Galileo Galilei (1564 - 1642) a adus contribuții atât de semnificative la înțelegerea umană a cosmosului și a locului Pământului în el, încât primește adesea credit pentru heliocentrism, viziunea că Pământul se învârte în jurul soarelui și nu invers.
Ceea ce a făcut de fapt Galileo a fost să ofere sprijin observațional pentru o teorie care a fost propusă de astronomul polonez Nicolaus Copernic (1473 - 1543), care a murit cu douăzeci de ani înainte ca Galileo să fie născut.
Copernic și-a completat tratatul chiar înainte de a muri și a fost interzis de Biserica Catolică, dar cu toate acestea, a generat o mișcare care a dus în cele din urmă la adoptarea heliocentricului model. Mișcarea a devenit cunoscută sub numele de revoluția copernicană și a durat aproximativ 100 de ani.
Principalele contribuții ale lui Galileo la revoluție au fost datele observaționale, pe care le-a obținut cu un telescop pe care l-a construit el însuși. El a fost primul astronom care a scanat cerul cu un instrument de mărire a luminii și este uneori numit tatăl astronomiei observaționale. El și-a publicat observațiile și au fost atât de semnificative încât Biserica Catolică l-a încercat ca eretic și l-a limitat la arest la domiciliu pentru tot restul vieții.
Pentru a pune în perspectivă realizările lui Galileo, ajută la înțelegerea climatului politic și social care a predominat în timpul vieții sale. Biserica a fost o instituție conservatoare puternică, iar influența ei a fost resimțită în toată Europa. Înscrisese la părerea că Pământul era centrul universului de la înființare și nu voia să se schimbe. Oricine a contestat punctul de vedere a fost supus torturii și executării.
Nucile și bolțurile vederii geocentrice: sistemul ptolemeic
Există dovezi că un astronom grec, Aristarh din Samos (c. 310 î.Hr. - c. 230 î.Hr.), credea că Pământul se rotește în jurul soarelui. Niciuna dintre scrierile sale nu a supraviețuit, dar este menționat de filosofii greci Arhimede, Plutarh și Sextus Empiricus. Opinia sa, ca și cea a lui Democrit, care credea în atomi, era în contradicție cu Aristotel și Platon, ale căror filozofii au dominat gândirea occidentală în primii 1.500 de ani ai erei creștine.
Viziunea aristotelică era că Pământul se află în centrul universului și era înconjurat de o serie de sfere concentrice, fiecare corespunzând uneia dintre planete. Gânditorilor creștini le-a plăcut acest punct de vedere, poate pentru că a susținut poveștile de creație din Biblie, dar nu a făcut o treabă foarte bună explicând mișcările planetelor, în special mișcările retrograde, atunci când planetele par să-și inverseze direcția circulaţie.
Alături a venit astronomul persan Ptolemeu (c. 100 CE - c. 170 CE) să propună ca fiecare planetă să se învârtă într-un cerc mare în jurul Pământului și în jurul unuia mai mic cu centrul său pe cercul mare. El a numit cercul mare respectuos iar cel mai mic epiciclu. În plus, centrul deferentului ar putea fi compensat de Pământ cu o cantitate cunoscută sub numele de echant.
Combinându-le într-o schemă complicată care a devenit sistemul ptolemeic, pozițiile planetele ar putea fi destul de bine prezise, iar astronomii au folosit acest model până când a venit Copernic de-a lungul.
Revoluția copernicană pune soarele în scena centrală
La fel ca toți oamenii de știință și filosofii, Copernic a căutat cele mai simple răspunsuri la motivul pentru care universul este așa cum este, iar sistemul Ptolemaic nu era altceva decât simplu. Și-a dat seama că o mică schimbare de perspectivă era tot ce era necesar pentru a remedia asta - cel puțin cea mai mare parte.
Cu o recunoaștere către Aristarh din Samos (pe care ulterior l-a șters), Copernic a publicat tratatul său De Revolutionibus Orbium Coelestium (Despre Revoluțiile Sferelor Celeste) în 1543, anul morții sale.
În modelul copernican, soarele se află în centrul universului, nu Pământul. Acest lucru a eliminat în mare măsură nevoia de epicicluri și echante, dar nu complet, deoarece Copernicus credea că orbitele planetare sunt circulare. Adevărul este că sunt eliptice, dar acest lucru nu ar fi cunoscut până când Johannes Kepler nu și-a dat seama în 1605.
Deoarece a murit la scurt timp după publicarea tratatului său, Copernic nu a trebuit să se confrunte cu nicio reacție din partea Bisericii. Probabil că a planificat-o așa. Cartea sa a fost într-adevăr interzisă de Biserică în 1616 și a rămas pe lista interzisă până în 1835. Giordano Bruno, un astronom și matematician italian care a aderat la viziunea copernicană, nu a fost atât de norocos: a fost ars pe rug în 1600 pentru că a refuzat să renunțe la filosofiile sale copernicane.
Galileo intră în Fray
Galileo a fost deschis, flamboyant și creativ și i se atribuie multe realizări, inclusiv confirmarea teoriei copernicane.
La auzul invenției telescopului de către olandezi în 1608, Galileo și-a construit propriul său, care era capabil de mărire de 30 ×. El l-a folosit pentru a studia Jupiter, pe care nimeni nu-l mai văzuse vreodată de aproape, și a observat patru stele care îl înconjurau. Și-a dat seama că erau luni și în 1610 a publicat un scurt tratat intitulat Siderius Nuncius (The Starry Messenger), care a contrazis viziunea aristotelică asupra lumii și l-a făcut o celebritate.
În document, el a numit lunile „Stelele medicului” pentru a câștiga favoare cu marele duce al Toscanei, Cosimo II de Medici. Cosimo al II-lea nu a fost mai presus de lingușire și i-a acordat lui Galileo postul puternic de matematician și filosof al Medicis, care i-a oferit o platformă din care să-și susțină teoriile.
Galileo a făcut alte trei observații care erau coroborări importante ale teoriei copernicane și și-a folosit postul pentru a le face publicitate. Primul a fost că luna avea munți, iar al doilea a fost că soarele avea zone întunecate numite pete solare, ambele contrazicându-l pe Aristotel, care a învățat că planetele sunt perfecte și impecabile.
A treia observație a oferit poate cea mai importantă dintre toate pentru sprijinul lui Galileo al teoriei heliocentrice: el a putut observa că Venus avea faze, precum luna. Acest lucru ar putea fi explicat numai dacă planetele orbitează în jurul Soarelui, nu al Pământului.
Galileo a fost urmărit penal de Inchiziție
Când Biserica a interzis cartea lui Copernic în 1616, a chemat-o pe Galileo la Roma și i-a interzis să predea teoria heliocentrică. A fost de acord, dar în 1632 a publicat o altă carte în care a comparat teoriile geocentrice și heliocentrice. El a pretins că este neutru, dar nimeni nu a fost păcălit.
Biserica l-a chemat înapoi la Roma și i-a cerut să se retragă sub pedeapsa torturii. Galileo avea atunci 70 de ani și știa ce i se întâmplase lui Bruno, așa că a acceptat a doua oară. Biserica l-a condamnat la arest la domiciliu pentru tot restul vieții.
Credințele lui Galileo Galilei despre sistemul solar
După ce și-a construit „sticla”, așa cum erau cunoscute telescoapele la acea vreme, Galileo a făcut importante descoperiri observaționale. Toate aceste observații, luate împreună, au fost o dovadă pentru el că soarele se afla în centrul universului. Știm acum că este de fapt în centrul sistemului solar, dar această frază nu fusese încă inventată.
În timp ce observa petele solare, despre care nu-și dădea seama că era un lucru periculos de făcut, a observat că se mișcau pe fața soarelui și asta a inspirat o idee revoluționară. Soarele se rotește pe axa sa. Faptul că Pământul are o rotație axială a făcut parte din teoria copernicană, dar descoperirea că și soarele se rotește a fost nouă.
Observațiile sale asupra fazelor lui Venus au fost dovada faptului că Venus orbitează în jurul soarelui, dar aceasta nu era tocmai o știre pentru oamenii de știință din acea vreme. Deși nu au observat niciodată fazele, au suspectat deja la fel de mult și pur și simplu au presupus că atât Venus, cât și Mercur orbitează soarele în timp ce soarele orbitează Pământul. Luată împreună cu celelalte observații ale sale, observarea fazelor lui Venus a fost un sprijin destul de concludent pentru ideea că toate planetele orbitează soarele, nu doar Venus.
Câteva dintre celelalte realizări ale lui Galileo
Galileo este cunoscut pentru o serie de alte descoperiri științifice. El a conceput un experiment pentru a măsura viteza luminii. Majoritatea oamenilor de atunci credeau că viteza luminii era infinită, dar nu Galileo, care credea că, deși lumina călătorește foarte repede, viteza ei este finită și măsurabilă. El a conceput un experiment, dar nu l-a încercat niciodată (și probabil că nu ar fi funcționat).
Deși nu a inventat telescopul, Galileo a inventat o serie de dispozitive de măsurare utilizate până în prezent, inclusiv busola și un tip de termometru care măsoară temperatura la înălțimile recipientelor suspendate de etanol într-un tub vertical mare umplut cu apă.
Galileo a fost primul care a recunoscut că corpurile care se încadrează sunt toate supuse aceleiași forțe de accelerație și, în absența tragerii aerului, cad în același ritm. El a fost primul care și-a dat seama că traiectoria unei ghiulele a avut componente verticale și orizontale care ar putea fi descrise pe un grafic și analizate separat.
Câteva fapte interesante despre Galileo Galilei
Flamboyance-ul lui Galileo este unul dintre motivele pentru care primește atât de mult credit pentru teoria heliocentrică. În ciuda acestui fapt, el a fost un catolic înflăcărat pentru întreaga sa viață. Iată câteva alte fapte despre Galileo:
A fost Galileo preot? Răspunsul este da și nu. Când era tânăr, a mers să studieze medicina la o mănăstire iezuită, unde și-a făcut jurămintele preoțești. Nu după mult timp, însă, a decis că adevărata lui chemare era să fie călugăr, nu preot. A fost dezlegat, iar tatăl său l-a retras din mănăstire.
Galileo a fost căsătorit? Galileo avea o soție de drept comun și împreună aveau trei copii, dar pentru că nu s-a căsătorit niciodată cu soția sa (poate pentru că și-a luat în serios jurământul preoțesc), copiii lui erau ilegitimi. Nu și-a putut oferi fiicelor sale o zestre, așa că au trebuit să trăiască în mănăstiri pentru întreaga lor viață.
Galileo a avut un moment „Eu prea”. Poate un pic prea extravagant și creativ, Galileo a fost acuzat că nu este adecvat studenților săi, iar profesorul său de la Universitatea din Pisa a fost încetat. Cu toate acestea, el încă mai are fani, inclusiv Albert Einstein, care l-a numit pe Galileo tatăl fizicii moderne și al științei moderne în general.
Experimentul „Turnul înclinat” este un mit. Una dintre cele mai faimoase povești ale lui Galileo îl face să arunce două mingi din Turnul Pisa pentru a-și confirma teoria gravitației. Chiar dacă Galileo s-a născut la Pisa și a predat acolo, dovezile că acest lucru s-a întâmplat de fapt sunt puține. A fost mai probabil un experiment de gândire.
A fost justificat Galileo? Deși a murit în arest la domiciliu, Galileo a fost cu siguranță justificat de istorie. Când NASA a trimis o sondă pentru a explora Jupiter în 1989, a fost numită Galileo. Interesant este că la trei ani după aceea, Vaticanul l-a absolvit pe Galileo.