Model sluneční planety Galileo Galilei

Galileo Galilei (1564 - 1642) tak významně přispěl k lidskému pochopení vesmíru a místa Země v něm, že často získává uznání za heliocentrismus, názor, že Země se točí kolem Slunce a ne naopak.

Galileo ve skutečnosti udělal, bylo poskytnout pozorovací podporu teorii, která byla předložena polský astronom Nicolaus Copernicus (1473 - 1543), který zemřel dvacet let před Galileem narozený.

Copernicus dokončil své pojednání těsně před smrtí a katolická církev to zakázala, ale nicméně to vyvolalo hnutí, které nakonec vyústilo v přijetí heliocentrika Modelka. Hnutí se stalo známým jako Koperníkova revoluce a trvalo asi 100 let.

Hlavním příspěvkem Galileo k revoluci byla pozorovací data, která získal pomocí dalekohledu, který sám postavil. Byl prvním astronomem, který skenoval nebesa pomocí nástroje pro zvětšování světla, a je někdy označován jako otec pozorovací astronomie. Publikoval svá pozorování a byla tak významná, že ho katolická církev zkoušela jako kacíře a po zbytek svého života ho uvěznila v domácím vězení.

Abychom uvedli Galileovy úspěchy v perspektivě, pomáhá to pochopit politické a sociální klima, které během jeho života panovalo. Církev byla mocnou konzervativní institucí a její vliv byl citelný v celé Evropě. Přihlásilo se k názoru, že Země je středem vesmíru od jeho založení, a nechtělo se to měnit. Každý, kdo tento názor zpochybnil, byl mučen a popraven.

Existují důkazy, že řecký astronom, Aristarchos ze Samosu (C. 310 př. N. L. - C. 230 př. N. L.), Věřil, že Země se otáčí kolem Slunce. Žádný z jeho spisů nepřežil, ale zmiňují se o něm řečtí filozofové Archimedes, Plutarchos a Sextus Empiricus. Jeho pohled, stejně jako pohled na Demokrita, který věřil v atomy, byl v rozporu s Aristotelem a Platónem, jehož filozofie dominovala západnímu myšlení během prvních 1500 let křesťanské éry.

Aristotelovský pohled spočíval v tom, že Země je ve středu vesmíru a byla obklopena řadou soustředných sfér, z nichž každá odpovídala jedné z planet. Křesťanským myslitelům se tento názor líbil, možná proto, že podporoval příběhy o stvoření v Bibli, ale nedělal to příliš dobře vysvětlující pohyby planet, zejména retrográdní pohyby, když se zdá, že planety obrátily svůj směr hnutí.

Spolu s ním přišel perský astronom Ptolemaios (C. 100 CE - C. 170 nl) navrhnout, aby se každá planeta točila ve velkém kruhu kolem Země a také kolem menšího se středem ve velkém kruhu. Velký kruh nazval oddaný a menší epicykl. Kromě toho mohl být střed vězně odsazen od Země množstvím známým jako ekvivalent.

Jejich kombinací do komplikovaného schématu, z něhož se stal systém Ptolemaiovců, byly pozice planety lze rozumně dobře předvídat a astronomové používali tento model, dokud nepřišel Koperník podél.

Stejně jako všichni vědci a filozofové hledal Koperník nejjednodušší odpovědi na otázku, proč je vesmír takový, jaký je, a Ptolemaiovský systém byl něco jiného než jednoduchý. Uvědomil si, že k nápravě je zapotřebí pouze jedna malá změna v perspektivě - alespoň většina z toho.

S uznáním Aristarchosu ze Samosu (které později vymazal) vydal Koperník své pojednání De Revolutionibus Orbium Coelestium (O revolucích nebeských sfér) v roce 1543, v roce jeho smrti.

V Koperníkově modelu je Slunce ve středu vesmíru, nikoli na Zemi. To do značné míry eliminovalo potřebu epicyklů a ekvivalentů, ale ne úplně, protože Koperník věřil, že planetární oběžné dráhy jsou kruhové. Pravdou je, že jsou eliptické, ale to by nebylo známo, dokud to Johannes Kepler v roce 1605 nevyřešil.

Protože zemřel krátce po vydání svého pojednání, Copernicus nemusel čelit žádným odporům církve. Je pravděpodobné, že to tak plánoval. Jeho kniha byla církví skutečně zakázána v roce 1616 a na seznamu zakázaných zůstala až do roku 1835. Giordano Bruno, italský astronom a matematik, který se držel Koperníkova pohledu, takové štěstí neměl: v roce 1600 byl upálen za to, že odmítl odvolat své Koperníkovy filozofie.

Galileo byl otevřený, okázalý a kreativní a je mu připisováno mnoho úspěchů, včetně potvrzení Copernicanovy teorie.

Po vyslechnutí vynálezu dalekohledu Holanďany v roce 1608 Galileo postavil svůj vlastní, který byl schopen 30 × zvětšení. Použil ho ke studiu Jupitera, kterého nikdo nikdy předtím zblízka neviděl, a všiml si, že jej obklopují čtyři hvězdy. Uvědomil si, že jsou měsíce, a v roce 1610 vydal krátké pojednání s názvem Siderius Nuncius (Hvězdný posel), který odporoval aristotelskému světonázoru a stal se z něj celebrita.

V dokumentu nazval měsíce „medicianskými hvězdami“, aby získal přízeň u toskánského velkovévody Cosima II de Medici. Cosimo II nebyl nad lichocením a Galileovi udělil mocný post matematika a filozofa Medicis, který mu poskytl platformu, ze které se mohl hlásit k jeho teoriím.

Galileo učinil další tři pozorování, která byla důležitým potvrzením Copernicanovy teorie, a pomocí svého příspěvku je zveřejnil. První bylo, že Měsíc měl hory, a druhé, že slunce mělo tmavé oblasti zvané sluneční skvrny, což bylo v rozporu s Aristotelem, který učil, že planety jsou dokonalé a bezchybné.

Třetí pozorování poskytlo pro Galileova podporu heliocentrické teorie možná nejdůležitější ze všech: dokázal pozorovat, že Venuše má fáze, jako je měsíc. To by se dalo vysvětlit, pouze pokud planety obíhají kolem Slunce, nikoli Země.

Když církev v roce 1616 zakázala Koperníkovu knihu, povolala Galilea do Říma a zakázala mu učit heliocentrickou teorii. Souhlasil, ale v roce 1632 vydal další knihu, ve které porovnával geocentrické a heliocentrické teorie. Tvrdil, že je neutrální, ale nikdo se nedal oklamat.

Církev ho povolala zpět do Říma a požadovala jeho odvolání pod trestem mučení. Galileovi bylo v té době 70 let a věděl, co se stalo s Brunem, takže souhlasil podruhé. Církev ho na celý život odsoudila k domácímu vězení.

Poté, co zkonstruoval své „dalekohledy“, což bylo v té době známé dalekohledy, Galileo provedl důležité pozorovací objevy. Všechna tato pozorování, společně, byla pro něj důkazem, že slunce bylo ve středu vesmíru. Nyní víme, že je ve středu sluneční soustavy, ale tato fráze ještě nebyla vytvořena.

Při pozorování slunečních skvrn, o kterých si neuvědomoval, že je to nebezpečná věc, si všiml, že se pohybují přes tvář slunce, což inspirovalo revoluční myšlenku. Slunce se otáčí kolem své osy. Skutečnost, že Země má axiální rotaci, byla součástí Copernicanovy teorie, ale objev, že se otáčí i slunce, byl nový.

Jeho pozorování fází Venuše bylo důkazem toho, že Venuše obíhá kolem Slunce, ale to pro vědce té doby nebyla úplně novinka. Ačkoli nikdy nepozorovali fáze, už toho tolik podezřívali a jednoduše předpokládali, že jak Venuše, tak Merkur obíhají kolem Slunce, zatímco Slunce obíhá kolem Země. Vezmeme-li však z jeho dalších pozorování, pozorování fází Venuše bylo docela přesvědčivou podporou pro myšlenku, že všechny planety obíhají kolem Slunce, nejen Venuše.

Galileo je známý řadou dalších vědeckých objevů. Vymyslel experiment pro měření rychlosti světla. Většina lidí v té době věřila, že rychlost světla je nekonečná, ale ne Galileo, který věřil, že i když světlo cestuje velmi rychle, jeho rychlost je konečná a měřitelná. Vymyslel experiment, ale nikdy to nezkoušel (a pravděpodobně by to nefungovalo).

Ačkoli Galileo nevynalezl dalekohled, vynalezl řadu měřicích zařízení, která se používají dodnes, včetně kompasu a typ teploměru, který měří teplotu ve výškách zavěšených nádob s ethanolem ve velké svislé trubici naplněné voda.

Galileo jako první poznal, že padající tělesa podléhají stejné síle zrychlení a při absenci vzdušného odporu padají stejnou rychlostí. Byl prvním, kdo si uvědomil, že trajektorie dělové koule měla svislou a vodorovnou složku, kterou bylo možné zobrazit na grafu a analyzovat samostatně.

Galileova okázalost může být jedním z důvodů, proč dostává tolik uznání za heliocentrickou teorii. Navzdory tomu byl celý život horlivým katolíkem. Zde je několik dalších faktů o Galilea:

Byl Galileo knězem? Odpověď zní ano a ne. Když byl mladý, šel studovat medicínu do jezuitského kláštera, kde složil své kněžské sliby. Nedlouho poté se však rozhodl, že jeho skutečným povoláním bude být mnichem, nikoli knězem. Byl odmrštěn a jeho otec ho stáhl z kláštera.

Byl Galileo ženatý? Galileo měl manželku obecného práva a spolu měli tři děti, ale protože se nikdy neoženil se svou ženou (možná proto, že své kněžské sliby bere vážně), byly jeho děti nelegitimní. Nemohl poskytnout svým dcerám věno, takže musely celý život žít v klášterech.

Galileo měl okamžik „Já taky“. Galileo, možná trochu příliš okázalý a kreativní, byl obviněn z nevhodnosti pro své studenty a jeho profesorský titul na univerzitě v Pise byl ukončen. Přesto má stále fanoušky, včetně Alberta Einsteina, který nazval Galileo otcem moderní fyziky a moderní vědy obecně.

Experiment „Šikmá věž“ je mýtus. Jeden z nejslavnějších příběhů Galileo ho nechal shodit dvě koule z věže v Pise, aby potvrdil svou gravitační teorii. Přestože se Galileo narodil v Pise a učil tam, důkazy o tom, že se to skutečně stalo, jsou skrovné. Pravděpodobněji to byl myšlenkový experiment.

Byl Galileo obhájen? Ačkoli Galileo zemřel v domácím vězení, byl historií rozhodně obhájen. Když NASA v roce 1989 vyslala sondu, aby prozkoumala Jupiter, dostala jméno Galileo. Je zajímavé, že tři roky poté Vatikán Galilea zprostil.