Галилео Галилей – основатель точного естествознания. Галилео Галилей — краткая биография и его открытия Галилео галилей последние годы жизни

15 февраля исполняется 450 лет со дня рождения великого итальянского физика, математика, инженера и философа Галилео Галилея (1564 – 1642), одного из основоположников науки Нового времени. Мы подготовили рассказ о 14 интересных фактах о жизни и научной деятельности основателя экспериментальной физики, с которого в 17 веке началась современная физика.

1. Инквизиция судила Галилея за книгу о Солнце и Земле

Доменико Тинторетто. Галилео Галилей. 1605-1607

Поводом к инквизиционному процессу 1633 года послужила только что вышедшая книга Галилея «Диалог о двух величайших системах мира Птолемеевой и Коперниковой», где он доказывал истинность гелиоцентризма и спорил с перипатетической (т.е., аристотелевской физикой), а также с Птолемеевой системой, согласно которой в центре мира находится неподвижная Земля. Такого представления о строении мира придерживалась тогда католическая церковь.
Главной претензией инквизиции к Галилею была его уверенность в объективной истинности гелиоцентрической системы мира. Причем католическая церковь долгое время ничего не имела против коперниканства при условии, что его будут трактовать просто как гипотезу или математическое предположение, которая позволяет просто лучше описывать окружающий мир («спасать явления»), не претендуя при этом на объективную истинность и достоверность. Только в 1616 году, более чем через 70 лет после своего выхода в свет книга Коперника «De revolutionibus» («Об обращениях») была занесена в «Индекс запрещенных книг».

2. Галилея обвиняли в уменьшении авторитета Библии

Джузеппе Бертини. Галилей показывает телескоп венецианскому дожу. 1858

В вину Галилею инквизиция ставила превышение полномочий разума и умаление авторитета Священного Писания. Галилей был рационалист, верящий в могущество разума в деле познания природы: разум по Галилею познает истину «с той достоверностью, какую имеет сама природа». Католическая церковь же считала, что любая научная теория носит лишь гипотетический характер и не может достигнуть совершенного познания тайн мироздания. Галилей был уверен в обратном: «… человеческий разум познает некоторые истины столь совершенно и с такой же абсолютной достоверностью, какую имеет сама природа: таковы чистые математические науки, геометрия и арифметика; хотя Божественный разум знает в них бесконечно больше истин… но в тех немногих, которые постиг человеческий разум, я думаю, его познание по объективной достоверности равно Божественному, ибо оно приходит к пониманию их необходимости, а высшей степени достоверности не существует».
По Галилею в случае конфликта в деле познания природы с любым другим авторитетом, в том числе даже со Священным Писанием, разум не должен уступать: «Мне кажется, что при обсуждении естественных проблем мы должны отправляться не от авторитета текстов Священного Писания, а от чувственных опытов и необходимых доказательств… Я полагаю, что всё касающееся действий природы, что доступно нашим глазам или может быть уяснено путём логических доказательств, не должно возбуждать сомнений, ни тем более подвергаться осуждению на основании текстов Священного Писания, может быть, даже превратно понятых. Бог не менее открывается нам в явлениях природы, нежели в речениях Священного Писания… Было бы опасно приписывать Священному Писанию какое-либо суждение, хотя бы один раз оспоренное опытом».

3. Галилей считал себя добрым католиком

Джованни Лоренцо Бертини. Папа Римский Урбан VIII. Ок. 1625

Сам Галилей считал себя верным сыном католической церкви и не намеревался вступать с ней в конфликт. Первоначально папа Урбан VIII долго покровительствовал Галилею и его научным изысканиям. Они были в хороших отношениях, еще когда папа был кардиналом Матфео Барберини. Но ко времени инквизиционного процесса над великим физиком Урбан VIII потерпел ряд серьезных неудач, его обвиняли в политическом союзе с протестантским королем Швеции Густавом-Адольфом против католической Испании и Австрии. Также авторитет католической церкви был серьезно подорван шедшей тогда Реформацией. На этом фоне, когда Урбану VIII доложили о «Диалоге» Галилея, раздосадованный папа поверил даже тому, что один из участников диалога, аристотелик Симпличио, чьи аргументы в пух и прах разбиваются в ходе беседы – это карикатура на него самого. Гнев папы соединился с расчетом: инквизиционный процесс должен был продемонстрировать несломленный дух католической церкви и контрреформации.

4. Галилея не пытали, но ему грозили пыткой

Жозеф-Николя Робер-Флери. Галилей перед судом инквизиции. 1847

Галилею угрожали пыткой во время процесса 1633 года в случае, если он не отречется от своего «еретического» мнения, что Земля движется вокруг Солнца. Некоторые историки все же думают, что к Галилею могла быть применена пытка в «умеренных масштабах», но большинство склоняется к тому, что ее не было. Ему пригрозили пыткой на словах (territio verbalis), без устрашения посредством реальной демонстрации пыточных орудий (territio realis). Однако Галилей решительно отрекся от учения Коперника, и пытать его было уже незачем. Заключительная формула приговора оставляла Галилея «под сильным подозрением в ереси» и приказывала ему очиститься отречением. Его «Диалог о двух величайших системах мира» католической церковью был внесен в «Индекс запрещенных книг», а сам Галилей был также присужден к заключению на тюремный срок, который установит Папа.
Вообще в истории с Галилеем католическая церковь в определенном смысле вела себя достаточно умеренно. Во время процесса в Риме Галилей жил у флорентийского посла на вилле Медичи. Условия жизни там были далеко не тюремные. После своего отречения Галилей сразу вернулся (папа не стал держать Галилея в тюрьме) на виллу тосканского герцога в Риме, а потом через переехал к своему другу, архиепископу Сиены, своего друга Асканио Пикколомини и поселился в его дворце.

5. Инквизиция сожгла не Галилея, а Джордано Бруно

В связи с этим уточним, как и в случае с Коперником , что инквизиция сожгла на костре не Галилея, а Джордано Бруно.
Этого итальянского монаха-доминиканца, философа и поэта, сожгли в 1600 году в Риме не просто за убеждение в истинности коперниканской системы мира. Бруно был сознательным и упорным еретиком (что, может быть, и не оправдывает, но зато хоть как-то объясняет действия инквизиции). Вот текст доноса, который на Бруно в инквизицию отправил его ученик, молодой венецианский аристократ Джованни Мочениго: «Я, Джованни Мочениго, доношу по долгу совести и по приказанию духовника, что много раз слышал от Джордано Бруно, когда беседовал с ним в своем доме, что мир вечен и существуют бесконечные миры… что Христос совершал мнимые чудеса и был магом, что Христос умирал не по доброй воле и, насколько мог, старался избежать смерти; что возмездия за грехи не существует; что души, сотворенные природой, переходят из одного живого существа в другое. Он рассказывал о своём намерении стать основателем новой секты под названием “новая философия”. Он говорил, что Дева Мария не могла родить; монахи позорят мир; что все они – ослы; что у нас нет доказательств, имеет ли наша вера заслуги перед Богом».
Шесть лет Джордано Бруно был в заключении в Риме, отказываясь признать свои убеждения ошибкой. Когда Бруно вынесли приговор подвергнуть его «самому милосердному наказанию и без пролития крови» (сожжение живым), в ответ философ и еретик заявил судьям: «Сжечь – не значит опровергнуть!».

6. Галилей не произносил знаменитой фразы «А все-таки она вертится!»

То, что Галилей якобы сказал знаменитую фразу «А все-таки она вертится!» (Eppur si muove!) сразу после своего отречения – всего лишь красивая легенда, созданная итальянским поэтом, публицистом и литературным критиком Джузеппе Баретти в середине 18 века. Она не подтвержденная никакими документальными данными.
На самом деле Галилей закончил свое отречение в римской церкви Sancta Maria sopra Minerva («Святая Мария торжествует над Афиной Минервой») 22 июня 1633 года следующими словами: «Я же сочинил и напечатал книгу, в которой трактую об этом осужденном учении и привожу в его пользу сильные доводы, не приводя их заключительного опровержения, вследствие сего я признан сим святым судилищем весьма подозреваемым в ереси, будто придерживаюсь и верю, что Солнце есть центр мира и неподвижно, Земля же не есть центр и движется. А посему желая изгнать из мыслей ваших высокопреосвященств, равно как из ума всякого преданного христианина это сильное подозрение, законно против меня возбужденное, – от чистого сердца и с непритворной верою отрекаюсь, проклинаю, объявляю ненавистными вышеназванные заблуждения и ереси, и вообще все и всякие противные вышеназванной святой церкви заблуждения, ереси и сектантские учения».

7. Галилей изобрел телескоп

Галилей первым применил телескоп (зрительную трубу) для наблюдений за небом. Совершенные им в 1609–1610 году открытия составили настоящую веху в астрономии. При помощи телескопа Галилей первый обнаруживает, что Млечный путь представляет собой гигантское скопление звезд и что у Юпитера есть спутники. Это были четыре самых крупных спутника Юпитера – Европа, Ганимед, Ио и Каллисто, прозванные в честь их открывателя галилеевыми (сегодня астрономы насчитывают у самой большой планеты Солнечной системы 67 спутников).
Галилей увидел в телескоп неровную, холмистую поверхность Луны, горы и кратеры на ее поверхности. Также он наблюдает солнечные пятна, фазы Венеры и видит Сатурн трехликим (то, что он сначала тоже принял за спутники Сатурна, оказались краями его знаменитых колец).

8. Галилей доказал неправоту Аристотеля во взглядах на Землю и Луну и изменил представления человека о Земле и космос е

В истории науки было очень немного событий, аналогичных этой серии открытий по вызванному ей общественному резонансу и воздействию на мышление людей. До Галилея господствующие позиции в европейской науке и культуре занимал аристотелизм. Согласно аристотелевской физике существовало радикальное различие между миром надлунным и подлунным. Если «под Луной», в земном мире все тленно и подвержено изменениям и гибели, то в надлунном мире, на небе согласно Аристотелю царствуют идеальные закономерности, и все небесные тела вечны и совершенны, являются идеально гладкими. Открытия же Галилея, в частности, созерцание неровной, холмистой поверхности Луны было одним из решающих шагов к пониманию того, что весь космос или мир в целом устроен одинаково, что везде в нем действуют одни и те же закономерности.

Кстати, интересно отметить существенную разницу между впечатлением, которое производило созерцание Луны на современников Галилея и которое оно производит на нас сегодня. Нашего современника, взглянувшего в телескоп на Луну, поражает, насколько Луна не похожа на Землю: он, прежде всего, обращает внимание на несколько унылую, серую и безводную поверхность. Во времена же Галилея, напротив, люди удивлялись тому, насколько Луна, оказывается, похожа на Землю. Для нас идея физического родства Земли и Луны стала уже тривиальной. Для Галилея же хребты и кратеры на Луне были наглядным опровержением аристотелевского противопоставления небесных тел и Земли.

10. Галилей изменил наши представления о пространстве и движении тел

Главной идеей научного творчества Галилея было представление о мире как упорядоченной системе тел, которые движутся одно относительно другого в однородном пространстве, лишенном привилегированных направлений или точек. Например, что считать верхом или низом, по Галилею зависит от выбранной системы отсчета. В аристотелевской же физике мир представлял собой ограниченное, пространство, где верх или низ четко различались. Все тела либо покоились в своих «естественных местах», либо двигались по направлению к ним. Однородность пространства, относительность движения – таковы были принципы новой научной картины мира, заложенные Галилеем. Кроме того, у Аристотеля покой был важнее и лучше движения: у него тело, на которое не действовали силы, всегда находится в покое. Галилей же ввел принцип инерции (если на тело не действуют силы, оно покоится либо равномерно движется), который уравнял покой и движение. Теперь движение с постоянной скоростью не требует причины. Это был величайший переворот в учении о движении, положивший начало новой науке. Вопрос о конечности или бесконечности мира Галилей считал неразрешимым.

11. Галилей впервые соединил физику с математикой

Важнейшей новацией Галилея в науке было его стремление математизировать физику, описывать окружающий мир не на языке качеств, как в аристотелевской физике, а на языке математики. Галилей писал: «Никогда я не стану от внешних тел требовать чего-нибудь иного, чем величина, фигура, количество и более или менее быстрые движения для того, чтобы объяснить возникновение ощущений вкуса, запаха и звука. Я думаю, что если бы мы устранили уши, языки, носы, то остались бы только фигуры, числа, движения, но не запахи, вкусы и звуки, которые, по моему мнению вне живого существа являются не чем иным, как только пустым мнением». И когда знаменитый физик, лауреат Нобелевской премии по физике 1979 года Стивен Вайнберг говорит, что суть современной физики – количественное понимание явлений, важно знать, что основу этого заложил Галилео Галилей в своих экспериментах по измерению движения падающих с вершины башни камней, качения шаров по наклонной плоскости и т.д.

12. Физика Галилея основана на идеях, которые нельзя проверить

Галилей считается основателем экспериментального естествознания, когда наука от чисто логического, умозрительного теоретизирования обращается к непосредственному наблюдению природы и экспериментированию с ней. Между тем читателя сочинений Галилея поражает, насколько часто он прибегает к мысленным экспериментам. Они обладают способностью доказывать свою истинность еще до своего реального осуществления. Галилей словно еще до всякого опыта убежден в их истинности.
Это говорит о том, что классическая физика, основания которой заложил Галилей, не является беспредпосылочным и потому единственно верным наблюдением природы «как она есть». Она сама покоится на определенных фундаментальных умозрительных допущениях. Ведь основания физики Галилея строятся из принципиально ненаблюдаемых элементов: бесконечное инерциальное движение, движение материальной точки в пустоте, движение Земли и т.д. Как раз аристотелевская физика была ближе к непосредственной очевидности: различие верха и низа в пространстве, движение Солнца вокруг Земли, покой тела, если на него не действуют внешние силы и т.д.

13. Процесс Галилея доказал, что предметы веры и науки смешивать нельзя

Ведь физика Аристотеля, как и система Птолемея – это наследие античности. Но учение о движении Земли не может быть богословским вопросом. Догматы должны касаться области веры, куда нет доступа науке. Например, в «Символе веры» нет ни одного определения, которое можно было бы подтвердить или опровергнуть научно.

14. Церковь признала свои ошибки в деле Галилея

В 1758 году Папа Бенедикт XIV велел вычеркнуть работы, защищавшие гелиоцентризм, из «Индекса запрещённых книг». Эта работа проводилась неспешно и завершилась только в 1835 году.
Голоса о необходимости реабилитировать Галилея звучали на Втором Ватиканском соборе (1962-1965). Позже реабилитацией Галилея занялся Папа Римский Иоанн Павел II. В 1989 году кардинал Пупар заявил по поводу осуждения Галилея: «Осудив Галилея, Священная канцелярия действовала искренне, опасаясь, что признание революции Коперника сулит угрозу католической традиции. Но, то была ошибка, и необходимо ее честно признать. Сегодня мы знаем, что Галилей был прав, отстаивая теорию Коперника, хотя дискуссия по поводу приведенных им аргументов продолжается и в наши дни».

Биография Галилея

Галилей родился 15 февраля 1564 г. в Пизе (город недалеко от Флоренции) в семье родовитого, но обедневшего дворянина Винченцо Галиля, теоретика музыки и лютниста. Род Галилея был из Флоренции, принадлежал к ее богатейшим буржуазным семействам, которые управляли городом. Один из прапрадедов Галилея был даже «знаменосцем правосудия» (gofaloniere di giustizia), главой Флорентийской республики, а также известным врачом и ученым.
В Пизе Галилео Галилей окончил университет, здесь протекали его первые научные исследования, и здесь же он в возрасте 25 лет занял кафедру математики.
Когда Галилей жил в Падуе (1592–1610), он заключил невенчанный брак с венецианкой Мариной Гамба и стал отцом сына и двух дочерей. Позже, в 1619 году, Галилей официально узаконил сына. Обе дочери закончили жизнь в монастыре, куда они ушли, поскольку из-за своей незаконнорожденности не могли рассчитывать на удачный брак и хорошее приданое.
В 1610 году он переезжает во Флоренцию к тосканскому герцогу Козимо Медичи II, который кладет ему хорошее жалованье как своему советнику при дворе. Это помогает Галилею выплатить огромные долги, накопившиеся у него из-за выдачи замуж двух его родных сестер.

Последние девять лет жизни Галилей провел под надзором инквизиции, которая ограничивала его в научных контактах и передвижениях.

Он поселился в Арчетри рядом с монастырем, в котором находились его дочери, и ему было запрещено посещать другие города. Тем не менее, Галилей все равно занимался научными исследованиями. Когда он умер 8 января 1642 года на руках своих учеников Вивиани и Торричелли, папа Урбан VIII запретил торжественные похороны, а кардинал Франческо Барберини (племянник папы) отправил папскому нунцию во Флоренцию следующее послание: «Его святейшество в согласии с указанными мною высокопреосвященствами решил, что Вы, с Вашим обычным искусством, сумеете донести до сведения герцога, что нехорошо строить мавзолей для трупа того, кто был наказан трибуналом святой инквизиции и умер, отбывая это наказание, ибо это могло бы смутить добрых людей и нанести ущерб их уверенности в благочестии его высочества. Но, если все же не удастся отвратить великого герцога от такого замысла, Вам надо будет предупредить, что в эпитафии или надписи, которая будет на памятнике, не должно быть таких выражений, которые могли бы затронуть репутацию этого трибунала. И такое же предупреждение надо будет Вам сделать тому, кто будет читать надгробную речь…»
Много лет спустя, в 1737 году Галилея все-таки похоронили в гробнице Санта Кроче рядом с Микеланджело, как это и намеревались сделать сначала.

На заставке H. J. Detouche. Galileo Galilei displaying his telescope to Leonardo Donato

1. Первым, кто направил «зрительную трубу» в небо, превратив ее в телескоп, и получил новые научные данные стал Галилео Галилей. Свой телескоп он изобрел в 1609 году. С его помощью он открыл горы на Луне, а потом и составил первую в мире карту лунной поверхности. С помощью своего изобретения он также открыл четыре спутника Юпитера , обнаружил, что млечный путь состоит из множества звезд, открыл пятно на Солнце и его вращение, фазы у Венеры . Эти астрономические открытия принесли Галилею и его телескопу такую широкую популярность, что он даже наладил производство телескопов.

2. В 1586 году Галилей сконструировал специальные гидростатические весы для определения плотности тел. Ученый описал их конструкцию в трактате «La bilancetta»

3. Принято считать, что Галилео Галилей изобрел термометр. Это произошло в 1592 году. Конструкция термоскопа, а именно так тогда назывался термометр, была примитивной: к стеклянному шару небольшого диаметра припаивалась тонкая стеклянная трубка, которая помещалась в жидкость. Воздух в стеклянном шаре посредством горелки или простым растиранием ладонями нагревался, в результате чего он начинал вытеснять жидкость в стеклянной трубке, показывая тем самым степень увеличения температуры: чем выше становилась температура воздуха в стеклянном шарике, тем ниже опускался уровень воды в трубке. Немаловажную роль при этом играло соотношение объема шара к диаметру трубки: создавая более тонкую трубку, можно было отслеживать незначительные изменения температуры в шаре. В дальнейшем конструкция термоскопа Галилея была доработана одним из его учеников – Фернандо Медичи .

4. Галилео Галилей также считается одним из претендентов на изобретение микроскопа. В 1609 году он разработал «occhiolino» («оккиолино») - «маленький глаз», или составной микроскоп с выпуклой и вогнутой линзами. Галилей представил свой микроскоп публике в Академии деи Линчеи. С его помощью Галилей занимался изучением насекомых.

5. В 1606 году Галилео Галилей опубликовал научную статью, где изложил идею и чертежи изобретенного им пропорционального циркуля. Пропорциональный циркуль - простой, остроумный инструмент, позволяющий изменять масштаб снимаемых размеров. Достигается это тем, что ось вращения ножек циркуля относительно друг друга является подвижной (устанавливается в соответствии с желаемым изменением масштаба и закрепляется), а измерение размера и нанесение его в измененном масштабе ведутся противоположными концами ножек циркуля. Если ось вращения ножек циркуля находится точно в среднем положении, то есть длина всех четырех частей ножек циркуля одинакова, изменения масштаба не будет. Если переместить центр вращения, например, так, что две части ножек циркуля будут в 3 раза длиннее двух других, то соотношение масштабов будет 1:3.

Галилео Галилей (итал. Galileo Galilei). Родился 15 февраля 1564 года в Пизе - умер 8 января 1642 года в Арчетри. Итальянский физик, механик, астроном, философ и математик, оказавший значительное влияние на науку своего времени. Он первым использовал телескоп для наблюдения небесных тел и сделал ряд выдающихся астрономических открытий.

Галилей - основатель экспериментальной физики. Своими экспериментами он убедительно опроверг умозрительную метафизику и заложил фундамент классической механики.

При жизни был известен как активный сторонник гелиоцентрической системы мира, что привело Галилея к серьёзному конфликту с католической церковью.

Галилей родился в 1564 году в итальянском городе Пиза, в семье родовитого, но обедневшего дворянина Винченцо Галилея, видного теоретика музыки и лютниста. Полное имя Галилео Галилея: Галилео ди Винченцо Бонайути де Галилей (итал. Galileo di Vincenzo Bonaiuti de" Galilei). Представители рода Галилеев упоминаются в документах с XIV века. Несколько его прямых предков были приорами (членами правящего совета) Флорентийской республики, а прапрадед Галилея, известный врач, тоже носивший имя Галилео, в 1445 году был избран главой республики.

В семье Винченцо Галилея и Джулии Амманнати было шестеро детей, но выжить удалось четверым: Галилео (старшему из детей), дочерям Вирджинии, Ливии и младшему сыну Микеланджело, который в дальнейшем тоже приобрел известность как композитор-лютнист. В 1572 году Винченцо переехал во Флоренцию, столицу Тосканского герцогства. Правящая там династия Медичи была известна широким и постоянным покровительством искусству и наукам.

О детстве Галилея известно немного. С ранних лет мальчика влекло к искусству; через всю жизнь он пронёс любовь к музыке и рисованию, которыми владел в совершенстве. В зрелые годы лучшие художники Флоренции - Чиголи, Бронзино и др. - советовались с ним о вопросах перспективы и композиции; Чиголи даже утверждал, что именно Галилею он обязан своей славой. По сочинениям Галилея можно сделать также вывод о наличии у него замечательного литературного таланта.

Начальное образование Галилей получил в расположенном неподалёку монастыре Валломброза. Мальчик очень любил учиться и стал одним из лучших учеников в классе. Он взвешивал возможность стать священником, но отец был против.

В 1581 году 17-летний Галилей по настоянию отца поступил в Пизанский университет изучать медицину. В университете Галилей посещал также лекции по геометрии (ранее он с математикой был совершенно не знаком) и настолько увлёкся этой наукой, что отец стал опасаться, как бы это не помешало изучению медицины.

Галилей пробыл студентом неполных три года; за это время он успел основательно ознакомиться с сочинениями античных философов и математиков и заработал среди преподавателей репутацию неукротимого спорщика. Уже тогда он считал себя вправе иметь собственное мнение по всем научным вопросам, не считаясь с традиционными авторитетами.

Вероятно, в эти годы он познакомился с теорией . Астрономические проблемы тогда живо обсуждались, особенно в связи с только что проведённой календарной реформой.

Вскоре финансовое положение отца ухудшилось, и он оказался не в состоянии оплачивать далее обучение сына. Просьба освободить Галилея от платы (такое исключение делалось для самых способных студентов) была отклонена. Галилей вернулся во Флоренцию (1585), так и не получив учёной степени. К счастью, он успел обратить на себя внимание несколькими остроумными изобретениями (например, гидростатическими весами), благодаря чему познакомился с образованным и богатым любителем науки, маркизом Гвидобальдо дель Монте. Маркиз, в отличие от пизанских профессоров, сумел его правильно оценить. Уже тогда дель Монте говорил, что со времени мир не видел такого гения, как Галилей. Восхищённый необыкновенным талантом юноши, маркиз стал его другом и покровителем; он представил Галилея тосканскому герцогу Фердинанду I Медичи и ходатайствовал об оплачиваемой научной должности для него.

В 1589 году Галилей вернулся в Пизанский университет, теперь уже профессором математики. Там он начал проводить самостоятельные исследования по механике и математике. Правда, жалованье ему назначили минимальное: 60 скудо в год (профессор медицины получал 2000 скудо). В 1590 году Галилей написал трактат «О движении».

В 1591 году умер отец, и ответственность за семью перешла к Галилео. В первую очередь он должен был позаботиться о воспитании младшего брата и о приданом двух незамужних сестёр.

В 1592 году Галилей получил место в престижном и богатом Падуанском университете (Венецианская республика), где преподавал астрономию, механику и математику.

Годы пребывания в Падуе - наиболее плодотворный период научной деятельности Галилея. Вскоре он стал самым знаменитым профессором в Падуе. Студенты толпами стремились на его лекции, венецианское правительство непрестанно поручало Галилею разработку разного рода технических устройств, с ним активно переписываются молодой Кеплер и другие научные авторитеты того времени.

В эти годы он написал трактат «Механика», который вызвал некоторый интерес и был переиздан во французском переводе. В ранних работах, а также в переписке, Галилей дал первый набросок новой общей теории падения тел и движения маятника.

Поводом к новому этапу в научных исследованиях Галилея послужило появление в 1604 году новой звезды, называемой сейчас Сверхновой Кеплера. Это пробуждает всеобщий интерес к астрономии, и Галилей выступает с циклом частных лекций. Узнав об изобретении в Голландии зрительной трубы, Галилей в 1609 году конструирует собственноручно первый телескоп и направляет его в небо.

Увиденное Галилеем было настолько поразительно, что даже многие годы спустя находились люди, которые отказывались поверить в его открытия и утверждали, что это иллюзия или наваждение. Галилей открыл горы на Луне, Млечный путь распался на отдельные звёзды, но особенно поразили современников обнаруженные им 4 спутника Юпитера (1610). В честь четырёх сыновей своего покойного покровителя Фердинанда Медичи (умершего в 1609 году), Галилей назвал эти спутники «Медичийскими звёздами» (лат. Stellae Medicae). Сейчас они носят более подходящее название «галилеевых спутников» .

Свои первые открытия с телескопом Галилей описал в сочинении «Звёздный вестник» (лат. Sidereus Nuncius), изданном во Флоренции в 1610 году. Книга имела сенсационный успех по всей Европе, даже коронованные особы спешили заказать себе телескоп. Несколько телескопов Галилей подарил Венецианскому сенату, который в знак благодарности назначил его пожизненным профессором с окладом 1000 флоринов. В сентябре 1610 года телескопом обзавёлся Кеплер, а в декабре открытия Галилея подтвердил влиятельный римский астроном Клавиус. Наступает всеобщее признание. Галилей становится самым знаменитым учёным Европы, в его честь сочиняются оды, где он сравнивается с Колумбом. Французский король Генрих IV 20 апреля 1610 года, незадолго до своей гибели, просил Галилея открыть и для него какую-нибудь звезду.

Были, однако, и недовольные. Астроном Франческо Сицци (итал. Sizzi) выпустил памфлет, где заявил, что семь - совершенное число, и даже в голове человека семь отверстий, так что планет может быть только семь, а открытия Галилея - иллюзия. Протестовали также астрологи и врачи, жалуясь на то, что появление новых небесных светил «губительно для астрологии и большей части медицины», так как все привычные астрологические методы «окажутся до основания разрушенными».

В эти годы Галилей вступает в гражданский брак с венецианкой Мариной Гамба (итал. Marina Gamba). Он так и не обвенчался с Мариной, но стал отцом сына и двух дочерей. Сына он в память об отце назвал Винченцо, а дочерей, в честь своих сестёр - Вирджинией и Ливией. Позже, в 1619 году, Галилей официально узаконил сына; обе дочери закончили жизнь в монастыре.

Общеевропейская слава и нужда в деньгах толкнули Галилея на губительный, как позже оказалось, шаг: в 1610 году он покидает спокойную Венецию, где он был недоступен для инквизиции, и перебирается во Флоренцию. Герцог Козимо II Медичи, сын Фердинанда, обещал Галилею почётное и доходное место советника при тосканском дворе. Обещание он сдержал, что позволило Галилею решить проблему огромных долгов, накопившихся после выдачи замуж двух его сестёр.

Обязанности Галилея при дворе герцога Козимо II были необременительны - обучение сыновей тосканского герцога и участие в некоторых делах как советника и представителя герцога. Формально он также зачислен профессором Пизанского университета, но освобождён от утомительной обязанности чтения лекций.

Галилей продолжает научные исследования и открывает фазы Венеры, пятна на Солнце, а затем и вращение Солнца вокруг оси . Свои достижения (а зачастую и свой приоритет) Галилей зачастую излагал в задиристо-полемическом стиле, чем нажил немало новых врагов (в частности, среди иезуитов).

Рост влияния Галилея, независимость его мышления и резкая оппозиционность по отношению к учению Аристотеля способствовали формированию агрессивного кружка его противников, состоящего из профессоров-перипатетиков и некоторых церковных деятелей. Особенно возмущали недоброжелателей Галилея его пропаганда гелиоцентрической системы мира, поскольку, по их мнению, вращение Земли противоречило текстам Псалмов (Псал. 103:5), стиху из Экклезиаста (Екк. 1:5), а также эпизоду из «Книги Иисуса Навина» (Нав. 10:12), где говорится о неподвижности Земли и движении Солнца. Кроме того, подробное обоснование концепции неподвижности Земли и опровержение гипотез о её вращении содержалось в трактате Аристотеля «О небе» и в «Альмагесте» Птолемея.

В 1611 году Галилей, в ореоле своей славы, решил отправиться в Рим, надеясь убедить Папу, что коперниканство вполне совместимо с католицизмом. Он был принят хорошо, избран шестым членом научной «Академии деи Линчеи», знакомится с Папой Павлом V, влиятельными кардиналами. Продемонстрировал им свой телескоп, пояснения давал осторожно и осмотрительно. Кардиналы создали целую комиссию для выяснения вопроса, не грешно ли смотреть на небо в трубу, но пришли к выводу, что это позволительно. Обнадёживало и то, что римские астрономы открыто обсуждали вопрос, движется ли Венера вокруг Земли или вокруг Солнца (смена фаз Венеры ясно говорила в пользу второго варианта).

Осмелев, Галилей в письме к своему ученику аббату Кастелли (1613) заявил, что Священное Писание относится только к спасению души и в научных вопросах не авторитетно: «ни одно изречение Писания не имеет такой принудительной силы, какую имеет любое явление природы». Более того, он опубликовал это письмо, чем вызвал появление доносов в инквизицию. В том же 1613 году Галилей выпустил книгу «Письма о солнечных пятнах», в которой открыто высказался в пользу системы Коперника. 25 февраля 1615 года римская инквизиция начала первое дело против Галилея по обвинению в ереси. Последней ошибкой Галилея стал призыв к Риму высказать окончательное отношение к коперниканству (1615).

Всё это вызвало реакцию, обратную ожидаемой. Встревоженная успехами Реформации, католическая церковь решила укрепить свою духовную монополию - в частности, запретив коперниканство. Позицию церкви проясняет письмо влиятельного кардинала Беллармино, направленное 12 апреля 1615 года теологу Паоло Антонио Фоскарини, защитнику коперниканства. Кардинал поясняет, что церковь не возражает против трактовки коперниканства как удобного математического приёма, но принятие его как реальности означало бы признание того, что прежнее, традиционное толкование библейского текста было ошибочным.

5 марта 1616 года Рим официально определяет гелиоцентризм как опасную ересь : "Утверждать, что Солнце стоит неподвижно в центре мира - мнение нелепое, ложное с философской точки зрения и формально еретическое, так как оно прямо противоречит Св. Писанию. Утверждать, что Земля не находится в центре мира, что она не остаётся неподвижной и обладает даже суточным вращением, есть мнение столь же нелепое, ложное с философской и греховное с религиозной точки зрения."

Церковный запрет гелиоцентризма, в истинности которого Галилей был убеждён, был неприемлем для учёного. Он вернулся во Флоренцию и стал размышлять, как, формально не нарушая запрета, продолжать защиту истины. В конце концов он решил издать книгу, содержащую нейтральное обсуждение разных точек зрения. Он писал эту книгу 16 лет, собирая материалы, оттачивая аргументы и выжидая благоприятного момента.

После рокового декрета 1616 года Галилей на несколько лет сменил направление борьбы - теперь он сосредотачивает усилия преимущественно на критике Аристотеля, чьи сочинения также составляли базу средневекового мировоззрения. В 1623 году выходит книга Галилея «Пробирных дел мастер» (итал. Il Saggiatore); это памфлет, направленный против иезуитов, в котором Галилей излагает свою ошибочную теорию комет (он полагал, что кометы - не космические тела, а оптические явления в атмосфере Земли). Позиция иезуитов (и Аристотеля) в данном случае была ближе к истине: кометы - внеземные объекты. Эта ошибка не помешала, однако, Галилею изложить и остроумно аргументировать свой научный метод, из которого выросло механистическое мировоззрение последующих веков.

В том же 1623 году новым Папой, под именем Урбан VIII, был избран Маттео Барберини, давний знакомый и друг Галилея. В апреле 1624 года Галилей поехал в Рим, надеясь добиться отмены эдикта 1616-го года. Он принят со всеми почестями, награждён подарками и лестными словами, однако в главном вопросе ничего не добился. Эдикт был отменён только два столетия спустя, в 1818 году. Урбан VIII особо похвалил книгу «Пробирных дел мастер» и запретил иезуитам продолжать полемику с Галилеем.

В 1624 году Галилей опубликовал «Письма к Инголи»; это ответ на анти-коперниканский трактат богослова Франческо Инголи. Галилей сразу оговаривает, что не собирается защищать коперниканство, а желает всего лишь показать, что у него имеются прочные научные основания. Этот приём он использовал позже и в своей главной книге, «Диалог о двух системах мира»; часть текста «Писем к Инголи» была просто перенесена в «Диалог». В своём рассмотрении Галилей приравнивает звёзды к Солнцу, указывает на колоссальное расстояние до них, говорит о бесконечности Вселенной. Он даже позволил себе опасную фразу: «Если какая-либо точка мира может быть названа его [мира] центром, то это центр обращений небесных тел; а в нём, как известно всякому, кто разбирается в этих вопросах, находится Солнце, а не Земля». Он заявил также, что планеты и Луна, подобно Земле, притягивают находящиеся на них тела.

Но главная научная ценность этого сочинения - закладка основ новой, неаристотелевской механики, развёрнутая 12 лет спустя в последнем сочинении Галилея «Беседы и математические доказательства двух новых наук».

В современной терминологии, Галилей провозгласил однородность пространства (отсутствие центра мира) и равноправие инерциальных систем отсчёта. Следует отметить важный анти-аристотелевский момент: аргументация Галилея неявно предполагает, что результаты земных опытов можно переносить на небесные тела, то есть законы на Земле и на небе одни и те же.

В конце своей книги Галилей, с явной иронией, выражает надежду, что его сочинение поможет Инголи заменить его возражения против коперниканства на другие, более соответствующие науке.

В 1628 году великим герцогом Тосканы стал 18-летний Фердинанд II, воспитанник Галилея; его отец Козимо II умер семью годами раньше. Новый герцог сохранил тёплые отношения с учёным, гордился им и всячески помогал.

Ценную информацию о жизни Галилея содержит сохранившаяся переписка Галилея с его старшей дочерью Вирджинией, в монашестве принявшей имя Мария-Челеста. Она жила во францисканском монастыре в Арчетри, близ Флоренции. Монастырь, как положено у францисканцев, был бедный, отец часто посылал дочери продукты и цветы, взамен дочь готовила ему варенье, чинила одежду, копировала документы. Сохранились только письма от Марии-Челесты - письма от Галилея, скорее всего, монастырь уничтожил после процесса 1633 года. Вторая дочь, Ливия, жила в том же монастыре, но в это время была часто больна и в переписке участия не принимала.

В 1629 году Винченцо, сын Галилея, женился и поселился у отца. В следующем году у Галилея появился внук, названный в его честь. Вскоре, однако, встревоженный очередной эпидемией чумы, Винченцо с семьёй уезжают. Галилей обдумывает план переселиться в Арчетри, поближе к любимой дочери; этот замысел осуществился в сентябре 1631 года.

В марте 1630 года книга «Диалог о двух главнейших системах мира - птолемеевой и коперниковой», итог почти 30-летней работы, в основном завершена, и Галилей, решив, что момент для её выхода благоприятен, предоставляет тогдашнюю версию своему другу, папскому цензору Риккарди. Почти год он ждёт его решения, затем решает пойти на хитрость. Он добавляет к книге предисловие, где объявляет своей целью развенчание коперниканства и передаёт книгу тосканской цензуре, причём, по некоторым сведениям, в неполном и смягчённом виде. Получив положительный отзыв, он пересылает его в Рим. Летом 1631 года он получает долгожданное разрешение.

В начале 1632 года «Диалог» вышел в свет. Книга написана в форме диалога между тремя любителями науки: коперниканцем Сальвиати, нейтральным участником Сагредо и Симпличио, приверженцем Аристотеля и Птолемея. Хотя в книге нет авторских выводов, сила аргументов в пользу системы Коперника говорит сама за себя. Немаловажно также, что книга написана не на учёной латыни, а на «народном» итальянском языке.

Галилей надеялся, что Папа отнесётся к его уловке так же снисходительно, как ранее к аналогичным по идеям «Письмам к Инголи», однако просчитался. В довершение всего он сам безрассудно рассылает 30 экземпляров своей книги влиятельным духовным лицам в Риме. Как уже отмечалось выше, незадолго перед тем (1623) Галилей вступил в конфликт с иезуитами; защитников у него в Риме осталось мало, да и те, оценив опасность ситуации, предпочли не вмешиваться.

Большинство биографов сходится во мнении, что в простаке-Симпличио римский Папа узнал самого себя, свои аргументы, и пришёл в ярость. Историки отмечают такие характерные черты Урбана, как деспотизм, упрямство и невероятное самомнение. Сам Галилей позже считал, что инициатива процесса принадлежала иезуитам, которые представили Папе крайне тенденциозный донос о книге Галилея (см. ниже письмо Галилея к Диодати). Уже через несколько месяцев книга была запрещена и изъята из продажи, а Галилея вызвали в Рим (невзирая на эпидемию чумы) на суд Инквизиции по подозрению в ереси. После неудачных попыток добиться отсрочки по причине плохого здоровья и продолжающейся эпидемии чумы (Урбан на это пригрозил доставить его насильно в кандалах) Галилей подчинился, отбыл положенный чумной карантин и прибыл в Рим 13 февраля 1633 года. Никколини, представитель Тосканы в Риме, по указанию герцога Фердинанда II поселил Галилея в здании посольства. Следствие тянулось с 21 апреля по 21 июня 1633 года.

По окончании первого допроса обвиняемого взяли под арест. Галилей провёл в заключении всего 18 дней (с 12 по 30 апреля 1633 года) - эта необычная снисходительность, вероятно, была вызвана согласием Галилея покаяться, а также влиянием тосканского герцога, непрестанно хлопотавшего о смягчении участи своего старого учителя. Принимая во внимание его болезни и преклонный возраст, в качестве тюрьмы была использована одна из служебных комнат в здании инквизиционного трибунала.

Историки исследовали вопрос, применялась ли к Галилею пытка в период заключения. Документы процесса опубликованы Ватиканом не полностью, а то, что увидело свет, возможно, подверглось предварительному редактированию. Тем не менее в приговоре инквизиции были обнаружены следующие слова: "Заметив, что ты при ответах не совсем чистосердечно признаёшься в своих намерениях, мы сочли необходимым прибегнуть к строгому испытанию".

После «испытания» Галилей в письме из тюрьмы (23 апреля) осторожно сообщает, что не встаёт с постели, так как его мучает «ужасная боль в бедре». Часть биографов Галилея предполагают, что пытка действительно имела место, другие же считают это предположение недоказанным, документально подтверждена лишь угроза пыткой, часто сопровождавшаяся имитацией самой пытки. В любом случае, если пытка и была, то в умеренных масштабах, так как уже 30 апреля учёного отпустили обратно в тосканское посольство.

Судя по сохранившимся документам и письмам, научные темы на процессе не обсуждались. Основными были два вопроса: сознательно ли Галилей нарушил эдикт 1616 года, и раскаивается ли он в содеянном. Три эксперта инквизиции дали заключение: книга нарушает запрет на пропаганду «пифагорейской» доктрины. В итоге учёный был поставлен перед выбором: либо он покается и отречётся от своих «заблуждений», либо его постигнет участь .

"Ознакомившись со всем ходом дела и выслушав показания, Его Святейшество определил допросить Галилея под угрозой пытки и, если устоит, то после предварительного отречения как сильно подозреваемого в ереси… приговорить к заключению по усмотрению Святой Конгрегации. Ему предписано не рассуждать более письменно или устно каким-либо образом о движении Земли и о неподвижности Солнца… под страхом наказания как неисправимого".

Последний допрос Галилея состоялся 21 июня. Галилей подтвердил, что согласен произнести требуемое от него отречение; на этот раз его не отпустили в посольство и снова взяли под арест. 22 июня был объявлен приговор: Галилей виновен в распространении книги с «ложным, еретическим, противным Св. Писанию учением» о движении Земли :

"Вследствие рассмотрения твоей вины и сознания твоего в ней присуждаем и объявляем тебя, Галилей, за всё вышеизложенное и исповеданное тобою под сильным подозрением у сего Св. судилища в ереси, как одержимого ложною и противною Священному и Божественному Писанию мыслью, будто Солнце есть центр земной орбиты и не движется от востока к западу, Земля же подвижна и не есть центр Вселенной. Также признаем тебя ослушником церковной власти, запретившей тебе излагать, защищать и выдавать за вероятное учение, признанное ложным и противным Св. Писанию… Дабы столь тяжкий и вредоносный грех твой и ослушание не остались без всякой мзды и ты впоследствии не сделался бы ещё дерзновеннее, а, напротив, послужил бы примером и предостережением для других, мы постановили книгу под заглавием «Диалог» Галилео Галилея запретить, а тебя самого заключить в тюрьму при Св. судилище на неопределённое время".

Галилей был осуждён к тюремному заключению на срок, который установит Папа. Его объявили не еретиком, а «сильно заподозренным в ереси»; такая формулировка также была тяжким обвинением, однако спасала от костра. После оглашения приговора Галилей на коленях произнёс предложенный ему текст отречения. Копии приговора по личному распоряжению Папы Урбана были разосланы во все университеты католической Европы.

Папа не стал долго держать Галилея в тюрьме. После вынесения приговора Галилея поселили на одной из вилл Медичи, откуда он был переведён во дворец своего друга, архиепископа Пикколомини в Сиене. Спустя пять месяцев Галилею было разрешено отправиться на родину, и он поселился в Арчетри, рядом с монастырём, где находились его дочери. Здесь он провёл остаток жизни под домашним арестом и под постоянным надзором инквизиции.

Режим содержания Галилея не отличался от тюремного, и ему постоянно угрожали переводом в тюрьму за малейшее нарушение режима. Галилею не дозволялось посещение городов, хотя тяжелобольной узник нуждался в постоянном врачебном наблюдении. В первые годы ему запрещено было принимать гостей под страхом перевода в тюрьму; впоследствии режим был несколько смягчён, и друзья смогли навещать Галилея - правда, не более чем по одному.

Инквизиция следила за пленником до конца его жизни; даже при кончине Галилея присутствовали два её представителя. Все его печатные работы подлежали особо тщательной цензуре. Отметим, что в протестантской Голландии издание «Диалога» продолжалось.

В 1634 году умерла 33-летняя старшая дочь Вирджиния (в монашестве Мария-Челеста), любимица Галилея, которая преданно ухаживала за больным отцом и остро переживала его злоключения. Галилей пишет, что им владеют «безграничная печаль и меланхолия… постоянно слышу, как моя дорогая дочурка зовёт меня». Состояние здоровья Галилея ухудшилось, но он продолжает энергично работать в разрешённых для него областях науки.

Сохранилось письмо Галилея к его другу Элиа Диодати (1634), где он делится новостями о своих злоключениях, указывает на их виновников (иезуитов) и делится планами будущих исследований. Письмо было послано через доверенное лицо, и Галилей в нём вполне откровенен: "В Риме я был приговорён Святой инквизицией к заточению по указанию Его Святейшества… местом заточения для меня стал этот маленький городок в одной миле от Флоренции, со строжайшим запрещением спускаться в город, встречаться и беседовать с друзьями и приглашать их… Когда я вернулся из монастыря вместе с врачом, посетившим мою больную дочь перед её кончиной, причём врач сказал мне, что случай безнадёжный и что она не переживёт следующего дня (как оно и случилось), я застал дома викария-инквизитора. Он явился, чтобы приказать мне, по распоряжению Св. инквизиции в Риме…, что я не должен был обращаться с просьбой разрешить мне вернуться во Флоренцию, иначе меня посадят в настоящую тюрьму Св. инквизиции… Это происшествие и другие, о которых писать было бы слишком долго, показывает, что ярость моих весьма могущественных преследователей постоянно возрастает. И они в конце концов пожелали раскрыть своё лицо: когда один из моих дорогих друзей в Риме, тому около двух месяцев, в разговоре с падре Христофором Гринбергом, иезуитом, математиком этой коллегии, коснулся моих дел, этот иезуит сказал моему другу буквально следующее: «Если бы Галилей сумел сохранить расположение отцов этой коллегии, он жил бы на свободе, пользуясь славой, не было бы у него никаких огорчений и он мог бы писать по своему усмотрению о чём угодно - даже о движении Земли» и т. д. Итак, Вы видите, что на меня ополчились не из-за того или иного моего мнения, а из-за того, что я в немилости у иезуитов".

В конце письма Галилей высмеивает невежд, которые «подвижность Земли объявляют ересью» и сообщает, что намерен анонимно опубликовать новый трактат в защиту своей позиции, но прежде хочет закончить давно задуманную книгу по механике. Из этих двух планов он успел осуществить только второй - написал книгу по механике, подытожившую ранее сделанные им открытия в этой области.

Последней книгой Галилея стали «Беседы и математические доказательства двух новых наук», где излагаются основы кинематики и сопротивления материалов. Фактически содержание книги представляет собой разгром аристотелевой динамики; взамен Галилей выдвигает свои принципы движения, проверенные на опыте. Бросая вызов инквизиции, Галилей вывел в новой книге тех же трёх персонажей, что и в запрещённом ранее «Диалоге о двух главнейших системах мира». В мае 1636 года учёный ведёт переговоры об издании своего труда в Голландии, а затем тайно переправляет туда рукопись. В доверительном письме другу, графу де Ноэлю (которому он посвятил эту книгу) Галилей пишет, что новый труд «снова ставит меня в ряды борцов». «Беседы…» вышли в свет в июле 1638 года, а в Арчетри книга попала почти через год - в июне 1639 года. Этот труд стал настольной книгой Гюйгенса и Ньютона, завершивших начатое Галилеем построение оснований механики.

Только один раз, незадолго до смерти (март 1638 года), инквизиция разрешила слепому и тяжело больному Галилею покинуть Арчетри и поселиться во Флоренции для лечения. При этом ему под страхом тюрьмы было запрещено выходить из дома и обсуждать «про́клятое мнение» о движении Земли. Однако спустя несколько месяцев, после появления нидерландского издания «Бесед…», разрешение было отменено, и учёному предписали вернуться в Арчетри. Галилей собирался продолжить «Беседы…», написав ещё две главы, но не успел выполнить задуманное.

Галилео Галилей умер 8 января 1642 года, на 78-м году жизни, в своей постели. Папа Урбан запретил хоронить Галилея в семейном склепе базилики Санта-Кроче во Флоренции. Похоронили его в Арчетри без почестей, ставить памятник Папа тоже не позволил.

Младшая дочь, Ливия, умерла в монастыре. Позже единственный внук Галилея тоже постригся в монахи и сжёг хранившиеся у него бесценные рукописи учёного как богопротивные. Он был последним представителем рода Галилеев.

В 1737 году прах Галилея, как он и просил, был перенесён в базилику Санта Кроче, где 17 марта он был торжественно погребён рядом с Микеланджело. В 1758 году Папа Бенедикт XIV велел вычеркнуть работы, защищавшие гелиоцентризм, из «Индекса запрещённых книг»; впрочем, эта работа проводилась неспешно и завершилась только в 1835 году.

С 1979 по 1981 годы по инициативе Римского Папы Иоанна Павла II работала комиссия по реабилитации Галилея, и 31 октября 1992 года Папа Иоанн Павел II официально признал, что инквизиция в 1633 году совершила ошибку, силой вынудив учёного отречься от теории Коперника.

Научные достижения Галилея:

Галилей по праву считается основателем не только экспериментальной, но - в значительной мере - и теоретической физики. В своём научном методе он осознанно сочетал продуманный эксперимент с его рациональным осмыслением и обобщением, и лично дал впечатляющие примеры таких исследований.

Галилей считается одним из основателей механицизма. Этот научный подход рассматривает Вселенную как гигантский механизм, а сложные природные процессы - как комбинации простейших причин, главная из которых - механическое движение. Анализ механического движения лежит в основе работ Галилея.

Галилей сформулировал правильные законы падения: скорость нарастает пропорционально времени, а путь - пропорционально квадрату времени. В соответствии со своим научным методом он тут же привёл опытные данные, подтверждающие открытые им законы. Более того, Галилей рассмотрел (в 4-й день «Бесед») и обобщённую задачу: исследовать поведение падающего тела с ненулевой горизонтальной начальной скоростью. Он совершенно правильно предположил, что полёт такого тела будет представлять собой суперпозицию (наложение) двух «простых движений»: равномерного горизонтального движения по инерции и равноускоренного вертикального падения.

Галилей доказал, что указанное, а также любое брошенное под углом к горизонту тело летит по параболе. В истории науки это первая решённая задача динамики. В заключение исследования Галилей доказал, что максимальная дальность полёта брошенного тела достигается для угла броска 45° (ранее это предположение высказал Тарталья, который, однако, не смог его строго обосновать). На основе своей модели Галилей (ещё в Венеции) составил первые артиллерийские таблицы.

Галилей опроверг и второй из приведённых законов Аристотеля, сформулировав первый закон механики (закон инерции) : при отсутствии внешних сил тело либо покоится, либо равномерно движется. То, что мы называем инерцией, Галилей поэтически назвал «неистребимо запечатлённое движение». Правда, он допускал свободное движение не только по прямой, но и по окружности (видимо, из астрономических соображений). Правильную формулировку закона позднее дали и ; тем не менее общепризнанно, что само понятие «движение по инерции» впервые введено Галилеем, и первый закон механики по справедливости носит его имя.

Галилей является одним из основоположников принципа относительности в классической механике , ставшего в слегка уточнённом виде одним из краеугольных камней современной трактовки этой науки и названного позже в его честь.

Перечисленные выше открытия Галилея, кроме всего прочего, позволили ему опровергнуть многие доводы противников гелиоцентрической системы мира, утверждавших, что вращение Земли заметно сказалось бы на явлениях, происходящих на её поверхности. Например, по мнению геоцентристов, поверхность вращающейся Земли за время падения любого тела уходила бы из-под этого тела, смещаясь на десятки или даже сотни метров. Галилей уверенно предсказал: «Будут безрезультатны любые опыты, которые должны были бы указывать более против, чем за вращение Земли».

Галилей опубликовал исследование колебаний маятника и заявил, что период колебаний не зависит от их амплитуды (это приблизительно верно для малых амплитуд). Он также обнаружил, что периоды колебаний маятника соотносятся как квадратные корни из его длины. Результаты Галилея привлекли внимание Гюйгенса, который изобрёл часы с маятниковым регулятором (1657); с этого момента появилась возможность точных измерений в экспериментальной физике.

Впервые в истории науки Галилей поставил вопрос о прочности стержней и балок при изгибе и тем самым положил начало новой науке - сопротивлению материалов.

Многие рассуждения Галилея представляют собой наброски открытых много позднее физических законов. Например, в «Диалоге» он сообщает, что вертикальная скорость шара, катящегося по поверхности сложного рельефа, зависит только от его текущей высоты, и иллюстрирует этот факт несколькими мысленными экспериментами; сейчас мы бы сформулировали этот вывод как закон сохранения энергии в поле тяжести. Аналогично он объясняет (теоретически незатухающие) качания маятника.

В статике Галилей ввёл фундаментальное понятие момента силы.

В 1609 году Галилей самостоятельно построил свой первый телескоп с выпуклым объективом и вогнутым окуляром. Труба давала приблизительно трёхкратное увеличение. Вскоре ему удалось построить телескоп, дающий увеличение в 32 раза. Отметим, что термин телескоп ввёл в науку именно Галилей (сам термин предложил ему Федерико Чези, основатель «Академии деи Линчеи»). Ряд телескопических открытий Галилея способствовали утверждению гелиоцентрической системы мира, которую Галилей активно пропагандировал, и опровержению взглядов геоцентристов Аристотеля и Птолемея.

Первые телескопические наблюдения небесных тел Галилей провёл 7 января 1610 года. Эти наблюдения показали, что Луна, подобно Земле, имеет сложный рельеф - покрыта горами и кратерами. Известный с древних времен пепельный свет Луны Галилей объяснил как результат попадания на наш естественный спутник солнечного света, отражённого Землёй. Всё это опровергало учение Аристотеля о противоположности «земного» и «небесного»: Земля стала телом принципиально той же природы, что и небесные светила, а это, в свою очередь, служило косвенным доводом в пользу системы Коперника: если другие планеты движутся, то естественно предположить, что движется и Земля. Галилей обнаружил также либрацию Луны и довольно точно оценил высоту лунных гор.

Галилей открыл также (независимо от Иоганна Фабрициуса и Хэрриота) солнечные пятна. Существование пятен и их постоянная изменчивость опровергали тезис Аристотеля о совершенстве небес (в отличие от «подлунного мира»). По результатам их наблюдений Галилей сделал вывод, что Солнце вращается вокруг своей оси, оценил период этого вращения и положение оси Солнца.

Галилей установил, что Венера меняет фазы. С одной стороны, это доказывало, что она светит отражённым светом Солнца (насчёт чего в астрономии предшествующего периода не было ясности). С другой стороны, порядок смены фаз соответствовал гелиоцентрической системе: в теории Птолемея Венера как «нижняя» планета была всегда ближе к Земле, чем Солнце, и «полновенерие» было невозможно.

Галилей отметил также странные «придатки» у Сатурна, но открытию кольца помешали слабость телескопа и поворот кольца , скрывший его от земного наблюдателя. Полвека спустя кольцо Сатурна открыл и описал Гюйгенс, в распоряжении которого был 92-кратный телескоп.

Галилей показал, что при наблюдении в телескоп планеты видны как диски, видимые размеры которых в различных конфигурациях меняются в таком соотношении, какое следует из теории Коперника. Однако диаметр звёзд при наблюдениях с телескопом не увеличивается. Это опровергало оценки видимого и реального размера звезд, которые использовались некоторыми астрономами как аргумент против гелиоцентрической системы.

Млечный путь, который невооружённым глазом выглядит как сплошное сияние, распался на отдельные звёзды (что подтвердило догадку Демокрита), и стало видно громадное количество неизвестных ранее звёзд.

Галилей разъяснил, отчего земная ось не поворачивается при обращении Земли вокруг Солнца ; для объяснения этого явления Коперник ввёл специальное «третье движение» Земли. Галилей показал на опыте, что ось свободно движущегося волчка сохраняет своё направление сама собой.

К теории вероятностей относится его исследование об исходах при бросании игральных костей. В его «Рассуждении об игре в кости» («Considerazione sopra il giuoco dei dadi», время написания неизвестно, опубликовано в 1718 году) проведён довольно полный анализ этой задачи.

В «Беседах о двух новых науках» он сформулировал «парадокс Галилея»: натуральных чисел столько же, сколько их квадратов, хотя бо́льшая часть чисел не являются квадратами . Это подтолкнуло в дальнейшем к исследованию природы бесконечных множеств и их классификации; завершился процесс созданием теории множеств .

Галилей создал гидростатические весы для определения удельного веса твёрдых тел. Галилей описал их конструкцию в трактате «La bilancetta» (1586).

Галилей разработал первый термометр , ещё без шкалы (1592), пропорциональный циркуль , используемый в чертёжном деле (1606), микроскоп , плохого качества (1612); с его помощью Галилей изучал насекомых.

Ученики Галилея:

Борелли, продолживший изучение спутников Юпитера; он одним из первых сформулировал закон всемирного тяготения. Основоположник биомеханики.
Вивиани, первый биограф Галилея, талантливый физик и математик.
Кавальери, предтеча математического анализа, в судьбе которого поддержка Галилея сыграла огромную роль.
Кастелли, создатель гидрометрии.
Торричелли, ставший выдающимся физиком и изобретателем.

Астроном (1564–1642)

Итальянский ученый и ученый Галилей сделал новаторские наблюдения, положившие начало современной физике и астрономии.

Кто был Галилео Галилей?

Галилео Галилей (15 февраля 1564 года по 8 января 1642 года) был итальянским астрономом, математиком, физиком, философом и профессором, который делал новаторские наблюдения за природой с продолжительными результатами. последствия для изучения физики.

Он также сконструировал телескоп и поддержал теорию Коперника, которая поддерживает солнечно-центрированную солнечную систему. Галилей был дважды обвинен в ереси церковью за свои убеждения и написал несколько книг о своих идеях.

Вклад Галилея в наше понимание вселенной был значительным не только в его открытиях, но и в методах, которые он разработал, и в использовании математики для их доказательства. Он сыграл главную роль в научной революции и получил прозвище «Отец современной науки»

Телескоп

В июле 1609 года Галилей узнал о простом телескопе, построенном голландскими производителями очков, и вскоре разработал его собственный. В августе он продемонстрировал это некоторым венецианским купцам, которые увидели его ценность для обнаружения кораблей и дали Галилею зарплату, чтобы изготовить несколько из них.

Амбиции Галилея подтолкнули его пойти дальше, и осенью 1609 года он принял судьбоносное решение повернуть свой телескоп к небесам. Используя свой телескоп для исследования Вселенной, Галилей наблюдал за Луной и обнаружил, что у Венеры есть фазы, подобные луне, доказывая, что она вращается вокруг Солнца, что опровергает аристотелевскую доктрину о том, что Земля является центром вселенной.

Он также обнаружил, что у Юпитера были вращающиеся спутники, которые не вращались вокруг планеты Земля. В 1613 годуон опубликовал свои наблюдения солнечных пятен, которые также опровергли аристотелевскую доктрину о том, что солнце было совершенным.

Books

Операции Геометрического и Военного Компаса (1604), которые раскрыли навыки Galileo в области экспериментов и практических технологических применений.

Звездный вестник (1610), небольшой буклет, раскрывающий открытия, что Луна была не плоской и гладкой, а сферой с горами и кратерами.

Беседа о телах в воде (1612), которая опровергла аристотелевское объяснение того, почему объекты плавают в воде, сказав, что это было не из-за их плоской формы,но вместо этого вес объекта по отношению к воде, которую он вытеснил.

Диалог, касающийся двух главных мировых систем (1632), дискуссия между тремя людьми: тот, кто поддерживает Коперника гелиоцентрическая теория вселенной, тот, кто против нее, и тот, кто беспристрастен. Хотя Галилей утверждал, что диалоги были нейтральными, это явно не так. Сторонник аристотелевской веры выглядит как простак, попавший в свои собственные аргументы.

«Две новые науки» (1638), краткое изложение жизни Галилея о науке о жизни движение и прочность материалов.

Открытия

Помимо телескопа и его многочисленных математических и научных открытий, в 1604 году Галилей построил гидростатический баланс для измерения небольших объектов.

В том же году он также усовершенствовал свои теории движения и падающих объектов и разработал универсальный закон ускорения, которому подчиняются все объекты во вселенной.

Дочери и сын

В 1600 году Галилей встретил венецианку Марину Гамбу, которая родила ему троих детей вне брака: дочери Вирджинию и Ливию и сына Винченцо. Он никогда не женился на Марине, возможно, из-за финансовых проблем и страха, что его незаконнорожденные дети будут угрожать его социальному положению.

Галилей беспокоился о том, что его дочери никогда не выйдут замуж, и когда они стали старше, они бы поступили в монастырь. В 1616 году в монастыре Сан-Матео Вирджиния сменила имя на Марию Селесту, а Ливия стала сестрой Арканджелой, когда они стали монахинями.Мария Селеста оставалась в контакте и поддерживала отца письмами до самой смерти.

Письма от Арканджелы не сохранились. Рождение его сына в конечном итоге было узаконено, и он стал успешным музыкантом.

Когда родился Галилей?

Детство и образование

Галилей был первым из шести детей, родившихся у Винченцо Галилея, известного музыканта и теоретика музыки, и Джулии Амманнати. В 1574 году семья переехала во Флоренцию, где Галилей начал свое формальное образование в Камалдолезском монастыре в Вальомброзе.

В 1583 году Галилей поступил в Пизанский университет для изучения медицины. Вооруженный высоким интеллектом и талантом,вскоре он увлекся многими предметами, особенно математикой и физикой.

Находясь в Пизе, Галилей был подвержен аристотелевскому взгляду на мир, тогда ведущему научному авторитету и единственному, санкционированному Римско-католической церковью. Сначала Галилей поддерживал эту точку зрения, как и любой другой интеллектуал своего времени, и собирался стать профессором университета. Однако из-за финансовых трудностей Галилей покинул университет в 1585 году, прежде чем получить степень.

Карьера в качестве профессора

Галилей продолжал изучать математику после окончания университета, поддерживая себя небольшим обучением позиции. В это время он начал свое двухдесятилетнее исследование движущихся объектов и опубликовал «Малый баланс», описывающий гидростатические принципы взвешивания небольших количеств,что принесло ему известность. Это принесло ему преподавательскую должность в Пизанском университете в 1589 году.

Там Галилей проводил свои легендарные эксперименты с падающими предметами и создал свою рукопись «Движение» («В движении»), отступление от аристотелевских представлений о движение и падающие предметы. Галилей проявил высокомерие к своей работе, и его резкая критика Аристотеля оставила его изолированным среди своих коллег. В 1592 году его контракт с Пизанским университетом не был продлен.

Галилей быстро нашел новую должность в университете Падуи, где он преподавал геометрию, механику и астрономию. Назначение было удачным, так как его отец умер в 1591 году, и Галилею было поручено заботиться о его младшем брате Микеланьоло.

За 18 лет пребывания в Падуеон читал занимательные лекции и привлекал большое количество последователей, еще больше увеличивая свою славу и чувство миссии.

Галилей и церковь

После того, как Галилей построил свой телескоп в 1604 году, он начал монтировать множество доказательств и открыто поддерживающих теорию Коперника о том, что Земля и планеты вращаются вокруг Солнца. Однако теория Коперника оспорила учение Аристотеля и установившийся порядок, установленный католической церковью.

В 1613 году Галилей написал студенту письмо, чтобы объяснить, как теория Коперника не противоречила библейским отрывкам, заявив, что Священные Писания были написаны с земной точки зрения и подразумевали, что наука предоставляет другую, более точную перспективу. Письмо было обнародовано, и консультанты Церковной инквизиции огласили теорию Коперника. В 1616 году Галилею было приказано не «держать, учить или защищать каким-либо образом». теория Коперника. Галилей подчинялся приказу в течение семи лет, отчасти, чтобы облегчить жизнь, а отчасти потому, что он был преданным католиком.

В 1623 году друг Галилея, кардинал Маффео Барберини, был избран папой Урбаном VIII. Он позволил Галилею продолжить свою работу по астрономии и даже призвал его опубликовать ее, при условии, что она будет объективной и не будет защищать теорию Коперника. Это привело к тому, что в 1632 году Галилей опубликовал «Диалог о двух главных мировых системах», который защищал теорию.

Церковная реакция была быстрой, и Галилей был вызван в Рим. Инквизиция продолжалась с сентября 1632 года по июль 1633 года. В течение большей части этого времени к Галилею относились с уважением и никогда не сажали в тюрьму.

Однако, в последней попытке его сломить, Галилею угрожали пытками, и он, наконец, признал, что поддерживал теорию Коперника, но в частном порядке утверждал, что его заявления были правильными. Он был осужден за ересь и провел оставшиеся годы под домашним арестом.

Хотя ему было приказано не пускать посетителей и не печатать свои работы за пределами Италии, он проигнорировал оба. В 1634 году был опубликован французский перевод его исследования сил и их влияния на материю, а через год копии Диалога были опубликованы в Голландии.

Находясь под домашним арестом, Галилей написал «Две новые науки», опубликованные в Голландии в 1638 году. К этому времениГалилей стал слепым и плохо себя чувствовал.

Однако со временем Церковь не смогла отрицать истину в науке. В 1758 году он снял запрет на большинство работ, поддерживающих теорию Коперника. Наконец, в 1835 году он полностью отказался от гелиоцентризма.

В 20-м веке несколько пап признали великую работу Галилея, а в 1992 году папа Иоанн Павел II выразил сожаление по поводу того, как справился с делом Галилея.

Смерть

Галилей скончался в Арчетри, недалеко от Флоренции, Италия, 8 января 1642 года, после лихорадки и сердцебиения.

Видео

Galileo — Планетарный философ (ТВ-14; 1:12) Галилео — мини-биография (TV-PG; 2:52)

Нет большей ненависти в мире, чем ненависть невежд к знанию

15 февраля 1564 года родился итальянский ученый Галилео Галилей. Сейчас те открытия, которые он совершил с огромным трудом, кажутся нам чем-то обыденным, но в дни жизни ученого требовались ум и смелость, чтобы открыто заявить, например, о том, что Земля не является центром Вселенной.

Телескоп

Галилео Галилей по праву считается изобретателем телескопа. Труба, сконструированная Галилеем, давала увеличение в 8 раз, а после доработки – в 34 раза. Благодаря телескопу Галилей сделал несколько важных научных открытий.

Телескоп ученого и его рисунки Луны

До открытий Галилео Галилея ученые считали, что поверхность Луны и всех остальных небесных тел гладкая – так утверждал Аристотель. Однако Галилей смог разглядеть на Луне кратеры и возвышенности. Мало того, что ученый зарисовал изображения Луны, он, наблюдая за тенью объектов на Луне, смог вычислить высоту гор и глубину лунных кратеров.

Также, благодаря телескопу, Галилео Галилей открыл четыре луны Юпитера, которые назвал Медичийскими звездами в честь своего покровителя Фердинанда Медичи, герцога Тосканского. Помимо астрономического значения, это открытие принесло очередной раздор в ученый мир: в те времена шло яростное противостояние между сторонниками геоцентризма (теория, согласно которой Земля является центром Вселенной) и гелиоцентризма (представление о том, что центр Вселенной – Солнце). Открытие лун, вращающихся вокруг другой планеты, подтверждало теорию гелиоцентризма, что очень не нравилось церкви.

С помощью телескопа Галилео увидел пятна на Солнце и установил, что Млечный путь – это вытянутая полоса со множеством звезд.

Пятна на Солнце из книги Галилео Галилея

Только в 1992 году Ватикан признал открытия Галилея и установил, что Земля движется вокруг Солнца, а не наоборот, как считали ранее.

Научный метод

Галилей является основателем этого метода исследования действительности, который включает в себя эксперимент и его разумное теоретическое объяснение.

Существует мнение, что эксперименты со свободным падением Галилео проводил, сбрасывая с Пизанской башни различные предметы

Научным методом Галилео Галилей изучал свободное падение и обнаружил закономерность: вес тела не влияет на его падение.

Отец механики

Галилео Галилей поставил под сомнения мнения Аристотеля о сущности движения, который утверждал, что любой предмет либо находится в состоянии покоя, либо естественным образом движется к состоянию покоя. Также Аристотель считал, что если на тело не действуют никакие силы. оно обязательно находится в покое. Галилей же ввел принцип инерции (если на тело не действуют силы, оно покоится либо равномерно движется), который уравнял покой и движение. Теперь движение с постоянной скоростью не требует причины.