Khi nói đến các nhà khoa học đã cách mạng hóa cách chúng ta nghĩ về vũ trụ, rất ít cái tên nổi bật như Galileo Galilei. Ông chế tạo kính viễn vọng, thiết kế một la bàn để khảo sát và sử dụng quân sự, tạo ra một hệ thống bơm mang tính cách mạng và phát triển các định luật vật lý là tiền thân của định luật vạn vật Newton Newton và Thuyết tương đối Einstein.
Nhưng chính trong lĩnh vực thiên văn học, Galileo đã tạo ra tác động lâu dài nhất của mình. Sử dụng kính viễn vọng do chính mình thiết kế, ông đã phát hiện ra Sunspots, các mặt trăng lớn nhất của Sao Mộc, đã khảo sát Mặt trăng và chứng minh tính hợp lệ của mô hình nhật tâm của Copernicus, của vũ trụ. Khi làm như vậy, ông đã giúp cách mạng hóa sự hiểu biết của chúng ta về vũ trụ, vị trí của chúng ta trong đó và giúp mở ra một thời đại mà lý luận khoa học thổi phồng giáo điều tôn giáo.
Đầu đời:
Galileo sinh ra ở Pisa, Ý, năm 1564, trong một gia đình quý tộc nhưng nghèo khó. Ông là người con đầu tiên trong số sáu người con của Vincenzo Galilei và Giulia Ammannati, người cha cha cũng có ba đứa con ngoài giá thú. Galileo được đặt theo tên của một tổ tiên, Galileo Bonaiuti (1370 - 1450), một bác sĩ, giáo viên đại học và chính trị gia nổi tiếng sống ở Florence.
Cha của ông, một trung úy, nhà soạn nhạc và nhà lý luận âm nhạc nổi tiếng, có ảnh hưởng lớn đến Galileo; truyền tải không chỉ tài năng âm nhạc của anh ấy, mà còn sự hoài nghi về thẩm quyền, giá trị của thử nghiệm và giá trị của các biện pháp thời gian và nhịp điệu để đạt được thành công.
Năm 1572, khi Galileo Galilei lên tám, gia đình ông chuyển đến Florence, rời Galileo cùng với chú Muzio Tedaldi (liên quan đến mẹ qua hôn nhân) trong hai năm. Khi ông lên mười tuổi, Galileo rời Pisa để gia nhập gia đình. Florence và được Jacopo Borghini - một nhà toán học và giáo sư từ trường đại học Pisa dạy kèm.
Khi anh đủ tuổi để được giáo dục trong một tu viện, cha mẹ anh đã gửi anh đến Tu viện Camaldolese tại Vallombrosa, nằm cách Florence 35 km về phía đông nam. Dòng đã độc lập với Benedictines, và kết hợp cuộc sống đơn độc của ẩn sĩ với cuộc sống nghiêm ngặt của một tu sĩ. Galileo rõ ràng thấy cuộc sống này hấp dẫn và có ý định gia nhập Dòng, nhưng cha anh ta khăng khăng rằng anh ta học tại Đại học Pisa để trở thành bác sĩ.
Giáo dục:
Khi ở Pisa, Galileo bắt đầu nghiên cứu y học, nhưng mối quan tâm của ông đối với khoa học nhanh chóng trở nên rõ ràng. Năm 1581, ông nhận thấy một chiếc đèn chùm đung đưa, và bị mê hoặc bởi thời gian chuyển động của nó. Đối với anh ta, rõ ràng là lượng thời gian, bất kể nó đang lắc lư bao xa, có thể so sánh với nhịp đập của trái tim anh ta.
Khi anh trở về nhà, anh dựng hai con lắc có chiều dài bằng nhau, vung một cái với một lần quét lớn và cái kia với một lần quét nhỏ, và thấy rằng chúng giữ thời gian bên nhau. Những quan sát này đã trở thành nền tảng cho công việc sau này của ông với con lắc để giữ thời gian - công việc cũng sẽ được chọn gần một thế kỷ sau khi Christiaan Huygens thiết kế đồng hồ quả lắc được công nhận chính thức đầu tiên.
Ngay sau đó, Galileo vô tình tham dự một bài giảng về hình học, và nói chuyện người cha bất đắc dĩ của mình cho phép học toán và triết học tự nhiên thay vì y học. Từ thời điểm đó trở đi, anh bắt đầu một quá trình phát minh đều đặn, phần lớn là để xoa dịu cha anh, mong muốn anh kiếm tiền để trả các chi phí cho anh chị em của mình (đặc biệt là của em trai anh, Michelagnolo).
Năm 1589, Galileo được bổ nhiệm vào ghế toán học tại Đại học Pisa. Năm 1591, cha anh qua đời và anh được giao chăm sóc cho những đứa em của mình. Là giáo sư toán học tại Pisa không được trả lương cao, vì vậy Galileo đã vận động cho một bài viết sinh lợi hơn. Năm 1592, điều này dẫn đến việc ông được bổ nhiệm vào vị trí Giáo sư toán học tại Đại học Padua, nơi ông dạy môn hình học, cơ học và thiên văn học Euclid cho đến năm 1610.
Trong giai đoạn này, Galileo đã có những khám phá quan trọng trong cả khoa học cơ bản thuần túy cũng như khoa học ứng dụng thực tế. Nhiều sở thích của ông bao gồm nghiên cứu về chiêm tinh học, vào thời điểm đó là một ngành học gắn liền với các nghiên cứu về toán học và thiên văn học. Cũng trong khi dạy mô hình chuẩn (địa tâm) của vũ trụ, mối quan tâm của ông đối với thiên văn học và lý thuyết Copernican bắt đầu cất cánh.
Kính thiên văn:
Năm 1609, Galileo nhận được một lá thư cho anh ta biết về một chiếc kính gián điệp mà một người Hà Lan đã thể hiện ở Venice. Sử dụng các kỹ năng kỹ thuật của riêng mình như một nhà toán học và là một thợ thủ công, Galileo bắt đầu chế tạo một loạt các kính viễn vọng có hiệu suất quang học tốt hơn nhiều so với thiết bị của Hà Lan.
Như sau này ông sẽ viết vào năm 1610Sidereus Nuncius (Sứ giả Starry Messenger):
Khoảng mười tháng trước, một báo cáo đến tai tôi rằng một người Fleming nào đó đã chế tạo một chiếc kính bằng cách sử dụng các vật thể nhìn thấy được, mặc dù rất xa tầm mắt của người quan sát, được nhìn thấy rõ như ở gần đó. Về hiệu quả thực sự đáng chú ý này, một số kinh nghiệm có liên quan, mà một số người tin tưởng trong khi những người khác phủ nhận chúng. Vài ngày sau, bản báo cáo được xác nhận bởi một lá thư tôi nhận được từ một người Pháp ở Paris, Jacques Badovere, khiến tôi phải hết lòng điều tra phương tiện để tôi có thể đến phát minh ra một nhạc cụ tương tự. Điều này tôi đã làm ngay sau đó, cơ sở của tôi là học thuyết khúc xạ.
Kính viễn vọng đầu tiên của ông - được chế tạo từ tháng 6 đến tháng 7 năm 1609 - được chế tạo từ các ống kính có sẵn và có một ống kính gián điệp ba năng lượng. Để cải thiện điều này, Galileo đã học cách mài và đánh bóng ống kính của chính mình. Đến tháng 8, anh ta đã tạo ra một chiếc kính thiên văn tám năng lượng, mà anh ta đã trình bày trước Thượng viện Venice.
Đến tháng 10 hoặc tháng 11 sau đó, anh đã cố gắng cải thiện điều này bằng việc tạo ra một chiếc kính thiên văn hai mươi năng lượng. Galileo đã thấy rất nhiều ứng dụng thương mại và quân sự cho nhạc cụ của mình (mà ông gọi là mồ hôi) cho tàu trên biển. Tuy nhiên, vào năm 1610, ông bắt đầu chuyển kính viễn vọng của mình lên thiên đàng và thực hiện những khám phá sâu sắc nhất.
Thành tựu trong thiên văn học:
Sử dụng kính viễn vọng của mình, Galileo bắt đầu sự nghiệp thiên văn học của mình bằng cách nhìn lên Mặt trăng, nơi ông nhận ra các mô hình ánh sáng không đồng đều và suy yếu dần. Mặc dù không phải là nhà thiên văn học đầu tiên làm điều này, nhưng kiến thức và kiến thức về nghệ thuật của Galileo chiaroscuro - việc sử dụng độ tương phản mạnh giữa ánh sáng và bóng tối - cho phép anh ta suy luận chính xác rằng những kiểu ánh sáng này là kết quả của sự thay đổi độ cao. Do đó, Galileo là nhà thiên văn học đầu tiên khám phá ra các ngọn núi và miệng núi lửa.
Trong Sứ giả đầy sao, ông cũng lập các biểu đồ địa hình, ước tính độ cao của những ngọn núi này. Khi làm như vậy, ông đã thách thức hàng thế kỷ giáo điều Aristoteles tuyên bố rằng Mặt trăng, giống như các hành tinh khác, là một khối cầu hoàn hảo, trong mờ. Bằng cách xác định rằng nó có những điểm không hoàn hảo, dưới dạng các đặc điểm bề mặt, ông bắt đầu thúc đẩy quan niệm rằng các hành tinh giống với Trái đất.
Galileo cũng ghi lại những quan sát của mình về Dải Ngân hà trong Sứ giả đầy sao, mà trước đây được cho là mơ hồ. Thay vào đó, Galileo nhận thấy rằng đó là vô số những ngôi sao được đóng gói dày đặc đến mức nó xuất hiện từ xa trông giống như những đám mây. Ông cũng báo cáo rằng trong khi kính viễn vọng phân giải các hành tinh thành các đĩa, các ngôi sao xuất hiện dưới dạng ánh sáng đơn thuần, về cơ bản không bị thay đổi bởi kính viễn vọng - do đó cho thấy chúng ở xa hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây.
Sử dụng kính viễn vọng của mình, Galileo cũng trở thành một nhà thiên văn học châu Âu đầu tiên quan sát và nghiên cứu các vết đen mặt trời. Mặc dù có những ghi chép về các trường hợp quan sát bằng mắt thường trước đây - chẳng hạn như ở Trung Quốc (khoảng 28 BCE), Anaxagoras năm 467 BCE, và bởi Kepler năm 1607 - chúng không được xác định là không hoàn hảo trên bề mặt Mặt trời. Trong nhiều trường hợp, chẳng hạn như Kepler, người ta đã nghĩ rằng các điểm đó là quá cảnh của Sao Thủy.
Ngoài ra, cũng có tranh cãi về việc ai là người đầu tiên quan sát các vết đen mặt trời trong thế kỷ 17 bằng kính viễn vọng. Trong khi Galileo được cho là đã quan sát chúng vào năm 1610, ông đã không công bố về chúng và chỉ bắt đầu nói chuyện với các nhà thiên văn học ở Rome về chúng vào năm sau. Vào thời điểm đó, nhà thiên văn học người Đức Christoph Scheiner đã được báo cáo quan sát chúng bằng cách sử dụng kính viễn vọng của thiết kế của riêng mình.
Cũng trong khoảng thời gian đó, các nhà thiên văn học Frisian là Julian và David Fabricius đã xuất bản một mô tả về các vết đen mặt trời vào tháng 6 năm 1611. Cuốn sách của Julian, De Maculis ở Duy nhất Observatis (Hà OCác điểm quan sát trong Sun Sun) được xuất bản vào mùa thu năm 1611, do đó đảm bảo tín dụng cho ông và cha mình.
Trong mọi trường hợp, chính Galileo đã xác định chính xác các vết đen là sự không hoàn hảo trên bề mặt Mặt trời, thay vì là vệ tinh của Mặt trời - một lời giải thích rằng Scheiner, một nhà truyền giáo Dòng Tên, đã tiến lên để bảo vệ niềm tin của mình vào sự hoàn hảo của Mặt trời .
Sử dụng một kỹ thuật chiếu hình ảnh Sun Sun qua kính viễn vọng lên một tờ giấy, Galileo đã suy luận rằng các vết đen trên thực tế là trên bề mặt của Mặt trời hoặc trong bầu khí quyển của nó. Điều này đưa ra một thách thức khác đối với quan điểm của Aristoteles và Ptolemaic về thiên đàng, vì nó chứng minh rằng chính Mặt trời có những điểm không hoàn hảo.
Vào ngày 7 tháng 1 năm 1610, Galileo hướng kính viễn vọng của mình về phía Sao Mộc và quan sát những gì ông mô tả trong Nuncius như ba ngôi sao cố định, hoàn toàn vô hình bởi sự nhỏ bé của họ, tất cả đều gần với sao Mộc và phù hợp với đường xích đạo của nó. Các quan sát trong các đêm tiếp theo cho thấy vị trí của những ngôi sao này đã thay đổi so với sao Mộc và theo cách không phù hợp với chúng là một phần của các ngôi sao nền.
Đến ngày 10 tháng 1, anh ta lưu ý rằng một người đã biến mất, mà anh ta cho rằng nó bị ẩn đằng sau Sao Mộc. Từ điều này, ông kết luận rằng các ngôi sao trên thực tế đang quay quanh Sao Mộc, và chúng là các vệ tinh của nó. Đến ngày 13 tháng 1, anh phát hiện ra một người thứ tư và đặt tên cho họ là Sao thuốc, để vinh danh người bảo trợ tương lai của ông, Cosimo II de hồi Medici, Đại công tước xứ Tuscany và ba anh em của ông.
Tuy nhiên, các nhà thiên văn học sau đó đã đổi tên họ thành Moons Galilê để vinh danh người khám phá của họ. Vào thế kỷ 20, những vệ tinh này sẽ được biết đến bằng tên hiện tại của họ - Io, Europa, Ganymede và Callisto - được đề xuất bởi nhà thiên văn học người Đức thế kỷ 17 Simon Marius, dường như theo lệnh của Julian Kepler.
Các quan sát của Galileo sườn về các vệ tinh này đã chứng tỏ là một cuộc tranh cãi lớn khác. Lần đầu tiên, một hành tinh khác ngoài Trái đất được chứng minh là có các vệ tinh quay quanh nó, tạo thành một chiếc đinh khác trong quan tài của mô hình địa tâm của vũ trụ. Những quan sát của ông đã được xác nhận độc lập sau đó, và Galileo tiếp tục quan sát các vệ tinh và thậm chí còn thu được những ước tính chính xác đáng kể cho giai đoạn của chúng vào năm 1611.
Thuyết nhật tâm:
Galileo sườn đóng góp lớn nhất cho thiên văn học đến từ hình thức tiến bộ của ông về mô hình vũ trụ Copernican (tức là thuyết nhật tâm). Điều này bắt đầu vào năm 1610 với ấn phẩm của ông về Sidereus Nuncius, đã đưa vấn đề về sự không hoàn hảo của thiên thể trước một đối tượng rộng hơn. Công trình nghiên cứu về vết đen mặt trời và quan sát của ông về Moons Galilean đã tiếp tục điều này, cho thấy sự không nhất quán hơn trong quan điểm hiện đang được chấp nhận của thiên đàng.
Các quan sát thiên văn khác cũng khiến Galileo vô địch mô hình Copernican theo quan điểm Aristotelian-Ptolemaic (hay còn gọi là địa tâm) truyền thống. Từ tháng 9 năm 1610 trở đi, Galileo bắt đầu quan sát Sao Kim, lưu ý rằng nó thể hiện một tập hợp đầy đủ các pha tương tự như Mặt trăng. Giải thích duy nhất cho điều này là sao Kim được định kỳ giữa Mặt trời và Trái đất; trong khi ở thời điểm khác, nó ở phía đối diện với Mặt trời.
Theo mô hình địa tâm của vũ trụ, điều này đáng lẽ không thể xảy ra, vì quỹ đạo Sao Kim đặt nó gần Trái đất hơn Mặt trời - nơi nó chỉ có thể thể hiện các pha lưỡi liềm và các pha mới. Tuy nhiên, các quan sát của Galileo, về việc nó đi qua các giai đoạn hình lưỡi liềm, vượn, đầy đủ và mới phù hợp với mô hình của Copernican, đã xác định rằng Sao Kim quay quanh Mặt trời trong quỹ đạo Trái đất.
Những quan sát này và những quan sát khác làm cho mô hình Ptolemaic của vũ trụ không thể đo lường được. Do đó, vào đầu thế kỷ 17, phần lớn các nhà thiên văn học đã bắt đầu chuyển đổi sang một trong những mô hình hành tinh địa tâm khác nhau - như các mô hình Tychonic, Capellan và Capellan mở rộng. Tất cả những người này có đức tính giải thích các vấn đề trong mô hình địa tâm mà không tham gia vào khái niệm dị giáo giáo dục mà Trái đất xoay quanh Mặt trời.
Năm 1632, Galileo đã đề cập đến cuộc tranh luận lớn về tình yêuDialogo sopra i do massimi sistemi del mondo (Đối thoại liên quan đến hai hệ thống thế giới chính), trong đó ông ủng hộ mô hình nhật tâm trên địa tâm. Sử dụng các quan sát kính thiên văn, vật lý hiện đại và logic chặt chẽ của riêng mình, các lập luận của Galileo, đã làm suy yếu một cách hiệu quả nền tảng của hệ thống Aristotle và Ptolemy, cho một đối tượng ngày càng tăng và dễ tiếp thu.
Trong khi đó, Johannes Kepler đã xác định chính xác các nguồn thủy triều trên Trái đất - thứ mà Galileo đã trở nên thú vị trong chính anh ta. Nhưng trong khi Galileo gán cho sự suy giảm và dòng chảy của thủy triều đối với sự quay của Trái đất, Kepler đã quy định hành vi này là ảnh hưởng của Mặt trăng.
Kết hợp với các bảng chính xác của mình trên quỹ đạo hình elip của các hành tinh (thứ mà Galileo đã từ chối), mô hình Copernican đã được chứng minh một cách hiệu quả. Từ giữa thế kỷ XVII trở đi, có rất ít nhà thiên văn học không phải là người Copernicans.
Tòa án dị giáo và bắt giữ nhà:
Là một người Công giáo sùng đạo, Galileo thường bảo vệ mô hình nhật tâm của vũ trụ bằng Kinh thánh. Năm 1616, ông đã viết một bức thư cho Đại công tước Christina, trong đó ông lập luận cho một sự giải thích không theo nghĩa đen của Kinh thánh và tán thành niềm tin của ông vào vũ trụ nhật tâm như một thực tại vật lý:
Tôi cho rằng Mặt trời nằm ở trung tâm các vòng quay của các quả cầu trên trời và không thay đổi vị trí, và Trái đất tự quay và di chuyển xung quanh nó. Hơn nữa, tôi xác nhận quan điểm này không chỉ bằng cách bác bỏ các lập luận Ptolemy và Aristotle, mà còn bằng cách tạo ra nhiều thứ cho phía bên kia, đặc biệt là một số liên quan đến các hiệu ứng vật lý mà nguyên nhân có thể không thể được xác định theo bất kỳ cách nào khác và các khám phá thiên văn khác; những khám phá này rõ ràng đã xác nhận hệ thống Ptolemaic và họ đồng ý một cách đáng ngưỡng mộ với vị trí khác này và xác nhận nó.“
Quan trọng hơn, ông lập luận rằng Kinh thánh được viết bằng ngôn ngữ của một người bình thường không phải là một chuyên gia về thiên văn học. Kinh thánh, ông lập luận, dạy chúng ta cách lên thiên đàng, chứ không phải thiên đàng đi như thế nào.
Ban đầu, mô hình vũ trụ của Copernican không được xem là một vấn đề của Giáo hội Công giáo La Mã hoặc nó là phiên dịch viên quan trọng nhất của Kinh thánh lúc bấy giờ - Đức Hồng y Robert Bellarmine. Tuy nhiên, sau sự kiện Cải cách, bắt đầu từ năm 1545 để phản ứng với Cải cách, một thái độ nghiêm ngặt hơn đã bắt đầu xuất hiện đối với bất cứ điều gì được coi là một thách thức đối với chính quyền giáo hoàng.
Cuối cùng, các vấn đề đã nảy sinh vào đầu năm 1615 khi Giáo hoàng Paul V (1552 - 1621) ra lệnh rằng Hội Thánh của Chỉ số (một cơ quan điều tra bị buộc tội cấm các tác phẩm được coi là bá đạo giáo phái) đưa ra phán quyết về chủ nghĩa Copernican. Họ lên án những lời dạy của Copernicus và Galileo (người không liên quan đến vụ án) đã bị cấm giữ quan điểm của Copernican.
Tuy nhiên, mọi thứ đã thay đổi với cuộc bầu cử của Hồng y Maffeo Barberini (Giáo hoàng Urban VIII) năm 1623. Là một người bạn và người ngưỡng mộ của Galileo, ông Barberini đã phản đối việc lên án Galileo, và cho phép chính thức và cho phép giáo hoàng cho việc xuất bản Đối thoại liên quan đến hai hệ thống thế giới chính.
Tuy nhiên, Barberini quy định rằng Galileo cung cấp các lập luận cho và chống lại thuyết nhật tâm trong cuốn sách, rằng ông cẩn thận không ủng hộ thuyết nhật tâm, và quan điểm của ông về vấn đề này được đưa vào cuốn sách của Galileo. Thật không may, cuốn sách Galileo sườn đã chứng tỏ là một sự chứng thực vững chắc của thuyết nhật tâm và xúc phạm cá nhân Giáo hoàng.
Trong đó, nhân vật của Simplicio, người bảo vệ quan điểm địa tâm Aristoteles, được miêu tả là một người đơn giản dễ bị lỗi. Để làm cho vấn đề tồi tệ hơn, Galileo đã cho nhân vật Simplivia nêu ra những quan điểm của Barberini ở phần gần của cuốn sách, khiến nó xuất hiện như thể chính Giáo hoàng Urban VIII là một người đơn giản và do đó trở thành chủ đề chế giễu.
Do đó, Galileo đã được đưa ra trước Tòa án dị giáo vào tháng 2 năm 1633 và được lệnh từ bỏ quan điểm của mình. Trong khi Galileo kiên định bảo vệ vị trí của mình và khăng khăng giữ sự vô tội của mình, cuối cùng anh ta đã bị đe dọa tra tấn và tuyên bố có tội. Bản án của Toà án dị giáo, được đưa ra vào ngày 22 tháng 6, bao gồm ba phần - rằng Galileo từ bỏ chủ nghĩa Copernican, rằng anh ta bị quản thúc tại gia, và rằngHội thoạibị cấm.
Theo truyền thuyết nổi tiếng, sau khi kể lại lý thuyết của mình một cách công khai rằng Trái đất di chuyển xung quanh Mặt trời, Galileo bị cáo buộc lẩm bẩm cụm từ nổi loạn: Chuyện E pur si muove, (Có và nó di chuyển bằng tiếng Latin). Sau một thời gian sống với bạn của mình, Tổng Giám mục Siena, Galileo trở về biệt thự của mình tại Arcetri (gần Florence năm 1634), nơi ông sống phần còn lại của cuộc đời dưới sự quản thúc tại gia.
Thành tựu khác:
Ngoài công việc mang tính cách mạng trong thiên văn học và quang học, Galileo còn được ghi nhận với việc phát minh ra nhiều công cụ và lý thuyết khoa học. Phần lớn các thiết bị anh tạo ra là dành cho mục đích cụ thể là kiếm tiền để trả cho các chi phí của anh chị em ruột của mình. Tuy nhiên, họ cũng sẽ chứng minh được tác động sâu sắc trong các lĩnh vực cơ khí, kỹ thuật, điều hướng, khảo sát và chiến tranh.
Năm 1586, ở tuổi 22, Galileo đã thực hiện phát minh đột phá đầu tiên của mình. Lấy cảm hứng từ câu chuyện về Archimedes và khoảnh khắc Eureka của mình, Galileo bắt đầu xem xét cách các thợ kim hoàn cân kim loại quý trong không khí và sau đó bằng cách dịch chuyển để xác định trọng lực riêng của chúng. Làm việc từ điều này, cuối cùng ông đã đưa ra giả thuyết về một phương pháp tốt hơn, mà ông đã mô tả trong một chuyên luận có tên La Bilancetta (“Sự cân bằng nhỏ”).
Trong quy trình này, ông đã mô tả một sự cân bằng chính xác để cân các vật trong không khí và nước, trong đó phần cánh tay treo trọng lượng đối trọng được quấn bằng dây kim loại. Số lượng mà đối trọng phải được di chuyển khi cân trong nước sau đó có thể được xác định rất chính xác bằng cách đếm số vòng dây. Khi làm như vậy, tỷ lệ kim loại như vàng với bạc trong vật thể có thể được đọc trực tiếp.
Năm 1592, khi Galileo là giáo sư toán học tại Đại học Padua, ông đã thực hiện các chuyến đi thường xuyên đến Arsenal - bến cảng bên trong nơi tàu Venetian được trang bị. Arsenal là nơi phát minh và đổi mới thực tế trong nhiều thế kỷ và Galileo đã sử dụng cơ hội để nghiên cứu các thiết bị cơ khí một cách chi tiết.
Năm 1593, ông được tư vấn về việc đặt mái chèo trong thuyền và gửi một báo cáo trong đó ông coi mái chèo như một đòn bẩy và biến nước thành điểm tựa chính xác. Một năm sau, Thượng viện Venice đã trao cho ông một bằng sáng chế cho một thiết bị nuôi nước dựa vào một con ngựa duy nhất cho hoạt động. Điều này trở thành cơ sở của máy bơm hiện đại.
Đối với một số người, Bơm Galileo chỉ là một cải tiến trên Archimedes Vít, được phát triển lần đầu tiên vào thế kỷ thứ ba trước Công nguyên và được cấp bằng sáng chế tại Cộng hòa Venetian năm 1567. Tuy nhiên, không có bằng chứng rõ ràng nào liên quan đến phát minh của Galileo với Archimedes trước đó và kém tinh vi hơn thiết kế.
Trong ca. Năm 1593, Galileo đã chế tạo một phiên bản nhiệt kế của riêng mình, tiền thân của nhiệt kế, dựa vào sự giãn nở và co lại của không khí trong bóng đèn để di chuyển nước trong một ống gắn. Theo thời gian, anh và các đồng nghiệp đã làm việc để phát triển thang đo số sẽ đo nhiệt dựa trên sự giãn nở của nước bên trong ống.
Pháo, lần đầu tiên được giới thiệu tới châu Âu vào năm 1325, đã trở thành trụ cột của chiến tranh theo thời gian của Galileo. Trở nên tinh vi và cơ động hơn, các xạ thủ cần các dụng cụ để giúp họ phối hợp và tính toán hỏa lực. Như vậy, trong khoảng thời gian từ năm 1595 đến 1598, Galileo đã nghĩ ra một la bàn hình học và quân sự được cải tiến để sử dụng cho các xạ thủ và các nhà khảo sát.
Trong thế kỷ 16, vật lý Aristote vẫn là cách chủ yếu để giải thích hành vi của các cơ thể gần Trái đất. Ví dụ, người ta tin rằng các cơ thể nặng nề tìm nơi nghỉ ngơi tự nhiên của họ - tức là ở trung tâm của sự vật. Kết quả là, không có phương tiện nào tồn tại để giải thích hành vi của con lắc, trong đó một cơ thể nặng nề treo lơ lửng trên dây sẽ đu qua lại và không tìm kiếm sự nghỉ ngơi ở giữa.
Vừa rồi, Galileo đã tiến hành các thí nghiệm chứng minh rằng các cơ thể nặng hơn không rơi nhanh hơn những người nhẹ hơn - một niềm tin khác phù hợp với lý thuyết của Aristote. Ngoài ra, ông cũng chứng minh rằng các vật thể bị ném lên không trung trong các cung parabol. Dựa trên điều này và niềm đam mê của anh với chuyển động qua lại của một trọng lượng lơ lửng, anh bắt đầu nghiên cứu con lắc vào năm 1588.
Năm 1602, ông đã giải thích những quan sát của mình trong một lá thư cho một người bạn, trong đó ông mô tả nguyên lý của isochronism. Theo Galileo, nguyên tắc này đã khẳng định rằng thời gian cần thiết để con lắc lắc không liên kết với vòng cung của con lắc, mà là chiều dài con lắc. So sánh hai con lắc Lợn có chiều dài tương tự nhau, Galileo đã chứng minh rằng chúng sẽ lắc cùng tốc độ, mặc dù được kéo ở các độ dài khác nhau.
Theo Vincenzo Vivian, một trong những người cùng thời với Galileo, đó là vào năm 1641 khi bị quản thúc tại gia, Galileo đã tạo ra một thiết kế cho đồng hồ quả lắc. Thật không may, bị mù vào thời điểm đó, anh ta không thể hoàn thành nó trước khi chết vào năm 1642. Do đó, Christiaan Huygens đã xuất bản Tử viDao độngnăm 1657 được công nhận là đề xuất được ghi nhận đầu tiên cho đồng hồ quả lắc.
Cái chết và di sản:
Galileo qua đời vào ngày 8 tháng 1 năm 1642, ở tuổi 77, do bị sốt và tim đập nhanh đã gây tổn hại cho sức khỏe. Đại công tước xứ Tuscany, Ferdinando II, muốn chôn cất ông trong thân chính của Vương cung thánh đường Santa Croce, bên cạnh lăng mộ của cha ông và các tổ tiên khác, và dựng lên một lăng mộ bằng đá cẩm thạch để vinh danh ông.
Tuy nhiên, Giáo hoàng Urban VIII đã phản đối trên cơ sở rằng Galileo đã bị Giáo hội kết án, và thi thể của ông được chôn cất trong một căn phòng nhỏ bên cạnh nhà nguyện mới làm quen ở Basilica. Tuy nhiên, sau khi ông qua đời, những tranh cãi xung quanh các tác phẩm và nhật tâm của ông đã lắng xuống, và lệnh cấm của Toà án dị giáo đối với văn bản của ông đã được dỡ bỏ vào năm 1718.
Năm 1737, cơ thể ông được khai quật và được cải táng trong cơ thể chính của Vương cung thánh đường sau khi một tượng đài đã được dựng lên để vinh danh ông. Trong quá trình khai quật, ba ngón tay và một chiếc răng đã được lấy ra khỏi hài cốt của anh. Một trong những ngón tay này, ngón giữa từ bàn tay phải của Galileo, hiện đang được triển lãm tại Bảo tàng Galileo ở Florence, Ý.
Năm 1741, Giáo hoàng Benedict XIV cho phép xuất bản một phiên bản các tác phẩm khoa học hoàn chỉnh của Galileo, trong đó bao gồm một phiên bản kiểm duyệt nhẹ của Hội thoại. Năm 1758, lệnh cấm chung đối với các tác phẩm ủng hộ thuyết nhật tâm đã bị xóa khỏi Chỉ mục các sách bị cấm, mặc dù lệnh cấm cụ thể đối với các phiên bản không được kiểm duyệt của Hội thoại và Copernicus từ De Revolutionibus orbium coelestium (“Về các cuộc cách mạng của các thiên cầu") vẫn.
Tất cả các dấu vết của sự phản đối chính thức đối với thuyết nhật tâm của nhà thờ đã biến mất vào năm 1835 khi các tác phẩm tán thành quan điểm này cuối cùng đã bị loại bỏ khỏi Index. Và vào năm 1939, Giáo hoàng Pius XII đã mô tả Galileo là một trong số Những anh hùng táo bạo nhất trong nghiên cứu, không sợ những vấp ngã và những rủi ro trên đường đi, cũng không sợ những tượng đài tang lễ.
Vào ngày 31 tháng 10 năm 1992, Giáo hoàng John Paul II đã bày tỏ sự hối tiếc về cách xử lý vụ Galileo và đưa ra tuyên bố thừa nhận những sai sót của tòa án Công giáo. Vụ việc cuối cùng đã được đưa vào phần còn lại và Galileo được miễn, mặc dù một số tuyên bố không rõ ràng được đưa ra bởi Giáo hoàng Benedict XVI đã dẫn đến tranh cãi và quan tâm mới trong những năm gần đây.
Than ôi, khi nói đến sự ra đời của khoa học hiện đại và những người đã giúp tạo ra nó, những đóng góp của Galileo đã được cho là không thể so sánh được. Theo Stephen Hawking và Albert Einstein, Galileo là cha đẻ của khoa học hiện đại, những khám phá và điều tra của ông làm nhiều hơn để xua tan tâm trạng mê tín và giáo điều thịnh hành hơn bất kỳ ai khác trong thời đại của ông.
Chúng bao gồm việc phát hiện ra các miệng núi lửa và núi trên Mặt trăng, khám phá bốn mặt trăng lớn nhất của Sao Mộc (Io, Europa, Ganymede và Callisto), sự tồn tại và tự nhiên của Sunspots và các giai đoạn của Sao Kim. Những khám phá này, kết hợp với sự bảo vệ logic và tràn đầy năng lượng của ông đối với mô hình Copernican, đã tạo ra một tác động lâu dài đến thiên văn học và thay đổi mãi mãi cách mọi người nhìn vào vũ trụ.
Công trình lý thuyết và thực nghiệm của Galileo về các chuyển động của cơ thể, cùng với công việc độc lập chủ yếu của Kepler và René Descartes, là tiền thân của cơ học cổ điển được phát triển bởi Sir Isaac Newton. Công việc của ông với con lắc và giữ thời gian cũng đã xem trước công việc của Christiaan Huygens và sự phát triển của đồng hồ quả lắc, chiếc đồng hồ chính xác nhất trong ngày.
Galileo cũng đưa ra nguyên lý tương đối cơ bản, trong đó nêu rõ các định luật vật lý là giống nhau trong bất kỳ hệ thống nào đang chuyển động với tốc độ không đổi theo đường thẳng. Điều này vẫn đúng, bất kể tốc độ hay hướng cụ thể của hệ thống, do đó chứng minh rằng không có chuyển động tuyệt đối hoặc nghỉ ngơi tuyệt đối. Nguyên tắc này cung cấp khuôn khổ cơ bản cho các định luật chuyển động của Newton và là trung tâm của thuyết tương đối đặc biệt của Einstein.
Liên Hợp Quốc đã chọn năm 2009 là Năm quốc tế về thiên văn học, một lễ kỷ niệm toàn cầu về thiên văn học và những đóng góp của nó cho xã hội và văn hóa. Năm 2009 được chọn một phần vì đây là kỷ niệm bốn trăm năm Galileo lần đầu tiên nhìn thấy thiên đàng bằng một chiếc kính thiên văn do anh tự chế tạo.
Một đồng xu kỷ niệm € 25 đã được đúc cho dịp này, với hình bên trên mặt đối diện cho thấy chân dung và kính viễn vọng Galileo, cũng như một trong những bản vẽ đầu tiên của ông về bề mặt của mặt trăng. Trong vòng tròn bạc bao quanh nó, hình ảnh của các kính viễn vọng khác - Kính thiên văn Isaac Newton, đài quan sát trong Tu viện Kremsmünster, kính viễn vọng hiện đại, kính viễn vọng vô tuyến và kính viễn vọng không gian - cũng được hiển thị.
Những nỗ lực và nguyên tắc khoa học khác được đặt theo tên của Galileo, bao gồm tàu vũ trụ Galileo của NASA, là tàu vũ trụ đầu tiên đi vào quỹ đạo quanh Sao Mộc. Hoạt động từ năm 1989 đến 2003, sứ mệnh bao gồm một quỹ đạo quan sát hệ thống Jovian và một đầu dò khí quyển thực hiện các phép đo đầu tiên của bầu khí quyển Sao Mộc.
Nhiệm vụ này đã tìm thấy bằng chứng về các đại dương dưới đáy biển trên Europa, Ganymede và Callisto và tiết lộ cường độ hoạt động của núi lửa trên Io. Vào năm 2003, tàu vũ trụ đã bị rơi vào bầu khí quyển Sao Mộc để tránh ô nhiễm bất kỳ mặt trăng nào của Sao Mộc.
Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) cũng đang phát triển một hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu có tên Galileo. Và trong cơ học cổ điển, sự biến đổi giữa các hệ thống quán tính được gọi là Biến đổi Galilean, được biểu thị bằng đơn vị Gal không gia tốc của SI (đôi khi được gọi là Galileo). Tiểu hành tinh 697 Galilea cũng được đặt tên để vinh danh ông.
Vâng, toàn bộ khoa học và nhân loại có một khoản nợ lớn đối với Galileo. Và khi thời gian trôi qua, và cuộc thám hiểm không gian tiếp tục, có khả năng chúng ta sẽ tiếp tục trả món nợ đó bằng cách đặt tên cho các nhiệm vụ trong tương lai - và thậm chí có thể là các tính năng của Moons Galilean, nếu chúng ta định cư ở đó - sau anh ta. Có vẻ như một sự bù đắp nhỏ cho việc mở ra thời đại của khoa học hiện đại, phải không?
Tạp chí Vũ trụ có nhiều bài viết thú vị về Galileo, bao gồm các mặt trăng Galilê, các phát minh của Galileo, và kính viễn vọng Galileo.
Để biết thêm thông tin, hãy xem tiểu sử Dự án Galileo và tiểu sử Galileo.
Astronomy Cast có một tập về việc chọn và sử dụng kính viễn vọng, và một tập liên quan đến Tàu vũ trụ Galileo.
