Model sončnega planeta Galileo Galilei

Galileo Galilei (1564 - 1642) je tako pomembno prispeval k človekovemu razumevanju kozmosa in Zemlje v njem, da je pogosto zaslužen za heliocentrizem, pogled, da se Zemlja vrti okoli sonca in ne obratno.

Galileo je dejansko naredil opazovalno podporo teoriji, ki je bila predstavljena poljski astronom Nikolaj Kopernik (1473 - 1543), ki je umrl dvajset let pred Galilejem Rojen.

Kopernik je končal svojo razpravo tik preden je umrl in jo je Katoliška cerkev prepovedala kljub temu pa je ustvarilo gibanje, ki je sčasoma privedlo do sprejetja heliocentrika model. Gibanje je postalo znano kot Kopernikova revolucija in je trajalo približno 100 let.

Glavni prispevek Galileja k revoluciji so bili opazovalni podatki, ki jih je pridobil s teleskopom, ki ga je sam zgradil. Bil je prvi astronom, ki je nebesa pregledal z instrumentom za povečevanje svetlobe in ga včasih imenujejo tudi oče opazovalne astronomije. Objavil je svoja opažanja in bila so tako pomembna, da ga je katoliška cerkev sodila kot krivoverca in ga do konca življenja omejila na hišni pripor.

Da bi Galileove dosežke postavili v perspektivo, pomaga razumeti politično in družbeno klimo, ki je vladala v njegovem življenju. Cerkev je bila močna konzervativna institucija in njen vpliv je bil čutiti po vsej Evropi. Naročila se je na stališče, da je Zemlja središče vesolja že od njegove ustanovitve in se ni želela spremeniti. Kdor je izpodbijal pogled, je bil mučen in usmrčen.

Obstajajo dokazi, da je grški astronom Aristarh s Samosa (c. 310 BCE - c. 230 pr. N. Št.), Verjel je, da se Zemlja vrti okoli sonca. Nobeno od njegovih spisov se ni ohranilo, omenjajo pa ga grški filozofi Arhimed, Plutarh in Sekst Empiric. Njegov pogled, tako kot Demokrit, ki je verjel v atome, je bil v nasprotju z Aristotelom in Platonom, katerih filozofije so prevladovale nad zahodno mislijo v prvih 1500 letih krščanske dobe.

Aristotelov pogled je bil, da je Zemlja v središču vesolja in je bila obdana z vrsto koncentričnih krogel, od katerih vsaka ustreza enemu od planetov. Krščanskim mislecem je bilo to stališče všeč, morda zato, ker je podpiral zgodbe o ustvarjanju v Bibliji, vendar se ni dobro odrezal razlaga gibanja planetov, zlasti retrogradnih gibov, ko se zdi, da planeti obrnejo svojo smer premikanje.

Skupaj je prišel perzijski astronom Ptolemej (c. 100 CE - c. 170 CE) predlagati, da se je vsak planet vrtel v velikem krogu okoli Zemlje in okoli manjšega s središčem na velikem krogu. Velik krog je imenoval deferent manjša pa epicikel. Poleg tega bi lahko središče pregrade odmaknilo od Zemlje za količino, znano kot enak.

Združevanje teh v zapleteno shemo, ki je postala sistem Ptolemeja, stališča planete je bilo mogoče razmeroma dobro napovedati, astronomi pa so ta model uporabljali, dokler ni prišel Kopernik skupaj.

Kot vsi znanstveniki in filozofi je tudi Kopernik iskal najpreprostejše odgovore, zakaj je vesolje takšno, kakršno je, Ptolemajev sistem pa je bil vse prej kot preprost. Ugotovil je, da je za popravljanje tega potrebna vsaj ena majhna perspektiva - vsaj večina.

S priznanjem Aristarhu s Samosa (ki ga je kasneje izbrisal) je Kopernik objavil svojo razpravo De Revolutionibus Orbium Coelestium (O revolucijah nebesnih sfer) leta 1543, leto njegove smrti.

V Kopernikovem modelu je sonce v središču vesolja in ne Zemlja. To je v veliki meri odpravilo potrebo po epiciklih in ekvantih, vendar ne v celoti, ker je Kopernik verjel, da so planetarne orbite krožne. Resnica je, da so eliptični, vendar to ne bi bilo znano, dokler Johannes Kepler tega ni ugotovil leta 1605.

Ker je umrl kmalu po objavi njegove razprave, se Koperniku ni bilo treba soočiti z nobeno reakcijo Cerkve. Verjetno je to načrtoval tako. Cerkev je njegovo knjigo leta 1616 res prepovedala in je na seznamu prepovedanih ostala do leta 1835. Giordano Bruno, italijanski astronom in matematik, ki se je držal Kopernikovega stališča, ni imel te sreče: leta 1600 so ga požgali na grmadi, ker se ni hotel odreči svoji Kopernikov filozofiji.

Galileo je bil odkrit, razkošen in ustvarjalen in zaslužen je za številne dosežke, vključno s potrditvijo Kopernikove teorije.

Ko je leta 1608 Nizozemci izumil izum teleskopa, je Galileo izdelal svoj, ki je lahko povečal 30-krat. Z njim je preučeval Jupiter, ki ga od blizu še nihče ni videl, in opazil štiri zvezde, ki so ga obkrožale. Spoznal je, da so lune, in leta 1610 objavil kratko razpravo z naslovom Siderius Nuncius (Zvezdni sel), kar je nasprotovalo aristotelovskemu pogledu na svet in ga postalo slavno.

V dokumentu je lune imenoval "Zvezde zdravnice", da bi si pridobili naklonjenost pri velikem vojvodi Toskane Cosimu II de Medici. Cosimo II ni bil nad laskanjem in je Galileju podelil močno mesto matematika in filozofa Medicisom, ki mu je dal platformo, na kateri je lahko zagovarjal svoje teorije.

Galileo je podal še tri opažanja, ki so bila pomembna potrdila Kopernikove teorije, in jih je uporabil za objavo. Prvo je bilo, da ima luna gore, drugo pa, da je imelo sonce temna območja, imenovana sončne pege, kar je nasprotovalo Aristotelu, ki je učil, da so planeti popolni in brezhibni.

Tretje opazovanje je bilo morda najpomembnejše od vsega za Galilejevo podporo heliocentrični teoriji: lahko je opazil, da ima Venera faze, kot je luna. To bi lahko razložili le, če planeti krožijo okoli sonca in ne okoli Zemlje.

Ko je cerkev leta 1616 prepovedala Kopernikovo knjigo, je poklicala Galileja v Rim in mu prepovedala poučevanje heliocentrične teorije. Strinjal se je, toda leta 1632 je izdal še eno knjigo, v kateri je primerjal geocentrično in heliocentrično teorijo. Trdil je, da je nevtralen, vendar se nihče ni zavedel.

Cerkev ga je poklicala nazaj v Rim in zahtevala, naj se odpove pod mučenjem. Galileo je imel takrat 70 let in vedel je, kaj se je zgodilo z Brunom, zato se je drugič strinjal. Cerkev ga je do konca življenja obsodila na hišni pripor.

Potem ko je sestavil svoj "vohunski steklo", kot so takrat poznali teleskope, je Galileo naredil svoja pomembna opazovalna odkritja. Vsa ta opazovanja, skupaj, so bila zanj dokaz, da je sonce v središču vesolja. Zdaj vemo, da je pravzaprav v središču osončja, vendar tega stavka še niso skovali.

Med opazovanjem sončnih peg, za katere se ni zavedal, da gre za nevarno početje, je opazil, da se premikajo čez obraz sonca, kar je navdihnilo revolucionarno idejo. Sonce se vrti na svoji osi. Dejstvo, da ima Zemlja osno vrtenje, je bilo del Kopernikove teorije, a odkritje, da se vrti tudi sonce, je bilo novo.

Njegova opazovanja Venerovih faz so bila dokaz, da Venera kroži okoli sonca, vendar to za znanstvenike tistega časa ni bilo ravno novica. Čeprav nikoli niso opazovali faz, so že toliko sumili in preprosto domnevali, da sta Venera in Merkur krožila okoli sonca, medtem ko sonce kroži okoli Zemlje. Vendar je bilo z drugimi opažanji opazovanje Venerovih faz dokaj prepričljiva podpora ideji, da vsi planeti krožijo okoli Sonca, ne samo Venera.

Galileo je znan po številnih drugih znanstvenih dosežkih. Zasnoval je poskus za merjenje svetlobne hitrosti. Večina ljudi je takrat verjela, da je svetlobna hitrost neskončna, ne pa tudi Galilej, ki je verjel, da čeprav svetloba potuje zelo hitro, je njena hitrost končna in merljiva. Zasnoval je poskus, vendar ga ni nikoli poskusil (in verjetno ne bi uspel).

Čeprav ni izumil teleskopa, je Galileo izumil številne merilne naprave, ki se uporabljajo do danes, vključno s kompasom in tip termometra, ki meri temperaturo glede na višino visečih posod z etanolom v veliki navpični cevi, napolnjeni z vode.

Galileo je prvi ugotovil, da vsa padajoča telesa delujejo z enako silo pospeševanja in v odsotnosti zračnega upora padejo z enako hitrostjo. Bil je prvi, ki je spoznal, da ima pot topovske krogle navpične in vodoravne komponente, ki jih je mogoče prikazati na grafu in analizirati ločeno.

Galilejeva očarljivost je eden izmed razlogov, zakaj je prejel toliko zaslug za heliocentrično teorijo. Kljub temu je bil vse življenje vnet katolik. Tu je še nekaj dejstev o Galileju:

Je bil Galileo duhovnik? Odgovor je pritrdilen in ne. Ko je bil mlad, je šel študirat medicino v jezuitski samostan, kjer je dal duhovniške zaobljube. Kmalu za tem pa se je odločil, da je njegov pravi poklic menih in ne duhovnik. Odlepil se je in oče ga je umaknil iz samostana.

Je bil Galileo poročen? Galileo je imel zunajzakonsko ženo in skupaj sta imela tri otroke, a ker se ni nikoli poročil s svojo ženo (morda zato, ker je duhovniške zaobljube še vedno jemal resno), so bili njegovi otroci nezakonski. Hčerkam ni mogel priskrbeti dote, zato so morale vse življenje živeti v samostanih.

Galileo je imel trenutek "Tudi jaz". Morda nekoliko preveč razkošnega in ustvarjalnega, so Galileju očitali, da je neprimeren s svojimi študenti, in njegovo profesorstvo na univerzi v Pisi je bilo ukinjeno. Kljub temu ima še vedno oboževalce, med njimi tudi Alberta Einsteina, ki je Galileja imenoval oče moderne fizike in moderne znanosti nasploh.

Poskus "Poševni stolp" je mit. Ena najbolj znanih zgodb Galileja mu je, da spušča dve kroglici iz stolpa v Pisi, da potrdi svojo teorijo gravitacije. Čeprav se je Galileo rodil v Pisi in tam poučeval, so dokazi, da se je to dejansko zgodilo, redki. Verjetneje je šlo za miselni eksperiment.

Je bil Galileo upravičen? Čeprav je umrl v hišnem priporu, je Galileo vsekakor opravičila zgodovina. Ko je NASA leta 1989 poslala sondo za raziskovanje Jupitra, so jo poimenovali Galileo. Zanimivo je, da je Vatikan tri leta po tem oprostil Galileja.