عندما يتعلق الأمر بالعلماء الذين أحدثوا ثورة في طريقة تفكيرنا في الكون ، تبرز أسماء قليلة مثل غاليليو غاليلي. قام ببناء التلسكوبات ، وصمم بوصلة للمسح والاستخدام العسكري ، وأنشأ نظام ضخ ثوريًا ، وطور قوانين فيزيائية كانت مقدمة لقانون نيوتن للجاذبية العالمية ونظرية أينشتاين للنسبية.
ولكن في مجال علم الفلك ، أحدث غاليليو تأثيره الدائم. باستخدام التلسكوبات من تصميمه الخاص ، اكتشف Sunspots ، أكبر أقمار المشتري ، ومسح القمر ، وأثبت صحة نموذج كوبرنيكوس الشمسي المتمركز حول الكون. وبذلك ، ساعد في إحداث ثورة في فهمنا للكون ومكاننا فيه ، وساعد على الدخول في عصر تفوق فيه المنطق العلمي على العقيدة الدينية.
حياة سابقة:
ولد غاليليو في بيزا بإيطاليا عام 1564 في عائلة نبيلة لكنها فقيرة. كان أول ستة من أبناء فينتشينزو جاليلي وجوليا عماناتي ، الذي كان له أيضًا ثلاثة أطفال خارج إطار الزواج. تم تسمية غاليليو على اسم سلف غاليليو بونايوتي (1370 - 1450) ، وهو طبيب مشهور ومعلم جامعي وسياسي عاش في فلورنسا.
كان لوالده ، المشهور والملحن والمنظر الموسيقي ، تأثير كبير على جاليليو. لا ينقل موهبته للموسيقى فحسب ، بل ينقل التشكك في السلطة وقيمة التجريب وقيمة مقاييس الوقت والإيقاع لتحقيق النجاح.
في عام 1572 ، عندما كان جاليليو جاليلي في الثامنة من عمره ، انتقلت عائلته إلى فلورنسا ، تاركًا جاليليو مع عمه موزيو تيدالدي (متعلق بوالدته من خلال الزواج) لمدة عامين ، وعندما بلغ سن العاشرة ، غاليليو غادر بيزا للانضمام إلى عائلته في تم تدريس فلورنسا من قبل جاكوبو بورغيني - عالم رياضيات وأستاذ من جامعة بيزا.
بمجرد أن بلغ سن الرشد بما يكفي لتعليمه في دير ، أرسله والديه إلى دير كامالدوليز في فالومبروسا ، الواقعة على بعد 35 كم جنوب شرق فلورنسا. كان الأمر مستقلاً عن البينديكتين ، ودمج الحياة الانفرادية للناسك مع الحياة الصارمة للراهب. يبدو أن جاليليو وجد هذه الحياة جذابة ويعتزم الانضمام إلى الرتبة ، لكن والده أصر على أنه يدرس في جامعة بيزا ليصبح طبيبًا.
التعليم:
أثناء وجوده في بيزا ، بدأ غاليليو في دراسة الطب ، ولكن سرعان ما أصبح اهتمامه بالعلوم واضحًا. في عام 1581 ، لاحظ ثريا متأرجحة ، وأصبح مفتونًا بتوقيت تحركاتها. بالنسبة له ، أصبح من الواضح أن مقدار الوقت ، بغض النظر عن مدى تأرجحه ، يمكن مقارنته بضرب قلبه.
عندما عاد إلى المنزل ، قام بتأسيس بندولتين متساويتين الطول ، يتأرجح أحدهما بمسحة كبيرة والآخر بمسحة صغيرة ، ووجد أنهما حافظا على الوقت معًا. أصبحت هذه الملاحظات أساس عمله في وقت لاحق مع البندول للحفاظ على الوقت - وهو العمل الذي سيتم التقاطه أيضًا بعد قرن تقريبًا عندما صمم كريستيان هيغنز أول ساعة بندول معترف بها رسميًا.
بعد ذلك بوقت قصير ، حضر جاليليو عن طريق الخطأ محاضرة عن الهندسة ، وتحدث مع والده المتردد في السماح بدراسته الرياضيات والفلسفة الطبيعية بدلاً من الطب. منذ ذلك الحين فصاعدًا ، بدأ عمليات اختراع ثابتة ، إلى حد كبير من أجل إرضاء رغبة والده في كسب المال لسداد نفقات أشقائه (خاصة تلك الخاصة بأخيه الأصغر ، ميشيلانيولو).
في عام 1589 ، تم تعيين جاليليو لرئاسة الرياضيات في جامعة بيزا. توفي والده عام 1591 ، وعُهد إليه برعاية أشقائه الأصغر سناً. إن كونك أستاذًا للرياضيات في بيزا لم يكن يتلقى أجرًا جيدًا ، لذلك ضغط جاليليو على وظيفة أكثر ربحًا. في عام 1592 ، أدى هذا إلى تعيينه في منصب أستاذ الرياضيات في جامعة بادوا ، حيث قام بتدريس هندسة إقليدس والميكانيكا وعلم الفلك حتى عام 1610.
خلال هذه الفترة ، حقق غاليليو اكتشافات مهمة في كل من العلوم الأساسية البحتة وكذلك العلوم التطبيقية العملية. شملت اهتماماته المتعددة دراسة علم التنجيم ، الذي كان في ذلك الوقت نظامًا مرتبطًا بدراسات الرياضيات وعلم الفلك. وأثناء تعليم النموذج القياسي (مركزية الأرض) للكون بدأ اهتمامه بعلم الفلك ونظرية كوبرنيكوس.
التلسكوبات:
في عام 1609 ، تلقى جاليليو رسالة تخبره عن سبايغلاس أظهره هولندي في البندقية. باستخدام مهاراته التقنية كرياضي وحرفي ، بدأ غاليليو في صنع سلسلة من المقاريب التي كان أداؤها البصري أفضل بكثير من أداء الآلة الهولندية.
كما كان يكتب لاحقًا في مساره 1610Sidereus Nuncius ("رسول النجوم"):
"قبل حوالي عشرة أشهر ، وصل تقرير إلى أذني بأن فليمنج معين قام ببناء منظار زجاجي يتم من خلاله رؤية الأشياء المرئية ، على الرغم من أنها بعيدة جدًا عن عين المراقب ، كما لو كانت قريبة. من هذا التأثير الرائع حقًا ، كانت هناك العديد من التجارب ذات الصلة ، والتي يعتقد بعض الأشخاص بينما ينكرها البعض الآخر. بعد بضعة أيام ، تم تأكيد التقرير برسالة تلقيتها من فرنسي في باريس ، جاك بادوفيري ، مما دفعني إلى تقديم نفسي بكل صدق للتحقيق في الوسائل التي يمكنني من خلالها الوصول إلى اختراع أداة مماثلة. هذا ما فعلته بعد ذلك بوقت قصير ، وقوتي هو مبدأ الانكسار ".
أول تلسكوبه - الذي قام ببنائه بين يونيو ويوليو عام 1609 - تم صنعه من العدسات المتاحة وكان لديه ثلاثة منظار التنفس. لتحسين ذلك ، تعلم جاليليو كيفية طحن وتلميع عدساته. بحلول أغسطس ، كان قد أنشأ تلسكوبًا بثمانية محركات ، قدمه إلى مجلس الشيوخ الفينيسي.
بحلول أكتوبر أو نوفمبر التالي ، تمكن من تحسين ذلك من خلال إنشاء تلسكوب عشرين. رأى جاليليو الكثير من التطبيقات التجارية والعسكرية لأجهزته (التي سماها أ البرسبيسيلوم) للسفن في عرض البحر. ومع ذلك ، في عام 1610 ، بدأ في تحويل تلسكوبه إلى السماء وقام باكتشافاته الأكثر عمقًا.
الإنجازات في علم الفلك:
وباستخدام تلسكوبه ، بدأ غاليليو حياته المهنية في علم الفلك من خلال التحديق في القمر ، حيث اكتشف أنماطًا من الضوء غير المتساوي والمتضاءل. في حين أنه ليس أول عالم فلك يفعل ذلك ، إلا أن تدريب غاليليو الفني ومعرفته به chiaroscuro - استخدام التناقضات القوية بين الضوء والظلام - سمح له باستنتاج أن هذه الأنماط الضوئية كانت نتيجة للتغيرات في الارتفاع بشكل صحيح. وبالتالي ، كان جاليليو أول عالم فلك يكتشف الجبال والفوهات القمرية.
في الرسول النجمىكما قام بعمل خرائط طبوغرافية ، يقدر ارتفاعات هذه الجبال. من خلال القيام بذلك ، تحدى قرونًا من العقيدة الأرسطية التي ادعت أن القمر ، مثل الكواكب الأخرى ، كان مجالًا شفافًا مثاليًا. من خلال تحديد وجود عيوب ، في أشكال السمات السطحية ، بدأ في تعزيز فكرة أن الكواكب كانت مشابهة للأرض.
كما سجل جاليليو ملاحظاته حول درب التبانة في رسول النجوم، التي كان يُعتقد سابقًا أنها غامضة. بدلاً من ذلك ، وجد غاليليو أنه كان عبارة عن عدد كبير من النجوم معبأة بكثافة مع بعضها البعض لدرجة أنها ظهرت من مسافة بعيدة لتبدو مثل السحب. وذكر أيضًا أنه بينما حل التلسكوب الكواكب إلى أقراص ، ظهرت النجوم على أنها مجرد بريق ضوئي ، لم يتغير بشكل أساسي في مظهر التلسكوب - مما يشير إلى أنها كانت أبعد بكثير مما كان يعتقد سابقًا.
باستخدام تلسكوباته ، أصبح غاليليو أيضًا أحد أول علماء الفلك الأوروبيين الذين يراقبون البقع الشمسية ويدرسونها. على الرغم من وجود سجلات لحالات سابقة من ملاحظات بالعين المجردة - كما هو الحال في الصين (حوالي 28 قبل الميلاد) ، Anaxagoras في 467 قبل الميلاد ، وبواسطة كيبلر في 1607 - لم يتم تحديدها على أنها عيوب على سطح الشمس. في كثير من الحالات ، مثل حالة كيبلر ، كان يُعتقد أن البقع كانت عبارة عن عبور لعطارد.
بالإضافة إلى ذلك ، هناك جدل أيضًا حول من كان أول من راقب البقع الشمسية خلال القرن السابع عشر باستخدام التلسكوب. في حين يعتقد أن جاليليو قد لاحظها في عام 1610 ، إلا أنه لم ينشر عنها وبدأ فقط في التحدث إلى علماء الفلك في روما عنهم بحلول العام التالي. في ذلك الوقت ، ورد أن الفلكي الألماني كريستوف شينر كان يراقبهم باستخدام منظار الشمس من تصميمه الخاص.
في نفس الوقت تقريبًا ، نشر علماء الفلك الفريزيون يوهانس وديفيد فابريسيوس وصفًا لبقع الشمس في يونيو 1611. كتاب يوهانس ، De Maculis في Sole Observatis ("ياn البقع المرصودة في الشمس ") تم نشره في خريف عام 1611 ، وبالتالي ضمان الائتمان له ولوالده.
على أي حال ، كان غاليليو هو الذي حدد البقع الشمسية بشكل صحيح على أنها عيوب على سطح الشمس ، بدلاً من كونها أقمارًا صناعية للشمس - وهو تفسير قدمه شاينر ، المبشر اليسوعي ، من أجل الحفاظ على معتقداته في كمال الشمس .
باستخدام تقنية عرض صورة الشمس من خلال التلسكوب على قطعة من الورق ، استنتج جاليليو أن البقع الشمسية كانت في الواقع على سطح الشمس أو في غلافها الجوي. قدم هذا تحديًا آخر للرؤية الأرسطية والبطلمية للسماء ، لأنه أظهر أن الشمس نفسها لديها عيوب.
في 7 يناير 1610 ، وجه غاليليو تلسكوبه نحو المشتري ولاحظ ما وصفه في نونسيوس كـ "ثلاث نجوم ثابتة ، غير مرئية تمامًا من صغر حجمها" كانت جميعها قريبة من المشتري وتتوافق مع خط الاستواء. أظهرت الملاحظات في الليالي اللاحقة أن مواقف هذه "النجوم" قد تغيرت بالنسبة للمشتري ، وبطريقة لم تكن متسقة مع كونهم جزءًا من نجوم الخلفية.
بحلول 10 يناير ، لاحظ أن أحدهم اختفى ، ونسبه إلى أنه مخفي خلف المشتري. من هذا ، استنتج أن النجوم كانت في الواقع تدور حول المشتري ، وكانت أقمارًا صناعية منها. بحلول 13 يناير ، اكتشف رابع ، وأطلق عليهم اسم النجوم الطبيةتكريمًا لراعيه المستقبلي ، Cosimo II de 'Medici ، Grand Duke of Tuscany ، وإخوته الثلاثة.
ومع ذلك ، أعاد علماء الفلك تسميتهم باسم أقمار الجليل على شرف مكتشفهم. بحلول القرن العشرين ، ستعرف هذه الأقمار الصناعية بأسمائها الحالية - Io و Europa و Ganymede و Callisto - التي اقترحها الفلكي الألماني في القرن السابع عشر سيمون ماريوس ، على ما يبدو بناء على طلب من يوهانس كيبلر.
أثبتت ملاحظات جاليليو لهذه الأقمار الصناعية أنها جدل كبير آخر. لأول مرة ، تبين أن كوكبًا غير الأرض لديه أقمار صناعية تدور حوله ، مما شكل مسمارًا آخر في نعش نموذج مركزية الأرض للكون. تم تأكيد ملاحظاته بشكل مستقل بعد ذلك ، واستمر غاليليو في مراقبة الأقمار الصناعية لهم ، وحتى حصل على تقديرات دقيقة بشكل ملحوظ لفتراتها بحلول عام 1611.
مركزية الشمس:
جاءت مساهمة جاليليو العظيمة في علم الفلك في شكل تقدمه للنموذج الكوبرنيكي للكون (أي مركزية الشمس). بدأ هذا في عام 1610 مع نشره Sidereus Nuncius، والتي عرضت قضية العيوب السماوية أمام جمهور أوسع. عزز عمله في البقع الشمسية وملاحظته لأقمار الجليل هذا ، وكشف المزيد من التناقضات في وجهة النظر السماوية المقبولة حاليًا.
كما أدت الملاحظات الفلكية الأخرى جاليليو إلى الدفاع عن نموذج كوبرنيكان على وجهة النظر الأرسطية البطلمية التقليدية (المعروفة أيضًا باسم مركزية الأرض). بدءًا من سبتمبر 1610 فصاعدًا ، بدأ غاليليو بمراقبة الزهرة ، مشيرًا إلى أنها عرضت مجموعة كاملة من المراحل المشابهة لمراحل القمر. التفسير الوحيد لذلك هو أن كوكب الزهرة كان دوريًا بين الشمس والأرض. بينما في أوقات أخرى ، كانت على الجانب الآخر من الشمس.
وفقًا لنموذج مركزية الأرض للكون ، كان من المفترض أن يكون هذا مستحيلًا ، لأن مدار فينوس جعله أقرب إلى الأرض من الشمس - حيث لا يمكن أن يعرض إلا الهلال ومراحل جديدة. ومع ذلك ، كانت ملاحظات جاليليو أنها تمر عبر مراحل الهلال ، والجبسية ، والكاملة والجديدة متسقة مع نموذج كوبرنيك ، الذي أثبت أن فينوس يدور حول الشمس داخل مدار الأرض.
جعلت هذه الملاحظات وغيرها النموذج البطلمي للكون لا يمكن الدفاع عنه. وهكذا ، بحلول أوائل القرن السابع عشر ، بدأت الغالبية العظمى من علماء الفلك في التحول إلى واحد من مختلف نماذج الكواكب مركزية الأرض - مثل نماذج Tychonic و Capellan و Extended Capellan. كل هذه كانت لها فضل شرح المشاكل في نموذج مركزية الأرض دون الانخراط في الفكرة "الهرطقية" التي تدور حول الأرض حول الشمس.
في عام 1632 ، تناول غاليليو "المناقشة الكبرى" في أطروحتهDialogo sopra i due Massimi sistemi del mondo (حوار بشأن الرئيسين العالميين)، حيث دافع عن نموذج مركزية الشمس على مركزية الأرض. باستخدام ملاحظاته التلسكوبية الخاصة به ، والفيزياء الحديثة والمنطق الصارم ، قوضت حجج جاليليو بشكل فعال أساس نظام أرسطو وبطليموس للجمهور المتنامي والمتقبل.
في هذه الأثناء ، حدد يوهانس كيبلر بشكل صحيح مصادر المد والجزر على الأرض - وهو الأمر الذي أصبح جاليليو مثيرًا للاهتمام في نفسه. ولكن في حين عزا جاليليو انحراف المد والجزر إلى دوران الأرض ، عزا كبلر هذا السلوك إلى تأثير القمر.
بالاقتران مع جداوله الدقيقة حول المدارات الإهليلجية للكواكب (وهو أمر رفضه غاليليو) ، تم إثبات نموذج كوبرنيكان بشكل فعال. من منتصف القرن السابع عشر فصاعدًا ، كان هناك عدد قليل من علماء الفلك الذين لم يكونوا كوبرنيكان.
محاكم التفتيش والإقامة الجبرية:
بصفته كاثوليكيًا متدينًا ، غالبًا ما دافع جاليليو عن نموذج مركزية الشمس للكون باستخدام الكتاب المقدس. في عام 1616 ، كتب رسالة إلى الدوقة الكبرى كريستينا ، حيث جادل بتفسير غير حرفي للكتاب المقدس وتبنى إيمانه بالكون المتمركز حول الشمس كحقيقة مادية:
"أعتقد أن الشمس تقع في مركز ثورات الأجرام السماوية ولا تتغير مكانها ، وأن الأرض تدور حول نفسها وتتحرك حولها. علاوة على ذلك ... أؤكد هذا الرأي ليس فقط من خلال دحض حجج بطليموس وأرسطو ، ولكن أيضًا من خلال إنتاج الكثير للجانب الآخر ، خاصةً بعضها يتعلق بالتأثيرات المادية التي ربما لا يمكن تحديد أسبابها بأي طريقة أخرى ، والاكتشافات الفلكية الأخرى ؛ هذه الاكتشافات تخفي بوضوح النظام البطلمي ، ويتفقون بشكل مثير للإعجاب مع هذا الموقف الآخر ويؤكدونه.“
الأهم من ذلك ، جادل بأن الكتاب المقدس مكتوب بلغة الشخص العادي الذي ليس خبيرًا في علم الفلك. وجادل بأن الكتاب المقدس يعلمنا كيف نذهب إلى السماء ، وليس كيف تسير السماء.
في البداية ، لم يُنظر إلى النموذج الكوبرنيكي للكون على أنه مشكلة من قبل الكنيسة الكاثوليكية الرومانية أو أنها أهم مترجم للكتاب المقدس في ذلك الوقت - الكاردينال روبرت بيلارمين. ومع ذلك ، في أعقاب الإصلاح المضاد ، الذي بدأ في عام 1545 ردًا على الإصلاح ، بدأ ظهور موقف أكثر صرامة تجاه أي شيء يُنظر إليه على أنه تحد للسلطة البابوية.
في نهاية المطاف ، وصلت الأمور إلى ذروتها في عام 1615 عندما أمر البابا بولس الخامس (1552-1621) بأن المجمع المقدس للفهرس (هيئة التحقيق المكلفة بحظر الكتابات التي تعتبر "هرطقة") يصدر قرارًا بشأن الكوبرنيكية. لقد أدانوا تعاليم كوبرنيكوس ، وتم منع غاليليو (الذي لم يشارك شخصياً في المحاكمة) من تبني آراء كوبرنيكوس.
ومع ذلك ، تغيرت الأمور مع انتخاب الكاردينال مافيو باربيريني (البابا أوربان الثامن) عام 1623. بصفته صديقًا ومعجبًا بجاليليو ، عارض باربيريني إدانة غاليليو ، وأعطى إذنًا رسميًا وأذنًا بابويًا لنشر حوار بشأن الرئيسين العالميين.
ومع ذلك ، اشترط باربيريني أن جاليليو يقدم الحجج المؤيدة والمعارضة لمركزية الشمس في الكتاب ، وأنه حريص على عدم الدفاع عن مركزية الشمس ، وأن يتم تضمين وجهات نظره الخاصة حول هذه المسألة في كتاب جاليليو. لسوء الحظ ، أثبت كتاب جاليليو أنه تأييد قوي لمركزية الشمس وأهان البابا شخصيا.
في ذلك ، تم تصوير شخصية Simplicio ، المدافع عن وجهة نظر أرسطو مركزية الأرض ، على أنها بسيطة معرضة للخطأ. لجعل الأمر أسوأ ، غاليليو كان لديه شخصية Simplicio تعلن وجهات نظر Barberini في نهاية الكتاب ، مما يجعلها تبدو كما لو كان البابا أوربان الثامن نفسه بسيطًا وبالتالي موضوع السخرية.
ونتيجة لذلك ، تم تقديم جاليليو قبل محاكم التفتيش في فبراير 1633 وأمر بالتخلي عن آرائه. في حين دافع غاليليو بثبات عن موقفه وأصر على براءته ، تم تهديده في نهاية المطاف بالتعذيب وأعلن أنه مذنب. تضمنت عقوبة محاكم التفتيش ، الصادرة في 22 يونيو ، ثلاثة أجزاء - أن غاليليو يتخلى عن الكوبرنيكية ، ويوضع تحت الإقامة الجبرية ، وأنحواريتم حظره.
وفقًا للأسطورة الشعبية ، بعد أن تراجع عن نظريته علنًا أن الأرض تحركت حول الشمس ، زُعم أن غاليليو قام بتمويه العبارة المتمردة: "E pur si muove" ("ومع ذلك تتحرك" باللغة اللاتينية). بعد فترة من العيش مع صديقه ، رئيس أساقفة سيينا ، عاد جاليليو إلى فيلته في أركتري (بالقرب من فلورنسا في 1634) ، حيث قضى بقية حياته قيد الإقامة الجبرية.
إنجازات أخرى:
بالإضافة إلى عمله الثوري في علم الفلك والبصريات ، يرجع الفضل إلى جاليليو أيضًا في اختراع العديد من الأدوات والنظريات العلمية. كان الكثير من الأجهزة التي أنشأها لغرض محدد هو كسب المال لدفع نفقات أخيه. ومع ذلك ، فإنها ستثبت أيضًا أن لها تأثيرًا عميقًا في مجالات الميكانيكا والهندسة والملاحة والمسح والحرب.
في عام 1586 ، في سن 22 ، صنع جاليليو أول اختراع له. مستوحاة من قصة أرخميدس ولحظة "يوريكا" ، بدأ غاليليو في النظر في كيفية وزن الجواهريون للمعادن الثمينة في الهواء ثم عن طريق الإزاحة لتحديد جاذبيتها المحددة. انطلاقا من هذا ، نظّر في النهاية طريقة أفضل ، وصفها في أطروحة بعنوان لا بيلانسيتا (“التوازن الصغير”).
في هذا المسلك ، وصف توازنًا دقيقًا لوزن الأشياء في الهواء والماء ، حيث تم لف الجزء من الذراع الذي تم تعليق وزن العداد عليه بسلك معدني. يمكن بعد ذلك تحديد الكمية التي يجب أن يتحرك بها ثقل الموازنة عند الوزن في الماء بدقة بالغة من خلال حساب عدد لفات السلك. من خلال القيام بذلك ، يمكن قراءة نسبة المعادن مثل الذهب إلى الفضة في الجسم مباشرة.
في عام 1592 ، عندما كان غاليليو أستاذًا للرياضيات في جامعة بادوفا ، قام برحلات متكررة إلى آرسنال - الميناء الداخلي حيث تم تجهيز السفن الفينيسية. كان الأرسنال مكانًا للاختراع والابتكار العمليين لقرون ، واستخدم جاليليو الفرصة لدراسة الأجهزة الميكانيكية بالتفصيل.
في عام 1593 ، تم استشارته حول وضع المجاديف في القوادس وقدم تقريرًا عالج فيه المجذاف كرافعة وجعل الماء بشكل صحيح نقطة ارتكاز. وبعد ذلك بعام منحه مجلس الشيوخ الفينيسي براءة اختراع لجهاز رفع المياه الذي يعتمد على حصان واحد للعملية. أصبح هذا أساس المضخات الحديثة.
بالنسبة للبعض ، كانت مضخة جاليليو مجرد تحسين على المسمار أرخميدس ، الذي تم تطويره لأول مرة في القرن الثالث قبل الميلاد وبراءة اختراع في جمهورية البندقية عام 1567. ومع ذلك ، لا يوجد دليل واضح يربط اختراع جاليليو بآرشميدس في وقت سابق وأقل تعقيدًا التصميم.
في كاليفورنيا. 1593 ، بنى غاليليو نسخته الخاصة من منظار حراري ، رائد مقياس الحرارة ، الذي اعتمد على تمدد وتقلص الهواء في لمبة لنقل الماء في أنبوب مرفق. مع مرور الوقت ، عمل هو وزملاؤه على تطوير مقياس رقمي يقيس الحرارة بناءً على تمدد الماء داخل الأنبوب.
أصبح المدفع ، الذي تم تقديمه لأول مرة إلى أوروبا عام 1325 ، الدعامة الأساسية للحرب في زمن غاليليو. بعد أن أصبح المدفعيون أكثر تعقيدًا وحركة ، احتاجوا إلى أدوات لمساعدتهم على تنسيق وحساب نيرانهم. على هذا النحو ، بين 1595 و 1598 ، ابتكر جاليليو بوصلة هندسية وعسكرية محسنة لاستخدام المدفعي والمساحين.
خلال القرن السادس عشر ، كانت الفيزياء الأرسطية لا تزال الطريقة السائدة لشرح سلوك الأجسام بالقرب من الأرض. على سبيل المثال ، كان يعتقد أن الأجسام الثقيلة كانت تبحث عن مكانها الطبيعي للراحة - أي في مركز الأشياء. ونتيجة لذلك ، لم تكن هناك وسيلة لشرح سلوك البندولات ، حيث يتأرجح الجسم الثقيل المعلق من الحبل ذهابًا وإيابًا ولا يسعى للراحة في الوسط.
بالفعل ، أجرى جاليليو تجارب أظهرت أن الأجسام الثقيلة لم تسقط أسرع من الأجسام الأخف - وهو اعتقاد آخر يتفق مع نظرية أرسطو. بالإضافة إلى ذلك ، أظهر أيضًا أن الأشياء التي ألقيت في السفر الجوي في أقواس مكافئة. وبناءً على ذلك وانبهاره بالحركة الخلفية والأمامية لوزن معلق ، بدأ في البحث عن البندولات عام 1588.
في عام 1602 ، شرح ملاحظاته في رسالة إلى صديق ، وصف فيها مبدأ Isochronism. وفقًا لغاليليو ، أكد هذا المبدأ أن الوقت الذي يستغرقه تأرجح البندول لا يرتبط بقوس البندول ، بل طول البندول. بمقارنة اثنين من البندول من نفس الطول ، أظهر غاليليو أنهم سيتأرجحون بنفس السرعة ، على الرغم من سحبهم بأطوال مختلفة.
وفقا لفينشينزو فيفيان ، أحد معاصري جاليليو ، كان في عام 1641 أثناء الإقامة الجبرية التي أنشأها جاليليو تصميمًا لساعة بندول. لسوء الحظ ، عندما كان أعمى في ذلك الوقت ، لم يتمكن من إكماله قبل وفاته عام 1642. ونتيجة لذلك ، نشر كريستيان هيجنز Horologriumمذبذبفي عام 1657 معترف به كأول اقتراح مسجل لساعة البندول.
الموت والإرث:
توفي جاليليو في 8 يناير 1642 ، عن عمر يناهز 77 عامًا ، بسبب الحمى وخفقان القلب التي أثرت على صحته. أراد دوق توسكانا الأكبر ، فرديناندو الثاني ، دفنه في الجسم الرئيسي لكاتدرائية سانتا كروتش ، بجوار مقابر والده وأسلافه الآخرين ، وإقامة ضريح رخامي تكريماً له.
ومع ذلك ، اعترض البابا أوربان الثامن على أساس أن الكنيسة قد أدانت جاليليو ، وبدلاً من ذلك دفن جسده في غرفة صغيرة بجوار كنيسة المبتدئ في الكنيسة. ومع ذلك ، بعد وفاته ، خف الجدل الذي يحيط بأعماله ومركز مركز الشمس ، وتم رفع حظر محاكم التفتيش على كتاباته في عام 1718.
في عام 1737 ، تم استخراج جثمانه وإعادة دفنه في الجسم الرئيسي للبازيليكا بعد إقامة نصب تذكاري على شرفه. خلال عملية استخراج الجثث ، تمت إزالة ثلاثة أصابع وأسنان من رفاته. أحد هذه الأصابع ، وهو الإصبع الأوسط من يد غاليليو اليمنى ، معروض حاليًا في متحف جاليليو في فلورنسا بإيطاليا.
في عام 1741 ، أذن البابا بنديكتوس الرابع عشر بنشر نسخة من الأعمال العلمية الكاملة لغاليليو والتي تضمنت نسخة خاضعة للرقابة بشكل معتدل من حوار. في عام 1758 ، تمت إزالة الحظر العام على المصنفات التي تدعو إلى مركزية الشمس من فهرس الكتب المحظورة ، على الرغم من الحظر الخاص على الإصدارات غير الخاضعة للرقابة من حوار وكوبرنيكوس De Revolutionibus سليليوم أوربيوم (“عن ثورات المجالات السماوية") باقية.
اختفت جميع آثار المعارضة الرسمية لمركزية الشمس من قبل الكنيسة في عام 1835 عندما تم إسقاط الأعمال التي تبنت هذا الرأي أخيرًا من الفهرس. وفي عام 1939 ، وصف البابا بيوس الثاني عشر غاليليو بأنه من بين "معظم أبطال البحث الجريئين ... لا يخافون من العوائق والمخاطر على الطريق ، ولا يخشون من الآثار الجنائزية".
في 31 أكتوبر 1992 ، أعرب البابا يوحنا بولس الثاني عن أسفه لكيفية معالجة قضية غاليليو ، وأصدر إعلانًا يقر بالأخطاء التي ارتكبتها محكمة الكنيسة الكاثوليكية. تم إنهاء القضية أخيرًا وبرأ جاليليو ، على الرغم من أن بعض البيانات غير الواضحة الصادرة عن البابا بنديكتوس السادس عشر أدت إلى تجدد الجدل والاهتمام في السنوات الأخيرة.
للأسف ، عندما يتعلق الأمر بميلاد العلم الحديث وأولئك الذين ساعدوا في إنشائه ، يمكن القول أن مساهمات غاليليو لا مثيل لها. وفقًا لستيفن هوكينج وألبرت أينشتاين ، كان جاليليو والد العلوم الحديثة ، واكتشافاته وتحقيقاته تفعل أكثر لتبديد المزاج السائد للخرافة والعقيدة أكثر من أي شخص آخر في وقته.
وتشمل هذه اكتشاف الحفر والجبال على القمر ، واكتشاف أكبر أربعة أقمار لكوكب المشتري (أيو ويوروبا وجانيميد وكاليستو) ووجود وطبيعة البقع الشمسية ومراحل الزهرة. أثرت هذه الاكتشافات ، إلى جانب دفاعه المنطقي والحيوي عن نموذج كوبرنيكان ، تأثيرًا دائمًا على علم الفلك وغيرت إلى الأبد الطريقة التي ينظر بها الناس إلى الكون.
كان عمل جاليليو النظري والتجريبي في حركات الأجسام ، إلى جانب العمل المستقل إلى حد كبير لكبلر ورينيه ديكارت ، مقدمة للميكانيكا الكلاسيكية التي طورها السير إسحاق نيوتن. كما استعرض عمله مع البندول وحفظ الوقت عمل كريستيان هيجنز وتطوير ساعة البندول ، وهي أكثر الساعات دقة في يومه.
طرح غاليليو أيضًا مبدأ النسبية الأساسي ، الذي ينص على أن قوانين الفيزياء هي نفسها في أي نظام يتحرك بسرعة ثابتة في خط مستقيم. يظل هذا صحيحًا ، بغض النظر عن السرعة أو الاتجاه الخاصين للنظام ، وبالتالي يثبت أنه لا توجد حركة مطلقة أو راحة مطلقة. وفر هذا المبدأ الإطار الأساسي لقوانين نيوتن للحركة وهو أساسي لنظرية النسبية الخاصة لآينشتاين.
اختارت الأمم المتحدة عام 2009 لتكون السنة الدولية لعلم الفلك ، وهو احتفال عالمي بعلم الفلك ومساهماته في المجتمع والثقافة. تم اختيار عام 2009 جزئياً لأنه كان الذكرى السنوية الأربعين لغاليليو الذي شاهد السماوات لأول مرة بواسطة تلسكوبه الذي بناه بنفسه.
تم سك عملة معدنية تذكارية بقيمة 25 يورو لهذه المناسبة ، مع الشكل الداخلي على الجانب المقابل الذي يظهر صورة غاليليو وتلسكوبه ، بالإضافة إلى واحدة من أولى رسوماته لسطح القمر. في الدائرة الفضية المحيطة به ، يتم أيضًا عرض صور التلسكوبات الأخرى - تلسكوب إسحاق نيوتن والمرصد في دير كريمسمونستر والتلسكوب الحديث والتلسكوب الراديوي والتلسكوب الفضائي.
تم تسمية المساعي والمبادئ العلمية الأخرى باسم Galileo ، بما في ذلك مركبة الفضاء NASA Galileo ، التي كانت أول مركبة فضائية تدخل إلى مدار حول المشتري. تعمل من عام 1989 إلى عام 2003 ، وتتكون المهمة من مركبة فضائية رصدت نظام جوفيان ، ومسبارًا في الغلاف الجوي أجرى القياسات الأولى لجو المشتري.
عثرت هذه البعثة على أدلة على المحيطات تحت السطحية في يوروبا وغانيميد وكاليستو ، وكشفت عن كثافة النشاط البركاني على أيو. في عام 2003 ، تحطمت المركبة الفضائية في الغلاف الجوي للمشتري لتجنب تلوث أي من أقمار المشتري.
تعمل وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) أيضًا على تطوير نظام عالمي للملاحة عبر الأقمار الصناعية يسمى جاليليو. وفي الميكانيكا الكلاسيكية ، يُعرف التحول بين أنظمة القصور الذاتي باسم "التحول الجليلي" ، والذي يُشار إليه بوحدة التسارع غير المعيارية (المعروفة أحيانًا باسم جاليليو). وقد تم تسمية الكويكب 697 Galilea أيضًا تكريمًا له.
نعم ، إن العلوم والإنسانية ككل مدينان بقسط كبير لجاليليو. ومع مرور الوقت ، واستمرار استكشاف الفضاء ، من المحتمل أن نستمر في سداد هذا الدين من خلال تسمية المهام المستقبلية - وربما حتى ميزات على أقمار الجليل ، إذا استقرنا هناك - بعده. يبدو كمكافأة صغيرة للدخول في عصر العلم الحديث ، أليس كذلك؟
تحتوي مجلة الفضاء على العديد من المقالات المثيرة للاهتمام حول غاليليو ، بما في ذلك أقمار غاليليو ، واختراعات غاليليو ، ومنظار غاليليو.
لمزيد من المعلومات ، راجع مشروع جاليليو وسيرة جاليليو.
يحتوي Astronomy Cast على حلقة حول اختيار التلسكوب واستخدامه ، وآخر يتعامل مع مركبة غاليليو الفضائية.
