نموذج كوكب جاليليو جاليلي الشمسي

قدم جاليليو جاليلي (1564 - 1642) مساهمات كبيرة في فهم الإنسان للكون ومكان الأرض فيه لدرجة أنه غالبًا ما حصل على الفضل في ذلك. مركزية الشمس، الرأي القائل بأن الأرض تدور حول الشمس وليس العكس.

ما فعله جاليليو في الواقع هو تقديم دعم رصدي لنظرية تم طرحها بواسطة عالم الفلك البولندي نيكولاس كوبرنيكوس (1473 - 1543) ، الذي توفي قبل عشرين عامًا من وصول جاليليو ولد.

أكمل كوبرنيكوس أطروحته قبل وفاته بقليل ، وحظرته الكنيسة الكاثوليكية ، ولكن ومع ذلك ، فقد ولدت حركة أدت في النهاية إلى تبني مركزية الشمس نموذج. أصبحت الحركة معروفة باسم ثورة كوبرنيكوس ، واستمرت حوالي 100 عام.

كانت مساهمات جاليليو الرئيسية في الثورة هي بيانات المراقبة ، التي حصل عليها بتلسكوب صنعه بنفسه. كان أول عالم فلك يقوم بمسح السماء بأداة مكبرة للضوء ، ويشار إليه أحيانًا بأب علم الفلك الرصدي. لقد نشر ملاحظاته ، وكانت مهمة جدًا لدرجة أن الكنيسة الكاثوليكية حاكمته باعتباره مهرطقًا وحبسته في الإقامة الجبرية لبقية حياته.

لوضع إنجازات جاليليو في منظورها الصحيح ، من المفيد فهم المناخ السياسي والاجتماعي الذي ساد خلال حياته. كانت الكنيسة مؤسسة محافظة قوية ، وكان تأثيرها محسوسًا في جميع أنحاء أوروبا. لقد أيد الرأي القائل بأن الأرض كانت مركز الكون منذ تأسيسه ، وأنها لا تريد أن تتغير. وكل من اعترض على الرأي تعرض للتعذيب والإعدام.

توجد أدلة على أن عالم الفلك اليوناني أريستارخوس ساموس (ج. 310 قبل الميلاد - ج. 230 قبل الميلاد) ، يعتقد أن الأرض تدور حول الشمس. لم ينج أي من كتاباته ، ولكن ذكره الفلاسفة اليونانيون أرخميدس وبلوتارخ وسكستوس إمبيريكوس. كانت وجهة نظره ، مثل وجهة نظر ديموقريطس ، الذي كان يؤمن بالذرات ، على خلاف مع أرسطو وأفلاطون ، اللذين سيطرت فلسفاتهما على الفكر الغربي طوال 1500 سنة الأولى من العصر المسيحي.

كان رأي أرسطو أن الأرض هي مركز الكون ، وأنها محاطة بسلسلة من المجالات متحدة المركز ، كل منها يقابل أحد الكواكب. أحب المفكرون المسيحيون هذا الرأي ، ربما لأنه دعم قصص الخلق في الكتاب المقدس ، لكنه لم يقم بعمل جيد جدًا شرح حركات الكواكب ، وخاصة الحركات الارتجاعية ، عندما يبدو أن الكواكب تعكس اتجاهها حركة.

إلى جانب ذلك جاء عالم الفلك الفارسي بطليموس (ج. 100 م - ج. 170 م) لاقتراح أن كل كوكب يدور في دائرة كبيرة حول الأرض وكذلك حول كوكب أصغر يكون مركزه على الدائرة الكبيرة. أطلق على الدائرة الكبيرة اسم محترم والأصغر فلك التدوير. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إزاحة مركز المؤجل من الأرض بمقدار يعرف باسم إيكوانت.

الجمع بين هذه في مخطط معقد أصبح النظام البطلمي ، مواقف يمكن التنبؤ بالكواكب بشكل معقول ، واستخدم علماء الفلك هذا النموذج حتى جاء كوبرنيكوس على امتداد.

مثل جميع العلماء والفلاسفة ، سعى كوبرنيكوس إلى الحصول على أبسط الإجابات عن سبب كون الكون على ما هو عليه ، ولم يكن النظام البطلمي بسيطًا على الإطلاق. لقد أدرك أن تغييرًا بسيطًا واحدًا في المنظور هو كل ما هو مطلوب لإصلاح ذلك - على الأقل معظمه.

باعتراف إلى أريستارخوس الساموسي (الذي حذفه لاحقًا) ، نشر كوبرنيكوس أطروحته De Revolutionibus Orbium Coelestium (عن ثورات الكرات السماوية) عام 1543 ، عام وفاته.

في النموذج الكوبرنيكي ، تقع الشمس في مركز الكون وليس الأرض. أدى ذلك إلى إلغاء الحاجة إلى التدوير والإكوات إلى حد كبير ، ولكن ليس تمامًا ، لأن كوبرنيكوس كان يعتقد أن مدارات الكواكب دائرية. الحقيقة هي أنها بيضاوية الشكل ، لكن هذا لن يكون معروفًا حتى اكتشفها يوهانس كيبلر في عام 1605.

لأنه توفي بعد وقت قصير من نشر أطروحته ، لم يكن كوبرنيكوس مضطرًا لمواجهة أي رد فعل عنيف من الكنيسة. من المحتمل أنه خطط لذلك بهذه الطريقة. تم حظر كتابه بالفعل من قبل الكنيسة في عام 1616 ، وظل على قائمة الحظر حتى عام 1835. لم يكن جيوردانو برونو ، عالم الفلك والرياضيات الإيطالي الذي التزم بوجهة النظر الكوبرنيكية ، محظوظًا للغاية: فقد أُحرِق في عام 1600 لرفضه التراجع عن فلسفاته الكوبرنيكية.

كان جاليليو صريحًا ومتوهجًا ومبدعًا ، ويُنسب إليه العديد من الإنجازات ، بما في ذلك تأكيد النظرية الكوبرنيكية.

عند سماع اختراع التلسكوب من قبل الهولنديين في عام 1608 ، بنى جاليليو نظيره الذي كان قادرًا على التكبير بمقدار 30 ×. استخدمها لدراسة كوكب المشتري ، الذي لم يره أحد من قبل عن قرب ، ولاحظ أربع نجوم تحيط به. لقد أدرك أنها أقمار ، وفي عام 1610 نشر رسالة قصيرة بعنوان Siderius Nuncius (The Starry Messenger) ، الذي ناقض النظرة الأرسطية للعالم وجعله من المشاهير.

في الوثيقة ، أطلق على الأقمار اسم "النجوم الطبية" لكسب حظوة مع دوق توسكانا الأكبر ، كوزيمو الثاني دي ميديشي. لم يكن كوزيمو الثاني فوق الإطراء ، فقد منح جاليليو المنصب القوي كعالم رياضيات وفيلسوف إلى ميديسيس ، مما منحه منبرًا يتبنى منه نظرياته.

قدم جاليليو ثلاث ملاحظات أخرى كانت دعمًا مهمًا لنظرية كوبرنيكوس ، واستخدم منصبه لنشرها. الأول هو أن القمر به جبال ، والثاني هو أن الشمس بها مناطق مظلمة تسمى البقع الشمسية ، وكلاهما يتناقض مع أرسطو ، الذي علم أن الكواكب مثالية وخالية من العيوب.

ربما قدمت الملاحظة الثالثة الأهم من ذلك كله لدعم جاليليو لنظرية مركزية الشمس: لقد كان قادرًا على ملاحظة أن كوكب الزهرة له أطوار ، مثل القمر. يمكن تفسير ذلك فقط إذا كانت الكواكب تدور حول الشمس وليس الأرض.

عندما حظرت الكنيسة كتاب كوبرنيكوس عام 1616 ، استدعت جاليليو إلى روما ومنعته من تدريس نظرية مركزية الشمس. وافق ، ولكن في عام 1632 ، نشر كتابًا آخر قارن فيه بين نظريات مركزية الأرض ونظريات مركزية الشمس. ادعى أنه محايد ، لكن لم ينخدع أحد.

استدعته الكنيسة إلى روما وطالبت بالتراجع تحت طائلة التعذيب. كان جاليليو يبلغ من العمر 70 عامًا في ذلك الوقت ، وكان يعلم ما حدث لبرونو ، لذلك وافق مرة أخرى. حكمت عليه الكنيسة بالاقامة الجبرية طيلة حياته.

بعد أن قام ببناء "المنظار" الخاص به ، وهو ما كانت تعرف به التلسكوبات في ذلك الوقت ، قام جاليليو باكتشافات الرصد الهامة. كل هذه الملاحظات ، مجتمعة ، كانت دليلاً له على أن الشمس كانت مركز الكون. نحن نعلم الآن أنه في الواقع يقع في مركز النظام الشمسي ، لكن هذه العبارة لم تُصاغ بعد.

أثناء مراقبة البقع الشمسية ، والتي لم يدرك أنها شيء خطير ، لاحظ أنها تتحرك عبر وجه الشمس ، وهذا ألهم فكرة ثورية. تدور الشمس حول محورها. كانت حقيقة أن الأرض لها دوران محوري جزءًا من نظرية كوبرنيكوس ، لكن اكتشاف دوران الشمس أيضًا كان جديدًا.

كانت ملاحظاته عن مراحل كوكب الزهرة دليلًا على أن كوكب الزهرة يدور حول الشمس ، لكن هذا لم يكن خبراً بالضبط للعلماء في ذلك الوقت. على الرغم من أنهم لم يلاحظوا المراحل مطلقًا ، إلا أنهم اشتبهوا بالفعل بنفس القدر ، وافترضوا ببساطة أن كلا من الزهرة وعطارد يدوران حول الشمس بينما تدور الشمس حول الأرض. وبالنظر إلى ملاحظاته الأخرى ، كانت ملاحظة مراحل كوكب الزهرة دعمًا قاطعًا إلى حد ما لفكرة أن جميع الكواكب تدور حول الشمس ، وليس كوكب الزهرة فقط.

يشتهر جاليليو بمجموعة من الاكتشافات العلمية الأخرى. ابتكر تجربة لقياس سرعة الضوء. اعتقد معظم الناس في ذلك الوقت أن سرعة الضوء لا نهائية ، لكن ليس جاليليو ، الذي اعتقد أنه على الرغم من أن الضوء ينتقل بسرعة كبيرة ، إلا أن سرعته محدودة وقابلة للقياس. ابتكر تجربة ، لكنه لم يجربها أبدًا (وربما لم تكن لتنجح).

على الرغم من أنه لم يخترع التلسكوب ، فقد اخترع جاليليو عددًا من أجهزة القياس المستخدمة حتى يومنا هذا ، بما في ذلك البوصلة ونوع من مقياس الحرارة الذي يقيس درجة الحرارة بارتفاعات الحاويات المعلقة من الإيثانول في أنبوب رأسي كبير مملوء ماء.

كان جاليليو أول من أدرك أن الأجسام الساقطة تخضع جميعها لنفس قوة التسارع ، وفي حالة عدم وجود سحب الهواء ، فإنها تسقط بنفس المعدل. كان أول من أدرك أن مسار قذيفة المدفع يحتوي على مكونات رأسية وأفقية يمكن تصويرها على رسم بياني وتحليلها بشكل منفصل.

إن تألق جاليليو هو أحد أسباب حصوله على الكثير من الفضل في نظرية مركزية الشمس. على الرغم من ذلك ، كان كاثوليكيًا متحمسًا طوال حياته. فيما يلي بعض الحقائق الأخرى عن جاليليو:

هل كان غاليليو كاهنًا؟ الجواب هو نعم ولا. عندما كان صغيرًا ، ذهب لدراسة الطب في دير يسوعي ، حيث أخذ نذوره الكهنوتية. بعد ذلك بوقت قصير ، قرر أن دعوته الحقيقية هي أن يكون راهبًا وليس كاهنًا. جُرد من ثيابه وسحبه والده من الدير.

هل تزوج جاليليو؟ كان لغاليليو زوجة عرفية ، ولديهما معًا ثلاثة أطفال ، ولكن لأنه لم يتزوج زوجته أبدًا (ربما لأنه لا يزال يأخذ عهوده الكهنوتية على محمل الجد) ، كان أطفاله غير شرعيين. لم يستطع توفير مهر لبناته ، فكان عليهن العيش في الأديرة طوال حياتهن.

كان لدى جاليليو لحظة "أنا أيضًا". ربما كان غاليليو شديد اللمعان والإبداع ، فقد اتُهم بأنه غير ملائم مع طلابه ، وتم إنهاء عمله في جامعة بيزا. ومع ذلك ، لا يزال لديه معجبين ، بما في ذلك ألبرت أينشتاين ، الذي وصف جاليليو بأنه أبو الفيزياء الحديثة والعلم الحديث بشكل عام.

تجربة "البرج المائل" هي خرافة. إحدى أشهر قصص غاليليو جعلته يسقط كرتين من برج بيزا لتأكيد نظريته في الجاذبية. على الرغم من أن جاليليو وُلِد في بيزا وقام بالتدريس هناك ، إلا أن الأدلة على أن هذا حدث بالفعل هزيلة. كانت على الأرجح تجربة فكرية.

هل تم تبرئة جاليليو؟ على الرغم من أنه توفي رهن الإقامة الجبرية ، إلا أن التاريخ قد برر جاليليو بالتأكيد. عندما أرسلت وكالة ناسا مسبارًا لاستكشاف كوكب المشتري في عام 1989 ، أطلق عليه اسم جاليليو. ومن المثير للاهتمام أنه بعد ثلاث سنوات من ذلك ، برأ الفاتيكان غاليليو.