Името на изключителния италиански учен Галилео Галилей (Galileo Galilei) е добре известно дори на хора, които са далеч от физиката, математиката и астрономията. Неговите фундаментални трудове и изобретения оказаха значително влияние върху развитието на научната мисъл от XVI - XVII век и следващите епохи.
Биография
Галилео Галилей бил непоколебим рационалист, който вярвал, че всички явления и закони на природата имат свои собствени обяснения и са подвластни на човешкия ум. Той премина през ярък, интересен и в много отношения труден житейски път, оставяйки дълбок отпечатък не само в италианската, но и в световната история.
Семейство и произход
Родният град на Галилео Галилея беше Пиза. Бъдещият учен е роден през 1564 г. в семейството на обеднял благородник, музикант и композитор Винченцо Галилей, силно просветена и образована личност, принудена да се занимава с дребна търговия поради плачевно материално състояние.
Майката на Галилео, Джулия Аманати, също принадлежала към благородно семейство, се отличавала с тежкия си, наклонен характер и посветила живота си на отглеждането на деца и домакинството. Известно е, че сред потомците на аристократичното семейство (по протежение на бащата) е имало учени и лекари, а препратките към някои от тях, които са заемали важни държавни постове във Флорентинската република (Repubblica fiorentina), са открити в документи, датиращи от XIV век.
Галилей беше най-големият от шест деца (две починаха в ранна детска възраст). Когато е на около 11 години в търсене на по-добър живот, семейството се премества във Флоренция (Фиренце), която по онова време е център на културата, науката и изкуството в цяла Европа.
- Съветвам ви да прочетете: как да стигнете от Пиза до Флоренция
Основно образование
Младият Галилео израства като всеобхватно надарено дете, което проявява талант към музика и изобразително изкуство. Той успява да носи любовта си към творчеството през целия си живот, постигайки значителен успех в тази област.
Основно образование е получено в абатското училище Abbazia di Vallombrosa, разположено в малката община Реджело, в провинция Флоренция. Галилей бил усърден ученик: в стените на манастира той със същото усърдие и усърдие изучава теология, древни езици, поезия и реторика, съставя стихове, които се отличават със специален талант и изразителност. Младежът харесал живота в манастира, той станал послушник и мечтаел да вземе свещеническо достойнство.
Студентски години
Идеята на Галилей да се отдаде на служене на Бога категорично е отхвърлена от баща му и през 1581 г. по настояване на родител, който мечтае за по-изгоден урок за своето потомство, той постъпва в Пизанския университет (Universita di Pisa), към Медицинския факултет.
Успоредно с основния курс, млад студент ентусиазирано изучава математика, геометрия, физика и астрономия. Младият мъж се потопи в теорията и непрекъснато поставя научни експерименти. Много бързо той реши бизнеса на живота си и премина от медицинския факултет към математическия. Още като студент Галилей открива хелиоцентричната теория на Коперник, превръщайки се в негов ревностен привърженик.
В университета той придоби слава не само като млад човек, който се стреми към знания, но и запален дебатьор, който не познаваше изкуството на дипломацията и който винаги имаше собствено мнение и не смяташе за необходимо да го крие. Поради финансовите затруднения на семейството, обучението не можеше да бъде завършено изцяло, след като завърши само три курса. Невзискателността и наклоненият характер на младежа (наследен, най-вероятно от майка му) изигра жестока шега с него. Въпреки надареността на ученика, преподавателският екип отказа възможността да продължи обучението си безплатно. След като не получи степен на професор, Галилей се завърна във Флоренция.
Покровителството на Гидобалдо дел Монте
За щастие талантът на младия човек към техническите науки и изключителните изобретателски способности е забелязан от Гидобалдо дел Монте, известен математик, механичен теоретик, астроном и философ, който е бил уважаван и уважаван от съвременниците си.
Ролята на този човек, който имаше много пари и позиция в обществото, се оказа изключително значима в съдбата на Галилей. Гидобалдо дел Монте стана покровител на млад учен, той положи всички усилия, за да представи младия талант на великия херцог на Тоскана Фердинандо I Медичи и му осигури заплатена длъжност като професор по математика.
И така, вече през 1589 г., на 25-годишна възраст, Галилео се завърнал при стените на алма матер и започнал да преподава. В университета в Пиза той изнася лекции по механика и математика, поставя експерименти, провежда текущи изследвания и пише трактати. За съжаление, ентусиазмът му към техническите науки не донесе на Галилей много пари, защото скромната заплата, която получаваше, беше десет пъти по-различна от доходите на професор по медицина.
Прави впечатление, че материалните трудности преследваха учения през целия му живот. През 1591 г. главата на семейството умира, а отговорностите за издръжката на майката и две сестри падат върху плещите на Галилей.
Работа в университета в Падуа
През 1592 г. Галилей, който вече е спечелил известен авторитет в научната общност и който е имал славата на изключителен теоретик и изобретател сред съвременниците си, се премества в Падова, голям град в Република Венеция (Serenissima Repubblica di Venezia). Там в продължение на 8 години преподава математика, механика и астрономия. Галилео оглавява катедрата в Университета в Падуа (Universita degli Studi di Padova), смятан за най-старият и най-добрият образователен център в Европа и това е най-плодотворният период от неговата научна кариера.
Личният живот на учен
Основната и единствена истинска страст на учения била науката, въпреки че биографите със сигурност знаят за историята на любовта на Галилей към жена, която му роди две дъщери и син. Родом от Венеция, Марина Гамба (Marina di Andrea Gamba), принадлежеше към бедно семейство и имаше по-нисък социален статус. Официален църковен брак с нея така и не бе сключен, въпреки присъствието на три общи деца. Известно е също, че двойката е живяла заедно през периода, когато Галилео е работил в Падуа.
Напускайки града, професорът взе дъщерите си, а след известно време и по-младото си потомство. Ученият официално признава само сина си (бащинството е потвърдено от него през 1619 г.), дъщерите му се считат за нелегитимни и прекарва живота си в манастир в църквата „Свети Матей в Арцетри“ (Chiesa di San Matteo in Arcetri), малко селце близо до Флоренция. Родени извън брака, в онези дни те не са имали и най-малкия шанс за щастлив брак. Галилей запазва връзката си с децата през целия си живот.
Живот и работа във Флоренция, отношения с Католическата църква
Славата не спаси Галилей от постоянната нужда от пари. През 1610 г., с надеждата да подобри финансовото си състояние, ученият с радост прие поканата да се премести във Флоренция, където живее до 1632 година. Високо платената работа като съветник и учител в двора на тосканския херцог Козимо II де Медичи обеща да се отърве от натрупаните дългове. В същото време той официално запази длъжността професор в Пизанския университет, което не изисква тежки задължения за преподаване.
Като "първи математик и философ" при двора на херцога, Галилей активно продължава астрономическите си изследвания. Той широко популяризира хелиоцентричната система на света, събира научни доказателства, като по този начин предизвиква раздразнение и недоволство сред много представители на църквата и последователи на ученията, изложени от Аристотел и Птолемей. Към този период Галилей, копнеещ да разбере тайните на небесните тела, вече успя да направи редица революционни открития, включващи:
- Наличието на петна по слънцето;
- Въртенето на Слънцето около собствената му ос;
- Въртенето на Земята не само около собствената й ос, но и около Слънцето;
- Наличието на неравности (планини и кратери) на повърхността на Луната;
- Откриване на луните на Юпитер;
- Откриването на пръстените на Сатурн;
- Наблюдение на фазите на Венера;
- Обяснение за същността на Млечния път, състоящ се от безброй звезди.
През 1611 г. ученият дойде в Рим, за да приеме папа Павел V, за да докаже на главата на Католическата църква необходимостта да бъде в крак с научната мисъл. Той демонстрира телескопа, който направи, обясни същността на своите открития и като цяло беше посрещнат с топлина и благосклонност. Прави впечатление, че въпреки последвалите конфликти с църквата, Галилей винаги е считал себе си за „добър католик“.
Обвинения в ерес
От 1611 г. се провеждат поредица от събития, които значително повлияват на съдбата на Галилей. Отначало, окуражен от любезното разположение на висшето духовенство, той написа (и по-късно безразсъдно публикува) писмо до своя ученик и приятел Бенедето Кастели, в което открито заяви, че Светото писание е добро само за вяра и покаяние и не може служат на науката като авторитетен източник на знания за обекти и явления от природата.
Тогава, през 1613 г., е публикувана книгата на Галилей относно слънчевите петна, същността на която е признаването на правилността на теориите на Коперник. В резултат на това след две години инквизиторите откриха първото дело срещу учения. Процесът срещу Галилей се проведе в Рим, 1616 г., през същия период църквата официално призна хелиоцентризма за опасна ерес и въпреки че ученият бе оправдан, му беше наредено да се откаже от открита подкрепа за световния модел на Коперник и да тъпче архаичните власти.
През 1633 г. се провежда второто изпитание на учения. Причината за многократното преследване на инквизицията беше публикуването на следващия трактат на Галилео „Диалог за двете системи на света“, написан на италиански език за достъпност за широк кръг читатели.
След първия разпит Галилей бе взет под стража, той прекара 18 дни в затвора. Много биографи са склонни да предполагат, че ученият е бил жестоко измъчван. Той беше осъден за ерес и осъден на доживотен затвор (по-късно променен в домашен арест), инквизиторите също поискаха Галилей да се откаже от всичките си убеждения (което той направи) и забрани публикуването на всяка теоретична и изследователска работа.
Легендарната фраза „Eppur si muove“ („Все пак се върти“), приписвана на учения, всъщност никога не му е принадлежала и не е нищо повече от художествена измислица.
Последните години от живота, смъртта и след смъртта
Ученият беше тежко болен на старост и през 1637 г. Галилей напълно изгуби зрението си. Той не можеше да публикува своите произведения, но не преставаше да се занимава с наука, въпреки влошеното здраве. Инквизиторите непрекъснато наблюдавали затворника до края на дните му, което затруднявало общуването с приятели и ученици.
Той прекара остатъка от живота си в малка вила, разположена в Арцетри, предградие на Флоренция, недалеч от манастира, където служеха дъщерите му. Сградата е оцеляла до наши дни и сега е къщата-музей на Галилея (Villa Il Gioiello)собственост на Факултета по астрономия на Университета във Флоренция от 1942 г. (Universita degli Studi di Firenze, UNIFI).
През 1642 г. големият учен умира на 78-годишна възраст, заобиколен от своите последователи и син. Църквата забрани погребването на еретик в семейната крипта и издигането на паметници на него. Последният представител на прочутото семейство, внукът на Галилей, взел монашески тон и изгорил ценните ръкописи на дядо си. През 1737 г. останките на учен са погребани в базиликата Санта Кроче във Флоренция.
Гробницата е украсена с мраморна фигура на Галилео и алегорични статуи в късен бароков стил, представляваща геометрия и астрономия. Декорацията на саркофага е извършена от италианския скулптор Джовани Батиста Фоджини.
Едва през втората половина на XX век католическата църква освобождава Галилей, като премахва всички обвинения от него, през 1992 г., според резултатите от работата на специалната комисия, папа Йоан Павел II официално призна грешката на инквизицията.
Открития на учения
Галилей с право се смята за основател на точната наука. Неговият разпитващ ум даде възможност да открие и формулира законите на природата, на които се основава физиката като наука като цяло и механиката в частност, в сегашното им разбиране. Галилео въведе нови методи за изследване, основани не на ефемерни разсъждения и препратки към авторитетни догми, а на наблюдения, експерименти и математически анализи. Откритията, променили коренно научния светоглед, включват:
- Законът на изохронизма (период на колебание на махалото);
- Законът за свободно падане на телата;
- Принципът на движение на телата върху наклонена равнина;
- Закон за добавяне на движения;
- Принцип на относителност;
- Закон за инерцията.
Ученият също има значителен принос за развитието на математическата теория на вероятността и множествата. Той провежда изследвания на природата на светлината, измерва плътността на въздуха, занимава се с въпроси на физическата оптика. Основните изобретения на Галилей, които са повлияли на много области от човешкия живот, включват:
- хидростатични везни за определяне на плътността на телата;
- термоскоп - аналог на модерен термометър;
- телескоп и обратната версия на устройството - микроскоп;
- пропорционален компас за увеличение.
Галилей се занимава с изобретение от ранна възраст до много стара възраст, той постоянно измисля нови инструменти и устройства.
Изработка на телескоп
Създаването на телескопа се счита за едно от основните и значими изобретения на Галилей, тъй като устройството даде мощен тласък на познанието на Слънчевата система.
Първият екземпляр е представен на широката публика през 1609г. Като основа за изобретението учен, който преди това е работил върху усъвършенстването на технологията на шлифоване на оптични лещи, взе „телескопа“, изобретен от Йохан (Ханс) Липерсгейм, майстор на спектакли от Мидълбург (Холандия).
Галилео подобри нидерландското оптично устройство и му даде сегашното си име, преведено буквално от древногръцкия език „изглеждам далеч“. Италианският професор успя, за разлика от своя предшественик, да постигне тридесеткратно увеличение на изображението.
Използвайки своя инструмент, той създава подробни скици на лунната повърхност, открива петна по Слънцето, изучава природата на Млечния път, прави предположение за съществуването на други галактики и прави редица други революционни открития, описани в трактата „Звезден хералд“, публикуван през 1610 г. Книгата се превърна в истинска сензация в Европа, славата й достигна дори до Китай. Прави впечатление, че Галилей създава около сто телескопа през живота си, той представя копия на изобретението на представители на висшето духовенство и кралските хора, дори се опитва да установи промишлено производство, но не иска да споделя тайната на лещите с колеги астрономи.
Интересни факти
- Въпреки че Галилей е първият, който формулира законите на универсалното ускорение, няма доказателства, че някога е изпускал топки от Наклонената кула в Пиза, за да ги докаже.
- Когато Галилей помислил, че е открил няколко сатурна, той скрил находките си, като ги кодира в анаграма.
- Той скицира идеите на различни изобретения, включително комбинация от свещи и огледала за отразяване на светлината през сграда, автоматичен инструмент за подбиране на домати, джобен гребен, който се удвоява като прибори за хранене и химикалка.
- След като баща му умря и, страхувайки се от затвора на длъжника, си изкарва прехраната, като проектира военен компас за насочване на оръдия. Предишното му изобретение, първият термометър за измерване на температурните колебания, се провали.
- За кратко време работи като учител по изкуство във Флоренция
- През 1610 г. Галилей е първият астроном, открил четирите луни на Юпитер - тези космически тела са наречени „Галилеевите луни“ в негова чест. Четирите луни, свързани с Галилеята, са Йо, Европа, Ганимед и Калисто. Най-големият от Галилейските луни е Ганимед. По този начин той открива първите спътници, известни някога в орбитата на планета, различна от Земята.
- 400 години по-късно телескопът Галилео все още се съхранява и се предлага в Института и Музея на историята на науката (Istituto e Museo di Storia della Scienza) във Флоренция на площад Piazza dei Giudici, 1, 50122 Firenze. Музеят разполага с два телескопа и обективи, които са построени от самия Галилео. Официален уебсайт: www.museogalileo.it
- Не можах да публикувам книгата си, докато бях под домашен арест. Той обаче е публикуван в Холандия през 1638г.
- Говори се, че Галилей бил сляп, защото дълго време наблюдавал Слънцето, докато гледал слънчевите петна с телескопа си.
- Той е изобразен на италианска деноминация от 2000 лири.
- Международно летище Пиза (Aeroporto Internazionale di Pisa, Aeroporto Galileo Galilei, IATA код: PSA) е кръстено на италианския учен, то се намира на 5 километра от центъра на града.
- Установено, че при липса на съпротивление на въздуха, гравитацията ускорява всички предмети еднакво, независимо от тяхната маса.
- Галилей беше против теорията на Кеплер, че Луната причинява приливи и отливи на Земята и вместо това вярваше, че това се дължи на въртенето на Земята. Изненадващо Кеплер подкрепя Галилео за работата му, като публикува писма в негова подкрепа по това време.
- Първоначално телескопът Galileo можеше да увеличи изображението само осем пъти. Въпреки това, той скоро го усъвършенства, за да осигури двадесеткратно увеличение.
