Галилео Галилей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Во второй половине XVI и в начале XVII важнейшим полем боя, на котором происходило сражение между новым и старым миром, между консервативными и прогрессивными силами общества, религией и наукой, была астрономия.

Средневековое религиозное учение было основано на представлении о Земле как богом избранной планете и о привилегированном положении человека во вселенной. В те времена царила геоцентрическая картина мира - представление об устройстве мироздания, согласно которому центральное положение во Вселенной занимает неподвижная Земля, вокруг которой вращаются Солнце, Луна, планеты и звёзды. Она впервые возникла в Древней Греции, являлась основой античной и средневековой астрономии и космологии. галилей гелиоцентрический телескоп метафизика

В модели Птолемея Земля является центром Вселенной, заключенным внутри восьми сфер, на которых размещаются все небесные тела. Христианская церковь сочла эту картину мира соответствующей Священному Писанию.

Изучая астрономические объекты ученые того времени на практике постигали законы движения небесных тел и заложили фундаментальные понятия для развития науки.

Одной из выдающихся фигур эпохи зарождения современного естествознания был Галилео Галилей (15 февраля 1564, Пиза -- 8 января 1642, Арчетри) -- итальянский физик, механик, астроном, философ и математик, оказавший значительное влияние на науку своего времени.

Ещё подростком познакомился Галилей с трудами древнегреческих учёных - Аристотеля, Архимеда, Евклида и в 20 лет, оставив медицину, которую изучал в Пизанском университете, погрузился в занятия физикой и астрономией. Галилей был профессором математики и физики в крупнейших итальянских университетах. Его научная деятельность и огромной важности открытия оказали решающее влияние на развитие механики, оптики, астрономии.

Открытия Галилея в астрономии буквально потрясли современников. Они стали первыми неопровержимыми доказательствами правильности гелиоцентрической теории Коперника, которую Галилей страстно защищал и пропагандировал, несмотря на жестокие гонения со стороны церкви. Учение Коперника, словно некая программа, определяет научные устремления Галилея: все его исследования в конечном счете были подчинены одной цели - доказать, что учение Коперника отнюдь не математическое построение, а реальное строение окружающего мира

Коперник, Бруно и их современники могли увидеть на небе только то, что доступно невооруженному глазу.

Изобретение первой зрительной трубы приписывается голландцу Иоанну Липперсгею, но первым, кто направил ее на небо, был великий итальянский ученый Галилео Галилей.

Первая труба, собранная Галилеем состояла из одной двояковыпуклой линзы большего размера (объектива) и двояковогнутой линзы меньшего размера (окуляра) и потому не позволяла проектировать изображение ярких светил, например, Солнца на внешний экран. Трубка давала трехкратное увеличение. Сейчас такая конструкция называется театральным биноклем. В нее можно было только смотреть непосредственно глазом. Галилей наблюдал в свой телескоп даже Солнце, правда, когда оно просвечивало сквозь туман и его яркость была значительно ослаблена, но все же ученый настолько повредил себе глаза, что к концу жизни полностью ослеп.

Однако Галилей не остановился на «театральном бинокле», а продолжил эксперименты с линзами и создал несколько инструментов с увеличением от 20 до 33 раз. Именно с их помощью он совершил свои замечательные открытия

21 августа 1609 года Галилео Галилей продемонстрировал 60 см прибор на колокольне на площади в Венеции. В то время морской и торговой столици.

Спустя три дня он показал его городскому правителю Дож. Дож понял насколько полезным может оказаться прибор для его флота. Он щедро наградил Галилея, сделав его пожизненным профессором и утроив жалование.

Как все учёные люди того времени, Галилей занимался и астрономией. Правда, бесконечные скрупулёзные уточнения звёздных координат его не вдохновляли. Однажды ему пришла в голову мысль направить трубу на небо. Прежде всего - на луну.

Со времён Аристотеля принято было считать, что наш спутник должен иметь гладкую и ровную поверхность, как и остальные планеты. Ведь небесные тела - суть тела идеальные. То, что он увидел, превзошло все ожидания. “Луна подобна Земле, на ней есть моря и горы, горные хребты и ущелья” - записывает Галилей в журнал наблюдений, Это разрушило вековое представление об идеальной природе небесных тел.

Галилей обнаружил на Луне светлые и темные пятна. Некоторые из них он совершенно правильно отождествил с горами, другие -- с долинами, он рассмотрел даже две горные цепи, в общем похожие на земные, назвав их Альпами и Апеннинами. Больше того, им был дан очень остроумный к вместе с тем простой способ определения высот лунных гор по длине отбрасываемых ими теней. Этим способом высоту наиболее высоких гор он оценил в семь километров (что довольно близко к истине).

Телескоп Галилея впервые разложил на звёзды некоторые туманные пятна на небе. Направив телескоп на знакомые созвездия, Галилей обнаружил в них ещё множество звёзд, слишком слабых для того, чтобы их можно было разглядеть невооружённым глазом. Например, в Плеядах он насчитал 36 звезд, тогда как простому глазу доступно только 6, а те звезды, которые древние астрономы назвали «туманными», оказались скоплениями колоссального количества тесно скученных слабых звезд. При этом Галилей обратил внимание на различие планет и неподвижных звезд при наблюдении их в телескоп; именно планеты выглядят вполне отчетливо дисками, «как бы малыми лунами», а звезды -- блестящими точками, искрящимися подобно маленькому солнцу. Отсюда он сразу сделал весьма важный вывод, что планеты гораздо ближе к нам, нежели звезды, и что, подобно Луне, они светят отраженным светом, полученным от Солнца, а звезды, подобно Солнцу, обладают самостоятельным светом. Впервые была постигнута колоссальная удалённость звезд. Так подтверждалась смелая мысль Бруно о том, что звезд - солнц - бесконечное множество, а значит, просторы Вселенной безграничны и неисчерпаемы.

7 января 1610 г. Галилей приступил к регулярным телескопическим обследованиям неба и, таким образом, положил начало новой, телескопической астрономии. В этот же достопамятный для истории науки вечер Галилей положил начало открытию, которое явилось одним из наиболее важных наглядных доказательств учения Коперника. Направив телескоп на Юпитер, он заметил рядом с планетой четыре слабенькие звёздочки, расположенные в одну линию с ней. На следующую ночь положение звёздочек изменилось, и Галилей понял, что перед ним спутники далёкой планеты. Из ночи в ночь наблюдал он положение новых небесных тел, и когда периоды их обращений стали ему ясны, опубликовал результаты наблюдений. Галилей открыл четыре спутника Юпитера (их называют галилеевскими). Это открытие было значительным не только само по себе. Оно говорило о том, что Земля не единственный центр движения во Вселенной. Ещё раз подтвердилось, что Аристотель и Птолемей ошибались, а Коперник был прав. Спутники Юпитера стали настоящей сенсацией среди сторонников нового учения и вызвали переполох в стране приверженцев Аристотеля.

В сентябре 1610 г. Галилей открыл, что Венера изменяет свою видимую форму наподобие Луны, т. е. что она имеет различные фазы -- от узкого серпа до полного диска.

Открытие фаз Венеры явилось результатом не неожиданного наблюдения, а научного предвидения, основанного на учении Коперника. В самом деле, для Коперника было вполне ясно, что если планеты Венера и Меркурий действительно обращаются вокруг Солнца и являются темными телами, подобными Луне и Земле, то они должны обнаруживать такое же изменение фаз, как и Луна. То обстоятельство, что эти фазы не наблюдались, рассматривалось противниками Коперника не как следствие слабости нашего зрения, а как доказательство того, что планеты не являются небесными «землями», что они не обращаются вокруг Солнца и имеют свой собственный свет. Но Галилей был убежден в правильности учения Коперника; поэтому он направил свой телескоп на Венеру с целью проследить за изменением ее фаз. Наблюдения его показали, что Венера в телескоп совершенно ясно видна в различных фазах.

Открытие фаз Венеры было решительным ударом по взглядам противников Коперника, так как разбило одно из важнейших возражений против новой системы мира.

Сначала он описывал результаты наблюдений в письмах, которые рассылал знакомым. Но в марте 1610 года выходит сочинение Галилея “Звёздный вестник”. Автор сообщил читателям столь удивительные сведения, что они вызвали настоящую бурю в учёном мире. Послушать его лекции приезжали даже из других городов. Иногда его выступления собирали такую массу народа, что желающие не вмещались в самой большой аудитории университета. И тогда Галилей читал под открытым небом. Книга имела сенсационный успех по всей Европе, даже коронованные особы заказывали себе телескопы.

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[21]. 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[22]. 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 1610 году он покидает спокойную Венецию, где он был недоступен для инквизиции, и перебирается во Флоренцию и начинается его ожесточенная полемика со схоластиками и церковниками, отстаивавшими аристотелевско-птолемеевскую картину мира.

В 1611 году Галилей, решил отправиться в Рим, надеясь убедить Папу, что коперниканство вполне совместимо с католицизмом. Кардиналы создали целую комиссию для выяснения вопроса, не грешно ли смотреть на небо в трубу, но пришли к выводу, что это позволительно.

Осмелев, Галилей заявил, что Священное Писание относится только к спасению души и в научных вопросах не авторитетно.

В 1613 году Галилей выпустил книгу «Письма о солнечных пятнах». На Солнце Галилей обнаружил пятна и по их перемещению заключил, что Солнце вращается вокруг своей оси. Пятна на Солнце, считавшемся эмблемой «небесной чистоты», тоже отвергали идею о будто бы принципиальном различии между Землей и небом.

Передовая наука, подтвердившая правоту Коперника, была страшна для церкви. Злоба римских церковников обрушилась на всех последователей. Специальным указом книга Коперника была изъята, а пропаганда его учения запрещена. Но Галилей не только не подчинился этому запрещению, а, наоборот, продолжал разрабатывать учение Коперника.

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. В 1632 году книга "Диалог о двух главнейших системах мира, Птолемеевой и Коперниковой" увидела свет. В этой книге, которую с огромными трудностями ему удалось издать, он, обобщая свои открытия, убедительно показывал безусловную правильность учения Коперника и полную несостоятельность системы Птолемея.

Прежде всего, Галилей на основании своих работ старался доказать, что, вопреки Аристотелю и Птоломею, между Землей и небесными телами нет столь существенных и коренных различий. В дальнейшем Галилей дает не только астрономические, но и механические доводы в доказательство правильности системы Коперника и в связи с этим обстоятельно разбирает и опровергает те возражения, которые могут быть выдвинуты представителями старой школы.

Касаясь вопроса о суточном движении небосвода необходимо считать Землю движущимся телом. Так как трудно согласиться с тем, что вся Вселенная совершает суточный оборот вокруг Земли (особенно учитывая колоссальные расстояния до звёзд); более естественно объяснить наблюдаемую картину вращением одной Земли. Синхронное участие планет в суточном вращении нарушало бы также наблюдаемую закономерность, согласно которой, чем дальше планета от Солнца, тем медленнее она движется.

Галилей сравнивает противника суточного вращения Земли с человеком, который, «став на купол для обозрения окрестностей, требует, чтобы вокруг него вращали всю страну, дабы не трудиться ему поворачивать голову».

Галилей опроверг ссылку на то, что если Земля вращается, то благодаря центробежной силе она должна сбрасывать со своей поверхности все предметы. Он показал, что, ввиду сравнительно небольшой скорости вращения Земли, центробежная сила даже на экваторе (где она является наибольшей) так мала, что она уничтожается силой тяжести.

Что же касается годового обращения Земли вокруг Солнца, то Галилей привел ряд соображений, показывающих, что оно необходимо подсказывается всей совокупностью астрономических фактов. доказательство этого Галилей видел в том факте, что «планеты то приближаются к Земле, то удаляются от нее».

«Но если пути планет имеют центром Солнце, -- говорит Галилей, -- то настолько же основательнее приписать покой Солнцу, а не Земле, насколько правильнее приписать неподвижность центру вращающихся сфер, чем всякому иному месту. К тому же Земле, помещенной между Венерой, обращающейся в 9 месяцев, и Марсом, совершающим оборот в 2 года, очень подходяще иметь период обращения в один год, предоставив покой Солнцу. Если же так необходимо, чтобы Земля имела и суточное вращение, ибо если бы Солнце было в покое, Земля же имела бы только годичное движение около него, то наш год состоял бы только из одного дня и одной ночи -- по шести месяцев тот и другая. Так прекрасно облегчается вселенная от безмерно быстрого 24-часового движения; звездам же, которые суть такие же солнца, и самому Солнцу предоставляется покой».

Подчеркивая большую простоту коперникова объяснения суточного вращения небесной сферы и планетных движений, Галилей особое внимание обратил на то обстоятельство, что учение о годовом движении Земли прекрасно объясняет запутанные петли в движении планет.

Вместе с тем в книге, Галилей сделал серьёзную ошибку, полагая, что явление приливов доказывает вращение Земли вокруг оси.

Выход книги вызвал острую реакцию церкви. Уже через несколько месяцев книга была запрещена и изъята из продажи, а Галилея вызвали в Рим к суду инквизиции. В расправе над великим ученым "святые отцы" церкви видели единственный путь для спасения своего авторитета, разрушаемого успехами науки.

В 1635 г. под страхом пыток престарелый ученый был вынужден официально отречься от своих взглядов и «раскаяться» в том, что он распространял учение Коперника.

Осудив Галилея, инквизиция сделала все, чтобы отравить и последние годы его жизни. Он жил под домашним арестом, а постигшая его слепота не давала ему возможности продолжать заниматься наукой. В 1642 г. Галилей умер.

В истории науки он остался великим учёным, а суд над Галилеем, даже по выражению приверженцев католической религии, “был самой роковой ошибкой, которую когда-либо допускали церковные власти относительно науки”. В ноябре 1979 года Римский Папа Иоанн Павел II официально признал, что инквизиция в 1633 году совершила ошибку, силой вынудив учёного отречься от теории Коперника.

Астрономические открытия Галилея стали наглядным доказательством истинности гелиоцентрической теории Коперника, подтвердили идею Бруно о физической однородности Земли и неба. Открытие же звездного состава Млечного Пути явилось косвенным доказательством бесчисленности миров во Вселенной.

Библиографический список

1. И.С. Дмитриев «Упрямый Галилей»

2. «ЗВЕЗДНЫЙ ВЕСТНИК» (1610) / Перевод и примечания И.Н. Веселовского, Галилео Галилей, Избранные труды в двух томах, Том 1. Изд-во Наука, 1964

3. Г.А.Гурев «СИСТЕМЫ МИРА от древнейших времён до наших дней» 1950

4. https://ru.wikipedia.org/wiki/Галилей,_Галилео

5. http://unnatural.ru/galileo-galilei ДВИЖЕНИЕ ПЛАНЕТ. СТРОЕНИЕ ПЛАНЕТНОЙ СИСТЕМЫ. Часть VI: Галилео Галилей

6. http://schools.keldysh.ru/sch1216/students/telescop/galilei.html

7. http://www.astronet.ru/db/msg/1237382 «Телескоп Галилея» В. Г. Сурдин, Н. Л. Васильева

Размещено на Allbest.ru