Wenn es um Wissenschaftler geht, die unsere Sicht auf das Universum revolutioniert haben, fallen nur wenige Namen so auf wie Galileo Galilei. Er baute Teleskope, entwarf einen Kompass für Vermessung und militärische Zwecke, schuf ein revolutionäres Pumpsystem und entwickelte physikalische Gesetze, die die Vorläufer von Newtons Gesetz der universellen Gravitation und Einsteins Relativitätstheorie waren.
Aber gerade auf dem Gebiet der Astronomie machte Galileo seinen nachhaltigsten Eindruck. Mit eigenen Teleskopen entdeckte er Sonnenflecken, die größten Monde des Jupiter, untersuchte den Mond und demonstrierte die Gültigkeit von Copernicus 'heliozentrischem Modell des Universums. Auf diese Weise half er, unser Verständnis des Kosmos und unseres Platzes darin zu revolutionieren und ein Zeitalter einzuleiten, in dem das wissenschaftliche Denken das religiöse Dogma übertrumpfte.
Frühen Lebensjahren:
Galileo wurde 1564 in Pisa, Italien, in eine adelige, aber arme Familie geboren. Er war das erste von sechs Kindern von Vincenzo Galilei und Giulia Ammannati, deren Vater ebenfalls drei uneheliche Kinder hatte. Galileo wurde nach einem Vorfahren benannt, Galileo Bonaiuti (1370 - 1450), einem bekannten Arzt, Universitätslehrer und Politiker, der in Florenz lebte.
Sein Vater, ein berühmter Lautenist, Komponist und Musiktheoretiker, hatte großen Einfluss auf Galileo. Er überträgt nicht nur sein Talent für Musik, sondern auch seine Skepsis gegenüber Autorität, den Wert des Experimentierens und den Wert von Zeit- und Rhythmusmaßen, um Erfolg zu haben.
1572, als Galileo Galilei acht Jahre alt war, zog seine Familie nach Florenz und ließ Galileo zwei Jahre lang mit seinem Onkel Muzio Tedaldi (der durch Heirat mit seiner Mutter verwandt war) zurück. Als er zehn Jahre alt war, verließ Galileo Pisa, um sich seiner Familie anzuschließen Florence und wurde von Jacopo Borghini unterrichtet - einem Mathematiker und Professor an der Universität von Pisa.
Als er alt genug war, um in einem Kloster ausgebildet zu werden, schickten ihn seine Eltern in das Kamaldolenserkloster in Vallombrosa, 35 km südöstlich von Florenz. Der Orden war unabhängig von den Benediktinern und verband das einsame Leben des Einsiedlers mit dem strengen Leben eines Mönchs. Galileo fand dieses Leben anscheinend attraktiv und beabsichtigte, dem Orden beizutreten, aber sein Vater bestand darauf, dass er an der Universität von Pisa studierte, um Arzt zu werden.
Bildung:
Während seiner Zeit in Pisa begann Galileo Medizin zu studieren, aber sein Interesse an den Wissenschaften wurde schnell offensichtlich. 1581 bemerkte er einen schwingenden Kronleuchter und war fasziniert vom Zeitpunkt seiner Bewegungen. Für ihn wurde klar, dass die Zeit, unabhängig davon, wie weit sie schwang, mit dem Schlagen seines Herzens vergleichbar war.
Als er nach Hause zurückkehrte, stellte er zwei gleich lange Pendel auf, schwang eines mit einem großen und das andere mit einem kleinen Schwung und stellte fest, dass sie Zeit miteinander hatten. Diese Beobachtungen wurden zur Grundlage seiner späteren Arbeit mit Pendeln, um die Zeit zu halten - Arbeiten, die auch fast ein Jahrhundert später aufgegriffen wurden, als Christiaan Huygens die erste offiziell anerkannte Pendeluhr entwarf.
Kurz danach besuchte Galileo versehentlich einen Vortrag über Geometrie und überredete seinen widerstrebenden Vater, sein Studium der Mathematik und Naturphilosophie anstelle der Medizin zuzulassen. Von diesem Zeitpunkt an begann er mit stetigen Erfindungsprozessen, hauptsächlich um den Wunsch seines Vaters zu stillen, Geld zu verdienen, um die Ausgaben seiner Geschwister (insbesondere die seines jüngeren Bruders Michelagnolo) zu bezahlen.
1589 wurde Galileo an den Lehrstuhl für Mathematik an der Universität von Pisa berufen. 1591 starb sein Vater und er wurde mit der Betreuung seiner jüngeren Geschwister betraut. Professor für Mathematik in Pisa zu sein, wurde nicht gut bezahlt, deshalb setzte sich Galileo für einen lukrativeren Posten ein. Dies führte 1592 zu seiner Ernennung zum Professor für Mathematik an der Universität von Padua, wo er bis 1610 Euklids Geometrie, Mechanik und Astronomie unterrichtete.
In dieser Zeit machte Galileo bedeutende Entdeckungen sowohl in der reinen Grundlagenforschung als auch in der praktischen angewandten Wissenschaft. Zu seinen vielfältigen Interessen gehörte das Studium der Astrologie, das zu dieser Zeit eine Disziplin war, die mit dem Studium der Mathematik und Astronomie verbunden war. Während er das Standardmodell (geozentrisch) des Universums lehrte, begann sein Interesse an Astronomie und der kopernikanischen Theorie zu steigen.
Teleskope:
1609 erhielt Galileo einen Brief über ein Fernglas, das ein Holländer in Venedig gezeigt hatte. Mit seinen eigenen technischen Fähigkeiten als Mathematiker und als Handwerker begann Galileo, eine Reihe von Teleskopen herzustellen, deren optische Leistung viel besser war als die des niederländischen Instruments.
Wie er später in seinem Traktat 1610 schreiben würdeSidereus Nuncius ("Der Sternenbote"):
„Vor ungefähr zehn Monaten erreichte mich ein Bericht, dass ein bestimmter Flame ein Fernglas konstruiert hatte, mit dessen Hilfe sichtbare Objekte, obwohl sehr weit vom Auge des Betrachters entfernt, deutlich wie in der Nähe gesehen wurden. Von diesem wirklich bemerkenswerten Effekt waren mehrere Erfahrungen verbunden, an die einige Personen glaubten, während andere sie leugneten. Einige Tage später wurde der Bericht durch einen Brief bestätigt, den ich von einem Franzosen in Paris, Jacques Badovere, erhielt, der mich veranlasste, mich voll und ganz der Untersuchung der Mittel zu widmen, mit denen ich zur Erfindung eines ähnlichen Instruments gelangen könnte. Dies habe ich bald danach getan, meine Grundlage war die Brechungslehre. “
Sein erstes Teleskop, das er zwischen Juni und Juli 1609 konstruierte, wurde aus verfügbaren Objektiven hergestellt und hatte ein dreistufiges Fernglas. Um dies zu verbessern, lernte Galileo, wie man seine eigenen Linsen schleift und poliert. Bis August hatte er ein Teleskop mit acht Antrieben entwickelt, das er dem venezianischen Senat vorstellte.
Im folgenden Oktober oder November gelang es ihm, dies mit der Entwicklung eines Teleskops mit zwanzig Antrieben zu verbessern. Galileo sah viele kommerzielle und militärische Anwendungen seines Instruments (das er a nannte Perspicillum) für Schiffe auf See. 1610 begann er jedoch, sein Teleskop zum Himmel zu drehen und machte seine tiefsten Entdeckungen.
Erfolge in der Astronomie:
Mit seinem Teleskop begann Galileo seine Karriere in der Astronomie, indem er auf den Mond blickte, wo er Muster von ungleichmäßigem und abnehmendem Licht erkannte. Galileo künstlerische Ausbildung und Kenntnisse von Helldunkel - Die Verwendung starker Kontraste zwischen Hell und Dunkel ermöglichte es ihm, richtig zu schließen, dass diese Lichtmuster das Ergebnis von Höhenänderungen waren. Daher war Galileo der erste Astronom, der Mondberge und Krater entdeckte.
Im Der SternenboteEr machte auch topografische Karten und schätzte die Höhen dieser Berge. Dabei forderte er Jahrhunderte des aristotelischen Dogmas heraus, das behauptete, der Mond sei wie die anderen Planeten eine perfekte, durchscheinende Sphäre. Indem er feststellte, dass es Unvollkommenheiten in Form von Oberflächenmerkmalen aufwies, begann er, die Vorstellung voranzutreiben, dass die Planeten der Erde ähnlich seien.
Galileo zeichnete auch seine Beobachtungen über die Milchstraße in der Sternenbote, was früher als nebulös angesehen wurde. Stattdessen stellte Galileo fest, dass es sich um eine Vielzahl von Sternen handelte, die so dicht zusammengepackt waren, dass sie aus der Ferne wie Wolken aussahen. Er berichtete auch, dass, während das Teleskop die Planeten in Scheiben auflöste, die Sterne als bloße Lichtblitze erschienen, deren Aussehen vom Teleskop im Wesentlichen unverändert blieb - was darauf hindeutet, dass sie viel weiter entfernt waren als bisher angenommen.
Mit seinen Teleskopen war Galileo auch einer der ersten europäischen Astronomen, der Sonnenflecken beobachtete und untersuchte. Obwohl es Aufzeichnungen über frühere Fälle von Beobachtungen mit bloßem Auge gibt - wie in China (ca. 28 v. Chr.), Anaxagoras 467 v. Chr. Und von Kepler 1607 - wurden sie nicht als Unvollkommenheiten auf der Sonnenoberfläche identifiziert. In vielen Fällen, wie bei Kepler, wurde angenommen, dass die Flecken Transite von Merkur waren.
Darüber hinaus wird kontrovers diskutiert, wer im 17. Jahrhundert als erster Sonnenflecken mit einem Teleskop beobachtet hat. Während Galileo sie vermutlich 1610 beobachtet hat, veröffentlichte er sie nicht und begann erst im folgenden Jahr mit Astronomen in Rom darüber zu sprechen. In dieser Zeit hatte der deutsche Astronom Christoph Scheiner sie Berichten zufolge mit einem Helioskop seines eigenen Designs beobachtet.
Etwa zur gleichen Zeit veröffentlichten die friesischen Astronomen Johannes und David Fabricius im Juni 1611 eine Beschreibung der Sonnenflecken. Johannes-Buch, De Maculis in Sole Observatis ("Ön die in der Sonne beobachteten Flecken “) wurde im Herbst 1611 veröffentlicht und sicherte ihm und seinem Vater damit Anerkennung.
Auf jeden Fall war es Galileo, der Sonnenflecken als Unvollkommenheiten auf der Oberfläche der Sonne identifizierte, anstatt Satelliten der Sonne zu sein - eine Erklärung, die Scheiner, ein Jesuitenmissionar, vorbrachte, um seinen Glauben an die Vollkommenheit der Sonne zu bewahren .
Mit einer Technik, mit der das Bild der Sonne durch das Teleskop auf ein Stück Papier projiziert wurde, gelangte Galileo zu dem Schluss, dass sich Sonnenflecken tatsächlich auf der Oberfläche der Sonne oder in ihrer Atmosphäre befanden. Dies stellte eine weitere Herausforderung für die aristotelische und ptolemäische Sicht des Himmels dar, da es zeigte, dass die Sonne selbst Unvollkommenheiten aufwies.
Am 7. Januar 1610 richtete Galileo sein Teleskop auf Jupiter und beobachtete, was er in beschrieb Nuntius als „drei Fixsterne, die durch ihre Kleinheit völlig unsichtbar sind“, die alle nahe am Jupiter und im Einklang mit seinem Äquator lagen. Beobachtungen in den folgenden Nächten zeigten, dass sich die Positionen dieser „Sterne“ relativ zu Jupiter geändert hatten und auf eine Weise, die nicht damit übereinstimmte, dass sie Teil der Hintergrundsterne waren.
Am 10. Januar bemerkte er, dass einer verschwunden war, was er darauf zurückführte, dass er hinter Jupiter versteckt war. Daraus schloss er, dass die Sterne tatsächlich den Jupiter umkreisten und Satelliten davon waren. Am 13. Januar entdeckte er einen vierten und nannte sie den Medizinische Sternezu Ehren seines zukünftigen Schutzpatrons Cosimo II de 'Medici, Großherzog der Toskana, und seiner drei Brüder.
Spätere Astronomen benannten sie jedoch in um Galiläische Monde zu Ehren ihres Entdeckers. Bis zum 20. Jahrhundert würden diese Satelliten unter ihren heutigen Namen Io, Europa, Ganymede und Callisto bekannt werden, die der deutsche Astronom Simon Marius aus dem 17. Jahrhundert offenbar auf Geheiß von Johannes Kepler vorgeschlagen hatte.
Galileos Beobachtungen dieser Satelliten erwiesen sich als eine weitere große Kontroverse. Zum ersten Mal wurde gezeigt, dass auf einem anderen Planeten als der Erde Satelliten umkreisen, was einen weiteren Nagel im Sarg des geozentrischen Modells des Universums darstellt. Seine Beobachtungen wurden danach unabhängig bestätigt, und Galileo beobachtete die Satelliten weiterhin und erhielt sogar 1611 bemerkenswert genaue Schätzungen für ihre Zeiträume.
Heliozentrismus:
Galileos größter Beitrag zur Astronomie war die Weiterentwicklung des kopernikanischen Universumsmodells (d. H. Heliozentrismus). Dies begann 1610 mit seiner Veröffentlichung von Sidereus Nuncius, die das Thema der himmlischen Unvollkommenheiten einem breiteren Publikum vorstellte. Seine Arbeit an Sonnenflecken und seine Beobachtung der Galiläischen Monde förderten dies und enthüllten noch mehr Unstimmigkeiten in der gegenwärtig akzeptierten Sicht des Himmels.
Andere astronomische Beobachtungen führten Galileo auch dazu, das kopernikanische Modell gegenüber der traditionellen aristotelisch-ptolemäischen (alias geozentrischen) Sichtweise zu verfechten. Ab September 1610 begann Galileo, die Venus zu beobachten, wobei er feststellte, dass sie eine ganze Reihe von Phasen aufwies, die denen des Mondes ähnlich waren. Die einzige Erklärung dafür war, dass sich die Venus regelmäßig zwischen Sonne und Erde befand. zu anderen Zeiten war es auf der gegenüberliegenden Seite der Sonne.
Nach dem geozentrischen Modell des Universums hätte dies unmöglich sein müssen, da die Umlaufbahn der Venus sie näher an der Erde als an der Sonne platzierte - wo sie nur Halbmond und neue Phasen aufweisen konnte. Galileos Beobachtungen, wie es sichelförmige, gibböse, volle und neue Phasen durchlief, stimmten jedoch mit dem kopernikanischen Modell überein, das feststellte, dass die Venus die Sonne innerhalb der Erdumlaufbahn umkreiste.
Diese und andere Beobachtungen machten das ptolemäische Modell des Universums unhaltbar. So begann die große Mehrheit der Astronomen im frühen 17. Jahrhundert, auf eines der verschiedenen geo-heliozentrischen Planetenmodelle umzusteigen - wie die Modelle Tychonic, Capellan und Extended Capellan. Dies alles hatte die Tugend, Probleme im geozentrischen Modell zu erklären, ohne sich auf die „ketzerische“ Vorstellung einzulassen, dass sich die Erde um die Sonne dreht.
1632 sprach Galileo in seiner Abhandlung die „Große Debatte“ anDialogo sopra i due massimi sistemi del mondo (Dialog über die beiden Hauptsysteme der Welt), in dem er das heliozentrische Modell gegenüber dem geozentrischen Modell befürwortete. Mit seinen eigenen teleskopischen Beobachtungen, der modernen Physik und der strengen Logik untergruben Galileos Argumente effektiv die Grundlage des Systems von Aristoteles und Ptolemäus für ein wachsendes und empfängliches Publikum.
In der Zwischenzeit identifizierte Johannes Kepler die Gezeitenquellen auf der Erde korrekt - etwas, das Galileo für sich selbst interessant geworden war. Während Galileo die Ebbe und Flut der Gezeiten der Erdrotation zuschrieb, schrieb Kepler dieses Verhalten dem Einfluss des Mondes zu.
In Kombination mit seinen genauen Tabellen auf den elliptischen Bahnen der Planeten (was Galileo ablehnte) wurde das kopernikanische Modell effektiv bewiesen. Ab der Mitte des 17. Jahrhunderts gab es nur noch wenige Astronomen, die keine Kopernikaner waren.
Die Inquisition und Hausarrest:
Als frommer Katholik verteidigte Galileo oft das heliozentrische Modell des Universums anhand der Schrift. 1616 schrieb er einen Brief an die Großherzogin Christina, in dem er sich für eine nicht wörtliche Auslegung der Bibel aussprach und sich für seinen Glauben an das heliozentrische Universum als physische Realität einsetzte:
„Ich bin der Meinung, dass sich die Sonne im Zentrum der Umdrehungen der himmlischen Kugeln befindet und ihren Platz nicht ändert und dass sich die Erde auf sich selbst dreht und sich um sie herum bewegt. Darüber hinaus… bestätige ich diese Ansicht nicht nur, indem ich die Argumente von Ptolemäus und Aristoteles widerlege, sondern auch indem ich viele für die andere Seite vorbringe, insbesondere einige, die sich auf physikalische Effekte beziehen, deren Ursachen möglicherweise nicht auf andere Weise bestimmt werden können, und andere astronomische Entdeckungen; Diese Entdeckungen widerlegen eindeutig das ptolemäische System, und sie stimmen bewundernswert mit dieser anderen Position überein und bestätigen sie.“
Noch wichtiger war, dass die Bibel in der Sprache der gewöhnlichen Person geschrieben ist, die kein Experte für Astronomie ist. Die Schrift, argumentierte er, lehrt uns, wie man in den Himmel kommt, nicht wie der Himmel geht.
Ursprünglich wurde das kopernikanische Modell des Universums von der römisch-katholischen Kirche nicht als Problem angesehen oder war zu dieser Zeit der wichtigste Interpret der Schrift - Kardinal Robert Bellarmine. Im Zuge der Gegenreformation, die 1545 als Reaktion auf die Reformation begann, zeigte sich jedoch eine strengere Haltung gegenüber allem, was als Herausforderung für die päpstliche Autorität angesehen wurde.
Schließlich kam es 1615 zu einer Zuspitzung, als Papst Paul V. (1552 - 1621) anordnete, dass die Heilige Kongregation des Index (eine Inquisitionsbehörde, die mit dem Verbot von als „ketzerisch“ geltenden Schriften beauftragt ist) über den Kopernikanismus entscheidet. Sie verurteilten die Lehren von Copernicus, und Galileo (der nicht persönlich an dem Prozess beteiligt war) durfte keine kopernikanischen Ansichten vertreten.
Mit der Wahl von Kardinal Maffeo Barberini (Papst Urban VIII.) Im Jahr 1623 änderte sich dies jedoch. Als Freund und Bewunderer von Galileo lehnte Barberini die Verurteilung von Galileo ab und erteilte eine formelle Genehmigung und päpstliche Erlaubnis zur Veröffentlichung von Dialog über die beiden Hauptsysteme der Welt.
Barberini legte jedoch fest, dass Galileo in dem Buch Argumente für und gegen Heliozentrismus vorbringt, dass er darauf achtet, keinen Heliozentrismus zu befürworten, und dass seine eigenen Ansichten zu diesem Thema in Galileos Buch aufgenommen werden. Leider erwies sich Galileos Buch als solide Bestätigung des Heliozentrismus und beleidigte den Papst persönlich.
Darin wird der Charakter von Simplicio, dem Verteidiger der aristotelischen geozentrischen Sichtweise, als fehleranfälliger Simpleton dargestellt. Um die Sache noch schlimmer zu machen, ließ Galileo den Charakter Simplicio am Ende des Buches die Ansichten von Barberini aussprechen, was den Anschein erweckte, als sei Papst Urban VIII. Selbst ein Simpleton und daher Gegenstand von Spott.
Infolgedessen wurde Galileo im Februar 1633 vor die Inquisition gebracht und aufgefordert, auf seine Ansichten zu verzichten. Während Galileo seine Position standhaft verteidigte und auf seiner Unschuld bestand, wurde er schließlich mit Folter bedroht und für schuldig erklärt. Das Urteil der Inquisition vom 22. Juni enthielt drei Teile: Galileo verzichtete auf den Kopernikanismus, er wurde unter Hausarrest gestellt und derDialogverboten werden.
Der Legende nach murmelte Galileo, nachdem er seine Theorie öffentlich widerrufen hatte, dass sich die Erde um die Sonne bewegte, angeblich den rebellischen Satz: „E pur si muove“ (lateinisch „Und doch bewegt es sich“). Nach einer Zeit mit seinem Freund, dem Erzbischof von Siena, kehrte Galileo in seine Villa in Arcetri (1634 in der Nähe von Florenz) zurück, wo er den Rest seines Lebens unter Hausarrest verbrachte.
Sonstige Leistungen:
Neben seiner revolutionären Arbeit in Astronomie und Optik wird Galileo auch die Erfindung vieler wissenschaftlicher Instrumente und Theorien zugeschrieben. Viele der von ihm entwickelten Geräte dienten dem speziellen Zweck, Geld zu verdienen, um die Ausgaben seiner Geschwister zu bezahlen. Sie würden sich jedoch auch als tiefgreifend in den Bereichen Mechanik, Ingenieurwesen, Navigation, Vermessung und Kriegsführung erweisen.
1586, im Alter von 22 Jahren, machte Galileo seine erste bahnbrechende Erfindung. Inspiriert von der Geschichte von Archimedes und seinem „Eureka“ -Moment begann Galileo zu untersuchen, wie Juweliere Edelmetalle in der Luft wiegen und dann durch Verschiebung, um ihr spezifisches Gewicht zu bestimmen. Daraus arbeitend theoretisierte er schließlich eine bessere Methode, die er in einer Abhandlung mit dem Titel beschrieb La Bilancetta (“Das kleine Gleichgewicht”).
In diesem Traktat beschrieb er eine genaue Waage zum Wiegen von Dingen in Luft und Wasser, bei der der Teil des Arms, an dem das Gegengewicht aufgehängt war, mit Metalldraht umwickelt war. Der Betrag, um den das Gegengewicht beim Wiegen in Wasser bewegt werden musste, konnte dann durch Zählen der Anzahl der Drahtwindungen sehr genau bestimmt werden. Dabei konnte das Verhältnis von Metallen wie Gold zu Silber im Objekt direkt abgelesen werden.
Als Galileo 1592 Professor für Mathematik an der Universität von Padua war, unternahm er häufige Reisen zum Arsenal - dem inneren Hafen, in dem venezianische Schiffe ausgerüstet waren. Das Arsenal war seit Jahrhunderten ein Ort der praktischen Erfindung und Innovation, und Galileo nutzte die Gelegenheit, um mechanische Geräte im Detail zu untersuchen.
1593 wurde er zur Platzierung von Rudern in Galeeren konsultiert und legte einen Bericht vor, in dem er das Ruder als Hebel behandelte und das Wasser korrekt zum Drehpunkt machte. Ein Jahr später erteilte ihm der venezianische Senat ein Patent für ein Gerät zur Wasseraufbereitung, das für die Operation auf einem einzigen Pferd beruhte. Dies wurde zur Basis moderner Pumpen.
Für einige war Galileos Pumpe lediglich eine Verbesserung der Archimedes-Schraube, die erstmals im 3. Jahrhundert v. Chr. Entwickelt und 1567 in der venezianischen Republik patentiert wurde. Es gibt jedoch keine offensichtlichen Beweise, die Galileos Erfindung mit Archimedes 'früherer und weniger ausgefeilter Verbindung verbinden Design.
In ca. 1593 konstruierte Galileo seine eigene Version eines Thermoskops, eines Vorläufers des Thermometers, das sich auf die Expansion und Kontraktion von Luft in einer Glühbirne stützte, um Wasser in einem angeschlossenen Rohr zu bewegen. Im Laufe der Zeit arbeiteten er und seine Kollegen an der Entwicklung einer numerischen Skala, mit der die Wärme anhand der Ausdehnung des Wassers im Rohr gemessen werden kann.
Die Kanone, die 1325 erstmals in Europa eingeführt wurde, war zu Galileos Zeiten zu einer Hauptstütze des Krieges geworden. Nachdem die Kanoniere anspruchsvoller und mobiler geworden waren, brauchten sie Instrumente, mit denen sie ihr Feuer koordinieren und berechnen konnten. Als solches entwickelte Galileo zwischen 1595 und 1598 einen verbesserten geometrischen und militärischen Kompass für Kanoniere und Vermesser.
Während des 16. Jahrhunderts war die aristotelische Physik immer noch die vorherrschende Methode, um das Verhalten von Körpern in der Nähe der Erde zu erklären. Zum Beispiel wurde angenommen, dass schwere Körper ihren natürlichen Ruheplatz suchten - d. H. Im Zentrum der Dinge. Infolgedessen gab es keine Mittel, um das Verhalten von Pendeln zu erklären, bei denen ein schwerer Körper, der an einem Seil aufgehängt war, hin und her schwang und nicht in der Mitte Ruhe suchte.
Galileo hatte bereits Experimente durchgeführt, die zeigten, dass schwerere Körper nicht schneller fielen als leichtere - ein weiterer Glaube, der mit der aristotelischen Theorie übereinstimmt. Darüber hinaus demonstrierte er, dass Objekte, die in die Luft geworfen werden, in parabolischen Bögen wandern. Aufgrund dieser und seiner Faszination für die Hin- und Herbewegung eines schwebenden Gewichts begann er 1588 mit der Erforschung von Pendeln.
1602 erklärte er seine Beobachtungen in einem Brief an einen Freund, in dem er das Prinzip des Isochronismus beschrieb. Nach Galileo behauptete dieses Prinzip, dass die Zeit, die das Pendel zum Schwingen benötigt, nicht mit dem Bogen des Pendels zusammenhängt, sondern mit der Länge des Pendels. Beim Vergleich von zwei Pendeln ähnlicher Länge zeigte Galileo, dass sie trotz unterschiedlicher Länge mit derselben Geschwindigkeit schwingen würden.
Laut Vincenzo Vivian, einem der Zeitgenossen von Galileo, schuf Galileo 1641 unter Hausarrest einen Entwurf für eine Pendeluhr. Leider war er zu diesem Zeitpunkt blind und konnte es vor seinem Tod im Jahr 1642 nicht fertigstellen. Infolgedessen veröffentlichte Christiaan Huygens 'Veröffentlichung von HorologriumOszillatorium1657 wird als erster aufgezeichneter Vorschlag für eine Pendeluhr anerkannt.
Tod und Vermächtnis:
Galileo starb am 8. Januar 1642 im Alter von 77 Jahren an Fieber und Herzklopfen, die seine Gesundheit in Mitleidenschaft gezogen hatten. Der Großherzog der Toskana, Ferdinando II., Wollte ihn im Hauptkörper der Basilika Santa Croce neben den Gräbern seines Vaters und anderer Vorfahren begraben und ihm zu Ehren ein Marmor-Mausoleum errichten.
Papst Urban VIII. Widersprach jedoch mit der Begründung, Galileo sei von der Kirche verurteilt worden, und sein Leichnam wurde stattdessen in einem kleinen Raum neben der Novizenkapelle in der Basilika beigesetzt. Nach seinem Tod ließ die Kontroverse um seine Werke und seine Heliozentrik jedoch nach, und das Inquisitionsverbot für seine Schriften wurde 1718 aufgehoben.
1737 wurde sein Leichnam exhumiert und im Hauptteil der Basilika wieder begraben, nachdem ihm zu Ehren ein Denkmal errichtet worden war. Während der Exhumierung wurden drei Finger und ein Zahn von seinen Überresten entfernt. Einer dieser Finger, der Mittelfinger von Galileos rechter Hand, ist derzeit im Museo Galileo in Florenz ausgestellt.
1741 genehmigte Papst Benedikt XIV. Die Veröffentlichung einer Ausgabe von Galileos vollständigen wissenschaftlichen Werken, die eine leicht zensierte Version des Dialog. 1758 wurde das allgemeine Verbot von Werken, die sich für Heliozentrismus einsetzen, aus dem Index der verbotenen Bücher gestrichen, obwohl das spezifische Verbot unzensierter Versionen des Dialog und Copernicus De Revolutionibus Orbium coelestium (“Über die Revolutionen der himmlischen Sphären") blieb.
Alle Spuren der offiziellen Opposition der Kirche gegen den Heliozentrismus verschwanden 1835, als Werke, die diese Ansicht vertraten, endgültig aus dem Index gestrichen wurden. Und im Jahr 1939 beschrieb Papst Pius XII. Galileo als unter den "Die kühnsten Helden der Forschung ... keine Angst vor den Stolpersteinen und den Risiken auf dem Weg, noch vor den Grabdenkmälern".
Am 31. Oktober 1992 bedauerte Papst Johannes Paul II. Die Behandlung der Galileo-Affäre und gab eine Erklärung ab, in der die vom Tribunal der katholischen Kirche begangenen Fehler anerkannt wurden. Die Angelegenheit war endgültig beigelegt und Galileo entlastet worden, obwohl bestimmte unklare Aussagen von Papst Benedikt XVI. In den letzten Jahren zu erneuten Kontroversen und Interesse geführt haben.
Leider sind Galileos Beiträge in Bezug auf die Geburt der modernen Wissenschaft und diejenigen, die sie mitgestaltet haben, wohl unübertroffen. Laut Stephen Hawking und Albert Einstein war Galileo der Vater der modernen Wissenschaft. Seine Entdeckungen und Untersuchungen trugen mehr dazu bei, die vorherrschende Stimmung von Aberglauben und Dogma zu zerstreuen als jeder andere in seiner Zeit.
Dazu gehören die Entdeckung von Kratern und Bergen auf dem Mond, die Entdeckung der vier größten Jupitermonde (Io, Europa, Ganymed und Callisto), die Existenz und Natur von Sonnenflecken sowie die Phasen der Venus. Diese Entdeckungen, kombiniert mit seiner logischen und energischen Verteidigung des kopernikanischen Modells, haben die Astronomie nachhaltig beeinflusst und die Sichtweise der Menschen auf das Universum für immer verändert.
Galileos theoretische und experimentelle Arbeit über die Bewegungen von Körpern sowie die weitgehend unabhängige Arbeit von Kepler und René Descartes waren Vorläufer der von Sir Isaac Newton entwickelten klassischen Mechanik. Seine Arbeit mit Pendeln und Zeitmessung zeigte auch die Arbeit von Christiaan Huygens und die Entwicklung der Pendeluhr, der genauesten Uhr ihrer Zeit.
Galileo stellte auch das Grundprinzip der Relativitätstheorie vor, das besagt, dass die Gesetze der Physik in jedem System, das sich mit einer konstanten Geschwindigkeit in einer geraden Linie bewegt, gleich sind. Dies gilt unabhängig von der Geschwindigkeit oder Richtung des Systems und beweist somit, dass es keine absolute Bewegung oder absolute Ruhe gibt. Dieses Prinzip bildete den Grundrahmen für Newtons Bewegungsgesetze und ist von zentraler Bedeutung für Einsteins spezielle Relativitätstheorie.
Die Vereinten Nationen wählten 2009 zum Internationalen Jahr der Astronomie, einer weltweiten Feier der Astronomie und ihrer Beiträge zur Gesellschaft und Kultur. Das Jahr 2009 wurde zum Teil ausgewählt, weil es der vierhundertste Jahrestag war, an dem Galileo zum ersten Mal mit seinem selbst gebauten Teleskop den Himmel betrachtete.
Zu diesem Anlass wurde eine 25-Euro-Gedenkmünze geprägt. Der Einschub auf der Vorderseite zeigt Galileos Porträt und Teleskop sowie eine seiner ersten Zeichnungen der Mondoberfläche. In dem silbernen Kreis, der es umgibt, werden auch Bilder anderer Teleskope gezeigt - Isaac Newtons Teleskop, das Observatorium in der Abtei Kremsmünster, ein modernes Teleskop, ein Radioteleskop und ein Weltraumteleskop.
Andere wissenschaftliche Bestrebungen und Prinzipien sind nach Galileo benannt, darunter das NASA-Raumschiff Galileo, das als erstes Raumschiff in die Umlaufbahn um Jupiter eintrat. Die Mission bestand von 1989 bis 2003 aus einem Orbiter, der das Jupiter-System beobachtete, und einer atmosphärischen Sonde, die die ersten Messungen der Jupiter-Atmosphäre durchführte.
Diese Mission fand Hinweise auf unterirdische Ozeane auf Europa, Ganymed und Callisto und enthüllte die Intensität der vulkanischen Aktivität auf Io. Im Jahr 2003 wurde das Raumschiff in Jupiters Atmosphäre abgestürzt, um eine Kontamination von Jupiters Monden zu vermeiden.
Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) entwickelt außerdem ein globales Satellitennavigationssystem namens Galileo. Und in der klassischen Mechanik ist die Transformation zwischen Trägheitssystemen als „Galiläische Transformation“ bekannt, die durch die Nicht-SI-Beschleunigungseinheit Gal (manchmal auch als bezeichnet) bezeichnet wird Galileo). Asteroid 697 Galilea ist auch zu seinen Ehren benannt.
Ja, die Wissenschaften und die Menschheit als Ganzes verdanken Galileo eine große Abteilung. Und im Laufe der Zeit und wenn die Erforschung des Weltraums weitergeht, werden wir diese Schulden wahrscheinlich weiterhin zurückzahlen, indem wir zukünftige Missionen - und vielleicht sogar Merkmale der galiläischen Monde, falls wir uns jemals dort niederlassen sollten - nach ihm benennen. Scheint eine kleine Belohnung für den Beginn des Zeitalters der modernen Wissenschaft zu sein, nicht wahr?
Das Space Magazine hat viele interessante Artikel über Galileo, darunter die Galiläischen Monde, Galileos Erfindungen und Galileos Teleskop.
Weitere Informationen finden Sie im Galileo-Projekt und in der Biografie von Galileo.
Astronomy Cast hat eine Episode über die Auswahl und Verwendung eines Teleskops und eine, die sich mit dem Galileo-Raumschiff befasst.
