Что открыл галилей. Пять изобретений галилео галилея, используемых в науке. Основные идеи и открытия

4. Научные открытия Галилео Галилея

Итальянский ученый Галилео Галилей (1564-1642) справедливо считается подлинным основоположником метода исследования природы. Его научная деятельность сочеталась с глубоким осознанием философских основ нового естествознания: идеи, высказанные Галилеем в этой связи, делают его первым представителем механистического материализма. Астроном, механик и философ, Галилей дал в своих сочинениях развернутое и стройное изложение экспериментально-математического метода и четко сформулировал сущность соответствующего понимания мира .

Для торжества теории Коперника и идей, высказанных Джордано Бруно, огромное значение имели открытия, сделанные на небе Галилеем с помощью телескопа, который он построил одним из первых. При помощи подзорной трубы, ученый обнаружил кратеры и хребты на Луне (в его представлении "горы" и "моря"), разглядел бесчисленные скопления звезд, образующих Млечный путь, увидел спутники Юпитера. Обо всем этом Галилей поведал миру в своем сочинении "Звездный вестник" (1610), принесший ученому славу "Колумба неба". Тогда же он отчетливо разглядел пятна на Солнце, обнаружил фазы Венеры .

Астрономические открытия Галилея – в первую очередь спутники Юпитера и фазы Венеры – стали наглядным доказательством истинности гелиоцентрической теории Коперника; наблюдения же Луны, казавшейся планетой, вполне аналогичной Земле, и пятен на Солнце, сыграли ту же самую роль по отношению к идее Джордано Бруно о физической однородности Земли и неба. Смещение солнечных пятен показало, что Солнце вращается вокруг своей оси. Открытие же звездного состава Млечного пути (многие схоласты считали его "спайкой" двух небесных полушарий) было косвенным доказательством бесчисленности миров во Вселенной .

Все эти открытия Галилея положили начало его ожесточенной полемике со схоластами и церковниками. До сих пор католическая церковь была вынуждена терпеть воззрения тех ученых, которые признавали теорию Коперника в качестве одной из гипотез, а ее идеологи считали, что доказать эту гипотезу в качестве теории невозможно. Теперь же, когда эти доказательства появились, римская курия принимает решение, запрещающее всякую пропаганду взглядов Коперника, даже в качестве гипотезы, а сама книга Коперника "Об обращении небесных сфер" вносится в "Список запретных книг".

Деятельность Галилея была поставлена тем самым под удар, но ученый продолжал работать над совершенствованием доказательств истинности теории Коперника. В этом отношении огромную роль, еще более важную, чем наблюдения неба в телескоп, имели работы Галилея в области механики .

Галилей путем ряда экспериментов создал важную отрасль механики – динамику, т.е. учение о движении тел. Занимаясь различными вопросами механики (равномерное движение тел, свободное движение тел, движение тел по наклонной плоскости, движение тела, брошенного под углом к горизонту и т.д.), Галилей открыл ряд фундаментальных законов механики: одинаковость скорости падения тел различного веса в безвоздушной среде, неуничтожимость прямолинейного равномерного движения, сообщенного какому-либо телу, до тех пор, пока какое-либо внешнее воздействие не прекратит его (то, что впоследствии получило название закона инерции), и др.

Философское значение законов механики, сформулированных Галилеем, состояло в том, что эти законы, допускавшие математическую формулировку, относились ко всей природе и ставили понятие природы на строго научную почву.

Эти же законы были применены Галилеем для доказательства физической реальности теории Коперника, которая была непонятна большинству людей, незнакомых с законами механики.

Сила аргументов, опиравшихся на открытые Галилеем принципы механики и высказанных в вышедшем в 1632 г. "Диалоге о двух главнейших системах мира – птолемеевой и коперниковой", была такова, что она не оставляла никаких сомнений относительно подавляющей убедительности теории Коперника. "Вина" Галилея перед лицом католической церкви состояла в том, что "Диалог" был написан и опубликован на народном итальянском языке и, таким образом, значительно возрастала аудитория, способная воспринять и оценить и без того уже опасную для церкви теорию Коперника .

Галилео Галилей был осужден римской инквизицией сначала секретно в 1616 году, а потом публично привлечен к суду в 1633 году; во время этого процесса он формально отрекся от своих "заблуждений" и обещал больше никогда снова не утверждать, что Земля вращается вокруг своей оси или вокруг Солнца. Его книга была запрещена, однако приостановить дальнейшее торжество идей Коперника, Бруно и Галилея церковь была уже бессильна .

Таким образом, влияние Галилея на современников – ученых и философов – было громадным. В надписи, высеченной на его могильном памятнике, было сказано, что хотя под конец жизни мыслитель и ослеп, это было для него уже безразлично, потому что в природе будто бы уже не оставалось ничего, чего он в ней еще не увидел.

Заключение

Слово науки весомо, и оттого рисуемая нею картина мира часто принимается за точное отражение реальной действительности, за изображение вселенной такой, какая она есть на самом деле, независимо от людей. Но наука ведь и претендует на эту роль – бесстрастного и точного зеркала, отражающего мир в строгих понятиях и стройных математических вычислениях. Именно поэтому целью данной работы было показать, благодаря наблюдениям и представлениям каких учёных и философов стало возможным появление первых "штрихов" в создании новой – научной – картины мира.

Рассмотрев предмет данной работы, можно сделать некоторые обобщения. Догма о неподвижности и исключительности Земли была разрушена положением Николая Коперника о том, что большинство видимых небесных движений есть лишь следствие движения Земли как вокруг своей оси, так и вокруг Солнца. Поменяв местами Землю и Солнце, Коперник стал рассматривать Солнце как абсолютный центр Вселенной. Однако ученый сохранил иллюзию о равномерно-круговых движениях планет. А для объяснения смены времен года он ввёл третье движение Земли – "движение по склонению". Непоследовательность Коперника преодолел Джордано Бруно. Он показал, что Вселенная бесконечна и не имеет центра, а Солнце – рядовая звезда в бесконечном множестве звёзд и миров. Закон инерции Галилео Галилея позволил отбросить "движение по склонению" и окончательно доказать несостоятельность аргументации противников гелиоцентризма.

Таким образом, в работах Дж. Бруно, Г. Галилея, других учёных и философов система Н. Коперника была освобождена от остатков аристотелизма. Дальнейший шаг вперёд сделал Исаак Ньютон (1643 – 1727). Его книга "Математические начала натуральной философии" (1687) дала физическое обоснование учению Коперника. Этим окончательно был ликвидирован разрыв между земной и небесной механикой и создана первая в истории человеческого познания научная картина мира. Победа гелиоцентризма означала торжество материалистической науки, стремившейся познать и объяснить мир из него самого.

Следует напоследок отметить, что за привычным доверием к выводам науки, мы часто забываем, что наука – развивающаяся и подвижная система знаний, что способы видения, присущие ей, – изменчивы. А это означает, что сегодняшняя научная картина мира во многом отличается от вчерашней. Повседневное сознание всё ещё живёт научной картиной мира прошлых лет и веков, а сама наука уже ушла далеко вперёд и рисует порой вещи столь парадоксальные, что сама её объективность и беспристрастность начинает казаться мифом.

Современная научная картина мира динамична, противоречива. В ней больше вопросов, чем ответов. Она изумляет, пугает, шокирует, ставит в тупик. Но с этим ничего не поделаешь. Поискам познающего разума нет границ, и в ближайшие годы человечество, возможно, будет потрясено новыми открытиями и новыми идеями в представлениях о месте человека среди окружающих вещей, его положении в космической и природной иерархии…

Литература

1. Родчанин Е.Г. Философия: Исторический и систематический курс. – М., 2004.

2. Коплстон Ч.Ф. История средневековой философии. – М., 1997.

3. Горфункель А.Х. Философия эпохи Возрождения. – М., 1980.

4. Чанышев А.Н. Курс лекций по древней и средневековой философии: Учеб. пособие. – М., 1991.

5. Лишевский В.П. Охотники за истиной: Рассказы о творцах науки / Отв.ред. С.С.Григорян; АН СССР. – М.: Наука, 1990.

15 февраля этого года исполняется 447 лет со дня рождения одного из основателей современного точного естествознания, выдающегося итальянского физика Галилео Галилея. Именно с него берёт начало физика, как наука.

Но сначала он хотел посвятить свою жизнь медицине, поступив в 1581 году в Пизанский университет. Но, прочитав труды Архимеда и Евклида, оставил университет и четыре года самостоятельно занимался математикой. Уже в 1582 году, наблюдая за маятниками, Галилей открыл закон изохронности - независимости периода колебаний маятника от размаха колебаний и массы груза - и выдвинул идею применения маятников в часах. Применив математику не только к механике, но и к гидростатике, изобрёл в 1586 году гидростатические весы, которые нашли применение при взвешивании драгоценных металлов и их сплавов.

В последующие 20 лет он экспериментально и теоретически устанавливает основные начала механики. Прежде всего, это принцип относительности для прямолинейного и равномерного движения и принцип постоянства ускорения под действием силы тяжести. Первый принцип позднее привёл Ньютона к понятию инерционной системы отсчёта, а второй - к понятию инертной массы. А Эйнштейн, распространив принцип относительности Галилея на все физические процессы (в частности на свет), и толкуя второй его принцип как эквивалентность сил инерции и тяготения, создал общую теорию относительности.

В 1609 Галилей создаёт свой первый телескоп и начинает систематические астрономические наблюдения. Он открывает горы на Луне, четыре спутника Юпитера.
Обнаруживает, что млечный путь состоит из множества звёзд. Открывает пятно на солнце и его вращение, фазы у Венеры. Эти астрономические открытия приносят Галилею и его телескопу такую широкую популярность, что он даже налаживает производство телескопов. А в 1610-14 годах, комбинируя и подбирая расстояние между линзами, изобретает микроскоп. Эти два прибора в последующие века послужили мощным орудием научных исследований.

А сам Галилей исследовал природу света, цвета, занимался вопросами физической оптики.
Сформулировал идею конечности скорости распространения света, и провёл эксперименты по её определению.

Астрономические открытия Галилея были обобщены им в вышедшем в 1632 году трактате «Диалог о двух главнейших системах мира», практическим путём подтвердившем правильность учения Коперника о гелиоцентрической системе мира. Эта книга разъярила церковников. Инквизиция наложила запрет на книгу, а самого Галилея в 1633 году заставила отречься от своих взглядов и отлучила от церкви. В той же церкви, где в 1600 году был приговорён к сожжению так и не отрёкшийся от своих взглядов Джордано Бруно, Галилей, стоя на коленях, произнес предложенный ему текст отречения.
Умер Галилео Галилей 8 января 1642 года в возрасте 78 лет. Похоронен без почестей и надгробия. В 1737 году, через 95 лет его прах был перенесен во Флоренцию, в церковь Санта-Кроче. А в 1992 году, только через 350 лет после смерти Галилея, Римский Папа Иоанн Павел II после работы специальной комиссии признал гелиоцентрическую систему мира и снял обвинения с великого учёного.

Краткая биография Галилео Галилея и его открытия интересны как школьникам, так и взрослым. Это ученый, деятельность которого дала толчок к развитию науки, физики, математики, астрономии и других областей.

В статье расскажем подробно о том, кто такой Галилео Галилей, чем он знаменит, какой вклад в науку внес и что открыл, какие основные астрономические открытия были введены в жизнь, и что такое гелиоцентризм.

Краткая биография

Галилео Галилей (Galileo Galilei) — великий человек (годы жизни 1564-1642 ), достигший успехов в астрономии, физике, математике, философии и механикt.

Родился в г. Пизе (Италия) в богатой по происхождению, но бедной в имущественном плане семье. В 10 лет стал учиться в монастыре Валломброза той же страны и проучился там 7 лет, пока не пошел получать высшее образование. Затем он стал студентом Пизанского университета, обучался на факультете медицины и приобрел звание профессора.

В 1592 году его приняли на кафедру математики в качестве декана Падуанского университета, богатого и престижного высшего учебного заведения Венецианской республики. Там он произвел на свет свои величайшие математические и физические работы.

Первая его работа про открытие телескопа была описана в «Звездном вестнике». С этого момента Галилей начинает активно исследовать все грани человеческой жизни и природы.

С помощью телескопа он изучает звезды и планеты, описывает их структуру и движение, выводит новые физические и математические законы, а также выступает в роли философа, критикуя естественные нормы и обычаи.

За свои рассуждения и популяризацию теории Коперника, входящую в диссонанс со Святым писанием, его всю жизнь преследовала группа инквизиции. В 1633 году его даже приговорили к тюремному заключению, но спустя 18 дней выпустили.

Последние годы итальянский исследователь, механик, философ и физик провел на собственной вилле. Ему запретили публиковать работы, однако Галилео писал их дома, на родине. В 1637 году он ослеп, но до этого создал последнюю книгу, в которой подытожил все свои наблюдения и открытия.

Умер великий ученый в 1642 году в своем доме и был похоронен как простой человек. Уже в 1737 году его могилу перенесли и поместили рядом с Микеланджело. Спустя время, публикации ученого стали издаваться. В конечном итоге, Галилео Галилея реабилитировали лишь в 1992 году.

Философия Галилео Галилея

Галилей, так же как и его современники, исповедовал теорию двух истин, одна из которых была заложена в Святом писании, а вторая — в книге природы, где описываются божественные творения.

Несмотря на приверженность этих идей, трактовал он их по-другому, занимая антисхоластическую позицию. Библия, по его мнению, не должна быть понята буквально. Ее нужно воспринимать с аллегорической точки зрения. Природу же человек должен изучать вне Библии, иначе пользы от подобного изучения не будет.

При изучении природы нужно руководствоваться двумя основными методами познания:

• аналитическим;
• синтетическим.

Исследуя природу, ученый считал, что достоверные знания можно получить, совмещая подобные методы. При этом он говорил, что опыт не является достоверным знанием. Так, ученый сделал вывод о методике исследования науки, состоящей из наблюдения с выдвижением гипотезы, расчетов и экспериментальной проверки выдвинутой идеи.

Научная деятельность

Галилео Галилей был великим итальянским ученым. Со студенческих лет он постигал основы физики, точного естествознания, астрономии, механики и философии. Он активно изучал философские рассуждения Коперника, был борцом против церковной схоластики, создал телескоп, чтобы изучать небесные светила и начать новую эпоху в области астрономии.

Своим изобретением и последующей записью в научные книги ученый доказал миру о наличии гор с долинами на поверхности Луны. Этим он доказал неправоту предшествующих ученых о том, что все небесные тела круглые и гладкие.

Также Галилей опроверг религиозную легенду о природе неба. Ему удалось открыть четыре спутника Юпитера, изучить движение Венеры и отыскать солнечное вращение по оси, объяснить что такое темные пятна на Солнце и Млечный путь.

Галилео доказал, что есть географическая долгота и ее можно изучать по Юпитеру и его спутникам. Кроме того, он основоположник динамики, закона инерции со свободным падением тел, исследовал колебания маятника, движение тел и сложение сил.

Основные идеи и открытия

Главная идея Галилея заключается в объективном существовании мира и его божественном происхождении. Также он допускал мысль нерушимой истины и узнал состав каждого материала — наличие атомов в них. Свои главные открытия он сделал в области астрономии, физики и математики.

Астрономия

В возрасте 45 лет исследователь смог сделать первый собственный телескоп. Он создал выпуклый объектив с вогнутым окуляром. Вначале его прибор позволял увеличить изображение в три раза.

Затем ученый построил более совершенную модель, которая увеличивала в 32 раза и ввел термин «телескоп».

Позднее, при помощи нового устройства, он смог гелиоцентрически исследовать мировую систему и опровергнуть взгляды и законы Аристотеля с Птолемеем о движении планет, лунных вибрациях, вращении Земли и Солнца вокруг себя, пятнах на Солнце и неровной поверхности всех космических планет и тел.

Физика

Изучая подробнее биографию Галилея, нужно отметить, что в области физики им было создано несколько механических принципов: принцип относительности и принцип постоянства в ускорении силы тяжести.

Также Галилео открыл постоянный период колебаний со сложением движений, инерцией, свободным падением, движением тел по наклонной плоскости, движением тел, которые брошены под углом.

Математика

В математику ученый внес вклад в теорию вероятностей. Кроме того ему удалось сделать основу множественной теории про натуральные числа с квадратами.

В работе «Беседы и математические доказательства двух новых наук» Галилео описал несколько мыслей о простых числах. В первом говорилось о том, что некоторые из них — квадраты целых чисел, а иные вовсе не имеют подобное свойство.

Во втором речь шла о том, что в каждом простом числе имеется точный квадрат и для него есть корень, поэтому чисел точного квадрата с простыми числами одинаковое количество.

Изобретения Галилео Галилея

Кроме вышеперечисленных изобретений, Галилео смог изобрести гидростатический вид весов, чтобы выявить удельный вид веса веществ, термометр с пропорциональным циркулем для чертежного дела, микроскоп для изучения насекомоядных, оптический вид линз.

Микроскоп Галилея

Также он активно изучал акустику с теорией цвета, магнетизм, гидростатику, фортификацию, измерение световой скорости с плотностью воздуха.

Значение открытия для развития науки

Галилео – родоначальник многих смелых идей и открытий, значение которых велико. Он получил славу и стал называться небесным Колумбом благодаря своим космическим открытиям, четырем юпитерским спутникам, солнечным пятнам, лунными впадинами, физической земной и небесной однородности.

Интересно, что благодаря открытию Млечного пути были доказаны бесчисленные вселенские миры.

Развитие науки нашло собственное признание. Большое значение имели его открытые законы, создание телескопа, доказанность правоты гипотез Коперника.

Кроме того, благодаря его вкладу в научную методологию, появились дальнейшие физические, астрономические и математические исследователи. Если его современники ориентировались на Аристотеля и классифицировали явления, то Галилей создавал количественные виды наблюдений, тщательно измерял природные явления и применял эмпирический метод научного познания природы.

Первым из всех настаивал, чтобы ученые обязательно проводили эксперименты, высказывая свои теории, а не полагались на мнения других авторитетов.

Помимо этого, благодаря своим философским открытиям и религиозности, он, несмотря на то, что его осудила церковь, не отказался от веры, но только выступал против вмешательства церкви в научные дискуссии.

Ученый резко отделял научное знание от религиозного и утверждал, что природу нельзя изучать по библейским законам, а только с помощью математических и физических законов и опытов. Кроме того, во время этого изучения человек должен полагаться на свой рассудок. Именно из-за этого через века люди станут восхищаться ученым и считать его символом протестантов.

Также нужно отметить, что большое значение для науки принес принцип относительности. Теперь время и пространство не рассматривались вне зависимости друг от друга, а изучались в пространственном четырехмерном континууме.

Благодаря своим размышлениям и открытиям Галилей даже составлял звездные гороскопы и предвидел будущее. Интересно, что по ним он видел, что в скором времени обретет слепоту. Так и произошло.

Вся жизнь Галилео Галилея — череда интересных и удивительных наблюдений и фактов.

Выделим наиболее яркие из них, чтобы сделать полноценный портрет героя:

1. Когда Галилео создал книгу, в котором рассказывал о Солнце и Земле, то его осудила инквизиция. Она его преследовала всю жизнь.
2. Галилео был обвинен в том, что Библия начала терять авторитет. Из-за этого, в частности, его произведения при жизни запрещали публиковать. Многие из них были опубликованы после его смерти, когда Галилей был оправдан.
3. Несмотря на гонения и преследования инквизиции, Галилей не отказался от своего верования и был добрым католиком, как сам себя называл.
4. Есть данные, что Галилео подвергался пыткам со стороны церковной власти, но до сих пор это утверждение оспаривается.
5. Галилео не произносил многих приписываемых ему фраз, в частности фразу «А все-таки она вертится!».
6. Галилео первым стал критиковать видных ученых того времени, к примеру, Аристотеля, и изменил отношение к его представлениям на практике.
7. Галилео — потомок обедневшего известного дворянского рода. Несмотря на то, что его семья была дворянского происхождения, денег у них было столько, сколько у крестьян.
8. Когда ученый отучился в школе, он хотел стать священником, но отец был против и отдал его учиться в университет.
9. Кроме того, что Галилео знали как ученого, он был еще неплохим поэтом. Он написал много уникальных красивых стихотворений.
10. Галилео никогда не был женат, но у него было трое детей от одной женщины. Ее звали Марина Гамба.
11. В течение длительного периода времени его открытия в области физики и астрономии никто не хотел признавать из-за их противоречия устоявшимся канонам.
12. Про ученого снято много фильмов для детей и взрослых, в том числе про его взгляды и опыты.

В целом, Галилео Галилей — один из видных ученых своего времени, который внес большой вклад в науку и философию, посвятив им всю свою жизнь. Его творения неоценимы, они позволили ученым продолжать исследования космоса, физики и математики дальше.

Между современниками была основана главным образом на великих открытиях, которые он сделал при помощи телескопа. Действительно они дали много очень важных новых знаний о небесных светилах, и почти каждое из них служило новым доказательством истины системы Коперника . Пятна на освещенной части луны, изломанные очертания на краю освещенной части её, рассматриваемые в телескоп, оказались неровностями на её поверхности, и Галилей уже сравнил их с горами нашего земного шара. Наблюдая солнце, Галилей открыл на нем пятна, по движению которых стало очевидно, что солнце вращается около своей оси. Наблюдая Венеру, Галилей увидел, что она имеет такие же фазы, как луна. (Коперник уже говорил, что необходимо должно быть так). Галилей открыл спутники Юпитера, и делал очень много наблюдений над ними, чтоб определить закон их вращения около их планеты; он понял, что разницы времени, какое показывают часы под разными долготами при наблюдении затмения того или другого спутника Юпитера, могут служить для определения разницы этих долгот, и старался составить такие таблицы движений спутников Юпитера, которые имели бы точность, нужную для этого определения. Голландское правительство понимало важность этого пособия для мореплавания и просило Галилея не бросать работы, пока она не будет доведена до конца; но смерть прекратила ее раньше окончания.

Галилей открыл кольцо Сатурна. (При слабости телескопов, посредством которых он делал свои наблюдения, это кольцо казалось составляющим часть самой планеты; то, что оно отделено от неё расстоянием, увидел уже только Гюйгенс ). Открытиями Галилея были также получены новые важные знания и о звездах. Он увидел, что Млечный путь состоит из звезд, слабое сияние которых сливается для простого глаза в светлую полосу; точно так же многие из туманных пятен оказались состоящими из звезд.

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

Но как ни блистательны астрономические открытия Галилея, не менее важны его открытия в механике; только его труды возвели ее на степень науки. Он рассеял прежние ошибочные понятия о законе движения, нашел истинные представления о нем. Ложные мнения Аристотеля о сущности движения , оставаясь господствующими, сильно мешали раскрытию законов движения. Понятия Архимеда были единственными основаниями для вывода истины. Гвидо Убальди и голландский математик Стевин уж взяли за основание своих трудов положения Архимеда и расширили некоторые из них. Но сбивчивые, совершенно ошибочные понятия о движении продолжали господствовать. До Галилея почти вовсе не было попыток рассматривать факты движения с математической точки зрения. Галилей положил прочные основания механике своими исследованиями о движении падающих и взброшенных тел, о качаниях маятника, о падении тела по наклонной плоскости. Законы движения, найденные им и основанные на понятии ускорения свободного падения, стали исходными истинами для всех последующих исследований механического порядка явлений природы. Без открытий Галилея в механике едва ли были бы возможны открытия Ньютона .

Ученики Галилея продолжали его работы. Один из них, Кастели (род. в 1577, ум. 1644), успешно применил к движению воды выработанные Галилеем понятия об общих законах движения и благодаря тому успешно исполнил данное ему Урбаном VIII поручение регулировать течение рек папского государства. Другой ученик Галилея, Торичелли (род. в 1618, ум. в 1647) прославился открытием, что воздух имеет тяжесть; этим было устранено ошибочное мнение, что природа не терпит пустоты (horror vacui).