Galileo Galilei - biografie. Galileo Galilei - biografie van het leven en zijn ontdekkingen, de belangrijkste werken van Galileo Galilei
Om uitgebreid te praten over alles waarmee de Italiaanse wetenschapper Galileo Galilei de wetenschap heeft verrijkt. Hij bewees zichzelf in de wiskunde, en in de astronomie, en in de mechanica, en, en in.
Astronomie
De belangrijkste verdienste van G. Galileo voor de astronomie ligt niet eens in zijn ontdekkingen, maar in het feit dat hij deze wetenschap een werkinstrument heeft gegeven: de telescoop. Sommige historici (in het bijzonder N. Budur) noemen G. Galileo een plagiaat die zich de uitvinding van de Nederlander I. Lippershney heeft toegeëigend. De beschuldiging is oneerlijk: G. Galileo kende de Nederlandse 'magische trompet' alleen van de Venetiaanse gezant, die geen verslag uitbracht over het ontwerp van het apparaat.
G. Galileo raadde zelf de structuur van de pijp en ontwierp deze. Bovendien zorgde de telescoop van I. Lippershney voor een drievoudige vergroting; dit was niet genoeg voor astronomische waarnemingen. G. Galileo wist een stijging van 34,6 keer te realiseren. Met zo'n telescoop was het mogelijk hemellichamen waar te nemen.
Met behulp van zijn uitvinding zag de astronoom de zon en vermoedde hij uit hun beweging dat de zon ronddraaide. Hij observeerde de fasen van Venus, zag de bergen op de maan en hun schaduwen, op basis waarvan hij de hoogte van de bergen berekende.
De telescoop van G. Galileo maakte het mogelijk om de vier grootste satellieten van Jupiter te zien. G. Galileo noemde ze Medici-sterren ter ere van zijn beschermheer Ferdinand de Medici, hertog van Toscane. Vervolgens kregen ze andere namen: Callisto, Ganymedes, Io en Europa. De betekenis van deze ontdekking voor het tijdperk van G. Galileo kan moeilijk worden overschat. Er was een strijd tussen aanhangers van geocentrisme en heliocentrisme. De ontdekking van hemellichamen die niet om de aarde draaiden, maar om een ander object, was een serieus argument ten gunste van de theorie van N. Copernicus.
Andere wetenschappen
Natuurkunde in de moderne zin begint met de werken van G. Galileo. Hij is de grondlegger van de wetenschappelijke methode, die experiment en rationeel begrip combineert.
Zo bestudeerde hij bijvoorbeeld de vrije val van lichamen. De onderzoeker ontdekte dat het lichaamsgewicht de vrije val niet beïnvloedde. Samen met de wetten van de vrije val ontdekte hij de beweging van een lichaam op een hellend vlak, traagheid, een constante periode van oscillatie en de toevoeging van bewegingen. Veel van de ideeën van G. Galileo werden vervolgens ontwikkeld door I. Newton.
Op het gebied van de wiskunde heeft de wetenschapper een belangrijke bijdrage geleverd aan de ontwikkeling van de waarschijnlijkheidstheorie, en heeft hij ook de basis gelegd voor de verzamelingenleer, door de ‘paradox van Galileo’ te formuleren: er zijn evenveel natuurlijke getallen als hun kwadraten, hoewel de meeste getallen geen vierkanten.
Uitvindingen
De telescoop is niet het enige apparaat ontworpen door G. Galileo.
Deze wetenschapper creëerde de eerste thermometer, zij het zonder schaal, en ook met hydrostatische balansen. Het proportionele kompas, uitgevonden door G. Galileo, wordt nog steeds gebruikt bij het tekenen. G. Galileo ontwierp ook een microscoop. Het leverde geen hoge vergroting op, maar was wel geschikt voor het bestuderen van insecten.
De invloed die de ontdekkingen van G. Galileo uitoefenden op de verdere ontwikkeling van de wetenschap was werkelijk noodlottig. En A. Einstein had gelijk toen hij G. Galileo ‘de vader van de moderne wetenschap’ noemde.
1. De eerste persoon die een ‘spotting scope’ de lucht in richtte, er een telescoop van maakte en nieuwe wetenschappelijke gegevens verkreeg, was Galileo Galilei. Hij vond zijn telescoop uit in 1609. Met zijn hulp ontdekte hij bergen op de maan en stelde vervolgens 's werelds eerste kaart van het maanoppervlak samen. Met behulp van zijn uitvinding ontdekte hij ook de vier satellieten van Jupiter, ontdekte hij dat de Melkweg uit vele sterren bestaat, ontdekte hij de zonnevlek en zijn rotatie, de fasen van Venus. Deze astronomische ontdekkingen brachten Galileo en zijn telescoop zo'n grote populariteit dat hij zelfs telescopen begon te produceren.
2. In 1586 ontwierp Galileo speciale hydrostatische balansen om de dichtheid van lichamen te bepalen. De wetenschapper beschreef hun ontwerp in de verhandeling “La bilancetta”
3. Het is algemeen aanvaard dat Galileo Galilei de thermometer heeft uitgevonden. Dit gebeurde in 1592. Het ontwerp van de thermoscoop, zoals de thermometer toen heette, was primitief: een dunne glazen buis werd aan een glazen bol met een kleine diameter gesoldeerd en in een vloeistof geplaatst. De lucht in de glazen bol werd verwarmd door middel van een brander of door er simpelweg met de handpalmen over te wrijven, waardoor deze de vloeistof in de glazen buis begon te verplaatsen, waardoor de mate van temperatuurstijging zichtbaar werd: hoe hoger de lucht de temperatuur in de glazen bol werd, hoe lager het waterniveau in de buis daalde. Een belangrijke rol speelde de verhouding tussen het volume van de bal en de diameter van de buis: door een dunnere buis te maken was het mogelijk om kleine temperatuurveranderingen in de bal te volgen. Vervolgens werd het ontwerp van Galileo's thermoscoop gewijzigd door een van zijn studenten, Fernando Medici.
4. Galileo Galilei wordt ook beschouwd als een van de kanshebbers voor de uitvinding van de microscoop. In 1609 ontwikkelde hij de "occhiolino" - "klein oog", of samengestelde microscoop met een convexe en concave lens. Galileo presenteerde zijn microscoop aan het publiek in de Accademia dei Lincei. Met zijn hulp bestudeerde Galileo insecten.
5. In 1606 publiceerde Galileo Galilei een wetenschappelijk artikel waarin hij het idee en de tekeningen schetste van het proportionele kompas dat hij had uitgevonden. Een proportioneel kompas is een eenvoudig, ingenieus hulpmiddel waarmee u de schaal van de afmetingen die u neemt kunt wijzigen. Dit wordt bereikt doordat de rotatie-as van de poten van het kompas ten opzichte van elkaar beweegbaar is (ingesteld volgens de gewenste schaalverandering en vast), en het meten van de maat en de toepassing ervan op een gewijzigde schaal worden uitgevoerd door de tegenovergestelde uiteinden van de poten van het kompas. Als de rotatie-as van de benen van het kompas precies in de middelste positie staat, dat wil zeggen dat de lengte van alle vier de delen van de benen van het kompas hetzelfde is, zal er geen schaalverandering optreden. Als je bijvoorbeeld het rotatiecentrum zo verplaatst dat twee delen van de poten van het kompas drie keer langer zijn dan de andere twee, dan is de schaalverhouding 1:3.
Stuur uw goede werk naar de kennisbank is eenvoudig. Gebruik onderstaand formulier
Studenten, promovendi en jonge wetenschappers die de kennisbasis gebruiken in hun studie en werk zullen je zeer dankbaar zijn.
Geplaatst op http://www.allbest.ru/
1. Leven van Galileo Galilei
Galileo werd in 1564 geboren in de Italiaanse stad Pisa, in de familie van een goed geboren maar verarmde edelman, Vincenzo Galilei, een vooraanstaand muziektheoreticus en luitspeler. De volledige naam van Galileo Galilei is Galileo di Vincenzo Bonaiuti de Galilei.
Er is weinig bekend over de kindertijd van Galileo. Al op jonge leeftijd voelde de jongen zich aangetrokken tot kunst; Zijn hele leven droeg hij een liefde voor muziek en tekenen met zich mee, die hij tot in de perfectie beheerste. In zijn volwassen jaren raadpleegden de beste kunstenaars van Florence - Cigoli, Bronzino en anderen - hem over kwesties als perspectief en compositie; Cigoli beweerde zelfs dat hij zijn roem aan Galileo te danken had. Uit de geschriften van Galileo kan men ook concluderen dat hij over een opmerkelijk literair talent beschikte.
Galileo ontving zijn basisonderwijs in het nabijgelegen Vallombrosa-klooster. De jongen hield van studeren en werd een van de beste studenten van de klas. Hij overwoog de mogelijkheid om priester te worden, maar zijn vader was daartegen.
In 1581 ging de 17-jarige Galileo, op aandringen van zijn vader, naar de Universiteit van Pisa om medicijnen te studeren. Op de universiteit volgde Galileo ook lezingen over meetkunde (voorheen was hij volkomen onbekend met wiskunde) en raakte zo meegesleept door deze wetenschap dat zijn vader begon te vrezen dat dit de studie van de geneeskunde zou belemmeren .org/wiki/% D0% 93% D0% B0% D0% BB % D0% B8% D0% BB % D0% B5% D0% B9 - cite_note-P1-2
Galileo bleef minder dan drie jaar student, gedurende welke tijd hij erin slaagde zich grondig vertrouwd te maken met de werken van oude filosofen en wiskundigen en onder leraren een reputatie verwierf als een onverzettelijke debater. Zelfs toen achtte hij zichzelf gerechtigd om zijn eigen mening te hebben over alle wetenschappelijke kwesties, ongeacht de traditionele autoriteiten. Gedurende deze jaren maakte hij kennis met de theorie van Copernicus. Astronomische problemen werden vervolgens actief besproken, vooral in verband met de kalenderhervorming die zojuist was doorgevoerd. Vanwege de verslechterende financiële situatie van zijn vader in 1585 keerde Galileo terug naar Florence.
In 1589 keerde Galileo terug naar de Universiteit van Pisa, nu als hoogleraar wiskunde. Daar begon hij onafhankelijk onderzoek te doen in de mechanica en wiskunde. In 1590 schreef Galileo zijn verhandeling Over beweging.
In 1592 kreeg Galileo een baan aan de prestigieuze en rijke Universiteit van Padua (Venetiaanse Republiek), waar hij astronomie, mechanica en wiskunde doceerde. De jaren van zijn verblijf in Padua waren de meest vruchtbare periode van Galileo's wetenschappelijke activiteit. Hij werd al snel de beroemdste professor in deze stad. Gedurende deze jaren schreef hij een verhandeling genaamd Mechanica, die enige belangstelling wekte en opnieuw werd gepubliceerd in een Franse vertaling.
De reden voor een nieuwe fase in het wetenschappelijk onderzoek van Galileo was de verschijning in 1604 van een nieuwe ster, die nu de supernova van Kepler wordt genoemd. Dit wekt de algemene belangstelling voor astronomie en Galileo geeft een reeks privélezingen. Nadat hij hoorde over de uitvinding van de telescoop in Nederland, bouwde Galileo in 1609 de eerste telescoop met zijn eigen handen en richtte deze op de lucht. Galileo beschreef zijn eerste ontdekkingen met een telescoop in zijn werk ‘The Starry Messenger’, gepubliceerd in Florence in 1610. Het boek was een sensationeel succes in heel Europa, zelfs gekroonde hoofden haastten zich om een telescoop te bestellen. Universele erkenning van Galileo Galilei komt eraan.
In 1610 verhuisde Galileo naar Florence. Gedurende deze periode werkte hij aan het hof van hertog Cosimo II de' Medici, waar hij lesgaf aan de zonen van de Toscaanse hertog. Formeel is hij ook ingeschreven als hoogleraar aan de Universiteit van Pisa, maar hij wordt ontheven van de vervelende plicht om les te geven.
Galileo zet zijn wetenschappelijk onderzoek voort. De wetenschapper presenteerde zijn prestaties vaak in een eigenwijze polemische stijl, wat hem veel nieuwe vijanden opleverde (met name onder de jezuïeten).
De groeiende invloed van Galileo, de onafhankelijkheid van zijn denken en zijn scherpe oppositie tegen de leringen van Aristoteles droegen bij aan de vorming van een agressieve kring van zijn tegenstanders, bestaande uit peripatetische professoren en enkele kerkleiders. De slechte wensen van Galileo waren vooral verontwaardigd over zijn propaganda voor het heliocentrische systeem van de wereld, omdat naar hun mening de rotatie van de aarde in tegenspraak was met de teksten van de Psalmen.
In 1613 publiceerde Galileo het boek Letters on Sunspots, waarin hij zich openlijk uitsprak ten gunste van het Copernicaanse systeem. Op 25 februari 1615 begon de Romeinse inquisitie haar eerste zaak tegen Galileo op beschuldiging van ketterij. Ze legt uit dat de kerk geen bezwaar heeft tegen de interpretatie van het copernicanisme als een handig wiskundig instrument, maar dat het accepteren ervan als realiteit zou betekenen dat ze zou toegeven dat de eerdere, traditionele interpretatie van de bijbeltekst onjuist was. En dit zal op zijn beurt het gezag van de kerk ondermijnen. Op 5 maart 1616 definieert Rome officieel heliocentrisme als een gevaarlijke ketterij. Het boek van Copernicus werd opgenomen in de Index van Verboden Boeken "tot de correctie ervan".
Begin 1632 werd het boek 'Dialoog over de twee belangrijkste systemen van de wereld - Ptolemeïsch en Copernicaans' gepubliceerd. Het boek is geschreven in de vorm van een dialoog tussen drie liefhebbers van de wetenschap: de Copernicaanse Salviati, de neutrale Sagredo en Simplicio, een aanhanger van Aristoteles en Ptolemaeus. Hoewel het boek niet de conclusies van de auteur bevat, spreekt de kracht van de argumenten ten gunste van het Copernicaanse systeem voor zich. Het is ook belangrijk dat het boek niet in geleerd Latijn is geschreven, maar in het Italiaans. Galileo hoopte dat de paus net zo mild zou zijn in zijn truc, maar hij had zich misrekend. Als klap op de vuurpijl stuurt hij zelf roekeloos dertig exemplaren van zijn boek naar invloedrijke geestelijken in Rome. Vervolgens werd Galileo veroordeeld tot gevangenisstraf voor een door de paus te bepalen periode. Hij werd niet tot ketter verklaard, maar “sterk verdacht van ketterij”; Ook deze formulering was een ernstige beschuldiging, maar redde hem wel van de brand. De paus hield Galileo niet lang in de gevangenis. Hij mocht naar huis en vestigde zich in Arcetri. Galileo bracht de rest van zijn leven door onder huisarrest en onder voortdurend toezicht van de inquisitie.
2. Wetenschappelijke prestaties
2.1 Mechanica
De natuurkunde en mechanica werden in die jaren bestudeerd aan de hand van de werken van Aristoteles, die metafysische discussies bevatten over de ‘primaire oorzaken’ van natuurlijke processen. In het bijzonder betoogde Aristoteles:
· De valsnelheid is evenredig met het gewicht van het lichaam.
· Beweging vindt plaats terwijl de “motiverende reden” (kracht) van kracht is, en bij gebrek aan kracht stopt deze.
Terwijl hij aan de Universiteit van Padua studeerde, bestudeerde Galileo de traagheid en de vrije val van lichamen. In het bijzonder merkte hij op dat de versnelling van de zwaartekracht niet afhankelijk is van het gewicht van het lichaam, waarmee hij de eerste bewering van Aristoteles weerlegde.
In zijn boeken formuleerde Galileo de juiste valwetten: de snelheid neemt toe in verhouding tot de tijd, en het pad neemt toe in verhouding tot het kwadraat van de tijd. In overeenstemming met zijn wetenschappelijke methode verstrekte hij onmiddellijk experimentele gegevens die de wetten die hij ontdekte bevestigden. Bovendien hield Galileo ook rekening met een algemeen probleem: het bestuderen van het gedrag van een vallend lichaam met een horizontale beginsnelheid die niet gelijk is aan nul. Hij nam zeer terecht aan dat de vlucht van een dergelijk lichaam een superpositie (superpositie) zou zijn van twee ‘eenvoudige bewegingen’: een uniforme horizontale beweging door traagheid en een uniform versnelde verticale val. Galileo bewees dat het aangegeven lichaam, evenals elk lichaam dat schuin ten opzichte van de horizon wordt geworpen, in een parabool vliegt. In de geschiedenis van de wetenschap is dit het eerste opgeloste probleem van de dynamiek. Aan het einde van het onderzoek bewees Galileo dat het maximale vliegbereik van een geworpen lichaam wordt bereikt bij een werphoek van 45° (voorheen werd deze aanname gedaan door Tartaglia, die deze echter niet strikt kon onderbouwen). Op basis van zijn model stelde Galileo (nog steeds in Venetië) de eerste artillerietafels samen.
Galileo weerlegde ook de tweede wet van Aristoteles en formuleerde de eerste wet van de mechanica (de wet van de traagheid): bij afwezigheid van externe krachten is het lichaam in rust of beweegt het gelijkmatig. Wat wij traagheid noemen, noemde Galileo poëtisch ‘onverwoestbaar ingeprente beweging’. Het is waar dat hij vrije beweging niet alleen in een rechte lijn toestond, maar ook in een cirkel.
Galileo is een van de grondleggers van het relativiteitsbeginsel in de klassieke mechanica, dat later ook naar hem werd vernoemd. In zijn ‘Dialoog over de twee systemen van de wereld’ formuleerde Galileo het relativiteitsprincipe als volgt: ‘Voor objecten die door uniforme beweging worden vastgelegd, lijkt dit laatste niet te bestaan en manifesteert het zijn effect alleen op dingen die niet deelnemen aan de beweging. Het."
Deze ontdekkingen van Galileo stelden hem onder meer in staat veel van de argumenten van tegenstanders van het heliocentrische systeem van de wereld te weerleggen, die beweerden dat de rotatie van de aarde merkbare invloed zou hebben op de verschijnselen die zich op het oppervlak voordoen. Volgens geocentristen zou het oppervlak van de roterende aarde tijdens de val van een lichaam bijvoorbeeld onder dit lichaam vandaan bewegen en tientallen of zelfs honderden meters verschuiven. Galileo voorspelde vol vertrouwen: “Elk experiment dat meer tegen dan vóór de rotatie van de aarde zou moeten uitwijzen, zal geen uitsluitsel geven.”
Galileo publiceerde een onderzoek naar slingertrillingen en stelde dat de periode van oscillaties niet afhankelijk is van hun amplitude (dit geldt ongeveer voor kleine amplitudes). Hij ontdekte ook dat de perioden van de oscillaties van een slinger correleren als de vierkantswortels van de lengte ervan. De resultaten van Galileo trokken de aandacht van Huygens, die de slingerregulatorklok uitvond (1657); vanaf dit moment ontstond de mogelijkheid van nauwkeurige metingen in de experimentele natuurkunde.
Veel van Galileo's argumenten zijn schetsen van natuurwetten die veel later zijn ontdekt. In de Dialoog rapporteert hij bijvoorbeeld dat de verticale snelheid van een bal die over het oppervlak van een complex terrein rolt alleen afhangt van de huidige hoogte, en illustreert dit feit met verschillende gedachte-experimenten; Nu zouden we deze conclusie formuleren als de wet van behoud van energie in een zwaartekrachtveld. Op dezelfde manier verklaart hij de (theoretisch ongedempte) slingerbeweging van een slinger.
In de statica introduceerde Galileo het fundamentele concept van het krachtmoment.
2.2 Astronomie
In 1609 bouwde Galileo zelfstandig zijn eerste telescoop met een bolle lens en een hol oculair. De buis zorgde voor een ongeveer drievoudige vergroting. Al snel slaagde hij erin een telescoop te bouwen die een vergroting van 32 keer gaf. Laten we opmerken dat het Galileo was die de term telescoop in de wetenschap introduceerde (de term zelf werd hem voorgesteld door Federico Cesi, de oprichter van de Accademia dei Lincei). Een aantal telescopische ontdekkingen van Galileo droegen bij tot de oprichting van het heliocentrische systeem van de wereld, dat Galileo actief promootte, en tot de weerlegging van de opvattingen van de geocentristen Aristoteles en Ptolemaeus.
Galileo maakte op 7 januari 1610 de eerste telescopische waarnemingen van hemellichamen. Deze waarnemingen toonden aan dat de maan, net als de aarde, een complexe topografie heeft - bedekt met bergen en kraters. Galileo verklaarde het asgrauwe licht van de maan, dat al sinds de oudheid bekend was, als gevolg van het zonlicht dat door de aarde werd gereflecteerd en op onze natuurlijke satelliet terechtkwam. Dit alles weerlegde de leer van Aristoteles over de tegenstelling tussen ‘aards’ en ‘hemels’: de aarde werd een lichaam van fundamenteel dezelfde aard als de hemellichamen, en dit diende op zijn beurt als een indirect argument ten gunste van het Copernicaanse systeem: als andere planeten bewegen, neem dan natuurlijk aan dat de aarde ook beweegt. Galileo ontdekte ook de libratie van de maan en schatte vrij nauwkeurig de hoogte van de maanbergen. Jupiter ontdekte zijn eigen manen - vier satellieten. Zo weerlegde Galileo een van de argumenten van tegenstanders van het heliocentrisme: de aarde kan niet om de zon draaien, omdat de maan er zelf omheen draait. Jupiter moest tenslotte uiteraard óf om de aarde draaien (zoals in het geocentrische systeem) óf om de zon (zoals in het heliocentrische systeem). Anderhalf jaar aan waarnemingen stelde Galileo in staat de omlooptijd van deze satellieten (1612) te schatten, hoewel een aanvaardbare nauwkeurigheid van de schatting alleen in het tijdperk van Newton werd bereikt. Galileo stelde voor om observaties van de verduisteringen van de satellieten van Jupiter te gebruiken om het belangrijkste probleem van het bepalen van de lengtegraad op zee op te lossen. Zelf was hij niet in staat een implementatie van een dergelijke aanpak te ontwikkelen, hoewel hij er tot het einde van zijn leven aan werkte; Cassini was de eerste die succes boekte (1681), maar vanwege de moeilijkheden bij observaties op zee werd de methode van Galileo voornamelijk gebruikt bij landexpedities, en na de uitvinding van de mariene chronometer (midden 18e eeuw) was het probleem opgelost.
Galileo ontdekte ook zonnevlekken. Het bestaan van vlekken en hun constante variabiliteit weerlegde de stelling van Aristoteles over de perfectie van de hemel. Op basis van de resultaten van hun waarnemingen concludeerde Galileo dat de zon om zijn as draait, schatte hij de periode van deze rotatie en de positie van de zonas in.
Galileo ontdekte dat Venus van fase verandert. Enerzijds bewees dit dat het schijnt met gereflecteerd licht van de zon (waarover in de astronomie van de voorgaande periode geen duidelijkheid bestond). Aan de andere kant kwam de volgorde van faseveranderingen overeen met het heliocentrische systeem: in de theorie van Ptolemaeus was Venus als de ‘lagere’ planeet altijd dichter bij de aarde dan de zon, en was ‘volledige Venus’ onmogelijk.
Galileo merkte ook de vreemde ‘aanhangsels’ van Saturnus op, maar de ontdekking van de ring werd verhinderd door de zwakte van de telescoop en de rotatie van de ring, waardoor deze voor een aardse waarnemer verborgen bleef. Een halve eeuw later werd de ring van Saturnus ontdekt en beschreven door Huygens, die over een 92-voudige telescoop beschikte.
Galileo toonde aan dat de planeten, wanneer ze door een telescoop worden waargenomen, zichtbaar zijn als schijven, waarvan de schijnbare afmetingen in verschillende configuraties in dezelfde verhouding veranderen als volgt uit de Copernicaanse theorie. De diameter van sterren neemt echter niet toe als ze met een telescoop worden waargenomen. Dit weerlegde schattingen van de schijnbare en werkelijke grootte van sterren, die door sommige astronomen werden gebruikt als argument tegen het heliocentrische systeem.
De Melkweg, die met het blote oog op een continue gloed lijkt, viel uiteen in individuele sterren (wat de vermoedens van Democritus bevestigde) en een groot aantal voorheen onbekende sterren werd zichtbaar.
In zijn Dialoog over de twee wereldsystemen legde Galileo gedetailleerd uit (via het personage Salviati) waarom hij de voorkeur gaf aan het Copernicaanse systeem boven het Ptolemeïsche systeem:
· Venus en Mercurius bevinden zich nooit in oppositie, dat wil zeggen aan de kant van de hemel tegenover de zon. Dit betekent dat ze rond de zon draaien en dat hun baan tussen de zon en de aarde loopt.
· Mars heeft opposities. Bovendien identificeerde Galileo geen fasen op Mars die merkbaar verschilden van de volledige verlichting van de zichtbare schijf. Hieruit en uit een analyse van veranderingen in helderheid terwijl Mars beweegt, concludeerde Galileo dat deze planeet ook om de zon draait, maar in dit geval bevindt de aarde zich binnen zijn baan. Hij maakte soortgelijke conclusies voor Jupiter en Saturnus.
Het blijft dus de keuze tussen twee systemen van de wereld: de zon (met planeten) draait om de aarde of de aarde draait om de zon. Het waargenomen patroon van planetaire bewegingen is in beide gevallen hetzelfde, dit wordt gegarandeerd door het relativiteitsprincipe geformuleerd door Galileo zelf. Daarom zijn voor deze keuze aanvullende argumenten nodig, waaronder Galileo die de grotere eenvoud en natuurlijkheid van het Copernicaanse model aanhaalt. Galileo, een fervent voorstander van Copernicus, verwierp echter Keplers systeem van elliptische planeetbanen.
Galileo legde uit waarom de aardas niet draait als de aarde om de zon draait; verklaar dit fenomeen; Copernicus introduceerde een speciale “derde beweging” van de aarde. Galileo toonde experimenteel aan dat de as van een vrij bewegende top zelf zijn richting behoudt (“Brieven aan Ingoli”):
Een soortgelijk fenomeen wordt blijkbaar aangetroffen in elk lichaam dat zich in een vrij hangende toestand bevindt, zoals ik aan velen heb laten zien; en je kunt dit zelf verifiëren door een drijvende houten bal in een vat met water te plaatsen, dat je in je handen neemt, en vervolgens, terwijl je ze uitstrekt, om jezelf heen begint te draaien; je zult zien hoe deze bal om zichzelf heen zal draaien in de richting tegengesteld aan jouw rotatie; het zal zijn volledige rotatie voltooien op hetzelfde moment als jij de jouwe voltooit.
Tegelijkertijd maakte Galileo een ernstige fout door te geloven dat het fenomeen van de getijden de rotatie van de aarde om haar as bewees. Hij geeft echter ook andere serieuze argumenten ten gunste van de dagelijkse rotatie van de aarde:
· Het is moeilijk om het erover eens te zijn dat het hele universum dagelijks een revolutie rond de aarde maakt (vooral gezien de kolossale afstanden tot de sterren); het is natuurlijker om het waargenomen beeld uitsluitend te verklaren door de rotatie van de aarde. De synchrone deelname van planeten aan de dagelijkse rotatie zou ook in strijd zijn met het waargenomen patroon, volgens hetwelk hoe verder een planeet van de zon verwijderd is, hoe langzamer hij beweegt.
· Zelfs de enorme zon blijkt axiale rotatie te hebben.
Galileo beschrijft hier een gedachte-experiment dat de rotatie van de aarde zou kunnen bewijzen: een kanongranaat of een vallend lichaam wijkt tijdens de val enigszins af van de verticaal; uit de door hem gegeven berekening blijkt echter dat deze afwijking verwaarloosbaar is. Hij maakte de juiste observatie dat de rotatie van de aarde de dynamiek van de wind zou moeten beïnvloeden. Al deze effecten werden veel later ontdekt.
2.3 Wiskunde
Zijn onderzoek naar de uitkomsten van het gooien van dobbelstenen behoort tot de waarschijnlijkheidstheorie. Zijn Verhandeling over het dobbelspel, datum onbekend, gepubliceerd in 1718, geeft een vrij volledige analyse van dit probleem.
In 'Gesprekken over twee nieuwe wetenschappen' formuleerde hij de 'Galileo's Paradox': er zijn evenveel natuurlijke getallen als hun kwadraten, ook al zijn de meeste getallen geen kwadraten. Dit leidde tot verder onderzoek naar de aard van oneindige verzamelingen en hun classificatie; Het proces eindigde met de creatie van de verzamelingenleer.
galileo mechanica astronomie relativiteitstheorie
2.4 Andere prestaties
Galileo heeft uitgevonden:
· Hydrostatische balansen voor het bepalen van het soortelijk gewicht van vaste stoffen. Galileo beschreef hun ontwerp in zijn verhandeling La bilancetta (1586).
· De eerste thermometer, nog zonder schaal (1592).
· Proportioneel kompas gebruikt bij het opstellen (1606).
· Microscoop, slechte kwaliteit (1612); Met zijn hulp bestudeerde Galileo insecten.
Galileo bestudeerde ook optica, akoestiek, de theorie van kleur en magnetisme, hydrostatica, sterkte van materialen en problemen van verrijking. Voerde een experiment uit om de lichtsnelheid te meten, die hij als eindig beschouwde (zonder succes). Hij was de eerste die experimenteel de dichtheid van lucht mat, die volgens Aristoteles gelijk was aan 1/10 van de dichtheid van water; Het experiment van Galileo leverde een waarde op van 1/400, veel dichter bij de werkelijke waarde (ongeveer 1/770). Hij formuleerde duidelijk de wet van de onverwoestbaarheid van de materie.
Geplaatst op Allbest.ru
Soortgelijke documenten
De belangrijkste activiteitengebieden van Galileo Galilei zijn zijn ontdekkingen op het gebied van mechanica en astronomie. Galileo als de schepper van de eerste telescoop. Waarnemingen van een wetenschapper door een telescoop van de grote manen van Jupiter. Het verloop van de ziekte van een Italiaanse natuurkundige, monteur en astronoom.
presentatie, toegevoegd op 23-03-2012
Het relativiteitsprincipe van Galileo. Relatie tussen de coördinaten van een willekeurig punt. De regel voor het optellen van snelheden in de klassieke mechanica. Postulaten van de klassieke mechanica van Newton. Beweging van snel geladen deeltjes. Snelheid van lichtvoortplanting in vacuüm.
presentatie, toegevoegd op 28-06-2013
Analyse van fouten en beroemde experimenten waarbij kinematica werd ontdekt. Fundamentele ontdekkingen van Aristoteles. Leringen van Galileo Galilei. Ervaring bij de scheve toren van Pisa. Investeringen van Pierre Varignon in de leer van de kinematica. Wetenschappers die een apart onderdeel van de mechanica hebben geïdentificeerd.
samenvatting, toegevoegd op 23-12-2014
Oneindig en ondeelbaar. Galileo's bespreking van de aard van leegte en de mogelijkheid van de aanwezigheid ervan in lichamen. De gelijkenis van zijn theorie met de ideeën van N. Kuzansky. Galileo's bewegingstheorie. Vertegenwoordiger van de impulsfysica G. Benedetti. Het oude concept van materie veranderen.
samenvatting, toegevoegd op 16-11-2013
G. Galileo's relativiteitsprincipe voor mechanische verschijnselen. Basispostulaten van de relativiteitstheorie van A. Einstein. Principes van relativiteit en onveranderlijkheid van de lichtsnelheid. Transformaties van Lorentz-coördinaten. Basiswet van relativistische dynamiek.
samenvatting, toegevoegd 11/01/2013
Traagheidsreferentiesystemen. Klassiek relativiteitsprincipe en Galileïsche transformatie. Postulaten van Einsteins speciale relativiteitstheorie. Relativistische wet van het veranderen van de lengte van tijdsintervallen. Basiswet van relativistische dynamiek.
samenvatting, toegevoegd op 27-03-2012
Vereisten voor het creëren van de relativiteitstheorie van A. Einstein. Relativiteit van beweging volgens Galileo. Het relativiteitsprincipe en de wetten van Newton. De transformaties van Galileo. Het relativiteitsprincipe in de elektrodynamica. A. Einsteins relativiteitstheorie.
samenvatting, toegevoegd op 29-03-2003
Een blik op de Newtoniaanse en Einsteiniaanse natuurkunde. Tweede wetenschappelijke revolutie. Mechanistisch beeld van de wereld. Een beoordeling van de bijdrage van Galileo Galilei aan de wetenschap vanuit een modern perspectief en zijn evolutie via Newton en tot aan Albert Einstein, d.w.z. naar de moderne natuurkunde.
samenvatting, toegevoegd op 13-09-2010
Galileïsche en Lorentz-transformaties. Oprichting van de speciale relativiteitstheorie. Rechtvaardiging van Einsteins postulaten en elementen van relativistische dynamiek. Het principe van gelijkheid van zwaartekracht- en traagheidsmassa's. Ruimte-tijd van de algemene relativiteitstheorie en het concept van gelijkwaardigheid.
presentatie, toegevoegd op 27-02-2012
De geschiedenis van de opkomst van nieuwe relativistische natuurkunde, waarvan de bepalingen zijn uiteengezet in de werken van A. Einstein. Lorentz-transformaties en hun vergelijking met Galileïsche transformaties. Enkele effecten van de relativiteitstheorie. Basiswet en formules van relativistische dynamiek.
Galileo's vorming en eerste bekendheid
In 1581 (op 17-jarige leeftijd) keerde hij terug naar zijn geboorteplaats Pisa en ging naar de medische faculteit van de universiteit. Daar raakte de jonge Galileo geïnteresseerd in wiskunde, die hij nog niet eerder diepgaand had bestudeerd. Het bleek dat ze hem meer aantrok dan medicijnen. Hij stortte zich halsoverkop in het bestuderen van de werken van Archimedes en Euclides. Copernicus beïnvloedde ook de vorming van zijn wereldbeeld. Mijn vader moest in het reine komen met het veranderen van de medische faculteit naar filosofie. Hoewel Galileo Galilei zich gemakkelijk nieuwe kennis eigen maakte, gaven niet alle leraren de voorkeur aan hem, omdat hij graag zijn standpunt verdedigde, ongeacht persoonlijkheden en autoriteiten . Mogelijk mocht hij daarom zijn studie niet gratis afmaken (zijn vader had geen geld meer). Hoewel er zo'n praktijk bestond: capabele studenten kregen de kans hun studie af te ronden op kosten van de universiteit.
Padua
Na de dood van zijn vader in 1591 moest Galileo voor zijn gezin zorgen. Omdat hij in Pisa weinig betaald kreeg, verhuisde hij in 1592 naar Padua en werd leraar exacte wetenschappen (de Doge van Venetië zorgde voor hem). Galileo was al een gezaghebbende wetenschapper, maar de periode van zijn leven in deze oude stad was het meest actief. Hij schreef wetenschappelijke werken, bedacht en ontwierp instrumenten en deed ontdekkingen in de astronomie. Ook op persoonlijk vlak hebben er veranderingen plaatsgevonden. Hij begon te leven met Marina Gamba, geboren in Venetië, zonder de relatie te formaliseren. Ze kregen drie kinderen (een zoon en 2 dochters).
Florence
In 1610 verhuisde het gezin wegens geldgebrek naar Florence, waar Galileo een goed inkomen werd beloofd aan het hof van de hertog van Toscane, Cosimo II. Hij stond vermeld als universiteitsprofessor in Pisa, maar doceerde in feite wetenschap aan de nakomelingen van de hertog en speelde de rol van gerechtsadviseur.Betrekkingen met de katholieke kerk
De katholieke kerk heeft lange tijd “een wrok tegen hem aangescherpt” vanwege zijn wetenschappelijke opvattingen, omdat hij onbeschaamd de leringen van Aristoteles weerlegde. Nadat hij de telescoop had gemaakt, observeerde de wetenschapper met alle macht de hemellichamen, en elke keer was hij ervan overtuigd dat Copernicus gelijk had. De moderne mens twijfelt er niet aan dat de aarde rond is en dat de planeten om de zon draaien. En toen veroorzaakte de blik op het zonnestelsel door de ogen van Copernicus en Galileo shock onder gewone burgers. Galileo maakte de geestelijkheid enorm boos toen hij de juistheid van het heliocentrische systeem bewees, terwijl veel religieuze postulaten volhielden dat de aarde statisch was en dat de zon eromheen bewoog. De uitvinder had grote autoriteit in de wereld van de wetenschap. Daarom besloot ik dat dit feit en een scherpe geest de paus ervan zouden helpen overtuigen dat dergelijke opvattingen helemaal niet ondermijnend waren. Galileo ging naar Rome, waar hij gunstig werd ontvangen en de telescoop werd getest, maar toen hij begon te hameren op de waarheidsgetrouwheid van het heliocentrische systeem, kwamen de heiligen in opstand. Het land was in die tijd ondergeschikt aan de machtige katholieke kerk, die alles beïnvloedde. Met zijn oproep aan Castelli (volgeling), waar hij bewees dat hij gelijk had wat betreft religie en zijn wereldbeeld, provoceerde Galileo de inquisitie om hem te gaan vervolgen. Er zijn steeds vaker aangiftes gedaan. En ‘Letters on Sunspots’, waarin hij het Copernicaanse systeem verdedigde, gaf aanleiding tot een zaak.
Belangrijk! In 1616 oordeelden de experts van de inquisitie dat heliocentrisme een ketterij is. De wetenschapper zelf is nog niet aangeraakt, maar de leer is verboden.Galileo had sterke beschermheren, maar de executie, die nog niet zo lang geleden plaatsvond, bekoelde zijn enthousiasme. Jarenlang werkte hij aan een werk waarin hij zijn standpunten probeerde te verdedigen zonder zich de toorn van de kerk op de hals te halen. De volgende paus, Urbanus VIII, was zijn oude vriend, en Galileo benaderde hem in de hoop het decreet te herroepen. Papa ontving hem vriendelijk, maar deelde zijn ideeën niet. Toen de wetenschapper in 1632 ‘Dialoog over de twee systemen van de wereld’ publiceerde, pakte de inquisitie het opnieuw op. Het gepubliceerde boek werd al snel in beslag genomen en Galileo kreeg het bevel naar Rome te gaan. Hij voelde zich slecht, maar hij moest gaan, anders zou hij in boeien zijn gesleept. Er waren ondervragingen, onderzoek, mogelijk marteling, gevangenneming. Als gevolg hiervan werd de wetenschapper “sterk verdacht van ketterij” verklaard en voor onbepaalde tijd gevangen gezet. Na enige tijd werd zijn straf omgezet, gezien zijn eerbiedwaardige leeftijd en vriendschap met de paus, aartsbisschop Piccolomini, en mocht hij op het landgoed van de Medici gaan wonen. En daarna werd hij vrijgelaten om zijn leven te leiden in Arcetri, waar zijn dochters in het klooster dienden.De inquisitie hield hem nauwlettend in de gaten en stond hem niet toe gasten te ontvangen of naar de stad te reizen.
De laatste jaren van de wetenschapper
Galileo werd moedeloos na de dood van zijn dochter Virginia, die voor hem zorgde, en zijn gezondheid ging aanzienlijk achteruit. Het begin van depressie en verlies van gezichtsvermogen verlamde de wetenschapper, maar hij was nooit in staat de wetenschap op te geven, hoewel hij deze nastreefde binnen het kader dat door de inquisitie was toegestaan. Zijn laatste opus was ‘Gesprekken en wiskundige bewijzen van twee nieuwe wetenschappen’. Hij verscheen in Nederland, zonder medeweten van de kerk. 01/08/1642 Galileo Galilei stierf op 78-jarige leeftijd. Hij werd zonder enige ophef in Arcetri begraven in opdracht van de pauselijke troon, hoewel volgens het testament de laatste rustplaats van de stoffelijke resten van de wetenschapper een crypte in de basiliek van Santa Croce zou zijn, waar zijn hele familie rustte. Bijna 100 jaar later werd zijn stoffelijk overschot overgebracht naar de basiliek en ernaast begraven.Maar de Pauselijke Troon gaf zijn fout pas in 1992 officieel toe.
Uitvindingen
Als kind was Galileo al gefascineerd door mechanica; hij probeerde erachter te komen hoe objecten waren gestructureerd en hoe ze functioneerden. De wetenschapper construeerde modellen van mechanismen, en deze waren operationeel:- Hydrostatische schalenwerd de eerste uitvinding. Ze waren bedoeld om het zwaartepunt en de dichtheid van vaste stoffen te bepalen en de samenstelling van metaallegeringen te bepalen. In 1586 beschreef Galileo het principe van hun werking en doel in het essay 'Little Balances', waardoor hij beroemd werd in wetenschappelijke kringen. Het was na deze eerste glorie dat de markies Guidobaldo del Monte hem begon te betuttelen.
- Thermometerwordt ook beschouwd als een uitvinding van Galileo (“thermoscoop”, 1592). De thermometer had de vorm van een kleine glazen bol met een gesoldeerde transparante buis, die in vloeistof was ondergedompeld. Toen de lucht in de ballon opwarmde (hetzij door de warmte van je handen, hetzij door een brander), verplaatste de lucht de vloeistof in de buis. Naarmate de temperatuur steeg, daalde het vloeistofniveau. Hoe dunner de buis, hoe nauwkeuriger kleine temperatuurstijgingen konden worden waargenomen. Er wordt aangenomen dat dit apparaat later verder werd ontwikkeld door Fernando de 'Medici (een student).
- Telescoopis een van de beroemdste uitvindingen van Galileo. Hoewel de ‘spotting’-telescoop al eerder was gebruikt, was het de wetenschapper die er hemellichamen mee begon te bestuderen. Hij heeft zijn astronomische ontdekkingen te danken aan de telescoop, maar ook aan de daaropvolgende vervolgingen van de inquisitie. De telescoop was een 3x vergrotingsinstrument (later maakte hij er 32x van) met een bolle lens en een hol oculair. Met zijn hulp onderzocht en beschreef hij de zichtbare kant van de maan, ontdekte hij de satellieten van Jupiter (vier stuks), en ook dat de Melkweg uit individuele sterren bestaat. Hij verzekerde ook dat onze planeet, net als andere, om de zon draait. De wetenschapper ontdekte en beschreef verduistering op het oppervlak van het daglicht, dat hij later in zijn verhandeling schetste. Galileo ontdekte dat en bevindt zich dichter bij de zon dan onze planeet, onderzocht de ringen en. De wetenschapper ontdekte dat de zon en de aarde om hun eigen as draaien, satellieten om hun planeten draaien en planeten om de zon draaien. Waarnemingen van het heelal overtuigden Galileo uiteindelijk van de juistheid van het standpunt van Copernicus.
- Constructie van een microscoop(“klein oog”) wordt ook toegeschreven aan Galileo. Het bestond uit een convexe en een concave lens. Hoewel het apparaat niet meerdere reducties opleverde, onderzocht de wetenschapper met succes insecten. Hij toonde zijn ontdekking in de Accademia Dei Lincei.
- Kompasals een nieuwe uitvinding van een wetenschapper werd in 1606 in wetenschappelijke kringen geïntroduceerd. Beweegbare poten met een rotatiecentrum maakten het mogelijk om de schaal van objecten te veranderen, die begon te worden gebruikt in de architectuur en bij het maken van tekeningen.
Prestaties in de wetenschappen
Galileo Galilei was zo'n briljante wetenschapper dat hij een belangrijke stempel drukte op verschillende takken van de wetenschap.Natuurkunde
Hij was de grondlegger van de experimentele natuurkunde. De betekenis van zijn ontdekkingen kan niet worden overschat. Hij bezit 2 principes van de mechanica:- relativiteitvoor uniforme en rechte beweging;
- standvastigheidversnelling van de zwaartekracht.
Belangrijk! De berekening van de formule voor de oscillatie van een slinger werd later gebruikt om slingerklokken te maken.
Wiskunde
Galileo paste zijn kennis van de wiskunde met succes toe op andere wetenschappen. Daarnaast schetste hij zijn interessante conclusies over de waarschijnlijkheidstheorie in zijn werk ‘Reflections on the Game of Dice’. Ook schetste de wetenschapper in 'Conversations on Two New Sciences' zijn onderzoek en berekeningen over het onderwerp natuurlijke getallen en hun kwadraten.
Filosofie en wereldbeeld
Kortom, zijn belangrijkste ideeën over de visie op de wereld zijn dat deze bestaat ongeacht ons bewustzijn. Materie is constant en het heelal is oneindig. In de wereld om ons heen verdwijnt niets of verschijnt niets uit het niets. Veranderingen in de toestand van natuurlijke objecten of hun componenten vinden eenvoudigweg plaats. Materie, die voortdurend in beweging is, is een complex van atomen die ondeelbaar zijn. En alle bewegingen in de natuur, de ruimte, gehoorzamen aan de wetten van de mechanica. Volgens Galileo is het doel van de wetenschap het vinden van de oorzaken van natuurverschijnselen. Observaties en ervaringen vormen de basis van kennis.Veel van zijn ontdekkingen kwamen alleen aan het licht omdat hij zich baseerde op zijn eigen ervaringen, observaties en experimenten, en niet op dogma's die door erkende autoriteiten waren opgesteld. Galileo beschouwde ware filosofen als degenen die zelf ‘het boek van de natuur bestuderen’ en niet propageerden wat de erkende ‘sterren’ van de wetenschap zeiden.Belangrijk! Ondanks zijn vooruitstrevende wetenschappelijke kennis en ontdekkingen was Galileo een gehoorzame katholiek en aanvaardde hij nog steeds het goddelijke principe in de zaak der dingen. Hij scheidde duidelijk geloof en wetenschap.Zijn gedachten en onderzoek werden gepresenteerd in talrijke essays, verhandelingen, brieven aan collega's, vrienden en opdrachtgevers. Ze benadrukken zijn onbetwiste literaire gave. Hij schreef in het Italiaans, hoewel hij ook het Latijn heel goed kende. De wetenschapper drukte zijn gedachten zo duidelijk en duidelijk uit en kon duidelijk en begrijpelijk schrijven, dat zijn wetenschappelijke werken heel goed als literaire werken kunnen worden beschouwd. Galileo Galilei kan met recht verantwoordelijk worden geacht voor de geboorte van de moderne wetenschap. Hij bleef een toegewijd katholiek, maar verdedigde niettemin zijn standpunt tot aan zijn dood en publiceerde vele werken die door andere wetenschappers uit de daaropvolgende eeuwen als basis werden genomen. Dit gaf een grote impuls aan de ontwikkeling van alle takken van de wetenschap. Galileo Galilei wordt over de hele wereld bewonderd, niet alleen als een van de slimste mannen van zijn tijd, maar ook als een van de dapperste. Ontdek nog meer interessante feiten uit de biografie van Galileo Galilei in de onderstaande video.
Galileo Galilei is de grootste denker van de Renaissance, de grondlegger van de moderne mechanica, natuurkunde en astronomie, een volgeling van ideeën, een voorganger.
De toekomstige wetenschapper werd geboren in Italië, de stad Pisa, op 15 februari 1564. Pater Vincenzo Galilei, die tot een verarmde familie van aristocraten behoorde, speelde luit en schreef verhandelingen over muziektheorie. Vincenzo was lid van de Florentijnse Camerata, waarvan de leden probeerden de oude Griekse tragedie nieuw leven in te blazen. Het resultaat van de activiteiten van muzikanten, dichters en zangers was de creatie van een nieuw operagenre aan het begin van de 16e-17e eeuw.
Moeder Giulia Ammannati leidde het huishouden en voedde vier kinderen op: de oudste Galileo, Virginia, Livia en Michelangelo. De jongste zoon trad in de voetsporen van zijn vader en werd vervolgens beroemd als componist. Toen Galileo 8 jaar oud was, verhuisde het gezin naar de hoofdstad van Toscane, de stad Florence, waar de Medici-dynastie bloeide, bekend om zijn bescherming van kunstenaars, muzikanten, dichters en wetenschappers.
Op jonge leeftijd werd Galileo naar school gestuurd in het benedictijnenklooster van Vallombrosa. De jongen toonde vaardigheden op het gebied van tekenen, het leren van talen en exacte wetenschappen. Van zijn vader erfde Galileo een oor voor muziek en een talent voor compositie, maar de jongeman voelde zich echt alleen tot de wetenschap aangetrokken.
Studies
Op 17-jarige leeftijd ging Galileo naar Pisa om medicijnen te studeren aan de universiteit. De jongeman raakte, naast basisvakken en medische praktijk, geïnteresseerd in het volgen van wiskundelessen. De jongeman ontdekte de wereld van de geometrie en algebraïsche formules, die het wereldbeeld van Galileo beïnvloedden. Gedurende de drie jaar dat de jongeman aan de universiteit studeerde, bestudeerde hij grondig de werken van oude Griekse denkers en wetenschappers, en maakte hij ook kennis met de heliocentrische theorie van Copernicus.
Na zijn driejarige verblijf aan de onderwijsinstelling werd Galileo gedwongen terug te keren naar Florence vanwege het gebrek aan geld van zijn ouders voor verdere studies. Het universiteitsmanagement deed geen concessies aan de getalenteerde jongeman en gaf hem niet de kans om de opleiding af te ronden en een academische graad te behalen. Maar Galileo had al een invloedrijke beschermheer, de markies Guidobaldo del Monte, die Galileo's talenten op het gebied van uitvindingen bewonderde. De aristocraat verzocht de Toscaanse hertog Ferdinand I de' Medici om zijn afdeling en verzekerde zich van een salaris voor de jongeman aan het hof van de heerser.
Universitair werk
De markies del Monte hielp de getalenteerde wetenschapper een baan als docent te krijgen aan de Universiteit van Bologna. Naast lezingen voert Galileo vruchtbare wetenschappelijke activiteiten uit. De wetenschapper bestudeert vraagstukken op het gebied van mechanica en wiskunde. In 1689 keerde de denker voor drie jaar terug naar de Universiteit van Pisa, maar nu als leraar wiskunde. In 1692 verhuisde hij voor 18 jaar naar de Venetiaanse Republiek, de stad Padua.
Galileo combineert onderwijswerk aan een plaatselijke universiteit met wetenschappelijke experimenten en publiceert de boeken “On Motion”, “Mechanics”, waarin hij de ideeën weerlegt. In dezelfde jaren vond een van de belangrijke gebeurtenissen plaats: de wetenschapper vindt een telescoop uit, die het mogelijk maakte het leven van hemellichamen te observeren. De astronoom beschreef de ontdekkingen van Galileo met behulp van een nieuw instrument in zijn verhandeling “The Starry Messenger”.
Toen hij in 1610 terugkeerde naar Florence, onder de hoede van de Toscaanse hertog Cosimo de' Medici II, publiceerde Galileo het werk Letters on Sunspots, dat kritisch werd ontvangen door de katholieke kerk. Aan het begin van de 17e eeuw was de inquisitie op grote schaal actief. En de volgelingen van Copernicus stonden in het bijzonder in aanzien bij de fanatiekelingen van het christelijk geloof.
In 1600 werd hij al op de brandstapel geëxecuteerd, terwijl hij nooit afstand deed van zijn eigen opvattingen. Daarom beschouwden katholieken de werken van Galileo Galilei als provocerend. De wetenschapper beschouwde zichzelf als een voorbeeldig katholiek en zag geen tegenstrijdigheid tussen zijn werken en het christocentrische wereldbeeld. De astronoom en wiskundige beschouwden de Bijbel als een boek dat de redding van de ziel promoot, en helemaal niet als een wetenschappelijke educatieve verhandeling.
In 1611 ging Galileo naar Rome om de telescoop aan paus Paulus V te demonstreren. De wetenschapper voerde de presentatie van het apparaat zo correct mogelijk uit en kreeg zelfs de goedkeuring van de astronomen van de hoofdstad. Maar het verzoek van de wetenschapper om een definitieve beslissing te nemen over de kwestie van het heliocentrische systeem van de wereld besliste in de ogen van de katholieke kerk over zijn lot. De roomsen verklaarden Galileo tot een ketter en het proces van aanklacht begon in 1615. Het concept van heliocentrisme werd in 1616 officieel door de Romeinse Commissie vals verklaard.
Filosofie
Het belangrijkste postulaat van Galileo's wereldbeeld is de erkenning van de objectiviteit van de wereld, ongeacht de menselijke subjectieve perceptie. Het universum is eeuwig en oneindig, geïnitieerd door een goddelijke eerste impuls. Niets in de ruimte verdwijnt spoorloos, er vindt alleen een verandering in de vorm van de materie plaats. De materiële wereld is gebaseerd op de mechanische beweging van deeltjes, door deze te bestuderen kan men de wetten van het universum begrijpen. Daarom moet wetenschappelijke activiteit gebaseerd zijn op ervaring en zintuiglijke kennis van de wereld. Volgens Galileo is de natuur het ware onderwerp van de filosofie, door te begrijpen welke onderwerpen men dichter bij de waarheid en het fundamentele principe van alle dingen kan brengen.
Galileo was een aanhanger van twee methoden van de natuurwetenschappen: experimenteel en deductief. Met behulp van de eerste methode probeerde de wetenschapper hypothesen te bewijzen, de tweede betrof een consistente beweging van de ene ervaring naar de andere, om volledigheid van kennis te bereiken. In zijn werk vertrouwde de denker vooral op onderwijs. Hoewel hij de opvattingen bekritiseerde, verwierp Galileo de analytische methode die door de filosoof uit de oudheid werd gebruikt niet.
Astronomie
Dankzij de in 1609 uitgevonden telescoop, die was gemaakt met een bolle lens en een hol oculair, begon Galileo de hemellichamen te observeren. Maar de drievoudige vergroting van het eerste instrument was niet genoeg voor de wetenschapper om volwaardige experimenten uit te voeren, en al snel creëerde de astronoom een telescoop met een 32x vergroting van objecten.
De uitvindingen van Galileo Galilei: telescoop en eerste kompas Het eerste hemellichaam dat Galileo in detail bestudeerde met behulp van het nieuwe instrument was de maan. De wetenschapper ontdekte veel bergen en kraters op het oppervlak van de satelliet van de aarde. De eerste ontdekking bevestigde dat de aarde qua fysieke eigenschappen niet verschilt van andere hemellichamen. Dit was de eerste weerlegging van Aristoteles’ bewering over het verschil tussen aardse en hemelse natuur.
De tweede grote ontdekking op het gebied van de astronomie betrof de ontdekking van vier satellieten van Jupiter, die in de 20e eeuw werd bevestigd door talrijke ruimtefoto's. Zo weerlegde hij de argumenten van de tegenstanders van Copernicus dat als de maan om de aarde draait, de aarde niet om de zon kan draaien. Galileo kon vanwege de onvolkomenheden van de eerste telescopen de rotatieperiode van deze satellieten niet vaststellen. Het definitieve bewijs van de rotatie van de manen van Jupiter werd zeventig jaar later naar voren gebracht door de astronoom Cassini.
Galileo ontdekte de aanwezigheid van zonnevlekken, die hij lange tijd observeerde. Na onderzoek van de ster concludeerde Galileo dat de zon om zijn eigen as draait. Toen hij Venus en Mercurius observeerde, stelde de astronoom vast dat de banen van de planeten dichter bij de zon liggen dan die van de aarde. Galileo ontdekte de ringen van Saturnus en beschreef zelfs de planeet Neptunus, maar hij kon deze ontdekkingen niet volledig bevorderen vanwege onvolmaakte technologie. Toen hij de sterren van de Melkweg door een telescoop observeerde, raakte de wetenschapper overtuigd van hun enorme hoeveelheid.
Experimenteel en empirisch bewijst Galileo dat de aarde niet alleen rond de zon draait, maar ook rond haar eigen as, wat de astronoom verder versterkte in de juistheid van de Copernicaanse hypothese. In Rome werd Galileo, na een gastvrije ontvangst in het Vaticaan, lid van de Accademia dei Lincei, opgericht door prins Cesi.
Mechanica
De basis van het fysieke proces in de natuur is volgens Galileo mechanische beweging. De wetenschapper beschouwde het heelal als een complex mechanisme dat uit de eenvoudigste oorzaken bestaat. Daarom werd de mechanica de hoeksteen van het wetenschappelijke werk van Galileo. Galileo deed veel ontdekkingen op het gebied van de mechanica zelf, en bepaalde ook de richting van toekomstige ontdekkingen in de natuurkunde.
De wetenschapper was de eerste die de wet van de val vaststelde en deze empirisch bevestigde. Galileo ontdekte de fysieke formule voor de vlucht van een lichaam dat onder een hoek ten opzichte van een horizontaal oppervlak beweegt. De parabolische beweging van een geworpen voorwerp was belangrijk voor de berekening van artillerietafels.
Galileo formuleerde de wet van de traagheid, die het fundamentele axioma van de mechanica werd. Een andere ontdekking was de onderbouwing van het relativiteitsprincipe voor de klassieke mechanica, evenals de berekening van de formule voor de oscillatie van slingers. Op basis van dit laatste onderzoek werd in 1657 het eerste slingeruurwerk uitgevonden door de natuurkundige Huygens.
Galileo was de eerste die aandacht besteedde aan de weerstand van materiaal, wat een impuls gaf aan de ontwikkeling van onafhankelijke wetenschap. De redenering van de wetenschapper vormde vervolgens de basis van de natuurwetten over het behoud van energie in een zwaartekrachtveld en het moment van kracht.
Wiskunde
In zijn wiskundige oordelen kwam Galileo dicht bij het idee van de waarschijnlijkheidstheorie. De wetenschapper schetste zijn eigen onderzoek naar deze kwestie in de verhandeling 'Reflections on the Game of Dice', die 76 jaar na de dood van de auteur werd gepubliceerd. Galileo werd de auteur van de beroemde wiskundige paradox over natuurlijke getallen en hun kwadraten. Galileo legde zijn berekeningen vast in zijn werk ‘Conversations on Two New Sciences’. De ontwikkelingen vormden de basis van de theorie van verzamelingen en hun classificatie.
Conflict met de Kerk
Na 1616, een keerpunt in de wetenschappelijke biografie van Galileo, werd hij in de schaduw gedwongen. De wetenschapper was bang om zijn eigen ideeën expliciet te uiten, dus het enige boek dat Galileo publiceerde nadat Copernicus tot ketter was verklaard, was het werk uit 1623 ‘The Assayer’. Na de machtswisseling in het Vaticaan werd Galileo vrolijker; hij geloofde dat de nieuwe paus Urbanus VIII gunstiger zou staan voor de Copernicaanse ideeën dan zijn voorganger.
Maar nadat de polemische verhandeling ‘Dialoog over de twee belangrijkste systemen van de wereld’ in 1632 in druk verscheen, startte de inquisitie opnieuw een procedure tegen de wetenschapper. Het verhaal met de beschuldiging herhaalde zich, maar deze keer eindigde het veel slechter voor Galileo.
Priveleven
Terwijl hij in Padua woonde, ontmoette de jonge Gallileo een staatsburger van de Venetiaanse Republiek, Marina Gamba, die de common law-vrouw van de wetenschapper werd. In het gezin van Galileo werden drie kinderen geboren: zoon Vincenzo en dochters Virginia en Livia. Omdat de kinderen buiten het huwelijk werden geboren, moesten de meisjes vervolgens nonnen worden. Op 55-jarige leeftijd slaagde Galileo erin alleen zijn zoon te legitimeren, zodat de jongeman kon trouwen en zijn vader een kleinzoon kon geven, die later, net als zijn tante, monnik werd.
Galileo Galilei werd vogelvrij verklaard Nadat de inquisitie Galileo buiten de wet had gesteld, verhuisde hij naar een villa in Arcetri, die niet ver van het dochterklooster lag. Daarom kon Galileo zijn favoriete, oudste dochter Virginia, vaak zien tot aan haar dood in 1634. De jongere Livia bezocht haar vader vanwege ziekte niet.
Dood
Als gevolg van een korte gevangenisstraf in 1633 deed Galileo afstand van het idee van heliocentrisme en werd hij permanent gearresteerd. De wetenschapper werd onder huisbescherming geplaatst in de stad Arcetri, met beperkingen op de communicatie. Galileo verbleef tot de laatste dagen van zijn leven in de Toscaanse villa. Het hart van het genie stond stil op 8 januari 1642. Op het moment van overlijden stonden er twee studenten naast de wetenschapper: Viviani en Torricelli. In de jaren dertig was het mogelijk om de laatste werken van de denker - 'Dialogen' en 'Gesprekken en wiskundige bewijzen over twee nieuwe takken van de wetenschap' in het protestantse Nederland te publiceren.
Graf van Galileo Galilei Na zijn dood verboden katholieken het begraven van de as van Galileo in de crypte van de basiliek van Santa Croce, waar de wetenschapper wilde rusten. In 1737 zegevierde het recht. Vanaf nu ligt het graf van Galileo ernaast. Nog eens twintig jaar later rehabiliteerde de kerk het idee van heliocentrisme. Galileo moest veel langer wachten op zijn vrijspraak. De fout van de inquisitie werd pas in 1992 erkend door paus Johannes Paulus II.