Итальянский физик механик астроном философ и математик заложивший фундамент классической механики

Обновлено: 10.05.2024

Итальянский ученый. Механик. Астроном. Философ. Математик. Оказал значительное влияние на науку своего времени. Первым использовал телескоп. Опроверг умозрительную метафизику философа Аристотеля и заложил фундамент современной классической механики.

Галилео Галилей родился 15 февраля 1564 года в городе Пиза, Италия. Мальчик вырос в семье известного музыканта. С 1581 года изучал медицину в Пизанском университете. В 1586 году свет увидел первый труд ученого «Маленькие гидростатические весы», а через четыре года опубликована книга «О движении» с разгромной критикой учения Аристотеля.

В 1592 году Галилей стал преподавателем механики, астрономии и математики в университете Падуи. С 1606 года ученый начал заниматься астрономией. В июле 1609 года построил свою первую подзорную трубу и начал систематические астрономические наблюдения.

Первым светилом, которое Галилей подробно изучил с помощью нового прибора, стала Луна. На основе оптических наблюдений за спутником Земли 30 ноября 1609 года ученый нарисовал первую карту Луны, обнаружив множество гор и кратеров на ее поверхности.

Во время наблюдения за Луной ученый сделал два открытия. Первое подтверждало, что Земля по физическим свойствам не отличается от других небесных тел, опровергнув утверждения Аристотеля о разнице земной и небесной природы. Второе основное открытие Галилея в области астрономии касалось обнаружения четырех спутников Юпитера, что в XX веке было подтверждено уже многочисленными космическими фото. Тем самым ученый опроверг доводы противников Коперника, что, если Луна вращается вокруг Земли, то Земля не может вращаться вокруг Солнца.

На основании наблюдений Галилео сделал вывод, что гелиоцентрическая система мира, предложенная Коперником, является единственно верной. С этого времени астроном начинает все смелее пропагандировать учение Коперника.

В 1616 году одиннадцать видных богословов рассмотрели учение Коперника и пришли к выводу о его ложности. Галилея вызвали из Флоренции в Рим и потребовали прекратить пропаганду еретических представлений об устройстве мира. Галилей вынужден подчиниться.

Главным постулатом мировоззрения Галилея является признание объективности мира независимо от субъективного восприятия человеком. Вселенная вечна и бесконечна, инициирована божественным первотолчком. Ничто в космосе не исчезает бесследно, происходит лишь изменение формы материи. В основе материального мира лежит механическое движение частиц, изучив которое можно познать законы вселенной. Поэтому научная деятельность должна быть основана на опыте и чувственном познании мира. Природа по Галилею: истинный предмет философии, постигая который можно приблизиться к истине и первооснове всего сущего.

Основа физического процесса в природе по мнению Галилея: механическое движение. Вселенную рассматривал как сложный механизм, состоящий из простейших причин. Поэтому механика стала краеугольным камнем в научной деятельности Галилея. Сделал множество открытий в области механики, а также определил направления будущих открытий в физике.

Галилео первый установил закон падения и подтвердил его эмпирическим путем. Также открыл физическую формулу полета тела, движущегося под углом к горизонтальной поверхности. Параболическое движение брошенного объекта имело важное значение для расчета в дальнейшем артиллерийских таблиц.

Еще великий физик сформулировал закон инерции, который стал основополагающей аксиомой механики. Еще одним открытием стало обоснование принципа относительности для классической механики, а также расчет формулы колебания маятников. На основе последнего исследования изобретены первые часы с маятником в 1657 году физиком Гюйгенсом.

Галилей первый обратил внимание на сопротивление материала, чем дал толчок развитию самостоятельной науке. Рассуждения ученого легли впоследствии в основу законов физики о сохранении энергии в поле тяжести, момента силы.

В своих математических суждениях Галилей приблизился к идее теории вероятности. Исследования на этот счет ученый изложил в трактате «Рассуждения об игре в кости», который издан через семьдесят шесть лет после смерти автора. Также являлся автором математического парадокса о натуральных числах и их квадратах. Расчеты Галилей зафиксировал в труде «Беседы о двух новых науках». Наработки легли в основу теории множеств и их классификации.

Главное сочинение Галилео Галилея «Диалог о двух главнейших системах мира» птолемеевой и коперниковой» стало итогом длительной, почти 30 лет, научной работы. Великий труд Галилея был опубликована 22 февраля 1632 года во Флоренции, один из первых экземпляров книги Галилей преподнёс, с посвящением, великому герцогу Тосканскому Фердинандо II Медичи, близкому своему другу. Этот труд является одной из ключевых вех в коперниковской революции, в которой Галилей говорил о неправильности взглядов Аристотеля и Птолемея. Но тут же последовали санкции церкви. Автора вызвали в Рим на суд. Следствие тянулось с апреля по июнь 1633 года.

Церковь обвинила ученого в ереси, и для сохранения своей жизни вынужден признать гелиоцентрическую систему строения мира ложной. Стоя на коленях 22 июня 1633 года Галилей произнес предложенный ему текст отречения. Великий ученый находился под домашним арестом и за ним велось постоянное наблюдение. Ему запрещалось посещать другие города. Также, имелись ограничения в посещении его дома друзьями.

Прах ученого перенесен в базилику Санта Кроче, 17 марта 1737 года где торжественно погребен рядом с Микеланджело Буонарроти. В 1758 году Папа Бенедикт XIV велел вычеркнуть работы, защищавшие гелиоцентризм, из «Индекса запрещенных книг». Комиссия, по реабилитации, созданная Папой Иоанном Павлом II, по итогам работы 31 октября 1992 года официально признал, что инквизиция совершила ошибку, силой вынудив Галилео Галилея отречься от теории Коперника.

Основные Заслуги

Галилей по праву считается основателем не только экспериментальной, но - в значительной мере - и теоретической физики. В своем научном методе он осознанно сочетал продуманный эксперимент с его рациональным осмыслением и обобщением, и лично дал впечатляющие примеры таких исследований.

Галилей считается одним из основателей механицизма. Этот научный подход рассматривает Вселенную как гигантский механизм, а сложные природные процессы - как комбинации простейших причин, главная из которых - механическое движение. Анализ механического движения лежит в основе работ Галилея.

Галилей сформулировал правильные законы падения: скорость нарастает пропорционально времени, а путь - пропорционально квадрату времени. В соответствии со своим научным методом он тут же привел опытные данные, подтверждающие открытые им законы. Более того, Галилей рассмотрел (в 4-й день «Бесед») и обобщенную задачу: исследовать поведение падающего тела с ненулевой горизонтальной начальной скоростью. Он совершенно правильно предположил, что полет такого тела будет представлять собой суперпозицию (наложение) двух «простых движений»: равномерного горизонтального движения по инерции и равноускоренного вертикального падения.

Галилей доказал, что указанное, а также любое брошенное под углом к горизонту тело летит по параболе. В истории науки это первая решенная задача динамики. В заключение исследования Галилей доказал, что максимальная дальность полета брошенного тела достигается для угла броска 45° (ранее это предположение высказал Тарталья, который, однако, не смог его строго обосновать). На основе своей модели Галилей (еще в Венеции) составил первые артиллерийские таблицы.

Галилей опроверг и второй из приведенных законов Аристотеля, сформулировав первый закон механики (закон инерции): при отсутствии внешних сил тело либо покоится, либо равномерно движется. То, что мы называем инерцией, Галилей поэтически назвал «неистребимо запечатленное движение». Правда, он допускал свободное движение не только по прямой, но и по окружности (видимо, из астрономических соображений). Правильную формулировку закона позднее дали Декарт и Ньютон; тем не менее общепризнанно, что само понятие «движение по инерции» впервые введено Галилеем, и первый закон механики по справедливости носит его имя.

Галилей является одним из основоположников принципа относительности в классической механике, ставшего в слегка уточненном виде одним из краеугольных камней современной трактовки этой науки и названного позже в его честь. Перечисленные выше открытия Галилея, кроме всего прочего, позволили ему опровергнуть многие доводы противников гелиоцентрической системы мира, утверждавших, что вращение Земли заметно сказалось бы на явлениях, происходящих на ее поверхности. Например, по мнению геоцентристов, поверхность вращающейся Земли за время падения любого тела уходила бы из-под этого тела, смещаясь на десятки или даже сотни метров. Галилей уверенно предсказал: «Будут безрезультатны любые опыты, которые должны были бы указывать более против, чем за вращение Земли».

Галилей опубликовал исследование колебаний маятника и заявил, что период колебаний не зависит от их амплитуды (это приблизительно верно для малых амплитуд). Он также обнаружил, что периоды колебаний маятника соотносятся как квадратные корни из его длины. Результаты Галилея привлекли внимание Гюйгенса, который изобрел часы с маятниковым регулятором (1657); с этого момента появилась возможность точных измерений в экспериментальной физике.

Впервые в истории науки Галилей поставил вопрос о прочности стержней и балок при изгибе и тем самым положил начало новой науке - сопротивлению материалов. Многие рассуждения Галилея представляют собой наброски открытых много позднее физических законов. Например, в «Диалоге» он сообщает, что вертикальная скорость шара, катящегося по поверхности сложного рельефа, зависит только от его текущей высоты, и иллюстрирует этот факт несколькими мысленными экспериментами; сейчас мы бы сформулировали этот вывод как закон сохранения энергии в поле тяжести. Аналогично он объясняет (теоретически незатухающие) качания маятника.

В статике Галилей ввел фундаментальное понятие момента силы.

В 1609 году Галилей самостоятельно построил свой первый телескоп с выпуклым объективом и вогнутым окуляром. Труба давала приблизительно трехкратное увеличение. Вскоре ему удалось построить телескоп, дающий увеличение в 32 раза. Отметим, что термин телескоп ввел в науку именно Галилей (сам термин предложил ему Федерико Чези, основатель «Академии деи Линчеи»). Ряд телескопических открытий Галилея способствовали утверждению гелиоцентрической системы мира, которую Галилей активно пропагандировал, и опровержению взглядов геоцентристов Аристотеля и Птолемея. Первые телескопические наблюдения небесных тел Галилей провел 7 января 1610 года. Эти наблюдения показали, что Луна, подобно Земле, имеет сложный рельеф - покрыта горами и кратерами. Известный с древних времен пепельный свет Луны Галилей объяснил как результат попадания на наш естественный спутник солнечного света, отраженного Землей. Все это опровергало учение Аристотеля о противоположности «земного» и «небесного»: Земля стала телом принципиально той же природы, что и небесные светила, а это, в свою очередь, служило косвенным доводом в пользу системы Коперника: если другие планеты движутся, то естественно предположить, что движется и Земля. Галилей обнаружил также либрацию Луны и довольно точно оценил высоту лунных гор.

Галилей открыл также (независимо от Иоганна Фабрициуса и Хэрриота) солнечные пятна. Существование пятен и их постоянная изменчивость опровергали тезис Аристотеля о совершенстве небес (в отличие от «подлунного мира»). По результатам их наблюдений Галилей сделал вывод, что Солнце вращается вокруг своей оси, оценил период этого вращения и положение оси Солнца.

Галилей установил, что Венера меняет фазы. С одной стороны, это доказывало, что она светит отраженным светом Солнца (насчет чего в астрономии предшествующего периода не было ясности). С другой стороны, порядок смены фаз соответствовал гелиоцентрической системе: в теории Птолемея Венера как «нижняя» планета была всегда ближе к Земле, чем Солнце, и «полновенерие» было невозможно.

Галилей отметил также странные «придатки» у Сатурна, но открытию кольца помешали слабость телескопа и поворот кольца, скрывший его от земного наблюдателя. Полвека спустя кольцо Сатурна открыл и описал Гюйгенс, в распоряжении которого был 92-кратный телескоп. Галилей показал, что при наблюдении в телескоп планеты видны как диски, видимые размеры которых в различных конфигурациях меняются в таком соотношении, какое следует из теории Коперника. Однако диаметр звезд при наблюдениях с телескопом не увеличивается. Это опровергало оценки видимого и реального размера звезд, которые использовались некоторыми астрономами как аргумент против гелиоцентрической системы. Млечный путь, который невооруженным глазом выглядит как сплошное сияние, распался на отдельные звезды (что подтвердило догадку Демокрита), и стало видно громадное количество неизвестных ранее звезд.

Галилей разъяснил, отчего земная ось не поворачивается при обращении Земли вокруг Солнца; для объяснения этого явления Коперник ввел специальное «третье движение» Земли. Галилей показал на опыте, что ось свободно движущегося волчка сохраняет свое направление сама собой.

К теории вероятностей относится его исследование об исходах при бросании игральных костей. В его «Рассуждении об игре в кости» («Considerazione sopra il giuoco dei dadi», время написания неизвестно, опубликовано в 1718 году) проведен довольно полный анализ этой задачи.

В «Беседах о двух новых науках» он сформулировал «парадокс Галилея»: натуральных чисел столько же, сколько их квадратов, хотя бо́льшая часть чисел не являются квадратами. Это подтолкнуло в дальнейшем к исследованию природы бесконечных множеств и их классификации; завершился процесс созданием теории множеств.

Галилей создал гидростатические весы для определения удельного веса твердых тел. Галилей описал их конструкцию в трактате «La bilancetta» (1586).

Галилей разработал первый термометр, еще без шкалы (1592), пропорциональный циркуль, используемый в чертежном деле (1606), микроскоп, плохого качества (1612); с его помощью изучал насекомых.

Галилео Галилей (1564 – 1642) — итальянский физик, механик, астроном, философ, математик, одним из первых использовал телескоп для наблюдения небесных тел и сделал ряд выдающихся астрономических открытий. Галилей — основатель экспериментальной физики, который своими экспериментами заложил фундамент классической механики. Приверженец гелиоцентрической системы мира, согласно которой Земля и остальные планеты совершают движения вокруг Солнца, что привело его к конфликту с католической церковью.

Родился 15 февраля 1564 года в городе Пиза (Италия) в семье обедневшего аристократа (представители рода Галилеев упоминаются в документах с XIV века), видного теоретика музыки и лютниста Винченцо Галилея и Джулии Амманнати.

О детстве Галилея известно немного. С одиннадцати лет он обучался в школе при аббатстве бенедиктинцев Валломброза, основанном святым Иоанном Гуальбертом в 1038 году в Тоскане, Италия. Проявлял способность к изучению языков, литературе, рисованию. От отца унаследовал талант к композиции и хороший музыкальный слух. Однако по-настоящему интересна ему была только наука.

В семнадцать лет Галилей стал студентом медицинского факультета Пизанского университета. Здесь он впервые познакомился с физикой Аристотеля. Увлекшись механикой и математикой, оставил медицину, вернулся во Флоренцию. где в течение нескольких лет продолжал занятия математикой. Он изучал труды Эвклида и Архимеда, именно они оказали решающее влияние на формирование Галилея как ученого. К этому же времени относятся его первые работы по гидростатике, которые привели к изобретению весов для определения удельного веса сплавов, а также теоретические исследования о центре тяжести тел.

В 1589 году Галилей возглавил кафедру математики в Пизе, а три года спустя он переехал в Падую и затем в Венецию. Это период наивысшего творческого расцвета 30-летнего профессора Галилея. К этому времени относятся его основополагающие исследования по механике: им был открыт изохронизм колебаний маятника, изобретен

Галилей показывает телескоп венецианскому дожу (фреска Дж. Бертини)

пропорциональный циркуль; в эти годы Галилей стал сторонником и пропагандистом системы Коперника.

Очень важным для ученого стал 1609 год, когда Галилей впервые направил на небо построенную им зрительную трубу. Результаты наблюдений были незамедлительно опубликованы Галилеем в сочинении «Звездный вестник».

Слава Галилея росла. С башни собора св. Марка Галилей демонстрировал звездное небо венецианскому дожу. Он стал «Первым философом и математиком Великого Герцога Тосканы» при дворе Козимо II Медичи. В 1611 году состоялась триумфальная поездка Галилея в Рим. Ватикан доброжелательно принял ученого. Галилей становится членом Папской Академии деи Линчеи (старейшей академии наук Итальянской республики, которая располагается в Риме, в палаццо Корсини. Академики называли себя «рысьеглазыми» (lincei) в знак признания особой зоркости зрения, которая необходима для научного познания и которая присуща рыси). Коперниковские взгляды Галилея в то время не были запрещены.

Но вскоре все изменилось. В 1616 году учение Коперника было объявлено нелепым и еретичным. Основной труд астронома «О вращении небесных сфер» было запрещено, а Галилею указали на недопустимость защиты этого учения. И все же Галилей выступил с пропагандой коперниковского учения. В знаменитом «Диалоге о двух главнейших системах мира» (1637) учение Птолемея и Коперника излагается в виде беседы Сагредо, Сальвиати (двух друзей Галилея) и Симпличо (простака). Несмотря на наличие всех формальных цензурных разрешений на публикацию и даже устного согласия Папы, инквизиция потребовала суда над Галилеем. 69-летнего ученого вызвали в Рим. После четырех дней допроса и угрозы пыткой Галилея заставили произнести публичное отречение от учения Коперника. «Диалог» стал запрещенной книгой, а ее автор — пожизненным «узником инквизиции». Ему были запрещены разговоры и рассуждения о движении Земли, не разрешались встречи с иностранцами. Тем не менее в Голландии выходит латинский перевод «Диалога», появляются рассуждения Галилея об отношении Библии и естествознания. В 1638 году в Голландии выходит, быть может, самая замечательная, по существу, итоговая книга Галилея «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки».

Галилей умер вблизи Флоренции на руках своих учеников Вивиани и Торричелли. Его похоронили на вилле Арчетри, и только через 95 лет была исполнена последняя воля Галилея — прах его был перенесен в церковь Санта-Кроче во Флоренции, где он покоится рядом с Микелянджело. И только в 1971 году католическая церковь отменила решение об осуждении Галилея.

Основные научные принципы, сформулированные Галилеем

«Галилей пришел к необходимости сосредоточить основное внимание физики на таких понятиях, как пространство, время, тяготение, скорость, ускорение, сила и импульс. В выборе этих понятий проявился гений Галилея, так как их важность в начале XVII в. не была очевидной, а соответствующие физические величины не всегда доступны прямому измерению.

Галилей первым поставил задачу получить количественное описание физических явлений, т. е. облечь физические законы в математические формулировки. Это коренным образом противоречило подходу Аристотеля, считавшему, что естественные науки имеют дело с изменяющимися объектами, в то время как математика — с неизменными. Именно поэтому «Физика» Аристотеля изложена без использования математики. В предложенный Галилеем план изучения природы входило выделение наиболее фундаментальных характеристик природы, которые, по его мысли, надо научиться измерять, а затем принять их в качестве переменных в математических формулах. Галилей считал, что ключом к пониманию языка Вселенной является математика. Он утверждал, что книга природы написана математическими символами, без знания которых человек не сможет понять в ней ни одного слова.

Галилей сыграл решающую роль в происшедшем в дальнейшем развитии науки переломе в пользу экспериментального подхода, который окончательно утвердился только в XIX в. Он подчеркивал, что если мы хотим установить правильные основополагающие принципы, то необходимо «прислушиваться к голосу природы» (а не следовать тому, что кажется предпочтительным нашему разуму). Критикуя средневековых схоластов, занимавшихся в основном изощренными логическими построениями и спорами, Галилей неустанно повторял, что знания берутся из наблюдений, а не из книг. «Природа создает свои творения как ей заблагорассудится, и человеческому разуму надо напрягать все силы, чтобы понять ее». Надо сказать, что понятие эксперимента Галилей трактовал весьма широко. Будучи блестящим экспериментатором, он часто проводил так называемый умозрительный эксперимент (опыт в уме). Например, размышляя о движении тел под действием силы тяжести, Галилей вначале придерживался позиции Аристотеля, согласно которой тяжелые тела падают на землю быстрее, чем легкие. Но затем он провел следующий умозрительный эксперимент. Если к тяжелому камню добавить легкий, то он должен падать быстрее, так как его масса при этом возрастет. С другой стороны, добавление к тяжелому телу части, падающей медленнее, должно его тормозить. Возникает противоречие, разрешить которое можно единственным способом — считать, что и тяжелый, и легкий камень падают с одинаковой скоростью.

Именно Галилей впервые высказал и неоднократно использовал важнейший научный принцип — принцип идеализации (игнорирования второстепенных деталей). Например, всякий реальный предмет обладает определенными размерами и геометрической формой, однако при проведении, скажем, физических экспериментов ни размеры, ни форма предмета не играют существенной роли, поэтому допустимо рассматривать его как материальную точку, в которой сосредоточена вся его масса (точечная масса). Принцип идеализации играет важнейшую роль в современной математике и физике.

Галилей внес решающий вклад в развитие представлений о движении. Один из основных принципов средневековой натурфилософии, восходящий к Аристотелю, гласит: «Все, что движется, движется посредством чего-то», т. е. посредством действующей силы. Галилей первым высказал предположение, что если бы не было трения и сопротивления воздуха, то всякое тело, будучи раз приведенным в движение, двигалось бы — в отсутствие внешних воздействий — неограниченно долго и равномерно. Под действием силы происходит лишь изменение скорости, т. е. создается ускорение. Таким образом, постоянно действующая сила есть причина не скорости, а ускорения.

Всякое тело сопротивляется изменению своей скорости — как по величине, так и по направлению. Мера сопротивления изменению скорости тела называется его массой (точнее, инертной массой).

Важнейшей заслугой Галилея было установление того факта, что все механические явления протекают одинаково во всех системах отсчета, которые движутся равномерно и прямолинейно (инерциальных системах отсчета), — это положение называется принципом относительности Галилея. Опыт, который Галилей предложил для подтверждения этого принципа, состоит в следующем. Если наблюдать за протеканием различных механических процессов на движущемся (равномерно и прямолинейно) корабле и на стоящем неподвижно корабле — никакой разницы заметить невозможно. Именно этим объясняется тот факт, что никто из нас не замечает никаких последствий орбитального движения Земли (которое происходит с огромной скоростью — 30 км/с). Осознание принципа относительности Галилея сыграло важнейшую роль в признании гелиоцентрической системы Коперника.

В итоге можно сказать, что Галилей заложил основы современной физики и создал прообраз современной научной мысли. Как говорят А. Эйнштейн и Л. Инфельд, «переход от аристотелева образа мышления к галилееву положил самый важный краеугольный камень в обоснование науки».

Museo Galileo во Флоренции (музей истории развития науки)

Museo Galileo во Флоренции

Флорентийские солнечные часы

Здесь представлена уникальная коллекция научных инструментов, собранная династиями Медичи и Лотаринги, когда-то правившими Флорентийской республикой. Стены музея также хранят приборы, которые придумал и изобрел сам Галилео Галилей. Перед музеем установлены известные флорентийские солнечные часы, позволяющие по тени хвоста «люцифера», похожего на ящерицу, определить полдень для любого времени года.

Еще в середине ХVI в. Козимо І де Медичи начал собирать необычные инструменты и оригинальные приборы, а спустя несколько лет в Европе было создано первое научное сообщество, которое опередило открытие Парижской Академии наук. Представители династии Лотаринги посвятили коллекционированию около двух веков, расширяя количество экспонатов вплоть до конца ХIX в.

Музей был создан еще в XVIII в., когда научные инструменты в первый раз продемонстрировали в Галерее Уффици. Немного позже собранная коллекция была перевезена в Музей Зоологии и Естествознания (ныне музей La Specola), который основали в 1775 г.

Через несколько столетий во Флоренции состоялась первая Итальянская выставка истории науки, на которой был показан вклад научной коллекции в культурное достояние страны. После этой выставки в 1930 г. Университет Флоренции решил основать Институт истории науки с музеем, который разместился в Палаццо Кастеллани, где Museo Galileo находится и по сей день.

Экспозиция Museo Galileo чрезвычайно богата и разнообразна. Она расположена на двух этажах заведения в 18 тематических залах. Здесь представлены медицинские инструменты, химические наборы, электромагнитные приборы, карты, термометры, глобусы, микроскопы, компасы, телескопы, астролябии, разнообразные научные приборы XV–XIX столетий (основная масса представленных экспонатов находится в рабочем состоянии), а еще многотомные труды по математике и физике ученых эпохи Возрождения. Коллекция музея включает и вещи самого Галилео Галилея. Также здесь есть редкие артефакты, датируемые XV- XVІІ столетием. В музее есть антикварная библиотека, в которой сохранилось старинное собрание книг и научно-исторические работы.

Сейчас Museo Galileo проводит исследовательские работы, которые регулярно дополняют огромную специализированную библиотеку.

Галилео Галилей (1564-1642) – итальянский физик, механик, астроном, философ и математик, существенно повлиявший на науку своего времени. Был одним из первых кто использовал телескоп для наблюдения небесных тел и сделал ряд важнейших астрономических открытий.

Галилей является основоположником экспериментальной физики. Посредством собственных экспериментов ему удалось опровергнуть умозрительную метафизику Аристотеля и заложить фундамент классической механики.

Галилей получил известность в качестве активного сторонника гелиоцентрической системы мира, что привело к серьезному конфликту с католической церковью.

В биографии Галилея есть множество интересных фактов, о которых мы расскажем в данной статье.

Итак, перед вами краткая биография Галилео Галилея.

Биография Галилея

Галилео Галилей появился на свет 15 февраля 1564 г. в итальянском городе Пиза. Он рос и воспитывался в семье обедневшего дворянина Винченцо Галилея и его жены Джулии Амманнати. Всего у супругов родилось шестеро детей, двое из которых умерли еще в детстве.

Детство и юность

Когда Галилею было около 8 лет он вместе с семьей переехал во Флоренцию, где процветала династия Медичи, известная своим покровительством деятелям искусства и науки.

Здесь Галилео пошел учиться в местный монастырь, где он был принят в качестве послушника в монашеский орден. Мальчик отличался любознательностью и большой тягой к знаниям. Вследствие этого он стал одним из наилучших учеников монастыря.

Интересен факт, что Галилей хотел стать священнослужителем, однако отец был против намерений сына. Стоит заметить, то помимо успехов в области основных дисциплин, он прекрасно рисовал и обладал музыкальным даром.

В 17-летнем возрасте Галилео поступил в Пизанский университет, где изучал медицину. В вузе он увлекся математикой, которая вызвала у него настолько большой интерес, что глава семейства начал беспокоиться, как бы математика не отвлекла его от медицины. Кроме этого юноша с большим азартом увлекся гелиоцентрической теорией Коперника.

Отучившись в университете 3 года Галилео Галилею пришлось вернуться домой, поскольку отец больше не мог оплачивать его учебу. Однако на перспективного ученика успел обратить внимание богатый ученый-любитель маркиз Гвидобальдо дель Монте, который рассмотрел множество талантов у парня.

Любопытно, что однажды Монте сказал следующее о Галилео: «Со времени Архимеда, мир еще не знал такого гения, как Галилей». Маркиз делал все возможное, чтобы помочь молодому человеку реализовать свои идеи и знания.

Благодаря усилиям Гвидобальда, Галилео был представлен герцогу Фердинанду 1 Медичи. Кроме этого, он ходатайствовал об оплачиваемой для юноши научной должности.

Работа в университете

Когда Галилею было 25 лет он вернулся в Пизанский университет, но уже не в качестве ученика, а профессора математики. В данный период биографии он глубоко изучал не только математику, но и механику.

Спустя 3 года парня пригласили работать в престижный Падуанский университет, в котором он преподавал математику, механику и астрономию. Он имел большой авторитет среди коллег, вследствие чего к его мнению и взглядам относились весьма серьезно.

Галилео Галилей показывает телескоп

Именно в Падуе прошли наиболее плодотворные годы научной деятельности Галилео. Из-под его пера вышли такие труды, как «О движении» и «Механика», которые опровергали идеи Аристотеля. Тогда же ему удалось сконструировать телескоп, посредством которого стало возможным наблюдать за небесными телами.

Открытия, которые Галилей сделал с помощью телескопа, он подробно изложил в книге «Звездный вестник». По возвращению во Флоренцию в 1610 г. он опубликовал новую работу – «Письма о солнечных пятнах». Данный труд вызвал бурю критики у католического духовенства, что могло стоить ученому жизни.

В ту эпоху инквизиция действовала с большим размахом. Галилео понимал, что не так давно католики сожгли на костре Джордано Бруно, который не захотел отказаться от своих идей. Интересен факт, что сам Галилей считал себя примерным католиком и не видел никаких противоречий между своими трудами и устройством мироздания в представлениях церкви.

Галилео верил в Бога, изучал Библию и относился со всей серьезностью ко всему тому, чтобы было в ней написано. В скором времени астроном отправляется в Рим, чтобы показать свой телескоп Папе Павлу 5.

Несмотря на то, что представители духовенства одобрительно отозвались об устройстве, позволяющем изучать небесные тела, гелиоцентрическая система мира по-прежнему вызывала у них крайнее недовольство. Папа наряду со своими последователя ополчился против Галилея, назвав его еретиком.

Обвинительный процесс против ученого был запущен в 1615 г. Спустя год Римская комиссия официально объявила гелиоцентризм ересью. По этой причине все, кто хоть как-то опирался на парадигму гелиоцентрической системы мира, подвергались жестким гонениям.

Философия

Галилей является первым человеком, совершившим научную революцию в физике. Он был приверженцем рационализма – метода, согласно которому основой для познания и действия людей выступает разум.

Вселенная вечна и бесконечна. Она представляет собой сложнейший механизм, создателем которого является Бог. В космосе нет ничего, что может бесследно исчезнуть – материя только видоизменяет свою форму. Основой материальной вселенной выступает механическое движение частиц, исследовав которые можно узнать законы мироздания.

Исходя из этого, Галилео утверждал, что любая научная деятельность должна опираться на опыт и чувственное познание мира. Наиболее важным предметом философии является природа, изучая которую становится возможным стать ближе к истине и первооснове всего существующего.

Физик придерживался 2-х способов естествознания – экспериментального и дедуктивного. Посредством первого метода Галилей доказывал гипотезы, а с помощью второго двигался от одного опыта к другому, стремясь достигнуть полного объема знаний.

В первую очередь Галилео Галилей опирался на учение Архимеда. Критикуя взгляды Аристотеля, он не отрицал аналитического способа, применяемого древнегреческим философом.

Астрономия

После создания телескопа в 1609 г., Галилей приступил к тщательному изучению движения небесных тел. Со временем, ему удалось модернизировать телескоп, добившись 32-кратного увеличения объектов.

Изначально Галилео исследовал Луну, обнаружив на ней массу кратеров и возвышенностей. Первое открытие доказывало, что Земля по своим физическим свойствам не отличается от прочих небесных тел. Таким образом мужчина опроверг идею Аристотеля относительно разницы земной и небесной природы.

Следующее важное открытие касалось обнаружения 4-х спутников Юпитера. Благодаря этому он опроверг аргументы противников Коперника, которые заявляли, что если Луна движется вокруг Земли, то Земля уже не может двигаться вокруг Солнца.

Интересен факт, что Галилео Галилей смог разглядеть на Солнце пятна. После продолжительно изучения светила он пришел к выводу, что оно вращается вокруг своей оси.

Исследуя Венеру и Меркурий ученый определил, что они находятся ближе к Солнцу, чем наша планета. Кроме этого, он заметил, что у Сатурна есть кольца. Также он наблюдал за Нептуном и даже описал некоторые свойства этой планеты.

Однако обладая довольно слабыми оптическими приборами, Галилей был не в состоянии более глубоко исследовать небесные тела. Проведя множество исследований и экспериментов, он привел убедительные доказательства того, что Земля не только вращается вокруг Солнца, но и вокруг своей оси.

Эти и другие открытия еще больше убедили астронома в том, что Николай Коперник не ошибался в своих выводах.

Механика и математика

В основе физических процессов в природе Галилей видел механическое движение. Он сделал массу открытий в сфере механики, а также заложил фундамент для дальнейших открытий в физике.

Галилео был первым, кто установил закон падения, доказав его экспериментальным путем. Он представил физическую формулу полета объекта, летящего под углом к горизонтальной поверхности.

Параболическое движение брошенного тела сыграло большую роль в разработке артиллерийских таблиц.

Галилей сформулировал закон инерции, ставший основной аксиомой механики. Он смог определить закономерность колебания маятников, что привело к изобретению первых маятниковых часов.

Механик проявлял интерес к свойствам сопротивления материала, что позднее привело к созданию отдельной науки. Идеи Галилео легли в основу физических законов. В статистике он стал автором фундаментального понятия – момент силы.

В математических рассуждениях Галилей был близок к идее теории вероятности. Свои взгляды он подробно изложил в труде под названием «Рассуждения об игре в кости».

Мужчина вывел известный математический парадокс о натуральных числах и их квадратах. Его расчеты сыграли важную роль в развитии теории множеств и их классификации.

Конфликт с церковью

В 1616 г. Галилео Галилею пришлось уйти в тень, по причине конфликта с католической церковью. Он был вынужден держать втайне свои взгляды и не упоминать о них публично.

Собственные идеи астроном изложил в трактате «Пробирщик» (1623). Данный труд был единственным, который вышел в печать после признания Коперника еретиком.

Однако после издания в 1632 г. полемического трактата «Диалог о двух главнейших системах мира» инквизиция подвергла ученого новым гонениям. Инквизиторы возбудили против Галилея процесс. Его вновь начали обвинять в ереси, но на этот раз дело взяло куда более серьезный оборот.

Личная жизнь

Во время пребывания в Падуе Галилео познакомился с Мариной Гамба, с которой позднее начал сожительствовать. В результате у молодых людей родилось сын Винченцо и двое дочерей – Ливия и Вирджиния.

Поскольку брак Галилео и Марины не был узаконен, это негативно отразилось на их детях. Когда дочери достигли зрелого возраста, они были вынуждены стать монахинями. В 55-летнем возрасте астроном смог узаконить сына.

Благодаря этому у Винченцо появилось право жениться на девушке и родить сына. В будущем внук Галилея стал монахом. Интересен факт, что он сжег хранившиеся у него драгоценные рукописи деда, поскольку они считались богопротивными.

Когда инквизиция объявила Галилео вне закона, он обосновался в имении в Арчетри, которая была построена неподалеку от храма дочерей.

Смерть

В ходе непродолжительного заключения в 1633 г. Галилео Галилей был вынужден отречься от «еретической» идеи гелиоцентризма, попав под бессрочный арест. Он находился под домашним заключением, имея возможность разговаривать с определенным кругом лиц.

Ученый пробыл на вилле до конца своих дней. Галилео Галилей умер 8 января 1642 г. в возрасте 77 лет. В последние годы жизни он ослеп, но это не мешало ему продолжать заниматься наукой, используя помощь верных учеников: Вивиани, Кастелли и Торричелли.

После смерти Галилея Папа не разрешил хоронить его в склепе базилики Санта Кроче, как хотел того астроном. Исполнить последнюю волю Галилео удалось только в 1737 г., после чего его могила расположилась рядом с Микеланджело.

Спустя 20 лет католическая церковь реабилитировала идею гелиоцентризма, но оправдание ученого произошло лишь столетия спустя. Ошибка инквизиции была признана только в 1992 г. Папой Иоанном Павлом 2.

Фото Галилея

Галилей показывает телескоп венецианскому дожу

Галилео Галилей обучает Вивиани Галилей перед судом инквизиции

Изобретения Галилео Галилея: телескоп и первый компас

Основные Заслуги

В статике Галилей ввел фундаментальное понятие момента силы.

Читайте также: