Galileo Galilei päikeseplaneedi mudel

Galileo Galilei (1564 - 1642) aitas nii palju kaasa inimeste arusaamisele kosmosest ja Maa paigast selles, et ta saab sageli au heliotsentrism, vaade, et Maa pöörleb ümber päikese, mitte vastupidi.

See, mida Galileo tegelikult tegi, oli vaatlustugi esitatud teooriale Poola astronoom Nicolaus Copernicus (1473 - 1543), kes suri kakskümmend aastat enne Galileo sündinud.

Copernicus lõpetas oma traktaadi vahetult enne surma ja katoliku kirik keelas selle, kuid sellegipoolest sünnitas see liikumise, mille tulemusena võeti lõpuks vastu heliotsentrik mudel. Liikumine sai nimeks Kopernika revolutsioon ja see kestis umbes 100 aastat.

Galilei peamine panus revolutsiooni olid vaatlusandmed, mille ta hankis enda ehitatud teleskoobi abil. Ta oli esimene astronoom, kes valgust suurendava instrumendiga taevast skaneeris ja mõnikord nimetatakse seda vaatlusastronoomia isaks. Ta avaldas oma tähelepanekud ja need olid nii märkimisväärsed, et katoliku kirik proovis teda ketserina ja piiras ta elu lõpuni koduaresti.

Galileo saavutuste vaatenurga alla seadmine aitab mõista tema elu jooksul valitsenud poliitilist ja sotsiaalset õhkkonda. Kirik oli võimas konservatiivne institutsioon ja selle mõju oli tunda kogu Euroopas. Ta oli nõustunud seisukohaga, et Maa oli universumi keskpunkt alates selle asutamisest ja ta ei tahtnud muutuda. Kõiki, kes vaidluse vaidlustasid, piinati ja hukati.

On tõendeid, et Kreeka astronoom Samose Aristarchus (c. 310 e.m.a - c. 230 e.m.a), usuti, et Maa pöörleb ümber päikese. Ükski tema kirjutis pole säilinud, kuid Kreeka filosoofid Archimedes, Plutarcho ja Sextus Empiricus mainivad teda. Tema, nagu ka aatomitesse uskunud Democrituse seisukoht, oli vastuolus Aristotelese ja Platoniga, kelle filosoofiad domineerisid lääne mõtlemises kogu kristliku aja esimese 1500 aasta jooksul.

Aristotelese seisukoht oli, et Maa on universumi keskmes ja seda ümbritseb rida kontsentrilisi sfääre, millest igaüks vastab ühele planeedist. Kristlikele mõtlejatele see arvamus meeldis, võib-olla seetõttu, et see toetas Piibli loomislugusid, kuid ei teinud sellega väga head tööd seletades planeetide liikumist, eriti tagasiminekut, kui planeedid näivad oma suunda vastupidiseks muutvat liikumine.

Koos tuli Pärsia astronoom Ptolemaios (c. 100 CE - c. 170 eKr) teha ettepanek, et iga planeet pöörleks suures ringis ümber Maa ja ka väiksema ümber, mille keskpunkt oleks suurel ringil. Ta nimetas suurt ringi aukartlik ja väiksem epitsükkel. Lisaks sellele võiks eemalejääja keskpunkti Maast tasakaalustada summa, mida tuntakse kui võrdne.

Kombineerides need keerukaks skeemiks, millest sai Ptolemaiose süsteem, olid selle positsioonid planeete oli võimalik piisavalt hästi ennustada ja astronoomid kasutasid seda mudelit kuni Koperniku tulekuni mööda.

Nagu kõik teadlased ja filosoofid, otsis ka Kopernikus kõige lihtsamaid vastuseid sellele, miks universum on selline, nagu see on, ja Ptolemaiose süsteem oli kõike muud kui lihtne. Ta mõistis, et selle parandamiseks on vaja ainult ühte väikest perspektiivimuudatust - vähemalt enamikku.

Tunnustusega Samose Aristarchosele (mille ta hiljem kustutas) avaldas Copernicus oma traktaadi De Revolutionibus Orbium Coelestium (Taevasfääride pööretest) 1543. aastal, tema surma aastal.

Kopernika mudelis on universumi keskmes päike, mitte Maa. See kaotas suures osas vajaduse epitsüklite ja ekvantide järele, kuid mitte täielikult, sest Kopernik uskus, et planeetide orbiidid on ümmargused. Tõsi on see, et need on elliptilised, kuid seda ei saaks teada enne, kui Johannes Kepler selle 1605. aastal aru sai.

Kuna ta suri varsti pärast oma traktaadi avaldamist, ei pidanud Kopernikus kiriku vastulöökidega silmitsi seisma. Tõenäoliselt kavandas ta seda nii. Kirik keelas tema raamatu 1616. aastal ja see jäi keelatud nimekirja kuni 1835. aastani. Kopernika vaatenurgast kinni pidanud Itaalia astronoom ja matemaatik Giordano Bruno ei olnud nii õnnelik: ta põletati tuleriidal 1600. aastal, kuna ta keeldus Koperniku filosoofiaid uuesti esitamast.

Galilei oli otsekohene, toretsev ja loov ning talle on omistatud palju saavutusi, sealhulgas Kopernika teooria kinnitus.

Kuuldes teleskoobi leiutamisest hollandlaste poolt 1608. aastal, ehitas Galileo oma, mis oli võimeline suurendama 30 korda. Ta kasutas seda Jupiteri uurimiseks, mida keegi polnud varem lähedalt näinud, ja märkas seda ümbritsevat nelja tähte. Ta sai aru, et need on kuud, ja avaldas 1610. aastal lühikese traktaadi pealkirjaga Siderius Nuncius (The Starry Messenger), mis oli vastuolus aristotelese maailmavaatega ja tegi temast kuulsuse.

Dokumendis nimetas ta kuusid "Meditsiini tähtedeks", et saada austust Toscana suurvürsti Cosimo II de Medici vastu. Cosimo II ei olnud meelitusest kõrgemal ja ta andis Galileole Medicidele võimsa matemaatiku ja filosoofi ametikoha, mis andis talle platvormi oma teooriate toetamiseks.

Galileo tegi veel kolm tähelepanekut, mis olid Kopernika teooria oluliseks kinnituseks, ja ta kasutas oma postitust nende avalikustamiseks. Esimene oli see, et kuul olid mäed, ja teine ​​oli see, et päikesel olid pimedad alad, mida nimetatakse päikeseplekkideks. Mõlemad olid vastuolus Aristotelesega, kes õpetas, et planeedid on täiuslikud ja veatud.

Kolmas tähelepanek pakkus Galilei heliotsentrilise teooria toetamiseks võib-olla kõige olulisemat: ta suutis täheldada, et Veenusel olid faasid nagu kuu. Seda saaks seletada ainult siis, kui planeedid tiirlevad ümber Päikese, mitte Maa.

Kui kirik keelustas 1616. aastal Koperniku raamatu, kutsus ta Galilei Rooma ja keelas tal heliotsentrilise teooria õpetamise. Ta nõustus, kuid 1632. aastal avaldas ta veel ühe raamatu, milles võrdles geotsentrilisi ja heliotsentrilisi teooriaid. Ta väitis, et on neutraalne, kuid kedagi ei petetud.

Kirik kutsus ta tagasi Rooma ja nõudis piinamiskaristuse all taandumist. Galileo oli tol ajal 70-aastane ja ta teadis, mis Brunoga juhtus, nii et ta nõustus teist korda. Kirik mõistis talle elu lõpuni koduaresti.

Pärast oma "spyglase" ehitamist, mis oli tol ajal tuntud teleskoobid, tegi Galileo oma olulised vaatlused. Kõik need vaatlused üheskoos olid tema jaoks tõestuseks, et päike oli universumi keskmes. Nüüd teame, et see asub tegelikult päikesesüsteemi keskmes, kuid seda fraasi polnud veel välja mõeldud.

Päikeseplekke jälgides, mida ta ei mõistnud ohtlikuna, märkas ta, et need liikusid üle päikese ja see inspireeris revolutsioonilist ideed. Päike pöörleb oma teljel. See, et Maal on aksiaalne pöörlemine, oli osa Koperniku teooriast, kuid avastus, et ka päike pöörleb, oli uus.

Tema tähelepanekud Veenuse faaside kohta olid tõestus selle kohta, et Veenus tiirleb ümber päikese, kuid see polnud tolleaegsetele teadlastele päris uudis. Kuigi nad polnud kunagi faase jälginud, kahtlustasid nad juba nii palju ja eeldasid lihtsalt, et nii Veenus kui ka Merkuur tiirlevad ümber Päikese, kui päike Maa ümber tiirleb. Kuid koos teiste tähelepanekutega oli Veenuse faaside vaatlemine üsna veenev toetus ideele, et kõik planeedid tiirlevad ümber Päikese, mitte ainult Veenus.

Galileo on tuntud paljude teiste teaduslike läbimurrete poolest. Ta mõtles välja valguskiiruse mõõtmise katse. Enamik tollaseid inimesi uskus, et valguse kiirus on lõpmatu, kuid mitte Galileo, kes uskus, et kuigi valgus liigub väga kiiresti, on selle kiirus piiratud ja mõõdetav. Ta mõtles välja katse, kuid ei proovinud seda kunagi (ja see poleks ilmselt õnnestunud).

Ehkki ta ei leiutanud teleskoopi, leiutas Galileo mitmeid tänapäeval kasutatavaid mõõteseadmeid, sealhulgas kompassi ja termomeetri tüüp, mis mõõdab temperatuuri suurte vertikaalsete torudega, mis on täidetud etanooliga riputatud mahutite kõrguste järgi vesi.

Galileo tunnistas esimesena, et langevad kehad alluvad kõigile samale kiirendusjõule ja õhutakistuse puudumisel langevad nad sama kiirusega. Ta mõistis esimesena, et kahurikuulide trajektooril on vertikaalsed ja horisontaalsed komponendid, mida saab graafikul kujutada ja eraldi analüüsida.

Galilei räige olengi üks põhjus, miks ta heliotsentrilise teooria eest nii palju tunnustust saab. Vaatamata sellele oli ta kogu oma elu tulihingeline katoliiklane. Siin on mõned muud faktid Galileo kohta:

Kas Galileo oli preester? Vastus on jah ja ei. Noorena läks ta meditsiini õppima jesuiitide kloostrisse, kus andis oma preestrivande. Pikalt pärast seda otsustas ta siiski, et tema tõeline kutsumus on olla munk, mitte preester. Ta vabastati ja isa viis ta kloostrist välja.

Kas Galileo oli abielus? Galileil oli vabaabielunaine ja neil oli koos kolm last, kuid kuna ta ei abiellunud kunagi oma naisega (võib-olla seetõttu, et ta võttis ikka veel oma preestri tõotusi tõsiselt), olid tema lapsed ebaseaduslikud. Ta ei saanud oma tütardele kaasavara muretseda, nii et nad pidid kogu oma elu elama kloostrites.

Galileol oli hetk ka "minul". Võib-olla veidi liiga toretsev ja loov, süüdistati Galileot oma õpilaste suhtes sobimatuses ja tema professor Pisa ülikoolis lõpetati. Sellest hoolimata on tal endiselt fänne, sealhulgas Albert Einstein, kes nimetas Galileot moodsa füüsika ja üldse moodsa teaduse isaks.

Eksperiment "Kaldus torn" on müüt. Galileo üks kuulsamaid lugusid laseb tal oma gravitatsiooniteooria kinnitamiseks Pisa tornist kaks palli maha visata. Kuigi Galileo sündis Pisas ja õpetas seal, on tõendeid selle kohta, et see tegelikult juhtus, vähe. Tõenäoliselt oli see mõttekatse.

Kas Galileo oli õigustatud? Kuigi ta suri koduarestis, on ajalugu kindlasti kinnitanud Galileot. Kui NASA 1989. aastal Jupiteri avastamiseks sondi saatis, sai see nimeks Galileo. Huvitav on see, et kolm aastat pärast seda vabastas Vatikan Galileo.