но Стиллман Дрейк пишет: «Теперь нет сомнений в том, что знаменитые слова были приписаны Галилею еще до его смерти».^[146]

После периода с дружескими Асканио Пикколомини (архиепископ Сиена ), Галилею разрешили вернуться на свою виллу в Арчетри недалеко от Флоренции в 1634 году, где он провел часть своей жизни под домашним арестом. Галилею было приказано прочитать Семь покаянных псалмов раз в неделю в течение следующих трех лет. Однако его дочь Мария Селеста освободила его от бремени после того, как церковный разрешение взять это на себя.^[147]

Когда Галилей находился под домашним арестом, он посвятил свое время одному из своих лучших произведений: Две новые науки. Здесь он резюмировал работу, которую он проделал около сорока лет назад по двум наукам, которые теперь называются кинематика и сопротивление материалов, изданный в Голландии, чтобы избежать цензуры. Эта книга получила высокую оценку Альберта Эйнштейна.^[148] В результате этой работы Галилея часто называют «отцом современной физики». Он полностью ослеп в 1638 году и страдал от болезненного грыжа и бессонница, поэтому ему было разрешено поехать во Флоренцию за медицинской помощью.^[14]

Дава Собель утверждает, что до суда и приговора Галилея за ересь в 1633 году папа Урбан VIII был озабочен судебными интригами и проблемами государства и начал опасаться преследований или угроз своей собственной жизни. В этом контексте Собель утверждает, что проблема Галилея была представлена ​​Папе придворными инсайдерами и врагами Галилея. Обвиняемый в слабости в защите церкви, Урбан отреагировал на Галилея из гнева и страха.^[149]

Знание Галилея в Китае

Иоганн Адам Шалл фон Белл опубликовал «Юань цзин шуо», «Объяснение телескопа», в 1626 году на китайском и латинском языках. ^[150]

Смерть

Могила Галилея, Санта-Кроче, Флоренция

Галилей продолжал принимать посетителей до 1642 года, когда, страдая от лихорадки и учащенного сердцебиения, он умер 8 января 1642 года в возрасте 77 лет.^[14][151] Великий герцог Тосканы, Фердинандо II, хотел похоронить его в основном корпусе Базилика Санта-Кроче, рядом с могилами его отца и других предков, и возвести мраморный мавзолей в его честь.^[152][153]

Средний палец правой руки Галилея

These plans were dropped, however, after Pope Urban VIII and his nephew, Cardinal Francesco Barberini, protested,^{[152][153][154]} because Galileo had been condemned by the Catholic Church for "vehement suspicion of heresy".^[155] He was instead buried in a small room next to the novices' chapel at the end of a corridor from the southern transept of the basilica to the sacristy.^[152][156] He was reburied in the main body of the basilica in 1737 after a monument had been erected there in his honour;^[157][158] during this move, three fingers and a tooth were removed from his remains.^[159] These fingers are currently on exhibition at the Museo Galileo во Флоренции, Италия.^[160]

Научный вклад

Научные методы

Galileo made original contributions to the science of motion through an innovative combination of experiment and mathematics.^[161] More typical of science at the time were the qualitative studies of Уильям Гилберт, on magnetism and electricity. Galileo's father, Винченцо Галилей, а лютнист and music theorist, had performed experiments establishing perhaps the oldest known non-linear relation in physics: for a stretched string, the pitch varies as the square root of the tension.^[162] These observations lay within the framework of the Пифагорейский tradition of music, well known to instrument makers, which included the fact that subdividing a string by a whole number produces a harmonious scale. Thus, a limited amount of mathematics had long related music and physical science, and young Galileo could see his own father's observations expand on that tradition.^[163]

Галилей был одним из первых современных мыслителей, ясно заявивших, что законы природы математические. В Пробирщик, he wrote "Philosophy is written in this grand book, the universe ... It is written in the language of mathematics, and its characters are triangles, circles, and other geometric figures;...."^[164] His mathematical analyses are a further development of a tradition employed by late схоластический natural philosophers, which Galileo learned when he studied philosophy.^[165] His work marked another step towards the eventual separation of science from both philosophy and religion; крупное развитие человеческой мысли. Он часто был готов изменить свои взгляды в соответствии с наблюдениями. Для проведения своих экспериментов Галилею пришлось установить эталоны длины и времени, чтобы измерения, сделанные в разные дни и в разных лабораториях, можно было сравнивать воспроизводимым образом. Это обеспечило надежную основу для подтверждения математических законов с использованием индуктивное мышление.

Galileo showed a modern appreciation for the proper relationship between mathematics, theoretical physics, and experimental physics. Он понял парабола, как с точки зрения conic sections и с точки зрения ордината (y) изменяется как квадрат абсцисса (Икс). Galileo further asserted that the parabola was the theoretically ideal траектория равноускоренного снаряда при отсутствии сопротивление воздуха or other disturbances. Он признал, что у этой теории есть пределы, отмечая на теоретических основаниях, что траектория снаряда, размер которой сравним с Землей, не может быть параболой,^{[166][167][168]} но он, тем не менее, утверждал, что на расстояниях до дальности действия артиллерии его времени отклонение траектории снаряда от параболы будет очень незначительным.^{[166][169][170]}

Galileo showing the Дож Венеции how to use the telescope (fresco by Giuseppe Bertini )

Астрономия

In Galileo's 1604 observation of Kepler's Supernova and conclusion that it was a group of distant stars, Galileo disproved the Aristotelian notion of the immutability of the heavens.^[38]

Используя его рефракторный телескоп, Galileo observed in late 1609 that the surface of the Moon is not smooth.^[34] Early the next year, he observed the four largest moons of Jupiter.^[48] Later in 1610, he observed the phases of Venus—a proof of heliocentrism—as well as Saturn, though he thought the planet's rings were two other planets.^[59] In 1612, he observed Neptune and noted its motion, but did not identify it as a planet.^[61]

Galileo made studies of sunspots,^[62] the Milky Way, and made various observations about stars, including how to measure their apparent size without a telescope.^[70][71][72]

Инженерное дело

Galileo's geometrical and military compass, thought to have been made c. 1604 by his personal instrument-maker Marc'Antonio Mazzoleni

Galileo made a number of contributions to what is now known as инженерное дело, as distinct from pure физика. Between 1595 and 1598, Galileo devised and improved a geometric and military compass suitable for use by артиллеристы и геодезисты. This expanded on earlier instruments designed by Niccolò Tartaglia и Guidobaldo del Monte. For gunners, it offered, in addition to a new and safer way of elevating пушки accurately, a way of quickly computing the charge of порох за пушечные ядра of different sizes and materials. As a geometric instrument, it enabled the construction of any regular многоугольник, computation of the area of any polygon or circular sector, and a variety of other calculations. Under Galileo's direction, instrument maker Marc'Antonio Mazzoleni produced more than 100 of these compasses, which Galileo sold (along with an instruction manual he wrote) for 50 лира and offered a course of instruction in the use of the compasses for 120 лира.^[171]

В 1593, Galileo constructed a термометр, using the expansion and contraction of air in a bulb to move water in an attached tube.

A replica of the earliest surviving telescope attributed to Galileo Galilei, on display at the Обсерватория Гриффита

In 1609, Galileo was, along with Englishman Томас Харриот and others, among the first to use a refracting telescope as an instrument to observe stars, planets or moons. The name "telescope" was coined for Galileo's instrument by a Greek mathematician, Джованни Демизиани,^[172][173] at a banquet held in 1611 by Prince Федерико Чези to make Galileo a member of his Accademia dei Lincei.^[174] In 1610, he used a telescope at close range to magnify the parts of insects.^[175][176] By 1624, Galileo had used a compound микроскоп. He gave one of these instruments to Cardinal Zollern in May of that year for presentation to the Duke of Bavaria,^[177] and in September, he sent another to Prince Cesi.^[178] В Linceans played a role again in naming the "microscope" a year later when fellow academy member Джованни Фабер coined the word for Galileo's invention from the Greek words μικρόν (микрон) meaning "small", and σκοπεῖν (скопеин) meaning "to look at". The word was meant to be analogous with "telescope".^[179][180] Illustrations of insects made using one of Galileo's microscopes and published in 1625, appear to have been the first clear documentation of the use of a compound microscope.^[178]

In 1612, having determined the orbital periods of Jupiter's satellites, Galileo proposed that with sufficiently accurate knowledge of their orbits, one could use their positions as a universal clock, and this would make possible the determination of долгота. He worked on this problem from time to time during the remainder of his life, but the practical problems were severe. The method was first successfully applied by Джованни Доменико Кассини in 1681 and was later used extensively for large land surveys; this method, for example, was used to survey France, and later by Зебулоновая щука of the midwestern United States in 1806. For sea navigation, where delicate telescopic observations were more difficult, the longitude problem eventually required development of a practical portable морской хронометр, например, Джон Харрисон.^[181] Late in his life, when totally blind, Galileo designed an спусковой механизм mechanism for a pendulum clock (called Спуск Галилея ), although no clock using this was built until after the first fully operational pendulum clock was made by Кристиан Гюйгенс в 1650-х гг.

Galileo was invited on several occasions to advise on engineering schemes to alleviate river flooding. In 1630 Mario Guiducci was probably instrumental in ensuring that he was consulted on a scheme by Bartolotti to cut a new channel for the Bisenzio River near Florence.^[182]

Физика

Galileo e Вивиани, 1892, Тито Лесси

Dome of the Кафедральный собор Пизы with the "lamp of Galileo"

Galileo's theoretical and experimental work on the motions of bodies, along with the largely independent work of Kepler and Рене Декарт, was a precursor of the классическая механика разработан Сэр Исаак Ньютон. Galileo conducted several experiments with маятники. It is popularly believed (thanks to the biography by Винченцо Вивиани ) that these began by watching the swings of the bronze chandelier in the cathedral of Pisa, using his pulse as a timer. Later experiments are described in his Две новые науки. Galileo claimed that a simple pendulum is isochronous, i.e. that its swings always take the same amount of time, independently of the амплитуда. In fact, this is only approximately true,^[183] as was discovered by Кристиан Гюйгенс. Galileo also found that the square of the period varies directly with the length of the pendulum. Galileo's son, Vincenzo, sketched a clock based on his father's theories in 1642. The clock was never built and, because of the large swings required by its verge escapement, would have been a poor timekeeper.

Galileo is lesser known for, yet still credited with, being one of the first to understand sound frequency. By scraping a chisel at different speeds, he linked the pitch of the sound produced to the spacing of the chisel's skips, a measure of frequency. In 1638, Galileo described an experimental method to measure the скорость света by arranging that two observers, each having lanterns equipped with shutters, observe each other's lanterns at some distance. The first observer opens the shutter of his lamp, and, the second, upon seeing the light, immediately opens the shutter of his own lantern. The time between the first observer's opening his shutter and seeing the light from the second observer's lamp indicates the time it takes light to travel back and forth between the two observers. Galileo reported that when he tried this at a distance of less than a mile, he was unable to determine whether or not the light appeared instantaneously.^[184] Sometime between Galileo's death and 1667, the members of the Florentine Академия дель Чименто repeated the experiment over a distance of about a mile and obtained a similarly inconclusive result.^[185] We now know that the speed of light is far too fast to be measured by such methods (with human shutter-openers on Earth).

Galileo put forward the basic principle of relativity, that the laws of physics are the same in any system that is moving at a constant speed in a straight line, regardless of its particular speed or direction. Hence, there is no absolute motion or absolute rest. This principle provided the basic framework for Newton's laws of motion and is central to Einstein's специальная теория относительности.

Падающие тела

A biography by Galileo's pupil Винченцо Вивиани stated that Galileo had dropped balls of the same material, but different массы, от Пизанская башня to demonstrate that their time of descent was independent of their mass.^[186] This was contrary to what Aristotle had taught: that heavy objects fall faster than lighter ones, in direct proportion to weight.^[187][188] While this story has been retold in popular accounts, there is no account by Galileo himself of such an experiment, and it is generally accepted by historians that it was at most a мысленный эксперимент чего на самом деле не произошло.^[189] An exception is Drake,^[190] who argues that the experiment did take place, more or less as Viviani described it. The experiment described was actually performed by Саймон Стевин (commonly known as Stevinus) and Ян Корнетс де Гроот,^[33] although the building used was actually the church tower in Delft in 1586.^[191] However, most of his experiments with falling bodies were carried out using inclined planes where both the issues of timing and сопротивление воздуха were much reduced.^[192] In any case, observations that similarly sized objects of different weights fell at the same speed is documented in works as early as those of Иоанн Филопон in the sixth century and which Galileo was aware of.^[193][194]

Воспроизвести медиа

Вовремя Аполлон 15 mission in 1971, astronaut Дэвид Скотт showed that Galileo was right: acceleration is the same for all bodies subject to gravity on the Moon, even for a hammer and a feather.

In his 1638 Discorsi, Galileo's character Salviati, widely regarded as Galileo's spokesman, held that all unequal weights would fall with the same finite speed in a vacuum. But this had previously been proposed by Лукреций^[195] и Саймон Стевин.^[196] Криштиану Банти с Salviati also held it could be experimentally demonstrated by the comparison of pendulum motions in air with bobs of lead and of cork which had different weight but which were otherwise similar.

Galileo proposed that a falling body would fall with a uniform acceleration, as long as the resistance of the medium through which it was falling remained negligible, or in the limiting case of its falling through a vacuum.^[197][198] He also derived the correct kinematical law for the distance travelled during a uniform acceleration starting from rest—namely, that it is proportional to the square of the elapsed time ( d ∝ т ² ).^[199][200] Prior to Galileo, Николь Орем, in the 14th century, had derived the times-squared law for uniformly accelerated change,^[201][202] и Доминго де Сото had suggested in the 16th century that bodies falling through a homogeneous medium would be uniformly accelerated.^[199] Soto, however, did not anticipate many of the qualifications and refinements contained in Galileo's theory of falling bodies. He did not, for instance, recognise, as Galileo did, that a body would fall with a strictly uniform acceleration only in a vacuum, and that it would otherwise eventually reach a uniform terminal velocity. Galileo expressed the time-squared law using geometrical constructions and mathematically precise words, adhering to the standards of the day. (It remained for others to re-express the law in algebraic terms).

He also concluded that objects retain their velocity in the absence of any impediments to their motion,^[203] thereby contradicting the generally accepted Aristotelian hypothesis that a body could only remain in so-called "violent", "unnatural", or "forced" motion so long as an agent of change (the "mover") continued to act on it.^[204] Philosophical ideas relating to инерция был предложен Иоанн Филопон и Jean Buridan. Galileo stated: "Imagine any particle projected along a horizontal plane without friction; then we know, from what has been more fully explained in the preceding pages, that this particle will move along this same plane with a motion which is uniform and perpetual, provided the plane has no limits".^[205] Это было включено в Законы движения Ньютона (first law), except for the direction of the motion: Newton's is straight, Galileo's is circular (for example the planets' motion around the Sun, which according to him, and unlike Newton, takes place in absence of gravity).^[206]

Математика

While Galileo's application of mathematics to experimental physics was innovative, his mathematical methods were the standard ones of the day, including dozens of examples of an inverse proportion квадратный корень method passed down from Фибоначчи и Архимед. The analysis and proofs relied heavily on the Eudoxian theory of proportion, as set forth in the fifth book of Элементы Евклида. This theory had become available only a century before, thanks to accurate translations by Тарталья и другие; but by the end of Galileo's life, it was being superseded by the algebraic methods of Декарт.

The concept now named Парадокс Галилея was not original with him. His proposed solution, that infinite numbers cannot be compared, is no longer considered useful.

Наследие

Later Church reassessments

The Galileo affair was largely forgotten after Galileo's death, and the controversy subsided. The Inquisition's ban on reprinting Galileo's works was lifted in 1718 when permission was granted to publish an edition of his works (excluding the condemned Диалог) во Флоренции.^[207] В 1741 г. Папа Бенедикт XIV authorised the publication of an edition of Galileo's complete scientific works^[208] which included a mildly censored version of the Диалог.^[209][208] In 1758, the general prohibition against works advocating heliocentrism was removed from the Указатель запрещенных книг, although the specific ban on uncensored versions of the Диалог and Copernicus's De Revolutionibus остался.^[210][208] All traces of official opposition to heliocentrism by the church disappeared in 1835 when these works were finally dropped from the Index.^[211][212]

Interest in the Galileo affair was revived in the early 19th century, when Protestant polemicists used it (and other events such as the испанская инквизиция и myth of the flat Earth ) to attack Roman Catholicism.^[9] Interest in it has waxed and waned ever since. В 1939 г. Папа Пий XII, in his first speech to the Папская академия наук, within a few months of his election to the papacy, described Galileo as being among the "most audacious heroes of research... not afraid of the stumbling blocks and the risks on the way, nor fearful of the funereal monuments".^[213] His close advisor of 40 years, Professor Robert Leiber, wrote: "Pius XII was very careful not to close any doors (to science) prematurely. He was energetic on this point and regretted that in the case of Galileo."^[214]

On 15 February 1990, in a speech delivered at the Римский университет Ла Сапиенца,^[215][216] Cardinal Ratzinger (later Папа Бенедикт XVI ) cited some current views on the Galileo affair as forming what he called "a symptomatic case that permits us to see how deep the self-doubt of the modern age, of science and technology goes today".^[217] Some of the views he cited were those of the philosopher Пол Фейерабенд, whom he quoted as saying: "The Church at the time of Galileo kept much more closely to reason than did Galileo himself, and she took into consideration the ethical and social consequences of Galileo's teaching too. Her verdict against Galileo was rational and just and the revision of this verdict can be justified only on the grounds of what is politically opportune."^[217] The Cardinal did not clearly indicate whether he agreed or disagreed with Feyerabend's assertions. He did, however, say: "It would be foolish to construct an impulsive apologetic on the basis of such views."^[217]

On 31 October 1992, Папа Иоанн Павел II acknowledged that the Church had erred in condemning Galileo for asserting that the Earth revolves around the Sun. "John Paul said the theologians who condemned Galileo did not recognize the formal distinction between the Bible and its interpretation."^[218]

In March 2008, the head of the Pontifical Academy of Sciences, Никола Кабиббо, announced a plan to honour Galileo by erecting a statue of him inside the Vatican walls.^[219] In December of the same year, during events to mark the 400th anniversary of Galileo's earliest telescopic observations, Pope Benedict XVI praised his contributions to astronomy.^[220] A month later, however, the head of the Pontifical Council for Culture, Gianfranco Ravasi, revealed that the plan to erect a statue of Galileo on the grounds of the Vatican had been suspended.^[221]

Impact on modern science

В соответствии с Стивен Хокинг, Galileo probably bears more of the responsibility for the birth of modern science than anybody else,^[222] и Альберт Эйнштейн called him the father of modern science.^[223][224]

International Year of Astronomy commemorative coin

Galileo's astronomical discoveries and investigations into the Copernican theory have led to a lasting legacy which includes the categorisation of the four large moons of Юпитер discovered by Galileo (Ио, Европа, Ганимед и Каллисто ) как Галилеевы луны. Other scientific endeavours and principles are named after Galileo including the Космический корабль Галилео,^[225] the first spacecraft to enter orbit around Jupiter, the proposed Галилео global satellite navigation system, то transformation между inertial systems в классическая механика обозначенный Преобразование Галилея и Гал (единица), иногда известный как Галилео, which is a non-SI единица ускорение.

Partly because the year 2009 was the fourth centenary of Galileo's first recorded astronomical observations with the telescope, the Объединенные Нации scheduled it to be the Международный год астрономии.^[226] A global scheme was laid out by the Международный астрономический союз (IAU), also endorsed by ЮНЕСКО —the UN body responsible for educational, scientific and cultural matters. В Международный год астрономии 2009 was intended to be a global celebration of astronomy and its contributions to society and culture, stimulating worldwide interest not only in astronomy but science in general, with a particular slant towards young people.

Планета Галилео и астероид 697 Галилея названы в его честь.

In artistic and popular media

Galileo is mentioned several times in the "opera" section of the Королева песня, "Богемская рапсодия ".^[227] He features prominently in the song "Галилео "в исполнении Индиго Девушки и Эми Грант 's "Galileo" on her Сердце в движении альбом.

Twentieth-century plays have been written on Galileo's life, including Жизнь Галилея (1943) by the German playwright Бертольт Брехт, с экранизация (1975) of it, and Лампа в полночь (1947) by Barrie Stavis,^[228] as well as the 2008 play "Galileo Galilei".^[229]

Ким Стэнли Робинсон wrote a science fiction novel entitled Сон Галилея (2009), in which Galileo is brought into the future to help resolve a crisis of scientific philosophy; the story moves back and forth between Galileo's own time and a hypothetical distant future and contains a great deal of biographical information.^[230]

Galileo Galilei was recently selected as a main motif for a high value collectors' coin: the €25 International Year of Astronomy commemorative coin, minted in 2009. This coin also commemorates the 400th anniversary of the invention of Телескоп Галилея. The obverse shows a portion of his portrait and his telescope. The background shows one of his first drawings of the surface of the moon. In the silver ring, other telescopes are depicted: the Телескоп Исаака Ньютона, the observatory in Kremsmünster Abbey, a modern telescope, a радиотелескоп и космический телескоп. В 2009 г. Galileoscope was also released. This is a mass-produced, low-cost educational 2-inch (51 mm) telescope with relatively high quality.

Сочинения

Statue outside the Уффици, Флоренция

Statue of Galileo by Пио Феди (1815–1892) inside the Lanyon Building of the Королевский университет Белфаста. сэр William Whitla (Профессор Materia Medica 1890–1919) brought the statue back from Italy and donated it to the University.

Galileo's early works describing scientific instruments include the 1586 tract entitled The Little Balance (La Billancetta) describing an accurate balance to weigh objects in air or water^[231] and the 1606 printed manual Le Operazioni del Compasso Geometrico et Militare on the operation of a geometrical and military compass.^[232]

His early works on dynamics, the science of motion and mechanics were his около 1590 Pisan Де Моту (On Motion) and his около 1600 Paduan Le Meccaniche (Mechanics). The former was based on Aristotelian–Archimedean fluid dynamics and held that the speed of gravitational fall in a fluid medium was proportional to the excess of a body's specific weight over that of the medium, whereby in a vacuum, bodies would fall with speeds in proportion to their specific weights. It also subscribed to the Philoponan impetus dynamics in which impetus is self-dissipating and free-fall in a vacuum would have an essential terminal speed according to specific weight after an initial period of acceleration.

Galileo's 1610 Звездный вестник (Сидерей Нунций) was the first scientific treatise to be published based on observations made through a telescope. It reported his discoveries of:

• в Галилеевы луны
• the roughness of the Moon's surface
• the existence of a large number of stars invisible to the naked eye, particularly those responsible for the appearance of the Млечный Путь
• differences between the appearances of the planets and those of the fixed stars—the former appearing as small discs, while the latter appeared as unmagnified points of light

Galileo published a description of sunspots in 1613 entitled Письма о солнечных пятнах^[233] suggesting the Sun and heavens are corruptible. В Письма о солнечных пятнах also reported his 1610 telescopic observations of the full set of phases of Venus, and his discovery of the puzzling "appendages" of Saturn and their even more puzzling subsequent disappearance. In 1615, Galileo prepared a manuscript known as the "Письмо Великой княгине Кристине " which was not published in printed form until 1636. This letter was a revised version of the Letter to Castelli, which was denounced by the Inquisition as an incursion upon theology by advocating Copernicanism both as physically true and as consistent with Scripture.^[234] In 1616, after the order by the Inquisition for Galileo not to hold or defend the Copernican position, Galileo wrote the "Беседа о приливах " (Discorso sul flusso e il reflusso del mare) based on the Copernican earth, in the form of a private letter to Cardinal Orsini.^[235] In 1619, Mario Guiducci, a pupil of Galileo's, published a lecture written largely by Galileo under the title Discourse on the Comets (Discorso Delle Comete), arguing against the Jesuit interpretation of comets.^[236]

In 1623, Galileo published Пробирщик —Il Saggiatore, which attacked theories based on Aristotle's authority and promoted experimentation and the mathematical formulation of scientific ideas. The book was highly successful and even found support among the higher echelons of the Christian church.^[237] После успеха Пробирщик, Galileo published the Диалог о двух главных мировых системах (Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo) in 1632. Despite taking care to adhere to the Inquisition's 1616 instructions, the claims in the book favouring Copernican theory and a non-geocentric model of the solar system led to Galileo being tried and banned on publication. Despite the publication ban, Galileo published his Discourses and Mathematical Demonstrations Relating to Two New Sciences (Discorsi e Dimostrazioni Matematiche, intorno a due nuove scienze) in 1638 in Голландия, outside the jurisdiction of the Inquisition.

Published written works

Galileo's main written works are as follows:

• The Little Balance (1586; in Italian: La Bilancetta)
• В движении (c. 1590; in Latin: De Motu Antiquiora )^[238]
• Механика (c. 1600; in Italian: Le mecaniche)
• The Operations of Geometrical and Military Compass (1606; in Italian: Le operazioni del compasso geometrico et militare)
• Звездный вестник (1610; in Latin: Сидерей Нунций)
• Discourse on Floating Bodies (1612; in Italian: Discorso intorno alle cose che stanno in su l'acqua, o che in quella si muovono, "Discourse on Bodies that Stay Atop Water, or Move in It")
• History and Demonstration Concerning Sunspots (1613; in Italian: Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari; work based on the Three Letters on Sunspots, Tre lettere sulle macchie solari, 1612)
• "Письмо Великой княгине Кристине " (1615; published in 1636)
• "Беседа о приливах " (1616; in Italian: Discorso del flusso e reflusso del mare)
• Discourse on the Comets (1619; in Italian: Discorso delle Comete)
• Пробирщик (1623; in Italian: Il Saggiatore)
• Диалог о двух главных мировых системах (1632; in Italian: Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo)
• Discourses and Mathematical Demonstrations Relating to Two New Sciences (1638; in Italian: Discorsi e Dimostrazioni Matematiche, intorno a due nuove scienze)

Смотрите также

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

Примечания

Рекомендации

Цитаты

Общие источники

дальнейшее чтение

внешняя ссылка

• Работы Галилео Галилея в Открытая библиотека
• Работы Галилео Галилея в Проект Гутенберг
• Работы Галилео Галилея в LibriVox (аудиокниги в общественном достоянии)
• Работы Галилео Галилея или о нем в Интернет-архив