Сообщение об открытиях галилео галилея в физике. Галилео Галилей – биография жизни и его открытий

К счастью, костры инквизиции в то время в Европе уже поутихли, и ученый отделался только статусом «узника святой инквизиции».

Краткая биография

Галилео Галилей (15 ноября 1564 года – 8 января 1642 года) остался в истории как гениальный астроном и физик. Признается основателем точного естествознания.

Будучи уроженцем итальянского города Пиза, свое образование получал там же - в знаменитом Пизанском университете, обучаясь по медицинской специальности. Однако после ознакомления с сочинениями Евклида и Архимеда будущий ученый так заинтересовался механикой и геометрией, что тут же принял решение оставить университет, всю свою дальнейшую жизнь посвятив естественным наукам.

В 1589 Галилей стал профессором Пизанского университета. Спустя еще несколько лет начал работать в Падуанском университете, где оставался до 1610 года. Дальнейшую свою работу продолжил уже в качестве придворного философа герцога Козимо II Медичи, продолжая заниматься исследованиями в области физики, геометрии и астрономии.

Открытия и наследие

Главными его открытиями являются два принципа механики, оказавшие существенное воздействие на развитие не только самой механики, но и физики в целом. Речь идет о фундаментальном галилеевском принципе относительности для равномерного и прямолинейного движения, а также о принципе постоянства ускорения силы тяжести.

На основе открытого им принципа относительности И. Ньютон создал такое понятие, как инерциальная система отсчёта. Второй же принцип помог ему выработать понятия об инертной и тяжелой массах.

Эйнштейн же и вовсе сумел развить механический принцип Галилея на все физические процессы, в первую очередь на свет, сделав выводы о природе и законах времени и пространства. А объединив второй галилеевский принцип, который он истолковал как принцип эквивалентности инерционных сил силам тяготения, с первым он создал общую теорию относительности.

Кроме этих двух принципов Галилею принадлежит открытие таких законов:

Постоянного периода колебаний;

Сложения движений;

Инерции;

Свободного падения;

Движения тела по наклонной плоскости;

Движения тела, брошенного под углом.

Помимо этих базовых фундаментальных открытий, ученый занимался изобретением и конструированием различных прикладных приборов. Так, в 1609 году он, задействовав выпуклую и вогнутую линзы, создал прибор, представляющий собой оптическую систему – аналог современной подзорной трубы. С помощью этого собственноручно созданного прибора он стал исследовать ночное небо. И весьма преуспел в этом, доработав устройство на практике и сделав полноценный для того времени телескоп.

Благодаря собственному изобретению, Галилей вскоре сумел открыть фазы Венеры, солнечные пятна и мн. др.

Однако пытливый ум ученого не остановился на успешном применении телескопа. В 1610 году, проведя эксперименты и изменив расстояния между линзами, он изобрел и обратную версию телескопа – микроскоп. Роль этих двух приборов для современной науки невозможно переоценить. Он же изобрел и термоскоп (1592 г.) – аналог современного термометра. А также много других полезных приспособлений и приборов.

Астрономические открытия ученого существенно повлияли на научное мировоззрение в целом. В частности, его выводы и обоснования разрешили долгие споры между сторонниками учения Коперника и сторонниками систем, разработанных Птолемеем и Аристотелем. Приведенные очевидные доводы показали, что аристотельская и птолемеевская системы были ошибочны.

Правда, после таких ошеломляющих доказательств (1633г.) ученого тут же поспешили признать еретиком. К счастью, костры инквизиции в то время в Европе уже поутихли, и Галилей отделался только статусом «узника святой инквизиции», запретом работать в Риме (после и во Флоренции, а также и около нее), а также постоянным надзором за собою. Но ученый продолжил относительно активную деятельность. И до болезни, вызвавшей потерю зрения, успел завершить еще один свой известный труд "Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки" (1637г.).

Галилео Галилей, был гениальный человек, сделавший не менее важные открытия в естествознании и тоже главным образом в астрономии. Он родился в Пизе в 1564 году. Семейство его было флорентийского происхождения и притом довольно знатного. Отец его, Винченцо Галилей, был хороший математик и дал ему основательное воспитание. Галилео с ранней молодости выказал большую склонность к математике, отличался наблюдательностью и проницательным умом, находившим элементы одинаковости в запутанных явлениях, кажущихся совершенно различными, открывавшим законы действия этих одинаковых элементов. В пизанском соборе еще цела медная лампа, качания которой навели, как говорят, молодого наблюдателя на открытие законов маятника. Двадцатилетним юношей, в 1584, Галилей уже занимал должность профессора в своем родном городе; но уже и тогда подвергался неприятностям от товарищей, державшихся рутины. Когда он публично сделал опыт, показывавший неосновательность понятий Аристотеля о падении тел (о том, что оно совершается с равномерно, с одной и той же скоростью), приверженцы старины стали так враждовать против него, что он принужден был покинуть Пизу.

Портрет Галилео Галилея. Художник Д. Тинторетто, ок. 1605-1607

Галилей отправился в Падую, долго был профессором там и приобрел такую славу, что великий герцог тосканский в 1610 году пригласил его возвратиться в Пизу, назначив ему жалованье в 1000 скуди. С переселения Галилея в Пизу начинается эпоха величайших его открытий. По слухам он узнал, что в Голландии изобретен телескоп. Не зная, как устроен этот инструмент, он сам сделал себе такой же и при помощи нового инструмента стал наблюдать небо и сделал открытия, распространившие славу его по всей Европе.

Человек свободный от предрассудков, любивший истину, Галилей не мог не быть приверженцем системы Коперника . Он тем сильнее защищал ее, что его собственные открытия служили доказательствами её истины. Он заявлял и в лекциях и в книгах своих, что держится мысли Коперника, сделал даже многих людей духовного звания последователями её. Одним из них был бенедиктинец Кастелли, к которому написано письмо Галилея от 21 декабря 1613. Это знаменитое письмо, в котором Галилей объясняет отношения своего учения к Священному писанию, разошлось во множестве списков и утвердило представителей церковной власти в мысли, что учение Галилео опасно для догматики. Удары направились сначала на книгу Коперника; ее осудили и велели, чтобы в её новых изданиях были переделаны те места, в которых открыто говорится, что Земля движется. Квалификаторы (редакторы приговоров) священной инквизиции осудили 23 февраля 1616 учение о движении Земли вокруг Солнца как ересь, а учение о вращении Земли около своей оси объявили хотя и не еретическим, но ошибочным и опасным. Приехав в 1615 году в Рим, Галилей нашел инквизицию уже занимающейся процессом о его сочинениях. Но римская курия ограничилась тогда тем, что одна из её постоянных комиссий, так называемая конгрегация Индекса (то есть составления списка осуждаемых книг), передала Галилею через кардинала Беллармина утвержденное ею решение квалификаторов. Он, человек благочестивый, не возражал, и после того излагал систему Коперника не как достоверную истину, а, лишь как предположение. Ту же покорность церкви он проявил, издавая в 1620 сочинения Коперника.

В 1629 он написал трактат в форме разговора между тремя лицами, из которых одно защищает систему Коперника, другое – систему Птолемея , а третье оценивает их доводы в таких выражениях, что оставляет, по-видимому, вопрос не решенным, в сущности, выставляя справедливым учение Коперника. Во вступлении Галилей говорил, что этим своим сочинением он хочет защитить систему Птолемея против системы Коперника, которая справедливо осуждена святой конгрегацией Индекса. Римская курия выдвинула теперь протокол о допросе, сделанном Галилею 26 февраля 1616. Этот протокол без сомнения фальшивый, написанный не в 1616 году, а только теперь, в 1632, когда понадобилось лживое обвинение, говорил, что Галилей дал тогда в присутствии Беллармина формальное обещание никогда не упоминать в какой бы то ни было форме об осужденной системе. Папе Урбану VIII внушили, что под именем Симпличио, защитника системы Птолемея, осмеян он, бывший до своего выбора в папы другом Галилея и в разговорах с ним излагавший те же доводы против системы Коперника, какие излагает Симпличио.

Галилей перед судом инквизиции. Художник Ж. Н. Робер-Флёри, XIX век

Инквизиция вытребовала Галилея в Рим и угрожала ему 21 июня 1632 пыткой. На следующий день в церкви Maria sopra Minerva он, преклонив колена, отрекся от своего мнения о движении Земли, как ошибочного и противного Священному Писанию. Говорят, что в негодовании на насилие он тихо произнес: E pur si muove («A всё-таки она движется»). До конца жизни Галилей оставался под надзором инквизиции в загородном доме близ Флоренции, и она постоянно угрожала бросить его в темницу. Он умер под этим домашним арестом 8 января 1642 года.

(1564-1642)

Первым человеком, взглянувшим на небо в увеличительную оптическую трубу - телескоп, был итальянский ученый Галилео Галилей.

В 20 лет Галилей оставил занятия медициной, которую изучал в университете города Пизы, и занялся физикой, астрономией. Он стал профессором физики и математики и преподавал в крупнейших университетах Италии. С 1606 г. он занимался исключительно астрономией, и его открытия буквально потрясли современников.

В 1609 г. впервые в истории науки он сделал телескоп. Для этого он изучил сведения об изобретенной тогда в Голландии зрительной трубе. Телескоп давал приблизительно 3-кратное увеличение. Вскоре Галилей построил телескоп с увеличением в 32 раза. С его помощью он различал на поверхности Луны горы, долины, кратеры. Значит, Луна не гладкий шар, как считали в ту пору многие, а мир, похожий на Землю. В телескоп он разглядел, что планета Венера, подобно Луне, меняет свою видимую форму. Это можно было объяснить только тем, что Венера обращается не вокруг Земли, а вокруг Солнца, как это и утверждал Николай Коперник.

На самом Солнце Галилею удалось различить темные пятна. По их смещению ученый доказал, что небесное светило вращается вокруг оси. Значит, и Солнце вовсе не идеально чистое, «совершенное» тело, как учили древние философы и современные Галилею церковники. Но самым удивительным зрелищем оказалась огромная планета Юпитер. Вокруг нее вращались четыре спутника - совсем так же, как, по учению Коперника, вокруг Солнца должны обращаться Земля и планеты.

Наконец, Млечный Путь при наблюдении в телескоп распался на множество не различимых невооруженным глазом звезд. Перед Галилеем открылся бесконечный мир звезд, каждая из которых - далекое солнце, подобное нашему. Становилось правдоподобным и учение Джордано Бруно о множестве обитаемых планет, кружащихся вокруг далеких звезд. Открытия Галилея были наглядным подтверждением учения Коперника. Они опровергали принятое церковью учение Аристотеля и Птолемея о Земле как неподвижном центре Вселенной.

Учение Коперника церковники объявили ересью; с 1616 г. оно было под запретом. Тем, кто его распространял и защищал, грозила жестокая расправа. Но Галилей продолжал отстаивать свои научные взгляды, доказывать правоту Коперника. Он посвятил этому свое основное астрономическое сочинение «Диалог о двух главнейших системах мира - птолемеевой и коперниковой», написанное в 1632 г. Тогда в 1633 г. церковники устроили судилище над престарелым ученым и под страхом пыток заставили его отречься от своих взглядов.

Но в душе Галилей остался убежденнейшим сторонником учения Коперника. Хотя ученого до конца жизни посадили под домашний арест и запретили ему публиковать какие-либо книги по астрономии, он новыми открытиями в области механики продолжал содействовать развитию науки. Галилей проявил себя как один из выдающихся борцов за научное мировоззрение.

Галилео Галилей (Galileo Galilei) родился 15 февраля 1564 года в Пизе в семье музыканта Винченцо Галилея и Джулии Амманнати. В 1572 году вместе с семьей он переехал жить во Флоренцию. В 1581 году начал изучать медицину в Пизанском университете. Один из учителей Галилея, Остилио Риччи, поддержал юношу в увлечении математикой и физикой, что сказалось на дальнейшей судьбе ученого.

Галилей не смог окончить университет из-за возникших у его отца финансовых затруднений и был вынужден вернуться во Флоренцию, где продолжил заниматься наукой. В 1586 году он закончил работу над трактатом "Маленькие весы", в котором (следуя Архимеду) описал изобретенный им прибор для гидростатического взвешивания, а в следующей работе дал ряд теорем относительно центра тяжести параболоидов вращения. Оценив рост репутации ученого, Флорентийская академия выбрала его арбитром в споре о том, как с математической точки зрения должна интерпретироваться топография Дантова ада (1588). Благодаря содействию своего друга маркиза Гвидобальдо дель Монте, Галилей получил почетную, но скудно оплачиваемую должность профессора математики Пизанского университета.

Смерть отца в 1591 году и крайняя стесненность материального положения заставила Галилея искать новое место работы. В 1592 году он получил кафедру математики в Падуе (во владениях Венецианской республики). Проведя здесь восемнадцать лет, Галилео Галилей совершил открытие квадратичной зависимости пути падения от времени, установил параболическую траекторию движения снаряда, а также сделал множество других не менее важных открытий.

В 1609 году Галилео Галилей по образцу первых голландских телескопов изготовил свой телескоп, способный создавать трехкратное приближение, а затем сконструировал телескоп с тридцатикратным приближением, увеличивающий в одну тысячу раз. Галилей стал первым человеком, направившим телескоп на небо; увиденное там означало подлинную революцию в представлении о космосе: Луна оказалась покрытой горами и впадинами (ранее поверхность Луны считалась гладкой), Млечный Путь — состоящим из звезд (по Аристотелю — это огненное испарение наподобие хвоста комет), Юпитер — окруженным четырьмя спутниками (их вращение вокруг Юпитера было очевидной аналогией вращению планет вокруг Солнца). Позднее Галилей добавил к этим наблюдениям открытие фаз Венеры и пятен на Солнце. Результаты он опубликовал в книге, которая вышла в 1610 году под названием "Звездный вестник". Книга принесла Галилею европейскую славу. На нее восторженно откликнулся известный математик и астроном Иоганн Кеплер, монархи и высшее духовенство проявили большой интерес к открытиям Галилея. С их помощью он получил новую, более почетную и обеспеченную должность — пост придворного математика великого герцога Тосканского. В 1611 году Галилей посетил Рим, где был принят в научную "Академию деи Линчеи".

В 1613 году он опубликовал сочинение о солнечных пятнах, в котором впервые вполне определенно высказался в пользу гелиоцентрической теории Коперника.

Однако провозгласить это в Италии начала XVII века значило повторить судьбу сожженного на костре Джордано Бруно. Центральным пунктом возникшей полемики стал вопрос о том, как сочетать факты, доказанные наукой, с противоречащими им местами из Священного Писания. Галилей считал, что в таких случаях библейский рассказ надо понимать аллегорически. Церковь обрушилась на теорию Коперника, книга которого "О вращении небесных сфер" (1543) спустя более чем полвека после выхода в свет оказалась в списке запрещенных изданий. Декрет об этом появился в марте 1616 года, а месяцем раньше главный теолог Ватикана кардинал Беллармин предложил Галилею в дальнейшем не выступать в защиту коперниканства. В 1623 году Папой Римским под именем Урбана VIII стал друг юности и покровитель Галилея Маффео Барберини. Тогда же ученый опубликовал свою новую работу — "Пробирных дел мастер", где рассматривается природа физической реальности и методы ее изучения. Именно здесь появилось знаменитое изречение ученого: "Книга Природы написана языком математики".

В 1632 году была опубликована книга Галилея "Диалог о двух системах мира, Птолемеевой и Коперниковой", которая вскоре была запрещена инквизицией, а сам ученый был вызван в Рим, где его ждал суд. В 1633 году ученый был приговорен к пожизненному заключению, которое было заменено домашним арестом, последние годы жизни он провел безвыездно в своем имении Арчетри близ Флоренции. Обстоятельства дела до сих пор остаются неясными. Галилей был обвинен не просто в защите теории Коперника (такое обвинение юридически несостоятельно, поскольку книга прошла папскую цензуру), а в том, что нарушил ранее данный запрет от 1616 года "ни в каком виде не обсуждать" эту теорию.

В 1638 году Галилей опубликовал в Голландии, в издательстве Эльзевиров, свою новую книгу "Беседы и математические доказательства", где в более математизированной и академической форме изложил свои мысли относительно законов механики, причем диапазон рассматриваемых проблем был очень широк — от статики и сопротивления материалов до законов движения маятника и законов падения. До самой смерти Галилей не прекращал активной творческой деятельности: пытался использовать маятник в качестве основного элемента механизма часов (вслед за ним это вскоре осуществил Xристиан Гюйгенс), за несколько месяцев до того, как полностью ослеп, открыл вибрацию Луны, и, уже совершенно слепой, диктовал последние мысли относительно теории удара своим ученикам — Винченцо Вивиани и Эванджелиста Торричелли.

Помимо своих великих открытий в астрономии и физике, Галилей вошел в историю как создатель современного метода экспериментирования. Его идея состояла в том, что для изучения конкретного явления мы должны создать некий идеальный мир (он называл его al mondo di carta — "мир на бумаге"), в котором это явление было бы предельно освобождено от посторонних влияний. Этот идеальный мир и является в дальнейшем объектом математического описания, а его выводы сверяются с результатами эксперимента, в котором условия максимально приближены к идеальным.

Галилей скончался в Арчетри 8 января 1642 года после изнурительной лихорадки. В своем завещании он просил похоронить его в семейной усыпальнице в базилике Санта-Кроче (Флоренция), однако из-за опасений противодействия со стороны церкви этого сделано не было. Последняя воля ученого была исполнена лишь в 1737 году, его прах перевезли из Арчетри во Флоренцию и с почестями погребли в церкви Санта-Кроче рядом с Микеланджело.

В 1758 году католическая церковь сняла запрет на большинство работ, поддерживающих теорию Коперника, а в 1835 году исключила труд "О вращении небесных сфер" из индекса запрещенных книг. В 1992 году Папа Римский Иоанн Павел II официально признал, что церковь совершила ошибку, осудив Галилея в 1633 году.

У Галилео Галилея было трое детей, рожденных вне брака от венецианки Марины Гамбы. Лишь сына Винченцо, впоследствии ставшего музыкантом, в 1619 году астроном признал своим. Его дочери — Вирджиния и Ливия — были отданы в монастырь.

Материал подготовлен на основе информации открытых источников

15 февраля 1564 года в городе Пиза в семье Винченцо Галилея родился сын Галилео, в последствии, великий итальянский ученый Галилео Галилей, о котором знает теперь весь мир.

О семье Галилея

Семья его не была богатой, но отец был докой в разных направлениях: и в математике, и в музыке, и в искусствоведении и даже в сочинении музыки. В одиннадцатилетнем возрасте Галилей с родителями переезжает в итальянский город — Флоренцию. Он проходил обучение в стенах монастыря, изучая труды классиков. Отец был против монашеской карьеры своего сына и вскоре забрал его оттуда. В семнадцатилетнем возрасте Галилей начинает свое основательное изучение философских и математических наук в Пизанском университете, первоначально обучаясь медицине, он переквалифицировался на юридический факультет. Юноша увлекается работами Архимеда, а также Евклида. Уже в 1586 году публикуется его первое совсем маленькое сочинение, темой которого стали гидростатические весы, сконструированные им лично.

Об учебе и основной деятельности

Всего через три года Галилей, которому исполнилось всего 25 лет — уже профессор Пизанского университета по науке математике. Много легенд существует об этом отрезке времени, особенно интересно описываются его публичные опыты со сбрасыванием человеческих тел с башни города Пиза. Период с 1592 по 1610 гг., когда ученый по предложению, поступившему от правительства Венецианской республики, был назначен на должность профессора в Падуйский университет, считается наиболее плодотворным за все годы его работ, относительно вопроса гидростатики, механики, сопротивления материалов, а также теории простейших машин.

Галилей был противником системы изучения астрономии и механики по общепринятой схеме Птолемея — Аристотеля, что привело к тому, что к концу работы в Падуе уже мог открыто об этом говорить. С этого времени у ученого наступает очень трудный период его жизни, это время инквизиции в Италии. Несмотря на то, что Падуя считался городом весьма далеким от инквизиторов, Галилей все же возвращается в родной город Флоренцию и начинает свою новую службу уже при дворе Медичи, думая, что там будет под защитой сильных мира сего. Как у каждого успешного ученого, у него было довольного много врагов, так, например, мракобесы и невежды отрицательно отзывались о результатах его наблюдений. Устраивали постоянные проверки, в результате которых справедливость открытий ученого все же подтверждалась.

Об открытиях

После изобретения зрительной трубы, ученый приступил к ее конструкции. И уже меньше, чем через год, создал трубу с увеличением в три раза. Прошло еще немного времени, и он достиг ошеломляющего результата — его труба дала увеличение в тридцать два раза! Ученому представилась уникальная возможность увидеть разные фазы Венеры, он обнаружил наличие гор на лунной поверхности и спутники у планеты Юпитер (их было четыре).

Его величайшее открытие — это множество звезд, которые создают Млечный путь. Это совершенно опровергало взгляды Аристотеля, но являлось подтверждением системы, которую считал верной Коперник. После выхода в свет «Звездного вестника» (новая книга Галилео), где он лично, со свойственным ему деловитым тоном, отчитался о проведенных наблюдениях в телескоп и опубликовал соответствующие выводы, происходит новое осмысление современников его работы и открытий. «Колумб неба» — так стали называть ученого-астронома. Теперь стало возможным исследовать Вселенную с помощью земной механики, а это уже настоящий переворот в мировоззрении и науке.

Примечательно, что работы Галилея изложены понятным, очень близким к нашему современному, слогом с точной формулировкой всех утверждений и положений. Благодаря экспериментам, проводимым им, было напрочь опровергнуто учение великого Аристотеля, в котором утверждалось, что скорость хода падения пропорциональна весу падающего тела. Велика роль Галилея в механике, именно он смог дать точное определение явлению равноускоренного движения, а также нашел законы маршрута и колебаний скорости в нем. Благодаря бессмертным творениям великого ученого был расчищен путь для использования классическими и современными физиками, для их открытий. Ярким примером таковых стал И.Ньютон.

Галилео Галилей дожил до 78 лет, и в 1642 году скончался на руках своих преданных учеников — Торричелли и Вивиани. Прах великого математика, астронома, физика и механика покоится в церкви Санта Кроче (Флоренция).