Модел на слънчевата планета на Галилео Галилей

Галилео Галилей (1564 - 1642) е допринесъл толкова значимо за човешкото разбиране за космоса и мястото на Земята в него, че често получава признание хелиоцентризъм, виждането, че Земята се върти около слънцето, а не обратното.

Това, което Галилей всъщност направи, беше да осигури наблюдателна подкрепа за изложената теория от полския астроном Николай Коперник (1473 - 1543), който почина двадесет години преди Галилей роден.

Коперник завърши своя трактат точно преди да умре и той беше забранен от католическата църква, но въпреки това, това породи движение, което в крайна сметка доведе до приемането на хелиоцентрика модел. Движението стана известно като Коперниковата революция и продължи около 100 години.

Основният принос на Галилей за революцията са данни от наблюдения, които той получава с телескоп, който сам е построил. Той е първият астроном, който сканира небесата със светоувеличаващ инструмент и понякога го наричат ​​бащата на наблюдателната астрономия. Той публикува своите наблюдения и те бяха толкова значими, че католическата църква го съди като еретик и го ограничава до домашен арест до края на живота му.

За да се поставят постиженията на Галилей в перспектива, това помага да се разбере политическият и социален климат, който е преобладавал през живота му. Църквата беше мощна консервативна институция и нейното влияние се усещаше в цяла Европа. Тя се беше присъединила към възгледа, че Земята е център на Вселената от нейното основаване и не искаше да се променя. Всеки, който оспори гледката, беше обект на изтезания и екзекуция.

Съществуват доказателства, че гръцки астроном Аристарх от Самос (° С. 310 пр.н.е. - ° С. 230 пр.н.е.), вярва, че Земята се върти около слънцето. Нито едно от писанията му не е оцеляло, но той е споменат от гръцките философи Архимед, Плутарх и Секст Емпирик. Неговият възглед, подобно на Демокрит, който вярва в атомите, беше в противоречие с Аристотел и Платон, чиито философии доминираха в западната мисъл през първите 1500 години от християнската ера.

Аристотеловият възглед е бил, че Земята е в центъра на Вселената и тя е била заобиколена от поредица концентрични сфери, всяка от които отговаря на една от планетите. Християнските мислители харесваха този възглед, може би защото подкрепяше истории за създаването в Библията, но не вършеше много добра работа обясняващи движенията на планетите, особено ретроградни движения, когато планетите изглежда обръщат посоката си на движение.

Заедно дойде персийският астроном Птолемей (° С. 100 г. - ° С. 170 г.) да предложи всяка планета да се върти в голям кръг около Земята, както и около по-малка с център в големия кръг. Той нарече големия кръг „ отстъпник а по-малката - епицикъл. В допълнение, центърът на дефекта може да бъде изместен от Земята с количество, известно като равностоен.

Комбинирането им в сложна схема, превърнала се в Птолемеевата система, позициите на планетите могат да бъдат сравнително добре прогнозирани и астрономите са използвали този модел, докато дойде Коперник заедно.

Подобно на всички учени и философи, Коперник търсеше най-простите отговори защо Вселената е такава, каквато е, а Птолемеевата система беше всичко друго, но не и проста. Той осъзна, че е необходима една малка промяна в перспективата, за да се поправи това - поне по-голямата част от нея.

С признание към Аристарх от Самос (което по-късно той заличава), Коперник публикува своя трактат De Revolutionibus Orbium Coelestium (За революциите в небесните сфери) през 1543 г., годината на смъртта му.

В модела на Коперник слънцето е в центъра на Вселената, а не Земята. Това до голяма степен елиминира нуждата от епицикли и екванти, но не напълно, защото Коперник вярва, че планетарните орбити са кръгови. Истината е, че те са елипсовидни, но това няма да стане известно, докато Йоханес Кеплер не разбере това през 1605 г.

Тъй като той почина скоро след публикуването на трактата му, Коперник не трябваше да се сблъсква с реакция от страна на Църквата. Вероятно е планирал така. Книгата му наистина е забранена от църквата през 1616 г. и тя остава в списъка на забранените до 1835 г. Джордано Бруно, италиански астроном и математик, който се придържаше към гледната точка на Коперник, нямаше такъв късмет: през 1600 г. той беше изгорен на клада, защото отказа да се откаже от своята коперническа философия.

Галилей беше откровен, крещящ и креативен и му се приписват много постижения, включително потвърждението на теорията на Коперник.

След като чул за изобретението на телескопа от холандците през 1608 г., Галилей построи свой собствен, който можеше да увеличи 30 пъти. Той го използва за изследване на Юпитер, който никой досега не е виждал отблизо, и забелязва четири звезди около него. Той осъзна, че са луни, и през 1610 г. публикува кратък трактат, озаглавен Сидерий Нунций (Звездният пратеник), което противоречи на мирогледа на Аристотел и го прави знаменитост.

В документа той нарича луните „Звездата на медиците“, за да спечели благоволение към великия херцог на Тоскана Козимо II де Медичи. Козимо II не беше по-ласкателен и той предостави на Галилей могъщия пост на математик и философ на Медичи, което му даде платформа, от която да отстоява своите теории.

Галилей направи още три наблюдения, които бяха важни потвърждения на теорията на Коперник, и използва публикацията си, за да ги публикува. Първият беше, че Луната има планини, а вторият беше, че слънцето имаше тъмни области, наречени слънчеви петна, и двете противоречаха на Аристотел, който учеше, че планетите са перфектни и безупречни.

Третото наблюдение осигури може би най-важното от всички за подкрепата на Галилей за хелиоцентричната теория: той успя да забележи, че Венера има фази, като Луната. Това може да бъде обяснено само ако планетите обикалят около Слънцето, а не около Земята.

Когато църквата забранява книгата на Коперник през 1616 г., тя призовава Галилей в Рим и му забранява да преподава хелиоцентрична теория. Той се съгласява, но през 1632 г. публикува друга книга, в която сравнява геоцентричните и хелиоцентричните теории. Той твърди, че е неутрален, но никой не е заблуден.

Църквата го призова обратно в Рим и поиска той да отстъпи под наказание за изтезания. По това време Галилей беше на 70 и знаеше какво се е случило с Бруно, затова се съгласи за втори път. Църквата го осъди на домашен арест до края на живота му.

След като е конструирал своя „шпионско стъкло“, както по това време са били известни телескопите, Галилей прави важните си открития за наблюдение. Всички тези наблюдения, взети заедно, бяха доказателство за него, че слънцето е в центъра на Вселената. Сега знаем, че всъщност е в центъра на Слънчевата система, но тази фраза все още не е била измислена.

Докато наблюдаваше слънчеви петна, които той не осъзнаваше като опасно нещо, той забеляза, че те се движат по лицето на слънцето и това вдъхнови революционна идея. Слънцето се върти по оста си. Фактът, че Земята има аксиално въртене, е част от теорията на Коперник, но откритието, че и слънцето се върти, е ново.

Наблюденията му върху фазите на Венера са доказателство, че Венера обикаля около Слънцето, но това не е точно новина за учените от онова време. Въпреки че никога не са наблюдавали фазите, те вече подозираха толкова много и просто предполагаха, че както Венера, така и Меркурий са в орбита около слънцето, докато слънцето обикаля около Земята. Взето с другите му наблюдения, обаче, наблюдението на фазите на Венера беше доста убедителна подкрепа за идеята, че всички планети обикалят около Слънцето, а не само Венера.

Галилей е известен с множество други научни постижения. Той измисли експеримент за измерване на скоростта на светлината. Повечето хора по това време вярваха, че скоростта на светлината е безкрайна, но не и Галилей, който вярваше, че въпреки че светлината се движи много бързо, нейната скорост е крайна и измерима. Той измисли експеримент, но никога не го опита (и вероятно нямаше да работи).

Въпреки че не е изобретил телескопа, Галилей е изобретил редица измервателни уреди, които се използват и до днес, включително компаса и тип термометър, който измерва температурата по височината на окачени контейнери с етанол в голяма вертикална тръба, пълна с вода.

Галилео първи призна, че падащите тела са подложени на една и съща сила на ускорение и при липса на въздушно съпротивление те падат със същата скорост. Той е първият, който осъзнава, че траекторията на оръдието има вертикални и хоризонтални компоненти, които могат да бъдат изобразени на графика и анализирани отделно.

Бляскавостта на Галилей може да е една от причините, поради които той получава толкова голяма заслуга за хелиоцентричната теория. Въпреки това той беше пламенен католик през целия си живот. Ето някои други факти за Галилей:

Галилей ли беше свещеник? Отговорът е да и не. Когато бил млад, той отишъл да учи медицина в йезуитски манастир, където положил свещеническите си обети. Не след дълго обаче той решава, че истинското му призвание е да бъде монах, а не свещеник. Той беше дефроксиран и баща му го изтегли от манастира.

Галилей ли беше женен? Галилей имаше обща съпруга и заедно имаха три деца, но тъй като той никога не се жени за жена си (може би защото все още приемаше сериозно свещеническите си обети), децата му бяха извънбрачни. Той не можел да осигури на дъщерите си зестра, така че те трябвало да живеят в манастири през целия си живот.

Галилей имаше момент „Аз също“. Може би малко прекалено крещящ и креативен, Галилей беше обвинен в неподходящо отношение към своите ученици и професията му в университета в Пиза беше прекратена. Въпреки това той все още има фенове, включително Алберт Айнщайн, който нарича Галилей бащата на съвременната физика и на съвременната наука като цяло.

Експериментът „Наклонената кула“ е мит. Една от най-известните истории на Галилей го кара да пусне две топки от кулата в Пиза, за да потвърди теорията си за гравитацията. Въпреки че Галилей е роден в Пиза и е преподавал там, доказателствата, че това всъщност се е случило, са оскъдни. Това беше по-вероятно мисловен експеримент.

Оправдан ли беше Галилей? Въпреки че е починал под домашен арест, Галилей определено е бил оправдан от историята. Когато НАСА изпрати сонда за изследване на Юпитер през 1989 г., тя получи името Галилей. Интересното е, че три години след това Ватиканът освободи Галилей.