Galileo Galileja Saules planētas modelis

Galileo Galilejs (1564 - 1642) sniedza tik nozīmīgu ieguldījumu cilvēku izpratnē par Kosmosu un Zemes vietu tajā, ka viņš bieži saņem atzinību par heliocentrisms, viedoklis, ka Zeme griežas ap sauli, nevis otrādi.

Tas, ko Galileo patiesībā darīja, bija novērojumu atbalsts izvirzītajai teorijai poļu astronoms Nikolajs Koperniks (1473 - 1543), kurš nomira divdesmit gadus pirms Galileo dzimis.

Koperniks pabeidza savu traktātu tieši pirms nāves, un to aizliedza katoļu baznīca, bet tomēr tas radīja kustību, kuras rezultātā galu galā tika pieņemts heliocentriskais modeli. Kustība kļuva pazīstama kā Kopernikāna revolūcija, un tā ilga apmēram 100 gadus.

Galileo galvenais ieguldījums revolūcijā bija novērošanas dati, kurus viņš ieguva ar paša uzbūvētu teleskopu. Viņš bija pirmais astronoms, kas skenēja debesis ar gaismu palielinošu instrumentu, un dažreiz to dēvē par novērošanas astronomijas tēvu. Viņš publicēja savus novērojumus, un tie bija tik nozīmīgi, ka katoļu baznīca tiesāja viņu kā ķeceri un ierobežoja mājas arestu uz visu atlikušo mūžu.

Galileo sasniegumu skatīšana perspektīvā palīdz izprast viņa dzīves laikā valdošo politisko un sociālo klimatu. Baznīca bija spēcīga konservatīva institūcija, un tās ietekme bija jūtama visā Eiropā. Tā bija piekritusi viedoklim, ka Zeme ir Visuma centrs kopš tās dibināšanas, un tā nevēlējās mainīties. Ikviens, kurš apstrīdēja viedokli, tika spīdzināts un izpildīts.

Ir pierādījumi, ka grieķu astronoms Aristarhs no Samosas (c. 310. gadā p.m.ē. c. 230. gadā p.m.ē.) uzskatīja, ka Zeme griežas ap sauli. Neviens no viņa rakstiem nav saglabājies, taču viņu piemin grieķu filozofi Arhimēds, Plutarhs un Sextus Empiricus. Viņa viedoklis, tāpat kā Demokrita, kurš ticēja atomiem, bija pretrunā ar Aristoteli un Platonu, kuru filozofija dominēja rietumu domās visos pirmajos 1500 kristīgās ēras gados.

Aristotelietis uzskatīja, ka Zeme atrodas Visuma centrā, un to ieskauj virkne koncentrisku sfēru, katra no tām atbilst vienai no planētām. Šis viedoklis kristiešu domātājiem patika, iespējams, tāpēc, ka tas Bībelē atbalstīja radīšanas stāstus, taču tas nedarīja pārāk labu darbu izskaidrojot planētu kustības, īpaši retrogrādās kustības, kad planētas, šķiet, mainīs savu virzienu kustība.

Kopā nāca persiešu astronoms Ptolemajs (c. 100 CE c. 170. g.) Ierosināt, ka katra planēta griežas lielā lokā ap Zemi, kā arī ap mazāku, kuras centrs ir uz lielā apļa. Viņš nosauca lielo apli par aizraujošs un mazākā epicikls. Turklāt novirzītāja centru no Zemes varētu atcelt ar summu, kas pazīstama kā ekvivalents.

Apvienojot tos sarežģītā shēmā, kas kļuva par Ptolemaizes sistēmu, planētas varēja samērā labi paredzēt, un astronomi izmantoja šo modeli, līdz ieradās Koperniks gar.

Tāpat kā visi zinātnieki un filozofi, arī Koperniks meklēja vienkāršākās atbildes uz to, kāpēc Visums ir tāds, kāds tas ir, un Ptolemaju sistēma bija kas cits, izņemot vienkāršu. Viņš saprata, ka, lai to labotu, ir vajadzīgas tikai vienas nelielas izmaiņas perspektīvā - vismaz lielākā daļa.

Ar atzinību Aristarham no Samosa (ko viņš vēlāk izdzēsa) Koperniks publicēja savu traktātu De Revolutionibus Orbium Coelestium (Par Debesu sfēru apgriezieniem) 1543. gadā, viņa nāves gadā.

Kopernika modelī saule atrodas Visuma centrā, nevis Zeme. Tas lielā mērā novērsa nepieciešamību pēc epicikliem un ekvantiem, taču ne pilnībā, jo Koperniks uzskatīja, ka planētu orbītas ir apļveida. Patiesība ir tāda, ka tie ir elipsveida, bet tas nebūtu zināms, kamēr Johanness Keplers to neizdomāja 1605. gadā.

Tā kā viņš nomira drīz pēc viņa traktāta publicēšanas, Kopernikam nebija jāsaskaras ar Baznīcas pretreakciju. Visticamāk, viņš to plānoja tā. Viņa grāmatu 1616. gadā Baznīca patiešām aizliedza, un tā palika aizliegto personu sarakstā līdz 1835. gadam. Džordano Bruno, itāļu astronomam un matemātiķim, kurš pieturējās pie Kopernikāka uzskatiem, nepaveicās: 1600. gadā viņš tika sadedzināts uz sārta, jo atteicās atkārtot savas Kopernikas filozofijas.

Galilejs bija izteikts, uzkrītošs un radošs, un viņam tiek piešķirti daudzi sasniegumi, tostarp Kopernika teorijas apstiprinājums.

Uzklausījis, ka 1608. gadā holandieši izgudroja teleskopu, Galileo uzbūvēja pats savu, kas spēja palielināt 30x. Viņš to izmantoja, lai pētītu Jupiteru, kuru līdz šim neviens nebija redzējis tuvplānā, un pamanīja, ka apkārt ir četras zvaigznes. Viņš saprata, ka tie ir pavadoņi, un 1610. gadā publicēja īsu traktātu ar nosaukumu Siders Nunciuss (Zvaigžņotais sūtnis), kas bija pretrunā aristoteļa pasaules uzskatam un padarīja viņu par slavenību.

Šajā dokumentā viņš pavadīja pavadoņus par “Mediķu zvaigznēm”, lai iegūtu labvēlību Toskānas lielkņazam Kosimo II de Mediči. Kosimo II nebija augstāk par glaimiem, un viņš piešķīra Galilejam spēcīgu matemātiķa un filozofa amatu Medičiem, kas viņam deva platformu, no kuras atbalstīt viņa teorijas.

Galileo veica vēl trīs novērojumus, kas bija nozīmīgi Kopernikāna teorijas apstiprinājumi, un viņš izmantoja savu amatu, lai tos publiskotu. Pirmais bija tas, ka mēnesim bija kalni, un otrais bija tas, ka saulei bija tumši apgabali, kurus sauc par saules plankumiem, abi šie jautājumi bija pretrunā ar Aristoteli, kurš mācīja, ka planētas ir ideālas un nevainojamas.

Trešais novērojums bija varbūt vissvarīgākais, lai Galilejs atbalstītu heliocentrisko teoriju: viņš varēja novērot, ka Venērai ir fāzes, piemēram, mēness. To varētu izskaidrot tikai tad, ja planētas riņķo ap Sauli, nevis Zemi.

Kad Baznīca 1616. gadā aizliedza Kopernika grāmatu, tā izsauca Galileju uz Romu un aizliedza viņam mācīt heliocentrisko teoriju. Viņš piekrita, bet 1632. gadā viņš izdeva vēl vienu grāmatu, kurā salīdzināja ģeocentriskās un heliocentriskās teorijas. Viņš apgalvoja, ka ir neitrāls, taču nevienu nemānīja.

Baznīca izsauca viņu atpakaļ uz Romu un pieprasīja viņu atkāpties no spīdzināšanas soda. Toreiz Galilejam bija 70 gadu, un viņš zināja, kas noticis ar Bruno, tāpēc piekrita otro reizi. Baznīca viņam piesprieda mājas arestu uz visu atlikušo mūžu.

Pēc tam, kad viņš bija uzbūvējis savu "spyglass", kā toreiz bija zināmi teleskopi, Galileo veica svarīgus novērošanas atklājumus. Visi šie novērojumi kopā ņemot bija pierādījums tam, ka saule atrodas Visuma centrā. Tagad mēs zinām, ka tas faktiski atrodas Saules sistēmas centrā, taču šī frāze vēl nebija izdomāta.

Vērojot saules plankumus, kurus viņš neapzinājās, ka tas ir bīstami, viņš pamanīja, ka tie pārvietojas pāri saules sejai, un tas iedvesmoja revolucionāru ideju. Saule griežas pa savu asi. Fakts, ka Zemei ir aksiāla rotācija, bija daļa no Kopernikāna teorijas, taču atklājums, ka arī saule rotē, bija jauns.

Viņa novērojumi par Venēras fāzēm bija pierādījums tam, ka Venēra riņķo ap sauli, taču tā laika zinātniekiem tas nebija īsti jaunums. Lai gan viņi nekad nebija novērojuši fāzes, viņiem jau bija aizdomas par tik daudz un vienkārši tika pieņemts, ka gan Venēra, gan Merkurs riņķo ap sauli, kamēr saule riņķo ap Zemi. Tomēr, ņemot vērā citus viņa novērojumus, Venēras fāžu novērošana bija diezgan pārliecinošs atbalsts idejai, ka visas planētas riņķo ap sauli, ne tikai Venēra.

Galileo ir pazīstams ar daudziem citiem zinātniskiem sasniegumiem. Viņš izstrādāja eksperimentu gaismas ātruma mērīšanai. Lielākā daļa cilvēku tajā laikā uzskatīja, ka gaismas ātrums ir bezgalīgs, bet ne Galileo, kurš uzskatīja, ka, lai gan gaisma pārvietojas ļoti ātri, tās ātrums ir ierobežots un izmērāms. Viņš izstrādāja eksperimentu, bet nekad to neizmēģināja (un tas, iespējams, nebūtu izdevies).

Lai gan viņš neizgudroja teleskopu, Galileo izgudroja vairākas mērierīces, kas tiek izmantotas līdz šai dienai, ieskaitot kompasu un termometra tips, kas mēra temperatūru pēc etanola suspendēto trauku augstuma lielā vertikālā mēģenē, kas piepildīta ar ūdens.

Galileo bija pirmais, kurš atzina, ka uz krītošajiem ķermeņiem viss ir pakļauts vienādam paātrinājuma spēkam un, ja nav gaisa pretestības, tie krīt vienādā ātrumā. Viņš bija pirmais, kurš saprata, ka lielgabala lodes trajektorijā ir vertikāli un horizontāli komponenti, kurus var attēlot grafikā un analizēt atsevišķi.

Galileja izcilība, manuprāt, ir viens no iemesliem, kāpēc viņš saņem tik lielu atzinību par heliocentrisko teoriju. Neskatoties uz to, viņš bija dedzīgs katolis visu savu dzīvi. Šeit ir daži citi fakti par Galileo:

Vai Galileo bija priesteris? Atbilde ir jā un nē. Kad viņš bija jauns, viņš devās studēt medicīnu uz jezuītu klosteri, kur viņš deva priesteru solījumus. Neilgi pēc tam viņš tomēr nolēma, ka viņa patiesais aicinājums ir būt mūks, nevis priesteris. Viņš tika atbrīvots, un tēvs viņu atsauca no klostera.

Vai Galilejs bija precējies? Galileo bija kopdzīves sieva, un viņiem kopā bija trīs bērni, bet, tā kā viņš nekad nav apprecējis savu sievu (varbūt tāpēc, ka viņš joprojām nopietni izturējās pret priesteru solījumiem), viņa bērni bija nelikumīgi. Viņš nevarēja savas meitas apgādāt ar pūru, tāpēc viņiem visu mūžu bija jādzīvo konventos.

Galileo bija brīdis "Es arī". Varbūt mazliet pārāk uzkrītošs un radošs, Galileo tika apsūdzēts par nepiedienīgu attieksmi pret studentiem, un viņa profesūra Pizas universitātē tika pārtraukta. Neskatoties uz to, viņam joprojām ir fani, tostarp Alberts Einšteins, kurš Galileo nosauca par mūsdienu fizikas un mūsdienu zinātnes tēvu.

Eksperiments "Piecie torņi" ir mīts. Viens no slavenākajiem Galileo stāstiem liek viņam nomest divas bumbas no Pizas torņa, lai apstiprinātu savu gravitācijas teoriju. Lai gan Galileo dzimis Pizā un tur mācīja, pierādījumi, ka tas tiešām notika, ir maz. Tas, visticamāk, bija domu eksperiments.

Vai Galileo tika attaisnots? Lai gan viņš nomira mājas arestā, vēsturi Galileo noteikti ir apstiprinājis. Kad NASA 1989. gadā nosūtīja zondi, lai izpētītu Jupiteru, tā tika nosaukta par Galileo. Interesanti, ka trīs gadus pēc tam Vatikāns Galileo atbrīvoja.