Модел соларне планете Галилеа Галилеија

Галилео Галилеи (1564 - 1642) дао је толико значајан допринос људском разумевању космоса и места Земље у њему да често добија заслуге за хелиоцентризам, гледиште да се Земља окреће око Сунца, а не обрнуто.

Оно што је Галилео заправо учинио било је пружање осматрачке подршке теорији која је изнета пољског астронома Николаја Коперника (1473. - 1543.), који је умро двадесет година пре него што је Галилеј био рођен.

Коперник је завршио своју расправу непосредно пре него што је умро, а Католичка црква ју је забранила, али ипак је изнедрио покрет који је на крају резултирао усвајањем хелиоцентрика модел. Покрет је постао познат као Коперникова револуција и трајао је око 100 година.

Главни допринос Галилеју револуцији били су подаци о посматрању, које је он добио телескопом који је сам изградио. Био је први астроном који је скенирао небеса инструментом за увећавање светлости и понекад се назива оцем посматрачке астрономије. Објавио је своја запажања, а она су била толико значајна да га је Католичка црква судила као јеретика и целог живота га ограничила на кућни притвор.

Да би се Галилејева достигнућа ставила у перспективу, помаже разумевању политичке и социјалне климе која је владала током његовог живота. Црква је била моћна конзервативна институција и њен утицај се осећао широм Европе. Била је претплаћена на став да је Земља центар свемира од свог оснивања и није желела да се мења. Свако ко је оспорио поглед био је подвргнут мучењу и погубљењу.

Постоје докази да је грчки астроном Аристарх са Самоса (ц. 310 пне - ц. 230. пне.), Веровао је да се Земља окреће око Сунца. Ниједан његов спис није преживео, али га помињу грчки филозофи Архимед, Плутарх и Секст Емпирик. Његово гледиште, као и Демокрита, који је веровао у атоме, било је у супротности са Аристотелом и Платоном, чије су филозофије доминирале западном мишљу током првих 1500 година хришћанске ере.

Аристотелов поглед је био да је Земља у средишту универзума и окружена је низом концентричних сфера, од којих свака одговара једној од планета. Хришћанским мислиоцима се свидело ово гледиште, можда зато што је подржавало приче о стварању у Библији, али није се баш добро обавило објашњавајући кретање планета, посебно ретроградно кретање, када се чини да планете преокрећу свој правац кретања кретање.

Заједно је дошао персијски астроном Птоломеј (ц. 100 ЦЕ - ц. 170 ЦЕ) да предложи да се свака планета окретала у великом кругу око Земље, као и око мањег са средиштем на великом кругу. Велики круг назвао је деферент а онај мањи епицикл. Поред тога, центар одводника могао би бити одмакнут од Земље за износ познат као еквант.

Комбинујући их у сложену шему која је постала Птоломејев систем, положаји планете се могло разумно добро предвидети и астрономи су користили овај модел док није дошао Коперник заједно.

Као и сви научници и филозофи, Коперник је тражио најједноставније одговоре зашто је свемир такав какав јесте, а Птолемејев систем је био све само не једноставан. Схватио је да је само једна мала промена у перспективи довољна да се то поправи - барем већина.

Уз признање Аристарху Самоском (које је касније избрисао), Коперник је објавио своју расправу Де Револутионибус Орбиум Цоелестиум (О револуцијама небеских сфера) 1543. године, године његове смрти.

У Коперниковом моделу, сунце је у средишту универзума, а не Земља. То је у великој мери елиминисало потребу за епициклима и еквантима, али не у потпуности, јер је Коперник веровао да су планетарне орбите кружне. Истина је да су елиптични, али то се неће знати док Јоханнес Кеплер то не схвати 1605. године.

Будући да је умро убрзо након објављивања његове расправе, Коперник није морао да се суочи са било каквом реакцијом Цркве. Вероватно је тако планирао. Његову књигу је Црква заиста забранила 1616. године, а на забрањеном списку остала је до 1835. године. Гиордано Бруно, италијански астроном и математичар, који се придржавао Коперниковог гледишта, није имао те среће: 1600. године спаљен је на ломачи због одбијања да се одрекне своје Коперникове филозофије.

Галилео је био отворен, раскошан и креативан и заслужан је за многа достигнућа, укључујући потврду Коперникове теорије.

Чувши за холандски изум телескопа из 1608. године, Галилео је саградио свој, који је могао да увећа 30 пута. Њиме је проучавао Јупитер, који нико никада раније није видео изблиза, и приметио је четири звезде које га окружују. Схватио је да су то месеци и 1610. објавио је кратку расправу под насловом Сидериус Нунциус (Звездан гласник), што је противречило аристотеловском погледу на свет и учинило га славном.

У документу је месеце назвао „Звезде медицинари“ да би стекли наклоност великом војводи Тоскане Цосиму ИИ де Медици. Цосимо ИИ није био изнад ласкања и доделио је Галилеу моћно место математичара и филозофа Медицисима, што му је дало платформу на којој може заступати своје теорије.

Галилео је изнео још три запажања која су била важна поткрепљења Коперникове теорије и искористио је свој пост да их објави. Прва је била да месец има планине, а друга да је сунце имало тамне области зване сунчеве пеге, што је супротстављало Аристотелу, који је учио да су планете савршене и беспрекорне.

Треће запажање пружило је можда најважније од свега за Галилејеву подршку хелиоцентричној теорији: успео је да примети да је Венера имала фазе, попут месеца. Ово се може објаснити само ако планете круже око Сунца, а не око Земље.

Када је Црква забранила Коперникову књигу 1616. године, позвала је Галилеја у Рим и забранила му предавање хелиоцентричне теорије. Пристао је, али је 1632. године објавио још једну књигу у којој је упоредио геоцентричне и хелиоцентричне теорије. Тврдио је да је неутралан, али нико се није преварио.

Црква га је позвала натраг у Рим и тражила да се повуче под казном мучења. Галилео је тада имао 70 година и знао је шта се догодило са Бруном, па је други пут пристао. Црква га је до краја живота осудила на кућни притвор.

Након што је конструисао своју „шпијунску чашу“, како су у то време били познати телескопи, Галилео је дошао до својих важних посматрачких открића. Сва ова запажања, узета заједно, била су му доказ да је сунце у центру свемира. Сада знамо да је то заправо центар Сунчевог система, али та фраза још увек није скована.

Док је посматрао сунчеве пеге, за које није схватио да су опасне ствари, приметио је да се оне крећу по сунчевом лицу и то је инспирисало револуционарну идеју. Сунце се окреће око своје осе. Чињеница да Земља има аксијалну ротацију била је део Коперникове теорије, али откриће да се и Сунце окреће било је ново.

Његова запажања о фазама Венере била су доказ да Венера кружи око сунца, али то научницима тога доба није била баш новост. Иако никада нису посматрали фазе, већ су на то сумњали и једноставно су претпостављали да су и Венера и Меркур кружили око Сунца док сунце кружи око Земље. Узимајући у обзир и његова друга запажања, посматрање Венерових фаза било је прилично одлучна подршка идеји да све планете круже око Сунца, а не само Венера.

Галилео је познат по мноштву других научних достигнућа. Осмислио је експеримент за мерење брзине светлости. Већина људи у то време веровала је да је брзина светлости бесконачна, али не и Галилео, који је веровао да, иако светлост путује врло брзо, њена брзина је коначна и мерљива. Осмислио је експеримент, али га никада није покушао (а вероватно не би успео).

Иако није измислио телескоп, Галилео је изумео бројне мерне уређаје који се користе до данас, укључујући компас и тип термометра који мери температуру по висини суспендованих контејнера са етанолом у великој вертикалној цеви испуњеној воде.

Галилео је први препознао да су сва тела која падају подложна истој сили убрзања и, у одсуству ваздушног отпора, падају истом брзином. Први је схватио да путања топовског зрна има вертикалне и хоризонталне компоненте које се могу приказати на графикону и одвојено анализирати.

Галилејева блиставост је мој један од разлога зашто добија толико заслуга за хелиоцентричну теорију. Упркос томе, читав живот био је ватрени католик. Ево још неких чињеница о Галилеју:

Да ли је Галилео био свештеник? Одговор је да и не. Када је био млад, отишао је на студије медицине у језуитски манастир, где је положио свештеничке завете. Недуго након тога, међутим, одлучио је да је његов истински позив да буде монах, а не свештеник. Одмрзнут је, а отац га је повукао из манастира.

Да ли је Галилео био ожењен? Галилео је имао ванбрачну жену и заједно су имали троје деце, али пошто се никада није оженио својом женом (можда зато што је свештеничке завете и даље озбиљно схватао), његова деца су била ванбрачна. Није могао да обезбеди својим ћеркама мираз, па су цео живот морале да живе у самостанима.

Галилео је имао тренутак „И ја такође“. Можда помало дречав и креативан, Галилео је оптужен да је непримерен својим студентима, а професора на Универзитету у Пизи је укинута. Ипак, он и даље има обожаваоце, укључујући Алберта Ајнштајна, који је Галилеја назвао оцем модерне физике и модерне науке уопште.

Експеримент „Коси торањ“ је мит. Једна од најпознатијих прича о Галилеу је да баци две кугле из пизанске куле да потврди своју теорију гравитације. Иако је Галилео рођен у Пизи и тамо је предавао, докази да се то заиста догодило су оскудни. Вероватније је то био мисаони експеримент.

Да ли је Галилео оправдан? Иако је умро у кућном притвору, Галилео је историја дефинитивно оправдала. Када је НАСА 1989. послала сонду да истражи Јупитер, названа је Галилео. Занимљиво је да је Ватикан три године након тога апсолвирао Галилеја.