Галилей, Галилео 4

• Страница 0 - название энциклопедической статьи.
• Страницы 1, ... - доп. материал, указывать в "Ссылки".
• Страница: инфо , 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20 , 21 , 22 , 23 , 24 , 25

---

Изображение гелиоцентрической системы мира из «Диалога о двух главнейших системах мира» Галилея

Таким образом, осталось выбрать между двумя системами мира: Солнце (с планетами) вращается вокруг Земли или Земля вращается вокруг Солнца. Наблюдаемая картина движений планет в обоих случаях одна и та же, это гарантирует принцип относительности, сформулированный самим Галилеем. Поэтому для выбора нужны дополнительные доводы, в числе которых Галилей приводит бо́льшую простоту и естественность модели Коперника. Будучи пламенным сторонником Коперника, Галилей, однако, отверг систему Кеплера с эллиптическими орбитами планет.

Галилей разъяснил, отчего земная ось не поворачивается при обращении Земли вокруг Солнца; для объяснения этого явления Коперник ввёл специальное «третье движение» Земли. Галилей показал на опыте, что ось свободно движущегося волчка сохраняет своё направление сама собой («Письма к Инголи»):

Подобное явление очевидным образом обнаруживается у всякого тела, находящегося в свободно подвешенном состоянии, как я показывал многим; да и вы сами можете в этом убедиться, положив плавающий деревянный шар в сосуд с водою, который вы возьмете в руки, и затем, вытянув их, начнете вращаться вокруг самого себя; вы увидите, как этот шар будет поворачиваться вокруг себя в сторону, обратную вашему вращению; он закончит свой полный оборот в то же самое время, как вы закончите ваш.

Вместе с тем, Галилей сделал серьёзную ошибку, полагая, что явление приливов доказывает вращение Земли вокруг оси. Впрочем, он приводит и другие серьёзные аргументы в пользу суточного вращения Земли:

• Трудно согласиться с тем, что вся Вселенная совершает суточный оборот вокруг Земли (особенно учитывая колоссальные расстояния до звёзд); более естественно объяснить наблюдаемую картину вращением одной Земли. Синхронное участие планет в суточном вращении нарушало бы также наблюдаемую закономерность, согласно которой, чем дальше планета от Солнца, тем медленнее она движется.
• Даже у огромного Солнца обнаружено осевое вращение.

Галилей описывает здесь же мысленный эксперимент, который мог бы доказать вращение Земли: пушечный снаряд или падающее тело за время падения немного отклоняются от вертикали; однако приведенный им расчёт показывает, что это отклонение ничтожно. Он сделал верное замечание, что вращение Земли должно влиять на динамику ветров. Все эти эффекты были обнаружены много позже.

Математика

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) проведён 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.

Другие достижения

Галилей изобрёл:

• Гидростатические весы для определения удельного веса твёрдых тел. Галилей описал их конструкцию в трактате «La bilancetta» (1586).
• Первый термометр, ещё без шкалы (1592).
• Пропорциональный циркуль, используемый в чертёжном деле (1606).
• Микроскоп, плохого качества (1612); с его помощью Галилей изучал насекомых.

—— Некоторые из изобретений Галилея ——

Телескоп Галилея (современная копия)

Термометр Галилея (современная копия)

Пропорциональный циркуль

Занимался также оптикой, акустикой, теорией цвета и магнетизма, гидростатикой, сопротивлением материалов, проблемами фортификации. Провёл эксперимент по измерению скорости света, которую считал конечной (без успеха). Он первым опытным путём измерил плотность воздуха, которую Аристотель считал равной 1/10 плотности воды; эксперимент Галилея дал значение 1/400, что намного ближе к истинному значению (около 1/770). Ясно сформулировал закон неуничтожимости вещества.

Ученики

Среди учеников Галилея были:

• Борелли, продолживший изучение спутников Юпитера; он одним из первых сформулировал закон всемирного тяготения. Основоположник биомеханики.
• Вивиани, первый биограф Галилея, талантливый физик и математик.
• Кавальери, предтеча математического анализа, в судьбе которого поддержка Галилея сыграла огромную роль.
• Кастелли, создатель гидрометрии.
• Торричелли, ставший выдающимся физиком и изобретателем.

Память

Зонд «Галилео» исследует Ио, спутник Юпитера (рисунок)

В честь Галилея названы:

• Открытые им «галилеевы спутники» Юпитера.
• Кратер на Луне (-63º, +10º).
• Кратер на Марсе (6º с.ш., 27º з.д.)
• Область Галилео (Galileo Regio) на Ганимеде.
• Астероид 697 Галилея.
• Принцип относительности и преобразование координат в классической механике.
• Космический зонд НАСА «Галилео» (1989—2003).
• Европейский проект «Galileo» спутниковой системы навигации.
• Единица ускорения «Гал» (Gal) в системе СГС, равная 1 см/сек².
• Научная развлекательно-познавательная телепрограмма Galileo, показываемая в нескольких странах. В России она идёт с 2007 года на СТС.
• Аэропорт в Пизе.

В ознаменование 400-летия первых наблюдений Галилея Генеральная Ассамблея ООН объявила 2009 год годом астрономии.

Оценки личности

Лагранж так оценил вклад Галилея в теоретическую физику:

Требовалась исключительная сила духа, чтобы извлечь законы природы из конкретных явлений, которые всегда были у всех перед глазами, но объяснение которых тем не менее ускользало от пытливого взгляда философов.

Эйнштейн назвал Галилея «отцом современной науки» и дал ему такую характеристику:

Перед нами предстаёт человек незаурядной воли, ума и мужества, способный в качестве представителя рационального мышления выстоять против тех, кто, опираясь на невежество народа и праздность учителей в церковных облачениях и университетских мантиях, пытается упрочить и защитить своё положение. Необычайное литературное дарование позволяет ему обращаться к образованным людям своего времени на таком ясном и выразительном языке, что ему удаётся преодолеть антропоцентрическое и мифическое мышление своих современников и вновь вернуть им объективное и причинное восприятие космоса, утраченное с упадком греческой культуры.

Выдающийся физик Стивен Хокинг, родившийся в день 300-летней годовщины смерти Галилея, писал:

  Галилей, пожалуй, больше, чем кто-либо другой из отдельных людей, ответствен за рождение современной науки. Знаменитый спор с Католической Церковью занимал центральное место в философии Галилея, ибо он одним из первых объявил, что у человека есть надежда понять, как устроен мир, и, более того, что этого можно добиться, наблюдая наш реальный мир.
  Оставаясь преданным католиком, Галилей не поколебался в своей вере в независимость науки. За четыре года до смерти, в 1642 г., находясь всё ещё под домашним арестом, он тайно переправил в голландское издательство рукопись своей второй крупной книги «Две новые науки». Именно эта работа, в большей степени, чем его поддержка Коперника, дала рождение современной науке.

Галилей в литературе и искусстве

• Бертольд Брехт. Жизнь Галилея. Пьеса. — В книге: Бертольт Брехт. Театр. Пьесы. Статьи. Высказывания. В пяти томах. — М.: Искусство, 1963. — Т. 2. (см. ISBN )

• Лилиана Кавани (режиссёр). «Галилей» (кинофильм) (англ.) (1968). Проверено 2 марта 2009. Архивировано из первоисточника 13 августа 2011.
• Джозеф Лоузи (режиссёр). «Галилей» (кинофильм, экранизация пьесы Брехта) (англ.) (1975). Проверено 2 марта 2009. Архивировано из первоисточника 13 августа 2011.
• Филип Гласс (композитор), опера «Галилей».
• Haggard (рок-группа) — The Observer (построена на нескольких фактах биографии Галилея)

Галилей на бонах и почтовых марках

Италия, банкнота 2000 лир,
1973 год

СССР, 1964 год

Украина, 2009 год

Казахстан, 2009 год

Мифы и альтернативные версии

«И всё-таки она вертится»

Общеизвестна легенда, по которой после показного отречения Галилей сказал «И всё-таки она вертится!». Однако доказательств тому нет. Как обнаружили историки, данный миф был запущен в обращение в 1757 году журналистом Джузеппе Баретти (Giuseppe Baretti) и стал широко известен в 1761 году после перевода книги Баретти на французский.

Галилей и Пизанская башня

Согласно биографии Галилея, написанной его учеником и секретарём Винченцо Вивиани, Галилей в присутствии других преподавателей сбрасывал одновременно тела разной массы с вершины Пизанской башни. Описание этого знаменитого опыта вошло во множество книг, но в XX веке ряд авторов пришёл к выводу, что это — легенда, основываясь, в первую очередь, на том, что сам Галилей в своих книгах не утверждал, что провёл этот публичный эксперимент. Часть историков, тем не менее, склоняется к тому, что этот эксперимент действительно имел место.

Документально подтверждено, что Галилей измерял время спуска шаров по наклонной плоскости (1609). Следует принимать во внимание, что точных часов тогда не было (для измерения времени Галилей использовал несовершенные водяные часы и собственный пульс), поэтому скатывание шаров было удобнее для измерений, чем падение. При этом Галилей проверил, что полученные им законы скатывания качественно не зависят от угла наклона плоскости, и, следовательно, их можно распространить на случай падения.

Принцип относительности и движение Солнца вокруг Земли

В конце XIX века ньютоновское понятие абсолютного пространства подверглось уничтожающей критике, а в начале XX века Анри Пуанкаре и Альберт Эйнштейн провозгласили всеобщий принцип относительности: нет смысла утверждать, что тело покоится или движется, если дополнительно не уточнить, относительно чего оно покоится или движется. При обосновании этого фундаментального положения оба автора использовали полемически острые формулировки. Так, Пуанкаре в книге «Наука и гипотеза» (1900 год) писал, что утверждение «Земля вращается» не имеет никакого смысла, а Эйнштейн в книге «Эволюция физики» указал, что системы Птолемея и Коперника — это просто два разных соглашения о системах координат, и их борьба бессмысленна. В связи с этими новыми взглядами в массовой печати неоднократно обсуждался вопрос: а был ли прав Галилей в своей настойчивой борьбе?

Например, в 1908 году во французской газете «Матэн» появилась статья, где автор заявил: «Пуанкаре, величайший математик века, считает упорство Галилея ошибочным». Пуанкаре пришлось написать специальную статью «Вращается ли Земля?» (1904) с опровержением приписываемого ему мнения о равносильности систем Птолемея и Коперника, а в книге «Ценность науки» он заявил: «Истина, за которую пострадал Галилей, остаётся истиной».

Что касается вышеприведенного замечания Эйнштейна, то оно относится к общей теории относительности и означает принципиальную допустимость любых систем отсчёта. Однако отсюда не следует их физическая (и даже математическая) эквивалентность. С точки зрения удалённого наблюдателя в системе отсчёта, близкой к инерциальной, планеты Солнечной системы всё же движутся «по Копернику», а геоцентрическая система координат, хотя часто и удобна для земного наблюдателя, имеет ограниченную область применения. Кроме того, в системе Птолемея было бы невозможно вывести законы Кеплера и закон всемирного тяготения, поэтому с точки зрения прогресса науки борьба Галилея была не напрасной.

Ссылки

инфо 0 Биография 0 Ранние годы 0 Падуя, 1592—1610 0 Флоренция, 1610—1632 0 Защита коперниканства 1 Создание новой механики 1 Конфликт с католической церковью 2 Последние годы 2 Научные достижения 2 Философия и научный метод 3 Механика 3 Астрономия 4 Математика 4 Другие достижения 4 Ученики

4 Память 4 Оценки личности 4 Галилей в литературе и искусстве 4 Галилей на бонах и почтовых марках 4 Мифы и альтернативные версии 4 «И всё-таки она вертится» 4 Галилей и Пизанская башня 4 Принцип относительности и движение Солнца вокруг Земли 5 Галилей и обвинение в атомизме 5 Научные труды 5 На языке оригинала