Галилео Галилей

Галилей открыл также (независимо от Иоганна Фабрициуса и Хэрриота) солнечные пятна. Существование пятен и их постоянная изменчивость опровергали тезис Аристотеля о совершенстве небес (в отличие от «подлунного мира»). По результатам их наблюдений Галилей сделал вывод, что Солнце вращается вокруг своей оси, оценил период этого вращения и положение оси Солнца.

Галилей установил, что Венера меняет фазы. С одной  стороны, это доказывало, что она  светит отражённым светом Солнца (насчёт чего в астрономии предшествующего  периода не было ясности). С другой стороны, порядок смены фаз соответствовал гелиоцентрической системе: в теории Птолемея Венера как «нижняя» планета  была всегда ближе к Земле, чем  Солнце, и «полновенерие» было невозможно.

Галилей отметил  также странные «придатки» у Сатурна, но открытию кольца помешали слабость телескопа и поворот кольца, скрывший его от земного наблюдателя. Полвека спустя кольцо Сатурна открыл и описал Гюйгенс, в распоряжении которого был 92-кратный телескоп.

Галилей показал, что  при наблюдении в телескоп планеты  видны как диски, видимые размеры  которых в различных конфигурациях  меняются в таком соотношении, какое  следует из теории Коперника. Однако диаметр звёзд при наблюдениях  с телескопом не увеличивается. Это  опровергало оценки видимого и реального  размера звезд, которые использовались некоторыми астрономами как аргумент против гелиоцентрической системы.

Млечный путь, который  невооружённым глазом выглядит как  сплошное сияние, распался на отдельные  звёзды (что подтвердило догадку  Демокрита), и стало видно громадное количество неизвестных ранее звёзд.

• В «Диалоге о двух системах мира» Галилей подробно обосновал (устами персонажа Сальвиати), почему он предпочитает систему Коперника, а не Птолемея:
• Венера и Меркурий никогда не оказываются в противостоянии, то есть в стороне неба, противоположной Солнцу. Это означает, что они вращаются вокруг Солнца, и их орбита проходит между Солнцем и Землёй.

У Марса противостояния бывают. Кроме того, Галилей не выявил у Марса фаз, заметно отличных от полной освещённости видимого диска. Отсюда и из анализа изменений яркости при движении Марса Галилей сделал вывод, что эта планета тоже вращается вокруг Солнца, но в данном случае Земля находится внутри её орбиты. Аналогичные выводы он сделал для Юпитера и Сатурна.

Таким образом, осталось выбрать между двумя системами  мира: Солнце (с планетами) вращается  вокруг Земли или Земля вращается  вокруг Солнца. Наблюдаемая картина  движений планет в обоих случаях одна и та же, это гарантирует принцип относительности, сформулированный самим Галилеем. Поэтому для выбора нужны дополнительные доводы, в числе которых Галилей приводит бо́льшую простоту и естественность модели Коперника. Будучи пламенным сторонником Коперника, Галилей, однако, отверг систему Кеплера с эллиптическими орбитами планет.

Галилей разъяснил, отчего земная ось не поворачивается при обращении Земли вокруг Солнца; для объяснения этого явления  Коперник ввёл специальное «третье  движение» Земли. Галилей показал  на опыте, что ось свободно движущегося  волчка сохраняет своё направление  сама собой («Письма к Инголи»):

Подобное явление  очевидным образом обнаруживается у всякого тела, находящегося в  свободно подвешенном состоянии, как  я показывал многим; да и вы сами можете в этом убедиться, положив  плавающий деревянный шар в сосуд  с водою, который вы возьмете в  руки, и затем, вытянув их, начнете  вращаться вокруг самого себя; вы увидите, как этот шар будет поворачиваться вокруг себя в сторону, обратную вашему вращению; он закончит свой полный оборот в то же самое время, как вы закончите  ваш.

Вместе с тем, Галилей сделал серьёзную ошибку, полагая, что явление приливов доказывает вращение Земли вокруг оси. Впрочем, он приводит и другие серьёзные аргументы в пользу суточного вращения Земли:

• Трудно согласиться с тем, что вся Вселенная совершает суточный оборот вокруг Земли (особенно учитывая колоссальные расстояния до звёзд); более естественно объяснить наблюдаемую картину вращением одной Земли. Синхронное участие планет в суточном вращении нарушало бы также наблюдаемую закономерность, согласно которой, чем дальше планета от Солнца, тем медленнее она движется.
• Даже у огромного Солнца обнаружено осевое вращение.

Галилей описывает  здесь же мысленный эксперимент, который мог бы доказать вращение Земли: пушечный снаряд или падающее тело за время падения немного  отклоняются от вертикали; однако приведенный  им расчёт показывает, что это отклонение ничтожно. Он сделал верное замечание, что вращение Земли должно влиять на динамику ветров. Все эти эффекты были обнаружены много позже.

Математика

К теории вероятностей относится его исследование об исходах  при бросании игральных костей. В  его «Рассуждении об игре в кости» («Considerazione sopra il giuoco dei dadi», время написания неизвестно, опубликовано в 1718 году) проведён довольно полный анализ этой задачи.

 

В «Беседах о двух новых науках» он сформулировал  «парадокс Галилея»: натуральных  чисел столько же, сколько их квадратов, хотя бо́льшая часть чисел не являются квадратами. Это подтолкнуло в дальнейшем к исследованию природы бесконечных множеств и их классификации; завершился процесс созданием теории множеств.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература :

О жизни  Галилея

• Галилей, Галилео // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Веселовский И. Н. Кеплер и Галилей // Историко-астрономические исследования, вып. XI. — М., 1972. — С. 19—64.
• Выгодский М. Я. Галилей и инквизиция. — М.-Л., 1934.
• Галилео Галилей (1564—1642). Сборник статей, посвящённый 300-летней годовщине со дня смерти. — М.-Л.: АН СССР, 1943.
• Гиндикин С. Г. Рассказы о физиках и математиках. — 3-е изд. — М.: МЦНМО, 2001. — ISBN 5-900916-83-9
• Григулевич И. Р. «Раскаяние» Галилея. — Глава из книги «Инквизиция». — М.: Политиздат, 1976.
• Дмитриев И. С. Увещание Галилея. — Санкт-Петербург: Нестор-История, 2006. — ISBN 5-98187-177-6
• Кузнецов Б. Г. Галилео Галилей. — М.: Наука, 1964. — 328 с.
• Предтеченский Е. А. Галилео Галилей. — В книге: Коперник, Галилей, Кеплер, Лаплас и Эйлер, Кетле. Биографические повествования (библиотека Ф. Павленкова, том 21). — Челябинск: Урал, 1997.
• Собел Д. Дочь Галилея. — М.: Амфора, 2006.
• Фантоли А. Галилей: в защиту учения Коперника и достоинства святой церкви. — М.: МИК, 1999.
• Баюк Д. А. ГАЛИЛЕЙ И ИНКВИЗИЦИЯ: НОВЫЕ ИСТОРИЧЕСКИЕ КОНТЕКСТЫ И ИНТЕРПРЕТАЦИИ (Рецензия на книгу Фантоли). Архивировано из первоисточника 13 августа 2011. Проверено 7 мая 2009.
• Хеллман, Хал. Великие противостояния в науке. Десять самых захватывающих диспутов - Глава 1. Урбан VIII против Галилея: Неравная схватка = Great Feuds in Science: Ten of the Liveliest Disputes Ever. — М.: «Диалектика», 2007. — 320 с. — ISBN 0-471-35066-4
• Цейтлин З. Галилей. — 1935. — 304 с. — (Жизнь замечательных людей).
• Шмутцер Э., Шютц В. Галилео Галилей. — М.: Мир, 1987. — 140 с.
• Штекли, А. Галилей. — М.: Молодая гвардия, 1972. — 383 с. — (Жизнь замечательных людей).
• Шрейдер Ю. А. Галилео Галилей и Римо-Католическая Церковь // Вестник истории естествознания и техники. — М., 1993. — № 1.

О вкладе в науку

• Ахутин А. В. История принципов физического эксперимента от античности до XVII в. — М.: Наука, 1976.
• Баев К. Л. Галилей. // Создатели новой астрономии. — М.: Госпедиздат РСФСР, 1955. — С. 91-123.
• Библер В. С. Кант — Галилей — Кант: Разум Нового времени в поисках самообоснования. — М.: Мысль, 1991.
• Григорьян А. Т., Зубов В. П. Очерки развития основных физических понятий. — М.: АН СССР, 1962.
• Гришко Е. Г. «Две книги» Галилео Галилея // Историко-астрономические исследования. — М., 1989. — № 21. — С. 144-154.
• Идельсон Н. И. Этюды по истории небесной механики. — М.: Наука, 1975.
• Кирсанов В. С. Научная революция XVII века. — М.: Наука, 1987.
• Мах Э. Механика. Историко-критический очерк ее развития. — Ижевск: РХД, 2000.
• Методологические принципы современных исследований развития науки (Галилей). Реферативный сборник. Под ред Стерлиговой Г. В.. — М.: ИНИОН АН СССР, 1989.
• Ольшки Л. История научной литературы на новых языках. — В 3 т. Том 3. Галилей и его время (Репринт: М.: МЦИФИ, 2000). — М.-Л.: ГТТИ, 1933-1934.
• Спасский Б. И. История физики. — М.: Высшая школа, 1977. — Т. 1.
• Широков В. С. Галилей и средневековая математика // Историко-математические исследования. — М., 1979. — № 24. — С. 88-103.