Модель солнечной планеты Галилео Галилея

Галилео Галилей (1564 - 1642) внес настолько значительный вклад в понимание человеком космоса и места в нем Земли, что ему часто приписывают признание. гелиоцентризм, точка зрения, согласно которой Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот.

На самом деле Галилей обеспечил наблюдениями поддержку выдвинутой теории. польским астрономом Николаем Коперником (1473 - 1543), который умер за двадцать лет до того, как Галилей был родившийся.

Коперник закончил свой трактат незадолго до своей смерти, и он был запрещен католической церковью, но тем не менее, это породило движение, которое в конечном итоге привело к принятию гелиоцентрической модель. Движение стало известно как Коперниканская революция, и длилось оно около 100 лет.

Основным вкладом Галилея в революцию были данные наблюдений, которые он получил с помощью построенного им самим телескопа. Он был первым астрономом, который сканировал небеса с помощью увеличительного светового прибора, и его иногда называют отцом наблюдательной астрономии. Он опубликовал свои наблюдения, и они были настолько значительными, что католическая церковь судила его как еретика и заключила под домашний арест на всю оставшуюся жизнь.

Чтобы увидеть достижения Галилея в перспективе, это помогает понять политический и социальный климат, который преобладал в течение его жизни. Церковь была мощным консервативным институтом, и ее влияние ощущалось по всей Европе. Он поддержал мнение о том, что Земля была центром Вселенной с момента ее основания, и не хотел меняться. Любой, кто оспаривал это мнение, подвергался пыткам и казни.

Существуют свидетельства того, что греческий астроном Аристарх Самосский (c. 310 г. до н. Э. - c. 230 г. до н.э.), считалось, что Земля вращается вокруг Солнца. Ни одно из его сочинений не сохранилось, но он упоминается греческими философами Архимедом, Плутархом и Секстом Эмпириком. Его точка зрения, как и точка зрения Демокрита, который верил в атомы, расходилась с взглядами Аристотеля и Платона, философия которых доминировала в западной мысли на протяжении первых 1500 лет христианской эры.

Аристотелевская точка зрения заключалась в том, что Земля находится в центре Вселенной и окружена серией концентрических сфер, каждая из которых соответствует одной из планет. Христианским мыслителям нравилась эта точка зрения, возможно, потому, что она поддерживала библейские истории о сотворении мира, но не очень хорошо объясняя движение планет, особенно ретроградное движение, когда кажется, что планеты меняют направление своего движения на противоположное. движение.

Пришел персидский астроном Птолемей (c. 100 г. н.э. - c. 170 г. н.э.), чтобы предположить, что каждая планета вращалась по большому кругу вокруг Земли, а также вокруг меньшей с центром на большом круге. Он назвал большой круг отличаться и меньший эпицикл. Кроме того, центр отклоняющего элемента может быть смещен от Земли на величину, известную как равный.

Объединив их в сложную схему, которая стала системой Птолемея, позиции планеты можно было достаточно хорошо предсказать, и астрономы использовали эту модель, пока не пришел Коперник. вдоль.

Как и все ученые и философы, Коперник искал простейшие ответы на вопрос, почему Вселенная такая, какая она есть, а система Птолемея была совсем не простой. Он понял, что одно небольшое изменение в перспективе - все, что нужно, чтобы исправить это - по крайней мере, большую часть.

С благодарностью Аристарху Самосскому (которое он позже удалил) Коперник опубликовал свой трактат. De Revolutionibus Orbium Coelestium (О вращениях небесных сфер) 1543 год, год его смерти.

В модели Коперника Солнце находится в центре Вселенной, а не Земля. Это в значительной степени устранило необходимость в эпициклах и эквантах, но не полностью, потому что Коперник считал планетные орбиты круговыми. На самом деле они имеют форму эллипса, но об этом не будет известно, пока Иоганн Кеплер не выяснил это в 1605 году.

Поскольку он умер вскоре после того, как его трактат был опубликован, Копернику не пришлось столкнуться с какой-либо негативной реакцией со стороны Церкви. Вероятно, он так и планировал. Его книга действительно была запрещена церковью в 1616 году и оставалась в запрещенном списке до 1835 года. Джордано Бруно, итальянскому астроному и математику, придерживавшемуся точки зрения Коперника, повезло меньше: в 1600 году он был сожжен на костре за отказ отречься от своей философии Коперника.

Галилей был откровенным, ярким и креативным, и ему приписывают множество достижений, включая подтверждение теории Коперника.

Услышав об изобретении голландцами в 1608 году телескопа, Галилей построил свой собственный телескоп с 30-кратным увеличением. Он использовал его, чтобы изучить Юпитер, который раньше никто не видел крупным планом, и заметил четыре звезды вокруг него. Он понял, что это луны, и в 1610 году опубликовал небольшой трактат под названием Сидериус Нунций (Звездный вестник), что противоречило мировоззрению Аристотеля и сделало его знаменитостью.

В документе он назвал луны «Звездами-медиками», чтобы снискать расположение великого герцога Тосканы Козимо II Медичи. Козимо II не стеснялся лести и предоставил Галилею влиятельный пост математика и философа к Медичи, что дало ему платформу, с которой он мог отстаивать свои теории.

Галилей сделал еще три наблюдения, которые были важными подтверждениями теории Коперника, и использовал свой пост для их публикации. Первое заключалось в том, что на Луне были горы, а во втором - на том, что на Солнце были темные области, называемые солнечными пятнами, что противоречило Аристотелю, который учил, что планеты совершенны и безупречны.

Третье наблюдение обеспечило, пожалуй, самое важное из всех, что Галилей поддержал гелиоцентрическую теорию: он смог заметить, что у Венеры есть фазы, как у Луны. Это можно было бы объяснить, только если бы планеты вращались вокруг Солнца, а не Земли.

Когда церковь запретила книгу Коперника в 1616 году, она вызвала Галилея в Рим и запретила ему преподавать гелиоцентрическую теорию. Он согласился, но в 1632 году опубликовал другую книгу, в которой сравнил геоцентрическую и гелиоцентрическую теории. Он утверждал, что был нейтральным, но никого не обманули.

Церковь вызвала его обратно в Рим и потребовала, чтобы он отрекся под страхом пыток. Галилею в то время было 70 лет, и он знал, что случилось с Бруно, поэтому согласился во второй раз. Церковь приговорила его к домашнему аресту на всю оставшуюся жизнь.

Построив свою «подзорную трубу», так называли телескопы в то время, Галилей сделал важные наблюдательные открытия. Все эти наблюдения, вместе взятые, были для него доказательством того, что Солнце находится в центре Вселенной. Теперь мы знаем, что он на самом деле находится в центре Солнечной системы, но эта фраза еще не была придумана.

Наблюдая за солнечными пятнами, которые он не осознавал, это опасная вещь, он заметил, что они движутся по поверхности солнца, и это вдохновило на революционную идею. Солнце вращается вокруг своей оси. Тот факт, что Земля имеет осевое вращение, был частью теории Коперника, но открытие того, что Солнце также вращается, было новым.

Его наблюдения фаз Венеры были доказательством того, что Венера вращается вокруг Солнца, но это не было новостью для ученых того времени. Хотя они никогда не наблюдали фаз, они уже подозревали об этом и просто предположили, что и Венера, и Меркурий вращаются вокруг Солнца, в то время как Солнце вращается вокруг Земли. Однако в сочетании с другими его наблюдениями наблюдение фаз Венеры было довольно убедительным подтверждением идеи о том, что все планеты вращаются вокруг Солнца, а не только Венера.

Галилей известен множеством других научных открытий. Он разработал эксперимент по измерению скорости света. Большинство людей в то время считали, что скорость света бесконечна, но не Галилей, который считал, что, хотя свет движется очень быстро, его скорость конечна и измерима. Он придумал эксперимент, но никогда не пробовал (и, вероятно, это не сработало бы).

Хотя он не изобрел телескоп, Галилей все же изобрел ряд измерительных устройств, которые используются по сей день, в том числе компас. и тип термометра, который измеряет температуру по высоте подвешенных емкостей с этанолом в большой вертикальной трубке, заполненной вода.

Галилей был первым, кто осознал, что все падающие тела подвержены одной и той же силе ускорения и, в отсутствие сопротивления воздуха, они падают с одинаковой скоростью. Он первым понял, что траектория пушечного ядра имеет вертикальную и горизонтальную составляющие, которые можно изобразить на графике и проанализировать отдельно.

Яркость Галилея может быть одной из причин, почему ему так доверяют гелиоцентрическую теорию. Несмотря на это, он всю жизнь был ярым католиком. Вот еще несколько фактов о Галилее:

Был ли Галилей священником? Ответ да, и нет. В молодости он пошел изучать медицину в монастырь иезуитов, где принял священнический обет. Однако вскоре после этого он решил, что его истинное призвание - быть монахом, а не священником. Он был лишен сана, и отец забрал его из монастыря.

Был ли Галилей женат? У Галилея была гражданская жена, и у них было трое детей, но поскольку он никогда не женился на своей жене (возможно, потому, что он все еще серьезно относился к своим священническим обетам), его дети были незаконнорожденными. Он не мог обеспечить своих дочерей приданым, поэтому им приходилось жить в монастырях всю свою жизнь.

У Галилея был момент "Я тоже". Возможно, слишком яркого и креативного Галилея обвинили в неподобающем отношении к своим студентам, и его профессура в Пизанском университете была прекращена. Тем не менее, у него все еще есть поклонники, в том числе Альберт Эйнштейн, который назвал Галилея отцом современной физики и современной науки в целом.

Эксперимент «Пизанская башня» - это миф. Одна из самых известных историй Галилея повествует о том, что он бросил два шара из Пизанской башни, чтобы подтвердить свою теорию гравитации. Несмотря на то, что Галилей родился в Пизе и учил там, свидетельств того, что это действительно произошло, мало. Скорее, это был мысленный эксперимент.

Был ли оправдан Галилей? Хотя он умер под домашним арестом, Галилей определенно подтвержден историей. Когда в 1989 году НАСА отправило зонд для исследования Юпитера, его назвали Галилео. Интересно, что через три года после этого Ватикан оправдал Галилея.