Kun puhutaan tutkijoista, jotka mullistivat ajattelumme maailmankaikkeudesta, muutama nimi erottuu, kuten Galileo Galilei. Hän rakensi kaukoputkia, suunnitteli kompassin geodeettiselle ja sotilaskäytölle, loi vallankumouksellisen pumppausjärjestelmän ja kehitti fyysisiä lakeja, jotka olivat Newtonin lain edeltäjiä universaalisesta painovoimasta ja Einsteinin suhteellisuusteoriaa.
Mutta juuri tähtitieteen alalla Galileo teki kaikkein kestävimmän vaikutuksen. Oman suunnittelunsa teleskoopeilla hän löysi Sunspotit, Jupiterin suurimmat kuut, kartoitti Kuua ja osoitti Copernicuksen heliokeskeisen maailmankaikkeuden mallin pätevyyden. Näin tehdessään hän auttoi mullistamaan ymmärrystämme kosmosta, paikastamme siinä ja auttoi aloittamaan aikakaudella, jolloin tieteelliset päättelyt lyövät uskonnollista dogmaa.
Aikainen elämä:
Galileo syntyi Pisassa, Italiassa, vuonna 1564, jaloon, mutta köyhiin perheisiin. Hän oli ensimmäinen Vincenzo Galilein ja Giulia Ammannatin kuudesta lapsesta. Hänen isänsä oli myös kolme lasta avioliiton ulkopuolella. Galileo on nimetty esi-isänsä, Galileo Bonaiutin (1370 - 1450), huomattavan lääkärin, yliopisto-opettajan ja poliitikon, joka asui Firenzessä, mukaan.
Hänen isänsä, kuuluisan lutenistin, säveltäjän ja musiikkiteoreetikon, vaikutti Galileoon suuresti; välittää paitsi hänen musiikkitaitonsa, mutta myös skeptisyyden auktoriteetista, kokeilun arvosta sekä ajan ja rytmin mittojen arvosta menestyksen saavuttamiseksi.
Vuonna 1572, kun Galileo Galilei oli kahdeksanvuotias, hänen perheensä muutti Firenzeen jättäen Galileon setänsä Muzio Tedaldi kanssa (liittyi äitiinsä avioliiton kautta) kahdeksi vuodeksi. Kun hän saavutti kymmenen vuoden ikäisenä, Galileo jätti Pisan liittyäkseen perheeseensä Firenzen opettajana oli Jacopo Borghini, matemaatikko ja professori Pisan yliopistosta.
Kun hän oli tarpeeksi vanha oppiakseen luostarissa, hänen vanhempansa lähettivät hänet Vallombrosan Camaldolese-luostariin, joka sijaitsee 35 km kaakkoon Firenzestä. Järjestys oli riippumaton benediktiinista ja yhdisti erakko yksinäisen elämän munkin tiukkaan elämään. Galileo piti tätä elämää ilmeisesti houkuttelevana ja aikomuksena liittyä järjestykseen, mutta hänen isänsä vaati, että hän opiskelee Pisan yliopistossa lääkäriksi.
Koulutus:
Pisassa ollessaan Galileo aloitti lääketieteen opiskelun, mutta hänen kiinnostuksensa tieteisiin tuli nopeasti ilmeiseksi. Vuonna 1581 hän huomasi kääntyvän kattokruunun ja kiehtoi sen liikkeiden ajoituksesta. Hänelle kävi selväksi, että ajanjakso, riippumatta siitä kuinka pitkälle se keinui, oli verrattavissa hänen sydämensä lyöntiin.
Palattuaan kotiin hän asetti kaksi samanpituista heiluria, heiluttaen toista suurella pyyhkäisyllä ja toista pienellä pyyhkäisyllä, ja huomasi pitävänsä aikaa yhdessä. Näistä havainnoista tuli hänen myöhempää työskentelyään heilurien kanssa ajan pitämiseksi - työ, joka myös otettiin vastaan melkein sata vuotta myöhemmin, kun Christiaan Huygens suunnitteli ensimmäisen virallisesti tunnustetun heilurikello.
Pian sen jälkeen Galileo osallistui vahingossa geometrian luentoon ja keskusteli vastahakoisen isänsä antavan opiskella matematiikkaa ja luonnofilosofiaa lääketieteen sijasta. Siitä lähtien hän aloitti vakaan keksintöprosessin, pääasiassa isänsä halun vakuuttamiseksi siitä, että hän haluaa ansaita rahaa sisaruskulujensa maksamiseen (etenkin nuoremman veljensä, Michelagnolo).
Vuonna 1589 Galileo nimitettiin matematiikan puheenjohtajaksi Pisan yliopistossa. Vuonna 1591 hänen isänsä kuoli, ja hänelle uskottiin nuorempien siskojensa hoito. Pisan matematiikan professorina toimiminen ei saanut palkkaa, joten Galileo lobbahti tuottoisampaan virkaan. Vuonna 1592 tämä johti hänen nimittämiseen asemaan matematiikan professori Padovan yliopistossa, jossa hän opetti Euclidin geometriaa, mekaniikkaa ja tähtitiedettä vuoteen 1610 saakka.
Tänä aikana Galileo teki merkittäviä löytöjä sekä puhtaassa perustieteessä että käytännössä sovelletun tieteen aloilla. Hänen monien intressiensä joukossa oli astrologian tutkimus, joka tuolloin oli matematiikan ja tähtitieteen opintoihin sidottu tieteenala. Hänen kiinnostuksensa tähtitieteen ja Kopernikaaniteorian suhteen alkoi alkaa myös opettaessaan maailmankaikkeuden vakio (geosentristä) mallia.
Kaukoputket:
Vuonna 1609 Galileo sai kirjeen, jossa hän kertoi silmälasista, jonka hollantilainen oli osoittanut Venetsiassa. Käyttämällä omia teknisiä taitojaan matemaatikkona ja käsityöläisenä, Galileo aloitti sarjan kaukoputkia, joiden optinen suorituskyky oli paljon parempi kuin hollantilaisen instrumentin.
Kuten hän myöhemmin kirjoittaisi 1610-osiossaanSidereus Nuncius (“Tähden lähettiläs”):
”Noin kymmenen kuukautta sitten kuuloni ymmärsi, että eräs Fleming oli rakentanut silmälasin, jonka avulla näkyvät esineet, vaikka ne olivat kaukana tarkkailijan silmästä, näkyivät selvästi ikään kuin lähellä. Tästä todella merkittävästä vaikutuksesta liittyi useita kokemuksia, joihin jotkut ihmiset uskoivat, kun taas toiset kielsivät ne. Muutamaa päivää myöhemmin raportti vahvistettiin kirjeellä, jonka sain Pariisissa työskentelevältä ranskalaiselta Jacques Badoverelta, joka sai minut hakemaan itseäni sydämestäni tutkimaan keinoja, joiden avulla voisin löytää samanlaisen instrumentin. Tämän tein pian sen jälkeen, lähtökohtani oli taitekehitysoppi. ”
Hänen ensimmäinen kaukoputkensa - jonka hän rakensi kesäkuun ja heinäkuun välisenä aikana vuonna 1609 - valmistettiin saatavissa olevista linsseistä ja siinä oli kolmen moottorin lasinlaski. Parantaakseen tätä, Galileo oppi hiomaan ja kiillottamaan omat linssinsä. Elokuuhun mennessä hän oli luonut kahdeksan moottorin kaukoputken, jonka hän esitti Venetsian senaatille.
Seuraavaan lokakuuhun tai marraskuuhun mennessä hän onnistui parantamaan tätä luomalla kaksikymmentä moottoria käyttävän kaukoputken. Galileolla oli paljon kaupallisia ja sotilaallisia sovelluksia instrumentistaan (jota hän kutsui a perspicillum) merellä oleville aluksille. Vuonna 1610 hän kuitenkin aloitti kääntämällä kaukoputkensa taivaaseen ja teki syvimmät löytönsä.
Astronomian saavutukset:
Teleskooppinsa avulla Galileo aloitti tähtitieteen uransa katselemalla Kuuta, missä hän havaitsi epätasaisen ja vähenevän valon kuviot. Galileo taiteilijan koulutus ja tieto siitä ei ole ensimmäinen tähtitieteilijä, joka teki tämän chiaroscuro - voimakkaiden kontrastien käyttö vaalean ja pimeän välillä - antoi hänelle oikein päätellä, että nämä valomallit olivat seurausta korkeuden muutoksista. Siksi Galileo oli ensimmäinen tähtitieteilijä, joka löysi kuunvuoret ja kraatterit.
Sisään Tähden lähettiläs, hän teki myös topografisia kaavioita arvioidessaan näiden vuorten korkeudet. Näin tehdessään hän haastoi vuosisatojen aristotelilaisen dogman, joka väitti, että Kuu, kuten muutkin planeetat, oli täydellinen, läpikuultava pallo. Todettuaan, että sillä oli puutteita pintaominaisuuksien muodossa, hän aloitti ajatuksen, että planeetat olivat samanlaisia kuin Maa.
Galileo tallensi myös havainnonsa Linnunradasta Tähden lähettiläs, jonka aiemmin uskottiin olevan sumuista. Sen sijaan Galileo havaitsi, että se oli joukko tähtiä, jotka oli pakattu niin tiheästi yhteen, että se näytti kaukaa näyttävän pilviltä. Hän kertoi myös, että vaikka kaukoputki erotti planeetat levyiksi, tähdet näyttivät pelkkinä valonsäteinä, jotka teleskoopin ulkonäöltään olivat muuttumattomia - mikä viittaa siihen, että ne olivat paljon kauempana kuin aiemmin ajateltiin.
Galileosta tuli kaukoputkensa avulla myös yksi ensimmäisistä eurooppalaisista tähtitieteilijöistä, jotka havaitsivat ja tutkivat auringonpilkkuja. Vaikka on olemassa ennestään paljaan silmän havaintojen tapauksia - kuten Kiinassa (n. 28 eKr.), Anaxagorasissa vuonna 467 eKr. Ja Kepler vuonna 1607 -, niitä ei tunnistettu olevan puutteita Auringon pinnalla. Monissa tapauksissa, kuten Keplerin, ajateltiin, että täplät olivat elohopean kauttakulkua.
Lisäksi on kiistetty siitä, kuka havaitsi ensimmäisenä auringonpilkkuja 1700-luvulla kaukoputken avulla. Galileon uskotaan havainneen heidät vuonna 1610, mutta hän ei julkaissut heitä ja aloitti puhumisen Rooman tähtitieteilijöille vasta seuraavana vuonna. Siihen aikaan saksalaisen tähtitieteilijän Christoph Scheinerin oli ilmoitettu tarkkailevan niitä oman suunnittelunsa helioskoopilla.
Noin samaan aikaan friisin tähtitieteilijät Johannes ja David Fabricius julkaisivat kuvauksen aurinkokennoista kesäkuussa 1611. Johannes kirja, De Maculis Sole Observatisissa ( ”On auringossa havaitut kohteet ”) julkaistiin syksyllä 1611, ja näin varmistettiin luotto hänelle ja hänen isälleen.
Joka tapauksessa, Galileo tunnisti auringonpilkut oikein Auringon pinnan puutteellisuuksista sen sijaan, että olisivat Auringon satelliitteja - selitys, että jesuiitta-lähetyssaarnaaja Scheiner eteni säilyttääkseen uskonsa auringon täydellisyyteen. .
Galileo päätteli, että auringonkuvan projisoimiseksi kaukoputken läpi paperipaperille tekniikka auringon kuvan projisoimiseksi osoitti, että auringonpilkut olivat itse asiassa auringon pinnalla tai sen ilmakehässä. Tämä oli uusi haaste aristotelilaisen ja Ptolemaiuksen näkymälle taivaalle, koska se osoitti, että Auringolla itsessään oli puutteita.
7. tammikuuta 1610 Galileo osoitti kaukoputkensa kohti Jupiteria ja tarkkaili mitä hän kuvasi Nuncius "kolmena kiinteänä tähtenä, pienyydestään täysin näkymättömänä", jotka olivat kaikki lähellä Jupiteria ja sen päiväntasaajan linjassa. Seuraavien öiden havainnot osoittivat, että näiden “tähtien” sijainnit olivat muuttuneet suhteessa Jupiteriin ja tavalla, joka ei ollut johdonmukaista niiden kuulumisen kanssa taustatähtiin.
10. tammikuuta mennessä hän totesi, että yksi oli kadonnut, minkä hän katsoi pitävän sitä piilossa Jupiterin takana. Tästä hän päätteli, että tähdet kiertävät tosiasiassa Jupiteria ja että ne olivat sen satelliitteja. Tammikuun 13. päivään mennessä hän löysi neljännen ja nimitti heille Medisean-tähdet, tulevan suojelijansa Toscanan suuriruhtinas Cosimo II de 'Medicin ja kolmen veljensä kunniaksi.
Myöhemmin tähtitieteilijät kuitenkin nimittivät heidät uudelleen Galilean kuut heidän löytäjänsä kunniaksi. 1900-luvulle mennessä nämä satelliitit tulisivat tunnetuiksi nykyisillä nimillään - Io, Europa, Ganymede ja Callisto - jotka olivat ehdottaneet 1700-luvun saksalainen tähtitieteilijä Simon Marius, ilmeisesti Johannes Keplerin pyynnöstä.
Galileon havainnot näistä satelliiteista osoittautuivat toiseksi suuriksi kiistoiksi. Ensimmäisen kerran toisella planeetalla kuin Maalla osoitettiin olevan kiertoradalla olevia satelliitteja, jotka muodostivat vielä yhden kynnen maailmankaikkeuden geosentrisen mallin arkkuun. Hänen havainnot vahvistettiin itsenäisesti jälkikäteen, ja Galileo jatkoi satelliittien tarkkailua ja sai jopa erittäin tarkkoja arvioita ajanjaksoistaan vuoteen 1611 mennessä.
Aurinkokeskinen maailmankuva:
Galileon suurin panos tähtitieteen toimintaan tapahtui hänen etenemällä Kopernikaanisen maailmankaikkeuden mallin (ts. Heliosentrismin) muodossa. Tämä alkoi vuonna 1610 hänen julkaisemalla Sidereus Nuncius, joka toi taivaalliset puutteellisuudet laajemmalle yleisölle. Hänen työnsä aurinkokennoilla ja havainnointi Galilean Kuuista vauhdittivat tätä paljastaen vielä enemmän epäjohdonmukaisuuksia tällä hetkellä hyväksytyssä taivaanäkymässä.
Muut tähtitieteelliset havainnot johtivat Galileon myös mestarimaan Kopernikaanimallin perinteisen Aristotelian-Ptolemaic (alias. Geocentric) -näkymän yli. Syyskuusta 1610 eteenpäin Galileo aloitti Venuksen tarkkailemisen huomaten, että sillä oli koko joukko samanlaisia vaiheita kuin Kuussa. Ainoa selitys tähän oli, että Venus oli ajoittain Auringon ja Maan välillä; kun taas muina aikoina se oli auringon vastakkaisella puolella.
Universumin geosentrisen mallin mukaan tämän olisi pitänyt olla mahdotonta, koska Venuksen kiertorata sijoitti sen lähempänä maata kuin aurinkoa - missä se saattoi esiintyä vain puolikuussa ja uusissa vaiheissa. Galileon havainnot siitä, että se meni puolikuun, gibbousin, täyden ja uuden vaiheen läpi, olivat kuitenkin yhdenmukaisia Kopernikaanisen mallin kanssa, jonka mukaan Venus kiertää aurinkoa Maan kiertoradalla.
Nämä ja muut havainnot tekivät Ptolemaic-mallin maailmankaikkeudesta kestämättömäksi. Siten 1700-luvun alussa suuri enemmistö tähtitieteilijöistä alkoi siirtyä yhdeksi monista geo-heliosentrisistä planeettamalleista - kuten Tychonic-, Capellan- ja Extended Capellan -malleista. Näillä kaikilla oli hyve selittää geokeskeisen mallin ongelmat harjoittamatta "harhaoppista" käsitystä siitä, että Maa pyörii Auringon ympäri.
Vuonna 1632 Galileo käsitteli ”suurta keskustelua” tutkielmassaanDialogo sopra i due massimi sistemi del mondo (Kahden pääjärjestelmän vuoropuhelu), jossa hän kannatti heliosentristä mallia geosentrisen yli. Käyttämällä omia teleskooppisia havaintojaan, nykyaikaista fysiikkaa ja tiukkaa logiikkaa Galileon väitteet heikensivät tehokkaasti Aristoteleen ja Ptolemaiyn järjestelmän perustaa kasvavalle ja vastaanottavaiselle yleisölle.
Sillä välin Johannes Kepler tunnisti oikein maapallon vuoroveden lähteet - josta Galileosta oli tullut mielenkiintoista sinänsä. Mutta vaikka Galileo katsoi vuoroveden ja vuoroveden virtaamisen maan kiertoon, Kepler katsoi tämän käytöksen olevan Kuun vaikutus.
Yhdistettynä tarkkoihin taulukoihin planeettojen elliptisillä kiertoradailla (jota Galileo hylkäsi) Kopernikaaninen malli todistettiin tehokkaasti. Seitsemännentoista vuosisadan puolivälistä lähtien oli vähän sellaisia tähtitieteilijöitä, jotka eivät olleet kopernikkoja.
Inkvisitio ja kotiarestit:
Uskollisena katolisena Galileo puolusti usein maailmankaikkeuden heliosentristä mallia Raamattua käyttämällä. Vuonna 1616 hän kirjoitti kirjeen suuriruhtinaskunnalle Christinalle, jossa hän puolusti Raamatun ei-kirjaimellista tulkintaa ja piti uskoaan heliosentriseen universumiin fyysisenä todellisuutena:
”Olen sitä mieltä, että aurinko sijaitsee taivaallisten pallojen kierrosten keskellä eikä muutu paikkaan ja että maa pyörii itseään ja liikkuu sen ympärillä. Lisäksi… Vahvistan tämän näkemyksen paitsi kumottamalla Ptolemaioksen ja Aristoteleen väitteet, mutta myös tuottamalla monia toiselle osapuolelle, etenkin fyysisiä vaikutuksia, joiden syitä ei ehkä voida määritellä millään muulla tavalla, ja muita tähtitieteellisiä löytöjä; nämä löytöt hämmentävät selvästi Ptolemaic-järjestelmää, ja ne ovat ihanasti samaa mieltä tästä toisesta kannasta ja vahvistavat sen.“
Vielä tärkeämpää on, että hän väitti, että Raamattu on kirjoitettu tavallisen henkilön kielellä, joka ei ole tähtitieteen asiantuntija. Raamattu, hän väitti, opettaa meille kuinka mennä taivaaseen, ei miten taivaat menevät.
Alun perin roomalaiskatolinen kirkko ei pitänyt kopernikalaista maailmankaikkeusmallia aiheena, tai se oli tuolloin tärkein raamatun tulkki - kardinaali Robert Bellarmine. Vastareformaation jälkeen, joka alkoi vuonna 1545 vastauksena uskonpuhdistukseen, alkoi tiukempi asenne suhtautua mihin tahansa, jota pidetään haasteena paavin viranomaisille.
Lopulta asiat tulivat huomiolle vuonna 1615, kun paavi Paavali V (1552 - 1621) määräsi, että hakemiston pyhä seurakunta (inkvisitioelin, jonka tehtävänä on kieltää "harhaoppisena" pidettyjen kirjoitusten kielto) päättämään kopernikalaisuudesta. He tuomitsivat Copernicuksen opetukset, ja Galileolla (joka ei ollut ollut henkilökohtaisesti mukana oikeudenkäynnissä) kiellettiin pitämästä Kopernikalaista näkemystä.
Asiat kuitenkin muuttuivat, kun kardinaali Maffeo Barberini (paavi Urban VIII) valittiin vuonna 1623. Galileon ystävänä ja ihailijana Barberini vastusti Galileon tuomitsemista ja antoi virallisen valtuutuksen ja paavalillisen luvan julkistaa Kahdesta päämaailmajärjestelmästä käytävä vuoropuhelu.
Barberini kuitenkin vahvisti, että Galileo tarjoaa kirjassa argumentteja heliocentrismin puolesta ja vastaan, että hän on varovainen, etteivätkö he puolusta heliosentrismia, ja että hänen omat näkemyksensä asiasta sisällytetään Galileon kirjaan. Valitettavasti Galileon kirja osoittautui vahvaksi tueksi heliosentrismille ja loukkasi paavia henkilökohtaisesti.
Siinä aristotelilaisen geosentrisen näkymän puolustajan Simplicion hahmo esitetään virheille alttiina yksinkertaisena. Mikä pahempaa, Galileolla oli hahmo Simplicio, joka julisti Barberinin näkemykset kirjan päättyessä, saaden sen vaikuttamaan ikään kuin paavi Urban VIII olisi itse sinänsä yksinkertainen ja siis pilkan aihe.
Seurauksena Galileo vietiin inkvisitioon helmikuussa 1633 ja käskettiin luopumaan näkemyksistään. Galileo puolusti määrätietoisesti asemaansa ja vaati syyttömyyttään, mutta lopulta häntä uhrattiin kiduttamalla ja julistaen syyllisyydeksi. Inkvisition tuomio, annettu 22. kesäkuuta, sisälsi kolme osaa - että Galileo luopui kopernikalaisuudesta, että hänet asetettiin kotiarestiin ja ettävuoropuheluolla kielletty.
Suositun legendan mukaan Galileo väitti muttei kapinallisen lauseen: "E pur si muove" ("Ja silti se liikkuu" latinaksi) sen jälkeen kun hän on uudelleen julkistanut teoriaansa maan liikkumisesta Auringon ympäri. Ajanjakson ajan asuneen ystävänsä, Sienan arkkipiispan kanssa, Galileo palasi huvilaansa Arcetriin (lähellä Firenzeä vuonna 1634), missä hän vietti loput elämästään kotiarestissa.
Muut saavutukset:
Vallankumouksellisen tähtitieteen ja optiikan parissaan Galileolle annetaan keksintö myös monille tieteellisille välineille ja teorioille. Suuri osa hänen luomista laitteista oli tarkoitettu ansaitsemaan rahaa sisaruksensa kulujen maksamiseksi. Niillä kuitenkin osoittautuisi olevan syvällinen vaikutus mekaniikan, tekniikan, navigoinnin, maanmittauksen ja sodankäynnin aloilla.
Vuonna 1586, 22-vuotiaana, Galileo teki ensimmäisen uraauurtavan keksintönsä. Archimedesin tarinan ja hänen ”Eurekan” hetkensä innoittamana Galileo alkoi tutkia kuinka jalokivikauppiaat punnitsivat jalometallit ilmassa ja sitten siirtymällä määrittääkseen niiden ominaispainon. Tämän pohjalta hän lopulta teorioi paremmasta menetelmästä, jonka hän kuvasi oikeustieteessä La Bilancetta (“Pieni tasapaino”).
Tässä tavassa hän kuvasi tarkan tasapainon asioiden punnitsemiseksi ilmassa ja vedessä, jossa varren osa, johon vastapaino ripustettiin, oli kääritty metallilangalla. Määrä, jolla vastapainoa oli siirrettävä punnittaessa vettä, voitiin sitten määrittää erittäin tarkasti laskemalla langan kierrosta. Tällöin metallien, kuten kullan ja hopean, osuus esineestä voitiin lukea suoraan.
Vuonna 1592, kun Galileo oli matematiikan professori Padovan yliopistossa, hän teki usein matkoja Arsenaliin - sisäsatamaan, jossa venetsialaisia aluksia varustettiin. Arsenal oli ollut käytännön keksintöjen ja innovaatioiden paikka vuosisatojen ajan, ja Galileo käytti tilaisuutta tutkia mekaanisia laitteita yksityiskohtaisesti.
Vuonna 1593 häntä kuultiin airojen sijoittamisesta keittiöön. Hän lähetti raportin, jossa hän käsitti airoa vivuna ja teki veden tukipohjasta oikein. Vuotta myöhemmin Venetsian senaatti myönsi hänelle patentin vedenottolaitteelle, joka luottaa operaatioon yhdellä hevosella. Tästä tuli nykyaikaisten pumppujen perusta.
Joillekin Galileon pumppu oli vain parannus Archimedes-ruuviin, joka kehitettiin ensin kolmannella vuosisadalla eKr. Ja patentoitiin Venetsian tasavallassa vuonna 1567. Kuitenkaan ei ole selviä todisteita Galileon keksinnön yhdistämisestä Archimedesin aikaisempaan ja vähemmän kehittyneeseen design.
Noin 1593, Galileo rakensi oman versionsa termoskoopista, lämpömittarin edelläkävijästä, joka luottaa polttimon ilman laajenemiseen ja supistumiseen veden liikuttamiseksi kiinnitetyssä putkessa. Ajan myötä hän ja hänen kollegansa pyrkivät kehittämään numeerisen asteikon, joka mittaa lämpöä putken sisäisen veden paisumisen perusteella.
Tykistä, joka tuotiin ensimmäisen kerran Eurooppaan vuonna 1325, oli tullut Galileon ajan sodan tukipilari. Pistoolit tulivat kehittyneemmiksi ja liikkuvammiksi. Tarvitsivat välineitä, joiden avulla he pystyvät koordinoimaan ja laskemaan tulipalonsa. Sellaisenaan Galileo suunnitteli vuosina 1595–1598 parannetun geometrisen ja sotilaskompassin aseiden ja katsastajien käyttöön.
Aristotelilainen fysiikka oli 1500-luvulla edelleen hallitseva tapa selittää maapallon lähellä olevien elinten käyttäytymistä. Esimerkiksi uskottiin, että raskaat ruumiit etsivät luonnollista lepopaikkaansa - ts. Asioiden keskelle. Seurauksena ei ollut keino selittää heilurien käyttäytymistä, kun köydestä ripustettu raskas kappale heilua edestakaisin eikä etsi lepoa keskeltä.
Galileo oli jo tehnyt kokeita, jotka osoittivat, että raskaammat ruhot eivät pudonnut nopeammin kuin kevyemmät - toinen aristotelilaisen teorian mukainen uskomus. Lisäksi hän osoitti, että ilmaan heitetyt esineet kulkevat parabolisissa kaareissa. Tämän ja kiinnostuksensa vuoksi ripustetun painon edestakaisin liikkeelle hän aloitti heilurien tutkimuksen vuonna 1588.
Vuonna 1602 hän selitti huomautuksensa ystävälle osoittamassa kirjeessä, jossa hän kuvasi isokronismin periaatetta. Galileon mukaan tämä periaate väitti, että heilurin heilahdukseen kuluva aika ei ole sidottu heilurin kaariin, vaan heilurin pituuteen. Vertailemalla kahta samanpituista heiluria, Galileo osoitti, että ne kääntyvät samalla nopeudella huolimatta siitä, että niitä vedetään eri pituuksilla.
Yhden Galileon aikakauden Vincenzo Vivianin mukaan Galileo loi hevoskellojen suunnittelun vuonna 1641 kotiarestissa ollessaan. Valitettavasti, koska hän oli silloin sokea, hän ei pystynyt suorittamaan sitä ennen kuolemaansa vuonna 1642. Seurauksena oli Christiaan Huygensin julkaisu HorologriumOscillatoriumvuonna 1657 tunnustetaan ensimmäisenä heilurikelloehdotuksena.
Kuolema ja perintö:
Galileo kuoli 8. tammikuuta 1642 77-vuotiaana kuumeen ja sydämentykytyksiin, jotka olivat vaikuttaneet hänen terveyteensä. Toscanan suuriruhtinas Ferdinando II halusi haudata hänet Santa Crocen basilikan päärunkoon, isänsä ja muiden esi-isien haudat viereen, ja rakentaa hänen kunniakseenan marmorimausoleumin.
Paavi Urban VIII esitti kuitenkin vastalauseen sillä perusteella, että kirkko oli tuominnut Galileon, ja hänen ruumiinsa haudattiin sen sijaan pieneen huoneeseen noviisin kappelin viereen Basilikaan. Kuolemansa jälkeen hänen töitään ja heliokeskeisyyttään koskevat kiistat kuitenkin hävisivät, ja inkvisitiokielto hänen kirjoituksilleen kumottiin vuonna 1718.
Vuonna 1737 hänen ruumiinsa exhumed ja haudattiin uudelleen basilikan päärunkoon sen jälkeen kun hänen kunniakseenan pystytettiin muistomerkki. Exhumation aikana kolme sormea ja hammas poistettiin hänen jäännöksistään. Yksi näistä sormista, Galileon oikean käden keskisormi, on tällä hetkellä näyttelyssä Museo Galileossa Firenzessä, Italiassa.
Vuonna 1741 paavi Benedictus XIV antoi luvan julkaista Galileon täydellisten tieteellisten teosten painos, joka sisälsi lievästi sensuroidun version Vuoropuhelua. Vuonna 1758 poistettiin kiellettyjen kirjojen hakemistosta yleinen kielto heliocentrismia edistäville teoksille, vaikka vuoropuhelu ja Copernicuksen De Revolutionibus orbium coelestium (“Taivaallisten pallojen pyörityksistä”) Pysyi.
Kaikki jäljet kirkon virallisesta vastustuksesta heliocentrismille katosivat vuonna 1835, kun tätä näkemystä kannattavat teokset lopulta poistettiin hakemistosta. Ja vuonna 1939 paavi Pius XII kuvasi Galileon kuuluvan ”Kaikkein rohkeimmat tutkimuksen sankarit… eivät pelkää kompastuskiviä ja matkalla olevia riskejä, eivätkä pelkää hautausmonumentteja”.
Paavi Johannes Paavali II pahoitteli 31. lokakuuta 1992 Galileon tapauksen käsittelyä ja antoi julistuksen, jossa tunnusti katolisen kirkon tuomioistuimen tekemät virheet. Suhde oli vihdoin rauhoitettu ja Galileo vapautettiin, vaikka tietyt paavi Benedictus XVI: n epäselvät lausunnot ovat johtaneet viime vuosina uusiin kiistoihin ja kiinnostukseen.
Valitettavasti, kun kyse on modernin tieteen syntymästä ja niiden luomisesta auttaneista, Galileon lausunnot ovat kiistatta vertaansa vailla. Stephen Hawkingin ja Albert Einsteinin mukaan Galileo oli modernin tieteen isä. Hänen löytönsä ja tutkimuksensa tekivät enemmän valheellisten taikauskon ja dogmien mielialan hälventämiseksi kuin kukaan muu aikansa aikana.
Näihin kuuluvat kraattereiden ja vuoristojen löytäminen Kuulla, Jupiterin neljän suurimman kuun (Io, Europa, Ganymede ja Callisto) löytö, aurinkopisteiden olemassaolo ja luonne sekä Venuksen vaiheet. Nämä löytöt yhdistettynä hänen loogiseen ja energiseen Copernikaan-mallin puolustamiseen vaikuttivat pysyvästi tähtitieteeseen ja muuttivat ikuisesti tapaa, jolla ihmiset katsovat maailmankaikkeutta.
Galileon teoreettinen ja kokeellinen kehon liikkeitä koskeva työ, samoin kuin Keplerin ja René Descartesin pitkälti itsenäinen työ, olivat Sir Isaac Newtonin kehittämän klassisen mekaniikan edeltäjä. Hänen työnsä heilurien kanssa ja ajanpidon kanssa esiteltiin myös Christiaan Huygensin työtä ja heilurikellokehitystä, joka oli sen päivän tarkin aikakello.
Galileo esitti myös suhteellisuusperiaatteen, jonka mukaan fysiikan lait ovat samat kaikissa järjestelmissä, jotka liikkuvat vakiona nopeudella suoraviivaisesti. Tämä pysyy paikkansa riippumatta järjestelmän erityisestä nopeudesta tai suunnasta, mikä todistaa, ettei ole absoluuttista liikettä tai absoluuttista lepoa. Tämä periaate tarjosi perustan Newtonin liikelakeille ja on keskeinen Einsteinin erityisissä suhteellisuusteorioissa.
Yhdistyneet Kansakunnat valitsivat vuoden 2009 kansainväliseksi tähtitieteen vuodeksi, joka on tähtitieteen ja sen panoksen yhteiskuntaan ja kulttuuriin maailmanlaajuinen juhla. Vuosi 2009 valittiin osittain siksi, että oli neljäsatavuotisjuhla, jolloin Galileo katseli ensimmäistä kertaa taivaita itse rakennetulla teleskoopilla.
Tilaisuuteen verrattiin 25 euron juhlaraho, jonka sivun sisäpuolella näkyy Galileon muotokuva ja kaukoputki, sekä yksi hänen ensimmäisistä piirroksistaan kuun pinnasta. Sitä ympäröivässä hopeapyörässä esitetään myös kuvia muista kaukoputkista - Isaac Newtonin teleskoopista, Kremsmünsterin luostarin observatoriosta, modernista kaukoputkesta, radioteleskoopista ja avaruusteleskoopista.
Muut tieteelliset pyrkimykset ja periaatteet ovat saaneet nimensä Galileosta, mukaan lukien NASA Galileo-avaruusalus, joka oli ensimmäinen avaruusalusta, joka pääsi kiertoradalle Jupiterin ympärillä. Vuosina 1989-2003 toiminut operaatio koostui kiertäjästä, joka tarkkaili Jovian järjestelmää, ja ilmakehän anturista, joka teki ensimmäiset mittaukset Jupiterin ilmakehästä.
Tämä operaatio löysi todisteita Europa, Ganymeden ja Callisnon merenpinnan valtamereistä ja paljasti vulkaanisen toiminnan voimakkuuden Iossa. Vuonna 2003 avaruusalus törmäsi Jupiterin ilmakehään Jupiterin kuun saastumisen välttämiseksi.
Euroopan avaruusjärjestö (ESA) kehittää myös maailmanlaajuista satelliittinavigointijärjestelmää nimeltä Galileo. Ja klassisessa mekaniikassa inertiaalijärjestelmien välinen muutos tunnetaan nimellä “Galilean Transformation”, jota merkitään ei-SI-kiihtyvyysyksiköllä Gal (joskus tunnetaan nimellä galileo). Asteroidi 697 Galilea on myös nimetty hänen kunniakseen.
Kyllä, tieteet ja koko ihmiskunta on Galileolle velkaa suuren osaston. Ja ajan myötä ja avaruustutkimuksen jatkuessa todennäköisesti jatkamme velan maksamista nimeämällä tulevat virkamatkat - ja kenties jopa piirteet Galilean Kuuissa, jos koskaan asumme sinne - hänen jälkeensä. Vaikuttaa pieneltä korvaukselta aloittamisen aloittamiselle modernin tieteen aikakaudella, eikö niin?
Space Magazine -lehdessä on monia mielenkiintoisia artikkeleita Galileosta, mukaan lukien Galilean kuut, Galileon keksinnöt ja Galileon kaukoputki.
Katso lisätietoja Galileo-projektista ja Galileon elämäkertomuksesta.
Astronomy Cast: lla on jakso kaukoputken valinnasta ja käytöstä, ja se käsittelee Galileo-avaruusalusta.
