Биография Галилей ученый и философ
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-25Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Контрольная работа
На тему
«Галилей – ученый и философ»
Студента 1го курса ЗФ
План:
Введение.
1. Биография:
- Ранние годы, 1564- 1592;
- Падуя, 1592—1610;
- Флоренция, 1610—1632;
- Конфликт с католической церковью;
- Последние годы.
2. Галилей как ученый:
- Механика;
- Астрономия;
- Математика;
- Другие достижения.
3. Галилей как философ.
Заключение.
Литература.
Введение.
Имя Галилея переносит нас за три с половиной века назад, к той великой эпохе, когда над полуварварскою Европой вновь стала заниматься заря разума, когда начала возрождаться научная мысль, в течение многих веков спавшая непробудным сном среди беспросветного мрака, царившего над христианским миром, и когда укоренившийся порядок вещей, несмотря на то, что он вооружился всеми средствами, чтобы отстоять себя во чтобы то ни стало, должен был всё-таки проиграть битву. Священные имена Коперника, Галилея и Кеплера- это имена отцов науки новой Европы, её первозванные апостолы и мученики, насаждавшие её среди тягостных условий, в которые поставлена была тогда всякая свободная и самостоятельная мысль. Своим самоотвержением, беззаветною преданностью идее, лишениями и страданиями они отделили живое дело познания природы от теологической, школьной учёности и сделали невозможным их мирное совместное существование. Отныне областям науки и веры предстояло надолго оставаться чуждыми друг другу, даже враждебными.
Галилео Галилей жил в тот период, через который проходит грань, разделяющая две всемирно-исторические эпохи - Возрождение и Новое время. Он - достойный наследник эпохи Возрождения, но своей научной деятельностью, мировоззрением выходит за рамки породившей его эпохи, знаменуя рождение новой науки и философии, диктовавшей свои требования и в определении жизненного пути тех, кто посвятил себя служению научной истине.
Среди разнообразных исторических персонажей Галилео Галилей занимает совершенно особое место. Со временем он превратился в знаковую фигуру среди тех, кого стали называть «мучениками науки». Им завершилась, так сказать, первая волна репрессий, которыми церковные власти откликнулись на новое зарождающееся вольнодумие. И хотя Галилей пострадал меньше прочих, его заслуги лучше известны.
В середине прошлого века довольно известный американский философ Морис Финокьяро решил по примеру Хемингуэя составить список книг, оказавших самое сильное влияние на западную культуру. Всего книг было пять, список начинался Библией, а заканчивался то ли «Капиталом» Маркса, то ли «Манифестом коммунистической партии». «Диалог о двух главнейших системах мира» Галилея был в этом списке. И дело тут не только в том, что выход книги стоил Галилею свободы: пожилой ученый был лишен свободы перемещения и помещен до конца жизни под домашний арест. Главное — в литературных и художественных достоинствах книги, в ее общегуманитарном, как мы бы сказали сегодня, звучании.
На протяжении многих лет в специальных историко-научных журналах по числу публикаций Галилей занимает одно из первых мест, уступая лишь Эйнштейну, Ньютону и Аристотелю. Не обошел его вниманием и российский издательский бизнес: за прошедшие семь лет на русском языке вышло три посвященных ему книги. Последняя появилась в конце 2006 года — «Дочь Галилея» Давы Собел, изданная «Амфорой». В ней имеется странный подзаголовок — «исторические мемуары о науке, вере и любви».
В книге Собел Галилей раскрывается перед читателем с новой и непривычной стороны. В самом деле, что мы знаем о личной или семейной жизни других великих ученых того времени? О личной жизни Коперника или Ньютона? Можно взять и «мучеников» — кроме собственно факта публичного сожжения, что мы знаем о Мигеле Сервете или Джордано Бруно? Впрочем, что касается них, большинство из нас мало что знает и о самом главном: за что их покарало римское правосудие. О Галилее нам рассказывали гораздо больше.
Вспомним хотя бы пьесу Бертольда Брехта «Жизнь Галилея». Ее герой предстает не просто великим мыслителем, но и социальным реформатором. Научная революция, благодаря которой «небес больше нет», должна положить конец нищете, «в которой прозябает большинство», которая «стара, как горы» и которую «с высоты амвонов и кафедр объявляют такой же неразрушимой, как горы». Но живущие в нищете люди поняли, каков путь к счастью: «Они вырвали из наших рук телескоп и направили его на своих угнетателей».
Логика развития науки приводит брехтовского Галилея к необходимости революционной борьбы, самопожертвования во имя справедливости, но на это он оказался неспособен. Требования профессии пришли в противоречие со складом характера: «человека, который совершает то, что совершил я, нельзя терпеть в рядах людей науки». В конце же концов, «тот, кто не знает истины, только глуп. Но кто ее знает и называет ложью, тот преступник».
Литературный персонаж мало похож на исторического прототипа. Реальный Галилей, каким он предстает в своих собственных сочинениях, считал себя истинным философом. А истинные философы подобны орлам, которые «встречаются крайне редко, их мало видно, еще меньше слышно, в то время как птицы, летающие стаями, оглашают небо пронзительными криками, галдят, когда садятся, и гадят на землю под собой».
БИОГРАФИЯ.
Ранние годы.
Галилей родился в 1564 году в итальянском городе Пиза, в семье родовитого, но обедневшего дворянина, композитора и лютниста. В семье Винченцо Галилея и Джулии Амманнати было шестеро детей, но выжить удалось четверым: Галилео, Вирджинии, Ливии и младшему Микеланджело, который в дальнейшем тоже приобрел известность как композитор-лютнист. Галилео был старшим сыном. В 1572 году семья переехала во Флоренцию (Тоскана).
О детстве Галилея известно немного. Сначала мальчика влекло к искусству; через всю жизнь он пронёс любовь к музыке и рисованию, которыми владел в совершенстве. В зрелые годы лучшие художники Флоренции советовались с ним в вопросах перспективы и композиции. По позднейшим сочинениям Галилея можно сделать и вывод о наличии у него замечательного литературного таланта.
Начальное образование он получил в расположенном неподалёку монастыре Валломброза. Мальчик очень любил учиться и стал одним из лучших учеников в классе. Он взвешивал возможность стать священником, но Винченцо был против.
В 1583 году 18-летний Галилей по настоянию отца поступил в Пизанский университет изучать медицину. В университете Галилей посещал также лекции по геометрии (ранее он с математикой был совершенно не знаком) и настолько увлёкся этой наукой, что отец стал опасаться, как бы это не помешало изучению медицины. Молодой Галилей обратился к Остилиусу Ричи –приятелю отца, учёному, с просьбой познакомить его с Евклидом. Познакомившись с ним, Галилей пожелал идти дальше и скоро перешёлк Архимеду, сочинения которого подарил ему Ричи, между тем как занятия медициной всё больше и больше отодвигались на задний план.
Галилей пробыл студентом неполных три года; за это время он успел основательно ознакомиться с сочинениями античных философов и математиков и заработал среди преподавателей репутацию неукротимого спорщика. Уже тогда он считал себя вправе иметь собственное мнение по всем научным вопросам, не считаясь с традиционными авторитетами.
Вероятно, в эти годы он познакомился с теорией Коперника, которая в те годы не была ещё официально запрещена [1]. Астрономические проблемы тогда живо обсуждались, особенно в связи с только что проведённой календарной реформой.
Вскоре финансовое положение отца ухудшилось, и он оказался не в состоянии оплачивать далее обучение сына. Просьба освободить Галилея от платы (такое исключение делалось для самых способных студентов) была отклонена. Галилей вернулся во Флоренцию, так и не получив учёной степени. К счастью, он успел обратить на себя внимание несколькими остроумными изобретениями (например, гидростатическими весами), благодаря чему познакомился с образованным и богатым любителем науки, маркизом Гвидобальдо дель Монте.
Маркиз, в отличие от пизанских профессоров, сумел его правильно оценить. Уже тогда дель Монте говорил, что со времени Архимеда мир не видел такого гения, как Галилей. Восхищённый необыкновенным талантом юноши, маркиз становится его покровителем и представляет Галилея тосканскому герцогу Фердинанду I Медичи. В результате герцог назначает Галилея преподавателем математики в Болонский университет.
В 1589 году Галилей возвращается в Пизанский университет, теперь уже профессором математики. Там он начал проводить самостоятельные исследования по механике и математике. Однако и на этот раз Галилей пробыл в Пизе недолго и за неуживчивый характер был спустя три года отставлен от кафедры.
В 1591 году умер отец, и ответственность за семью (двоих братьев и трёх сестёр) перешла к Галилео. В первую очередь он должен был позаботиться о воспитании младшего брата и о приданом двух незамужних сестёр.
В 1592 году, благодаря протекции маркиза Гвидобальдо, Галилей получил место в Падуанском университете (Венецианская республика), где преподавал астрономию, механику и математику.
Падуя, 1592—1610.
Годы пребывания в Падуе — наиболее плодотворный период научной деятельности Галилея. Вскоре он стал самым знаменитым профессором в Падуе. Студенты толпами стремились на его лекции, венецианское правительство непрестанно поручало Галилею разработку разного рода технических устройств, с ним активно переписываются молодой Кеплер и другие научные авторитеты того времени.
В 1593 году выходит его труд «Механика», в котором описаны эксперименты с маятником и свободно падающими телами. Фактически содержание книги представляет собой полный разгром аристотелевой динамики. Взамен Галилей выдвигает свои принципы движения, проверенные на опыте.
Поводом к новому этапу в научных исследованиях Галилея послужило появление в 1604 году новой звезды, называемой сейчас сверхновой Кеплера. Это пробуждает всеобщий интерес к астрономии, и Галилей выступает с циклом лекций, доказывая истинность гелиоцентрической модели мира. Узнав об изобретении в Голландии зрительной трубы, Галилей в 1609 году конструирует собственноручно первый телескоп (поначалу — трёхкратного увеличения) и направляет его в небо.
Увиденное Галилеем было настолько поразительно, что даже многие годы спустя находились люди, которые отказывались поверить в его открытия и утверждали, что это иллюзия или наваждение. Галилей открыл горы на Луне, Млечный путь распался на отдельные звёзды, но особенно поразили современников обнаруженные им 4 спутника Юпитера (1610). В честь своего покровителя Фердинанда Медичи (умершего в 1609 году) и его наследника Козимо II, Галилей называет эти спутники «Медичийскими звёздами». Сейчас они носят более подходящее название «галилеевых спутников».
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.
Несколько телескопов Галилей дарит Венецианскому сенату, который в знак благодарности назначает его пожизненным профессором с утроенной оплатой. Свои первые открытия с телескопом Галилей описал в сочинении «Звёздный вестник», изданном во Флоренции в 1610 году.
В эти годы Галилей вступает в гражданский брак с венецианкой Мариной Гамба. Он так и не обвенчался с Мариной, но стал отцом сына Винченцо и двух дочерей: Вирджинии и Ливии. Сына Галилей позже официально признал, обе дочери закончили жизнь в монастыре.
В сентябре 1610 года телескопом обзаводится Кеплер, а в декабре открытия Галилея подтверждает влиятельный римский астроном Клавиус. Наступает всеобщее признание. Генрих IV, незадолго до своей гибели, просит Галилея открыть и для него какую-нибудь звезду.
Общеевропейская слава и нужда в деньгах толкнули Галилея на губительный, как позже оказалось, шаг: в 1610 году он покидает спокойную Венецию, где он был недоступен для инквизиции, и перебирается во Флоренцию. Герцог Козимо II Медичи, сын Фердинанда, обещал Галилею почётное и доходное место советника при тосканском дворе. Обещание он сдержал, что освободило Галилея от житейских хлопот и позволило выдать замуж с хорошим приданым двух его сестёр.
Флоренция, 1610—1632.
Обязанности Галилея при дворе герцога Козимо II были необременительны — обучение сыновей герцога и участие в некоторых делах как советника и представителя тосканского герцога. Галилей продолжает научные исследования и открывает фазы Венеры, пятна на Солнце, а затем и вращение Солнца вокруг оси. Свои достижения (а зачастую и свой приоритет) Галилей зачастую излагал в задиристо-полемическим стиле, чем нажил немало новых врагов.
Рост влияния Галилея, независимость его мышления и резкая оппозиционность по отношению к учению Аристотеля способствовали формированию агрессивного кружка его противников, состоящего из профессоров-перипатетиков и некоторых церковных деятелей. Особенно возмущали недоброжелателей Галилея его пропаганда гелиоцентрической системы мира, поскольку вращение Земли противоречило текстам Псалмов 93 и 104, а также стиху из Экклезиаста (1:5), где говорится о неподвижности Земли. Кроме того, подробное обоснование концепции неподвижности Земли и опровержение гипотез о её вращении содержалось в трактате Аристотеля «О небе» и в «Альмагесте» Птолемея.
В 1611 году Галилей, в ореоле своей славы, решил отправиться в Рим, надеясь убедить Папу, что коперниканство вполне совместимо с католицизмом. Он принят хорошо, избран шестым членом научной «Академии деи Линчеи», знакомится с Папой Павлом V, влиятельными кардиналами. Продемонстрировал им свой телескоп, пояснения давал осторожно и осмотрительно. Кардиналы создали целую комиссию для выяснения вопроса, не грешно ли смотреть на небо в трубу, но пришли к выводу, что это позволительно. Осмелев, Галилей в письме к своему ученику аббату Кастелли (1613) заявил, что Священное Писание относится только к спасению души и в научных вопросах не авторитетно: «ни одно изречение Писания не имеет такой принудительной силы, какую имеет любое явление природы». Более того, он опубликовал это письмо и ряд аналогичных, чем вызвал появление доносов в инквизицию. Последней ошибкой Галилея стал призыв к Риму высказать окончательное отношение к коперниканству (1615).
Всё это вызвало реакцию, обратную ожидаемой. Раздражённая успехами Реформации, католическая церковь решает укрепить свою духовную монополию, распространив её на науку и, в частности, запретив коперниканство. Позицию церкви проясняет письмо влиятельного кардинала Беллармино, направленное 12 апреля 1615 года теологу Паоло Антонио Фоскарини, защитнику коперниканства. Кардинал поясняет, что церковь не возражает против трактовки коперниканства как удобного математического приёма, но принятие его как реальности означало бы признание того, что прежнее, традиционное толкование библейского текста было ошибочным. А это, в свою очередь, пошатнёт авторитет церкви: Было бы благоразумно, если бы Вы и господин Галилей удовлетворились высказыванием предположений, воздерживаясь от категоричных заявлений, как, по моему мнению, всегда делал Коперник. Ибо в предположении, что Земля движется, а Солнце остается неподвижным, сохраняются приличия более, нежели при разговоре об эксцентриках и эпициклах, — это высказывание удачно и не несёт никакой опасности; и математику этого достаточно; но утверждать, что Солнце действительно находится в центре мира и только вращается вокруг самого себя и не движется с востока на запад, и что Земля находится на третьем небе и с быстротой вращается вокруг Солнца, — весьма опасно, и не только потому, что это раздражает всех философов и схоластических теологов, но и потому, что вредит Святой Вере, представляет ложным Священное Писание…
5 марта 1616 года Рим официально определяет гелиоцентризм как опасную ересь:
Утверждать, что Солнце стоит неподвижно в центре мира — мнение нелепое, ложное с философской точки зрения и формально еретическое, так как оно прямо противоречит Св. Писанию.
Утверждать, что Земля не находится в центре мира, что она не остаётся неподвижной и обладает даже суточным вращением, есть мнение столь же нелепое, ложное с философской и греховное с религиозной точки зрения.
Папа Павел V утвердил это решение. Книга Коперника была включена в Индекс запрещённых книг «до её исправления».
Весь этот год Галилей прожил в Риме, безуспешно пытаясь повернуть дело в иную сторону. Он смог добиться только заверений, что лично ему ничего не грозит, однако впредь пропаганда коперниканской ереси должна быть прекращена.
Церковный запрет гелиоцентризма был неприемлем для Галилея. Он вернулся во Флоренцию и стал размышлять, как, формально не нарушая запрета, продолжать защиту истины. В конце концов он решил издать книгу, содержащую нейтральное обсуждение разных точек зрения. Он писал эту книгу 16 лет, собирая материалы, оттачивая аргументы и выжидая благоприятного момента.
Конфликт с католической церковью.
В 1623 году новым Папой, под именем Урбан VIII, был избран Маттео Барберини, давний знакомый и друг Галилея. Галилей поехал в Рим, надеясь добиться отмены эдикта 1616-го года. Он принят со всеми почестями, награждён подарками и лестными словами, однако в главном вопросе ничего не добился. Эдикт был отменён только два столетия спустя, в 1818 году.
В 1628 году книга готова, и Галилей предоставляет её окончательную версию папской цензуре. Два года он ждёт её решения, затем решает пойти на хитрость. Он добавляет к книге предисловие, где объявляет своей целью развенчание коперниканства и передаёт книгу тосканской цензуре, причём, по некоторым сведениям, в неполном и смягчённом виде. Получив положительный отзыв, он пересылает его в Рим и наконец получает долгожданное разрешение.
В 1632 году книга «Диалог о двух главнейших системах мира — птолемеевой и коперниковой» вышла в свет. Книга написана в форме диалога между двумя сторонниками Коперника и Симпличио, приверженцем Аристотеля и Птолемея. В книге нет авторских выводов, но сила аргументов говорит сама за себя. Знаменательно, что книга написана не на учёной латыни, а на «народном» итальянском языке.
Галилей надеялся, что Папа снисходительно отнесётся к его уловке, однако просчитался. В довершение всего он сам безрассудно рассылает 30 экземпляров своей книги влиятельным духовным лицам в Риме. Надо отметить, что незадолго перед тем (1623) Галилей вступил в конфликт с иезуитами; защитников у него в Риме осталось мало, да и те, оценив опасность ситуации, предпочли не вмешиваться.
Большинство биографов сходится во мнении, что в простаке-Симпличио римский Папа узнал самого себя, свои аргументы, и пришёл в ярость. Уже через несколько месяцев книга была запрещена и изъята из продажи, а Галилея вызвали в Рим (невзирая на эпидемию чумы) на суд Инквизиции по подозрению в ереси.
После неудачных попыток добиться отсрочки он подчинился и прибыл в Рим в феврале 1633 года. Следствие тянулось с 21 апреля по 21 июня 1633 года.
Галилей перед судом инквизиции.
Папа явно не был заинтересован в жестоком обращении с 70-летним учёным, своим бывшим другом; кроме того, он не хотел раздражать влиятельного тосканского герцога Фердинанда II, непрестанно хлопотавшего о смягчении участи своего старого учителя. Поэтому Галилей провёл в тюрьме всего 18 дней (с 12 по 30 апреля 1633 года).
Неизвестно, применялись ли к нему пытки. В приговоре инквизиции есть слова:
Заметив, что ты при ответах не совсем чистосердечно признаёшься в своих намерениях, мы сочли необходимым прибегнуть к строгому испытанию.
После «испытания» Галилей в письме из тюрьмы осторожно сообщает, что не встаёт с постели, так как его мучает «ужасная боль в бедре». Вероятно, пытка была, но в умеренных масштабах, так как уже через 2 недели учёного отпустили обратно в тосканское посольство.
Судя по сохранившимся документам и письмам, научные темы на процессе не обсуждались. Основными были два вопроса: сознательно ли Галилей нарушил эдикт 1616 года, и раскаивается ли он в содеянном. Три эксперта инквизиции дали заключение: книга нарушает запрет на пропаганду «пифагорейской» доктрины. В итоге учёный был поставлен перед выбором: либо он покается и отречётся от своих «заблуждений», либо его постигнет участь Джордано Бруно и многих других, замученных инквизицией.
22 июня Галилею пришлось произнести предложенный ему текст отречения. Затем объявили приговор: Галилей виновен в распространении «ложного, еретического, противного Св. Писанию учения» о движении Земли. Он осуждается к тюремному заключению на срок, который установит Папа. Галилея объявили не еретиком, а «сильно заподозренным в ереси»; такая формулировка также была тяжким обвинением, однако спасала от костра.
Общеизвестна легенда, по которой после суда Галилей сказал «И всё-таки она вертится!». Однако доказательств тому нет. Витторио Мессори пишет, что данный миф был создан и запущен в обращение в 1757 году журналистом Джузеппе Баретти.
Последние годы.
Папа не стал долго держать Галилея в тюрьме. После вынесения приговора Галилея поселили на одной из вилл Медичи, откуда он был переведен во дворец своего друга, архиепископа Пикколомини в Сиене. Спустя 5 месяцев Галилею было разрешено отправиться на родину, и он поселился в посёлке Арчетри (близ Флоренции).
Здесь он провёл остаток жизни под домашним арестом (под постоянным надзором инквизиции), ему не дозволялось посещение городов, и все его печатные работы подлежали особо тщательной цензуре. В первые годы ему запрещено было принимать гостей под страхом перевода в тюрьму. Впоследствии режим был несколько смягчён, и друзья смогли навещать Галилея. Однако инквизиция следила за пленником до конца его жизни. Только один раз, незадолго до смерти, Галилею было разрешено ненадолго покинуть Арчетри для лечения.
В 1634 году умерла старшая дочь Вирджиния, любимица Галилея, преданно ухаживавшая за больным отцом. Вскоре Галилей теряет зрение, но продолжает научные исследования, опираясь на верных учеников: Кастелли, Кавальери, Торричелли и Вивиани (автора первой биографии Галилея).
Последней книгой Галилея стали «Беседы и математические доказательства двух новых наук», где излагаются основы кинематики и сопротивления материалов. Бросая вызов инквизиции, Галилей вывел в новой книге тех же трёх персонажей, что и в запрещённом ранее «Диалоге о двух главнейших системах мира». В мае 1636 года учёный ведёт переговоры об издании своего труда в Голландии, а затем тайно переправляет туда рукопись. «Беседы…» выходят в свет в июле 1638 года, а в Арчетри книга попадает почти через год — в июне 1639 года. Этот труд стал настольной книгой Гюйгенса и Ньютона, завершивших начатое Галилеем построение оснований механики.
Галилео Галилей умер 8 января 1642 года, в возрасте 78 лет, в своей постели. Папа Урбан запретил хоронить Галилея в семейном склепе собора Санта Кроче во Флоренции. Похоронили его в Арчетри без почестей, ставить памятник Папа тоже не позволил.
Младшая дочь, Ливия, ещё до осуждения ушла в монастырь. Позже единственный внук Галилея тоже постригся в монахи и сжёг хранившиеся у него бесценные рукописи учёного как богопротивные. Он был последним представителем рода Галилеи.
В 1737 году прах Галилея, как он и просил, был перенесён в собор Санта Кроче, где 17 марта он был торжественно погребён рядом с Микеланджело.
В 1758 году папа Бенедикт XIV велел вычеркнуть работы, защищавшие гелиоцентризм, из «Индекса запрещённых книг»; впрочем, эта работа проводилась неспешно и завершилась только в 1835 году.
С 1979 по 1981 годы по инициативе Римского Папы Иоанна Павла II работала комиссия по реабилитации Галилея, и 31 октября 1992 года Папа Иоанн Павел II официально признал, что инквизиция в 1633 году совершила
ошибку, силой вынудив учёного отречься от теории Коперника.
ГАЛИЛЕЙ КАК УЧЁНЫЙ.
Механика.
Физика и механика в те годы изучались по сочинениям Аристотеля, которые содержали надуманные и необоснованные рассуждения о «первопричинах» природных процессов. В частности, Аристотель утверждал:
Скорость падения пропорциональна весу тела.
Движение происходит, пока действует сила, и в отсутствии силы прекращается.
Находясь в Падуанском университете, Галилей изучал инерцию и свободное падение тел. В частности, он заметил, что ускорение свободного падения не зависит от массы тела, таким образом, опровергнув утверждение Аристотеля. Существует легенда, что Галилей сбрасывал объекты разной массы с вершины Пизанской башни и измерял скорость их падения. Вероятно, Галилей действительно совершал подобные эксперименты, но к знаменитой наклонной башне в Пизе они вряд ли имели отношение. Документально подтверждено, что Галилей измерял время спуска шаров по наклонной плоскости.
Галилей сформулировал правильные законы падения: скорость нарастает пропорционально времени, а путь — пропорционально квадрату времени. В последней книге Галилей доказал, что брошенное под углом к горизонту тело летит по параболе и что максимальная дальность полёта достигается для угла 45° (ранее это предположение высказал Тарталья, который, однако, не смог его строго обосновать). На основе этой модели Галилей составил первые артиллерийские таблицы.
Галилей опроверг и второй из приведённых законов Аристотеля, сформулировав первый закон механики (закон инерции): при отсутствии внешних сил тело либо покоится, либо равномерно движется.
Галилей является одним из основоположников принципа относительности в классической механике, который был позже назван в его честь. Галилей заметил, что при одинаковых начальных условиях любое механическое явление протекает одинаково в изолированной системе, находящейся в покое либо движущейся прямолинейно и равномерно.
Эти открытия Галилея, кроме всего прочего, позволили ему опровергнуть многие доводы противников гелиоцентрической системы мира, утверждавших, что движение Земли заметно сказалось бы на явлениях, происходящих на её поверхности.
Галилей опубликовал исследование колебаний маятника и заявил, что период колебаний не зависит от его амплитуды (это приблизительно верно для малых амплитуд). Галилей также обнаружил, что периоды колебаний маятника соотносятся как квадратные корни из его длины. Результаты Галилея привлекли внимание Гюйгенса, который изобрёл часы с маятниковым регулятором (1657); с этого момента появилась возможность точных измерений в экспериментальной физике.
Астрономия.
В 1609 году Галилей самостоятельно построил свой первый телескоп с выпуклым объективом и вогнутым окуляром. Труба давала приблизительно трёхкратное увеличение. Вскоре ему удалось построить телескоп, дающий увеличение в 32 раза.
Ряд телескопических открытий Галилея способствовали утверждению гелиоцентрической системы мира, которую Галилей активно пропагандировал, и опровержению взглядов геоцентристов Аристотеля и Птолемея.
7 января 1610 года Галилей первый направил зрительную трубу на небо. Наблюдения в телескоп показали, что Луна покрыта горами и кратерами и тем самым является телом, подобным Земле. Известный с древних времен пепельный свет Луны Галилей объяснил как результат попадания на наш естественный спутник солнечного света, отражённого Землёй. Все это опровергало учение Аристотеля о противоположности «земного» и «небесного»: Земля стала телом принципиально той же природы, что и небесные светила. Галилей обнаружил также либрацию Луны.
У Юпитера обнаружились собственные луны — четыре спутника. Тем самым Галилей опроверг один из доводов противников гелиоцентризма: Земля не может вращаться вокруг Солнца, поскольку вокруг неё самой вращается Луна. Ведь Юпитер заведомо должен был вращаться либо вокруг Земли (как в геоцентрической системе), либо вокруг Солнца (как в гелиоцентрической). Полтора года наблюдений позволили Галилею оценить период обращения этих спутников (1612), хотя приемлемая точность оценки была достигнута только в эпоху Ньютона. Галилей предложил использовать наблюдения затмений спутников Юпитера для решения важнейшей проблемы определения долготы на море. Сам он не смог разработать реализацию подобного подхода, хотя работал над ней до конца жизни; первым успеха добился Кассини (1681), однако из-за трудностей наблюдений на море метод Галилея применялся в основном сухопутными экспедициями, а после изобретения морского хронометра (середина XVIII века) проблема была закрыта.
Галилей открыл также (независимо от Иоганна Фабрициуса) 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 отражённым светом Солнца (насчёт 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 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 звёзд 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 невооружённым глазом выглядит как сплошное сияние, распался на отдельные звёзды (что подтвердило догадку Демокрита), и стало видно громадное количество неизвестных ранее звёзд.
Галилей разъяснил причину предварения равноденствий, для объяснения которого Коперник ввёл «третье движение» Земли. Галилей показал на опыте, что ось свободно движущегося волчка сохраняет своё направление сама собой. Вместе с тем, Галилей сделал серьёзную ошибку, полагая, что явление приливов доказывает вращение Земли вокруг оси и обращение вокруг Солнца.
Будучи пламенным сторонником Коперника, Галилей, однако, отверг систему Кеплера с эллиптическими орбитами планет.
Математика.
К теории вероятности относится его исследование об исходах при бросании игральных костей. В его «Рассуждении об игре в кости», (время написания неизвестно, опубликовано в 1718 году) проведён довольно полный анализ этой задачи.
Он сформулировал «парадокс Галилея»: натуральных чисел столько же, сколько их квадратов, хотя большая 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.
- пропорциональный циркуль, используемый в чертёжном деле.
- первый термометр, ещё без шкалы.
- усовершенствованный компас для применения в артиллерии.
- микроскоп, плохого качества (1612); с его помощью Галилей изучал
насекомых.
Занимался также оптикой, акустикой, теорией цвета и магнетизма, гидростатикой, сопротивлением материалов. Определил удельный вес воздуха. Провёл эксперимент по измерению скорости света, которую считал конечной (без успеха).
ГАЛИЛЕЙ КАК ФИЛОСОФ.
В качестве философа Галилей, как и многие философы Средневековья, исповедует теорию двух истин. По Галилею, есть две истины: истина, изложенная в Св. Писании, и истина, изложенная в книге природы. Они не противоречат друг другу, поскольку Св. Писание является книгой Божественного откровения, а книга природы — книгой Божественного творения. Но познавать эти две книги мы можем разными способами. Оба они самостоятельны: познавая Св. Писание путем откровения, путем веры, или познавая книгу природы путем разума, мы приходим в конце концов к одним и тем же положениям. Св. Писание, по мысли Галилея, безошибочно, ошибаются его толкования. Здесь Галилей занимает антисхоластическую позицию. Библию не следует понимать буквально; главное в понимании Библии — аллегорическое ее исследование. Но когда человек изучает природу, он должен изучать именно природу, а не смотреть на Библию, иначе происходит подмена методов и пользы от такого исследования не будет.
Из других философских положений, кроме теории «двух книг», следует выделить учение о первичных и вторичных качествах (учение, впервые изложенное античными атомистами Левкиппом и Демокритом): материальные тела содержат в себе объективно первичные качества (протяженность, размеры, вес и плотность) и вторичные, которые самим вещам не присущи, а являются лишь отражением этих качеств в человеческом уме.
Галилей глубоко знал античную и современную ему философию. Но и она не удовлетворяет учёного, поскольку в отличие от науки не основывает свои выводы на опыте, эксперименте. Характерно в связи с этим отношение Галилея к центральной в творчестве Бруно идее бесконечности Вселенной. С философской точки зрения она, несомненно, привлекает учёного. И тем не менее в своих исследованиях он обходит эту проблему. Ведь средствами, которыми располагает современная Галилею наука, идею бесконечности Вселенной нельзя экспериментально подтвердить или математически обосновать. В основном своём произведении «Диалоге о двух главнейших системах мира Птолемеевой и Коперниковой» устами одного из героев – Сальвиати – он говорит, обращаясь к своим оппонентам: «Хотя я и мог бы на вполне разумных основаниях поднять спор о том, существует ли в природе такой центр ( Вселенной), так как ни вы, ни кто-либо другой не доказали, что мир конечен и имеет определённую форму, а не бесконечен и неограничен, я уступаю вам пока, допуская, что он конечен и ограничен сферической поверхностью, а потому должен иметь свой центр».
Научно аргументированным для Галилея представляется лишь вывод, обоснованный в опыте, эксперименте, подтверждённый практикой. Почву для собственных обобщений он ищет не в авторитетных высказываниях древних мыслителей и поэтов, не в общефилософских рассуждениях, которые вдохновлялись верой в идеал свободного человека, призванного построить счастливую жизнь на земле. Источник, питающий его научные изыскания, - это практика, опыт.
Но главная заслуга Галилея в том, что именно он стал основоположником современного научного естествознания. В чем состоит та революция, которую он совершил?
Обычно смысл ее сводится к нескольким положениям. В частности, утверждается, что новая физика, новая наука отошла от умозрительных принципов средневековой науки и стала больше опираться на эксперимент и опыт. Это положение верно и одновременно ошибочно. Иногда говорят, что наука стала деятельной, перешла от созерцания к деятельности. В этом несколько больше истины, но не намного. Утверждают также иногда, что наука Нового времени стала отдавать приоритет физическим способам исследования перед другими. Это также не совсем верное наблюдение, поскольку основное отличие науки Нового времени от науки средневековой и античной состоит в другом.
Современная наука возникла именно в 17 веке трудами Галилея и многих его последователей. Это факт, не подлежащий сомнению, и особый феномен человеческого знания: науки в современном смысле не было ни в Средневековье, ни в античности. Переворот, который совершил Галилей, конечно, был сделан не в одиночку. Во многом его положения существовали уже в работах Пико делла Мирандолы и Николая Кузанского.
Одно из главных положений современной науки состоит в утверждении однородности пространства, однородности всего мира. Античная и средневековая культура всегда рассматривали мир иерархически. Предметы мира отличаются не только количественно, но и качественно. Скажем, по Аристотелю и томистской физике, есть сфера эфира, сфера звезд, где возможно совершенное движение (на земле движение несовершенно). Галилей и до него Джордано Бруно полностью отвергают такую точку зрения, утверждая, что все части мира подчиняются одним и тем же законам. Одно из следствий этого античного и средневекового принципа было представление о естественных и неестественных местах. Как объяснял Аристотель и вслед за ним средневековые физики падение тела? Тело движется вниз, поскольку низ является естественным местом тела. Почему огонь поднимается вверх? Потому что верх является естественным местом огня, там же находится эфир (огнеподобная сущность, квинтэссенция, пятая субстанция).
Естественного места не существует. Галилей полностью отвергает какое-либо качественное рассмотрение мира. В мире существуют только количественные принципы. И еще один принцип, показывающий, что Галилей полностью отрицает средневековое мировоззрение, и античное в том числе. Галилей произносит фразу, впоследствии ставшую афористичной: «Книга природы написана языком математики».
Вся средневековая физика вслед за Аристотелем утверждала, что математическое познание не имеет никакого отношения к природе. Мы помним аристотелевскую классификацию наук: кроме философии есть еще физика и математика; физика изучает подвижные сущности, существующие самостоятельно, а математика изучает неподвижные сущности, существующие несамостоятельно. Поэтому математика и физика разделены по своим предметам. Как может неподвижное число относиться к подвижным предметам? Математика к природе не имеет никакого отношения.
Галилей исходит из другой концепции — пифагорейско-платоновской. Ведь он родился во Флоренции, а традиции флорентийско-платоновской академии оставались в этом городе на долгие годы, и Галилей изучал труды и Платона, и флорентийских платоников. Эти идеи (в частности Пико делла Мирандолы) Галилей сформулировал таким образом, что человек познает мир посредством числа.
Вспомним платоновский диалог «Тимей», в котором говорится, что мир состоит из куба, октаэдра, додекаэдра и других правильных геометрических фигур. Казалось бы, странное положение. Однако если вспомнить, что античная математика не знала другой математики, кроме арифметики и геометрии, то как еще Платон мог выразить ту мысль, что в основе мира лежит число? Не какие-то демокритовские атомы, а именно число, которое человек может познавать, а познавая его, человек познает природу. Поэтому Галилей формулирует принцип, согласно которому книга природы написана языком математики. Именно от Галилея и берет свое начало современное математическое естествознание. До Галилея само понятие формулы, тем более формулы, описывающей движение, было просто бессмыслицей. Если число и может что-то выразить, то лишь некую статику, сосчитать неподвижные предметы, но описать движение — это противоречило определению, согласно аристотелевской физике.
Сама по себе аристотелевская физика, конечно, была замечательной вещью. Она исходила из опоры на чувственное познание. Аристотель отошел от Платона в том, что его не устраивала теория идей и он стремился вернуться к миру реальному. Вся средневековая физика вслед за Аристотелем была также физикой, ориентированной на чувственное познание.
Что мы видим в реальном мире? Мы видим, что предмет может быть приведен в движение лишь тогда, когда на него действует какая-то сила. Это и было одним из основных принципов аристотелевской и средневековой физики. Галилей формулирует принцип противоположный, известный как принцип инертности: любо тело, приведенное в движение, будет находиться в состоянии движении или покоя до тех пор, пока какая-нибудь сила не выведет его из этого состояния. То есть наоборот: толкни тело — и оно будет вечно двигаться.
Какое из этих положений основано на здравом смысле, а какое является идеалистическим вымыслом? Мы никогда не видим, чтобы тело двигалось бесконечно по прямой линии. Поэтому Галилей отходит от принципа чувственного познания и восходит к принципу познания идей. Если Галилей своим умом приходит к выводу, что движение должно быть бесконечно, значит, так оно и должно быть. Галилей в данном случае является последователем парменидовско-зеноновской традиции: если разум противоречит чувствам, то нужно отдавать приоритет разуму. Если вниз тело движется ускоряясь, а вверх — замедляясь, то пустив его по плоскости, мы приходим к выводу, что оно будет двигаться без ускорения, т.е. с одной и той же скоростью. Природа этому противоречит — Галилей настаивает, что это так. Поэтому Галилей формулирует принцип инерции наперекор чувственным данным. Как скажет впоследствии Гегель: «Если факты противоречат моей теории, то тем хуже для фактов».
Достаточно было только возрождения платонизма, чтобы идеи числа, лежащего в основе мироздания, и управляющей, законосозидающей силы привели Галилея к созданию математической науки, ориентированной на познание законов. Ибо что такое наука, как не уверенность в том, что миром правит некий закон? Античное миросозерцание знало лишь хаос. В мире нет никакого закона, есть хаотичное собрание материи. Если некоторые философы и утверждали, что миром правит некая судьба, фортуна, фатум, то эта судьба чужда человеческому разуму. Человек может лишь подчиниться ей. В христианстве же не так: во-первых, миром правит Бог, а во-вторых, Он правит миром через разум, а человеческий разум имеет ту же самую природу и потому может познавать эти законы. К тому же если законы выразить на языке математики, то их можно сформулировать в виде формул. Поэтому современная наука является одним из небольших частных следствий христианства.
В поддержку этого положения вспомним, где зародилась наука. Могла ли она зародиться в Индии, в Китае, мусульманских странах, в Америке? Наука зарождается именно в Европе. И не случайно именно такое соединение во времени и пространстве, как Флоренция. Конечно, идеи витали в воздухе — это были идеи Джордано Бруно, Николая Кузанского, но лишь гений Галилео Галилея позволил соединить в себе принципы равномерности пространства всего мира, управления миром Бога через творимые Им законы и математики, посредством которой написана книга природы.
Заключение.
Надпись на могиле Галилея гласит: «Потерял зрение, поскольку уже ничего в природе не оставалось, чего бы он не видел». В этой надписи отражение взгляда на науку, возможности научного познания, который разделял Галилей и его единомышленники. Даже зрение не нужно тому, кто с помощью науки оказался способным постичь тайны природы. Наука вооружает человека силой. Он – сам себе бог. Но это становится возможным благодаря развитию науки. Вера во всемогущество науки была столь непоколебимой, что она не позволила Галилею реально оценить силу извечного врага науки – религию. Расплатой за этот просчет был 1633 г. тогда близорукие ретрограды могли торжествовать. Еще бы! Им удалось сломить одного из величайших служителей науки. Казалось религия убедительно доказала не только современникам Галилея, но и грядущим поколениям свое превосходство над наукой. Но время шло, и все более несомненной оказывалась позиция не церкви, а Галилея. Наука действительно демонстрировала свое нарастающее могущество, превращаясь в силу, с которой уже не могла совладать религия.
ЛИТЕРАТУРА:
- Азархин В. А., Горский В. С. Научная истина и судьба учёного.- Киев
Наукова думка, 1984.
- Коперник. Галилей. Кеплер. Лаплас и Эйлер. Кетле: Биогр. Повествования/
под ред. Болдырева Н. Ф.- Челябинск: Урал, 1997.
- Кузнецов Б. Г. Галилео Галилей. М., 1964
- Сайт «Вокруг Света» www.vokrugsveta.ru
- Сайт «ВикипедиЯ» свободная энциклопедия www.wikipedia.org
