Галілео Галілей
(15 лютого 1564 — 8 січня 1642) — італійський мислитель епохи Відродження, засновник класичної механіки, фізик, астроном, математик, один із засновників сучасного експериментально-теоретичного природознавства, поет і літературний критик. Син музиканта Вінченцо Галілея.
РАННІ РОКИ
Галілей народився в місті Піза, неподалік від Флоренції в сім’ї родовитого, але збіднілого дворянина Вінченцо Галілея, видного теоретика музики та лютніста. Повне ім’я: Галілео ді Вінченцо Бонайуті де Галілей (Galileo di Vincenzo Bonaiuti de ‘Galilei). Представники роду Галілея згадуються в документах з XIV століття. Кілька його прямих предків були пріорами (членами правлячого ради) Флорентійської республіки, а прапрадід Галілея, відомий лікар, теж носив ім’я Галілео, в 1445 році був обраний главою республіки.
У сім’ї Вінченцо Галілея і Джулії Амманнаті було шестеро дітей, але вижити вдалося чотирьом: Галілео (старшому з дітей), дочкам Вірджинії, Лівії і молодшому синові Мікеланджело, який надалі теж придбав популярність як композитор-лютніст. У 1572 році Вінченцо переїхав у Флоренцію, столицю Тосканського герцогства. Правляча там династія Медічі була відома широким і постійним заступництвом мистецтва і наук.
Про дитинство Галілея відомо небагато. З ранніх років хлопчика вабило до мистецтва; через усе життя він проніс любов до музики і малювання, якими володів досконало. У зрілі роки кращі художники Флоренції — Чіголі, Бронзіно та ін — радилися з ним в питаннях перспективи і композиції; Чіголі навіть стверджував, що саме Галілею він зобов’язаний своєю славою. По творах Галілея можна зробити також висновок про наявність у нього чудового літературного таланту. Початкову освіту Галілей отримав в розташованому неподалік монастирі Валломброза. Хлопчик дуже любив вчитися і став одним із найкращих учнів у класі. Він зважував можливість стати священиком, але батько був проти.
У 1581 він вступив до Пізанського університету, де вивчав медицину. Але, захопившись геометрією і механікою, зокрема творами Архімеда і Евкліда, залишив університет з його схоластичними лекціями і повернувся до Флоренції, де чотири роки самостійно вивчав математику. З 1589 він став професором Пізанського університету. У 1592-1610 рр., після вимушеного від’їзду з Пізи, Галілей працював на кафедрі математики Падуанського університету, надалі — придворним філософом герцога Козимо II Медичі. З 1611 року Галілео належав до Академії деї Лінчеї.
КОНФЛІКТ З ЦЕРКВОЮ
У березні 1630 року книга «Діалог про дві найголовніші системи світу — птолемеєву і коперникову», підсумок майже 30-річної роботи, в основному завершена, і Галілей, вирішивши, що момент для її виходу сприятливий, надає тодішню версію своєму другу, папського цензору Ріккарді. Майже рік він чекає його рішення, потім вирішує піти на хитрість. Він додає до книги передмову, де оголошує своєю метою розвінчання коперніканства і передає книгу тосканській цензурі, причому, за деякими відомостями, у неповному і пом’якшеному вигляді. Отримавши позитивний відгук, він пересилає його до Риму. Влітку 1631 він отримує довгоочікуваний дозвіл. На початку 1632 “Діалог” вийшов у світ. Книга написана у формі діалогу між трьома любителями науки: коперниканцем Сальвіаті, нейтральним учасником Сагредо і Сімплічіо, прихильником Аристотеля і Птолемея. Хоча у книзі немає авторських висновків, сила аргументів на користь системи Коперника говорить сама за себе. Важливо також, що книга написана не науковою латиною, а “народною” італійською мовою.
Галілей сподівався, що Папа поставиться до його виверту так само поблажливо, як раніше до аналогічних по ідеям “Листів до Інголь”, однак прорахувався. На довершення всього він сам нерозважливо розсилає 30 екземплярів своєї книги впливовим духовним особам у Римі. Як вже зазначалося вище, незадовго перед тим (1623) Галілей вступив у конфлікт з єзуїтами; захисників у нього в Римі залишилося мало, та й ті, оцінивши небезпеку ситуації, вважали за краще не втручатися.
Більшість біографів сходиться на думці, що в простаку-Сімплічіо римський Папа Урбан VIII впізнав себе, свої аргументи, і прийшов в лють. Історики відзначають такі характерні риси Урбана, як деспотизм, упертість і неймовірна зарозумілість. Сам Галілей пізніше вважав, що ініціатива процесу належала єзуїтам, які представили Папі вкрай тенденційний донос про книгу Галілея (див. нижче лист Галілея до Діодаті). Вже через кілька місяців книга була заборонена і вилучена з продажу, а Галілея викликали до Риму (незважаючи на епідемію чуми) на суд Інквізиції за підозрою в єресі. Після невдалих спроб домогтися відстрочки з причини поганого здоров’я і триваючою епідемії чуми (Урбан на це пригрозив доставити його насильно в кайданах) Галілей підкорився, відбув покладений чумний карантин і прибув у Рим 13 лютого 1633. Нікколіні, представник Тоскани в Римі, за вказівкою герцога Фердинанда II оселив Галілея в будівлі посольства. Слідство тягнулося з 21 квітня по 21 червня 1633.
По закінченні першого допиту обвинуваченого взяли під арешт. Галілей провів в ув’язненні всього 18 днів (з 12 по 30 квітня 1633) — ця незвичайна поблажливість, ймовірно, була викликана згодою Галілея покаятися, а також впливом тосканського герцога, невпинно клопотало про пом’якшення долі свого старого вчителя. Беручи до уваги його хвороби і похилий вік, в якості в’язниці була використана одна з службових кімнат в будівлі інквізиційного трибуналу.
Тим не менш у вироку інквізиції були виявлені наступні слова: “Помітивши, що ти при відповідях не зовсім щиросердно зізнаєшся у своїх намірах, ми визнали за необхідне вдатися до суворого випробування ”
Після “випробування” Галілей в листі з в’язниці (23 квітня) обережно повідомляє, що не встає з ліжка, так як його мучить “жахлива біль у стегні”. Частина біографів Галілея припускають, що катування дійсно мало місце, інші ж вважають це припущення недоведеним, документально підтверджена лише загроза тортурами, часто супроводжувалась імітацією самого катування. У будь-якому випадку, якщо тортури і були, то в помірних масштабах, так як вже 30 квітня вченого відпустили назад у тосканське посольство.
Судячи зі збережених документів і листів, наукові теми на процесі не обговорювалися. Основними були два питання: чи свідомо, чи Галілей порушив едикт 1616 року, і розкаюється він у скоєному. Три експерти інквізиції дали висновок: книга порушує заборону на пропаганду “піфагорейської” доктрини. У підсумку вчений був поставлений перед вибором: або він покається і зречеться своїх “помилок”, або його спіткає доля Джордано Бруно і багатьох інших, замучених інквізицією. 16 червня інквізиція провела пленарне засідання за участю Урбана VIII, де постановила:
“Ознайомившись з усім перебігом справи і вислухавши показання, Його Святість визначив допитати Галілея під загрозою тортури і, якщо встоїть, то після попереднього зречення як сильно підозрюваного в єресі … засудити до ув’язнення на розсуд Святої Конгрегації. Йому наказано не міркувати більш письмово або усно будь-яким чином про рух Землі і про нерухомості Сонця … під страхом покарання як невиправного”.
Останній допит Галілея відбувся 21 червня. Галілей підтвердив, що згоден вимовити потрібне від нього зречення; на цей раз його не відпустили в посольство і знову взяли під арешт. 22 червня був оголошений вирок: Галілей винен у поширенні книги з «хибним, єретичним, противним Св. Писанню ученням» про рух Землі:
“Внаслідок розгляду твоєї провини і свідомості твого в ній присуджуємо і оголошуємо тебе, Галілей, за все вищевикладене і висповідане тобою під сильною підозрою у цього Святого судилища в єресі, як одержимого фальшиве, і іншому Священному і Божественному Писанню думкою, ніби Сонце є центр земної орбіти і не рухається від сходу на захід, Земля ж рухається і не є центр Всесвіту. Також визнаємо тебе ослушникам церковної влади, що заборонила тобі викладати, захищати і видавати за ймовірне вчення, визнане помилковим і противним Св. Письма … Щоб настільки тяжкий і шкідливий гріх твій і непослух не залишилися без будь-якої винагороди і ти згодом не став би ще сміливішим, а, навпаки, послужив би прикладом і застереженням для інших, ми постановили книгу під заголовком “Діалог” Галілео Галілея заборонити, а тебе самого ув’язнити при Святому судилищі на невизначений час”.
Галілей був засуджений до тюремного ув’язнення на термін, який встановить Папа. Його оголосили не єретиком, а “сильно запідозреним у єресі”; таке формулювання також було тяжким звинуваченням, проте рятувала від багаття. Після оголошення вироку Галілей на колінах вимовив запропонований йому текст зречення. Копії вироку за особистим розпорядженням Папи Урбана були розіслані в усі університети католицької Європи.
ОСТАННІ РОКИ
Папа не став довго тримати Галілея у в’язниці. Після винесення вироку Галілея поселили на одній з вілл Медічі, звідки він був переведений до палацу свого друга, архієпископа Пікколоміні в Сієні. Через п’ять місяців Галілею було дозволено вирушити на батьківщину, і той осів у Арчетрі, поруч з монастирем, де знаходилися його дочки. Тут він провів решту життя під домашнім арештом і під постійним наглядом інквізиції.
Режим утримання Галілея не відрізнявся від тюремного, і йому постійно погрожували переведенням у в’язницю за найменше порушення режиму. Галілею не дозволялося відвідання міст, хоча тяжкохворий в’язень потребував постійному лікарського нагляду. У перші роки йому заборонено було приймати гостей під страхом перекладу до в’язниці; згодом режим був дещо пом’якшено, і друзі змогли відвідувати Галілея — правда, не більше ніж по одному.
Інквізиція стежила за бранцем до кінця його життя; навіть при смерть Галілея були присутні два її представника. Всі його друковані праці підлягали особливо ретельної цензурі. Відзначимо, що в протестантській Голландії видання “Діалогу” тривало (перша публікація: 1635 рік, в перекладі на латинську).
У 1634 році померла 33-річна старша донька Вірджинія (у чернецтві Марія-Челеста), улюблениця Галілея, яка віддано доглядала за хворим батьком і гостро переживала його пригоди. Галілей пише, що нею володіють “безмежна печаль і меланхолія… постійно чую, як моя дорога донька кличе мене”. Стан здоров’я Галілея погіршився, але він продовжує енергійно працювати в дозволених для нього галузях науки.
Останньою книгою Галілея стала “Бесіди і математичні докази двох нових наук”, де викладаються основи кінематики і опору матеріалів. Фактично зміст книги являє собою розгром арістотелевої динаміки; натомість Галілей висуває свої принципи руху, перевірені на досвіді. Кидаючи виклик інквізиції, Галілей вивів у новій книзі тих же трьох персонажів, що і в забороненому раніше “Діалозі про двох найголовніших системах світу”. У травні 1636 учений веде переговори про видання своєї праці в Голландії, а потім таємно переправляє туди рукопис. У довірчому листі одному, графу де Ноелю (якому він присвятив цю книгу) Галілей пише, що нова праця “знову ставить мене в ряди борців”. “Бесіди…” вийшли у світ у липні 1638 року, а в Арчетрі книга потрапила майже через рік — у червні 1639 року. Ця праця стала настільною книгою Гюйгенса і Ньютона, які завершили розпочату Галілеєм побудова основ механіки.
НАУКОВІ ВІДКРИТТЯ
Галілео Галілей був основоположником експериментально-математичного методу вивчення природи. Він залишив розгорнутий виклад цього методу і сформулював найважливіші принципи механічного світу. Його дослідження кардинально вплинули на розвиток наукової думки. Саме від нього бере початок фізика як наука. Найважливішим вкладом Галілео Галілея в науку була свідома й послідовна заміна пасивного спостереження активним експериментом. Результатами цих експериментів стали зроблені ученим наукові відкриття.
МЕХАНІКА
Галілею людство зобов’язане двома принципами механіки, що зіграли велику роль у розвитку не тільки механіки, але і усієї фізики. Сформулювавши принцип відносності руху для прямолінійного і рівномірного руху, закон вільного падіння тіл, механіку їхнього руху по похилій площині (1604-1609) і тіла, кинутого під кутом до горизонту, ідею про ізохронізм коливання маятника (1583), ідею інерції (1609), Галілей заклав основи механічної системи відліку, а другий принцип, пов’язаний з вільним падінням тіл, привів його до поняття інертної і важкої маси. Альберт Ейнштейн поширив механічний принцип відносності Галілея на всі фізичні процеси, зокрема на світло, і вивів з нього наслідки про природу простору і часу (при цьому перетворення Галілея заміняються перетвореннями Лоренца). Об’єднання ж другого галілеївського принципу, що Ейнштейн тлумачив як принцип еквівалентності сил інерції та сил тяжіння, із принципом відносності привело його до загальної теорії відносності.
ВИНАХОДИ
Першим серйозним винаходом Галілея були гідростатичні ваги для швидкого визначення складу металевих сплавів (1586); визначив питому вагу повітря. Винайшов термоскоп, що є прообразом термометра. Висунув ідею застосування маятника в годиннику. Проводив фізичні дослідження присвячені також гідростатиці, міцності матеріалів.
АСТРОНОМІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ
Довідавшись про винайдену в Голландії підзорну трубу, Галілей у 1609 побудував свій перший телескоп з трикратним збільшенням, а трохи пізніше — зі збільшенням у 32 рази, як він сам писав згодом, “побудував собі прилад у такому ступені чудесний, що з його допомогою предмети здавалися майже в тисячу разів більші і більш ніж у тридцять разів ближчі, ніж при спостереженні простим оком”. З їхньою допомогою Галілей здійснив ряд важливих астрономічних відкриттів — гори і кратери на Місяці, розміри зірок та їхня колосальна віддаленість, плями на Сонці, 4 супутники Юпітера, фази Венери, кільця Сатурна, Чумацький Шлях як скупчення окремих зірок та ін.
Галілей налагодив у себе виробництво телескопів.
У 1610-1614 роках, змінюючи відстань між лінзами, він створив також мікроскоп. Завдяки Галілею лінзи й оптичні прилади стали могутнім знаряддям наукових досліджень. Оптичні дослідження Галілея присвячені також вченню про колір, питанням природи світла, фізичній оптиці. Галілею належить ідея скінченності швидкості поширення світла і постановка (1607) експерименту з її визначення.
ПРОЦЕС ТА ВІДРЕЧЕННЯ
Створення телескопа й астрономічні відкриття принесли Галілею широку популярність. Ці відкриття безумовно підсилювали позиції геліоцентричної системи Коперника в боротьбі зі схоластичним арістотелівсько-птолемеєвським трактуванням Всесвіту. Після публікації у 1632 році “Діалогу про дві найголовніші системи світу — птолемеєву та коперникову” інквізиція викликала його до суду (1633), звинувативши в коперниканстві. Загрожуючи заборонити займатися науковою діяльністю, спалити неопубліковані праці, й застосовуючи катування, інквізиція змусила Галілея відмовитися від теорії Коперника, а на “Діалог” наклала заборону. Після процесу Галілей був оголошений “в’язнем святої інквізиції”. Однак наукову діяльність Галілей не припинив.
До нашого часу дійшло декілька цікавих і повчальних висловлювань Галілея; зокрема, він зазначав: “В науці тихе зауваження однієї людини цінніше за голосні твердження тисячі однодумців”.
ПОГЛЯДИ
В основі світогляду Галілея лежить визнання ним об’єктивного існування світу, нескінченного та вічного, при цьому Галілей припускав божественну першопричину. У природі, за Галілеєм, ніщо не знищується і не породжується, відбувається лише зміна взаємного розташування тіл або їхніх частин. Матерія складається з неподільних атомів, її рух — універсальне механічне пересування. Небесні світила подібні до Землі й підкоряються єдиним законам механіки. Усі процеси в природі зумовлені суворою механічною причинністю. Звідси справжня мета науки — відшукати причини явищ. Вихідний пункт пізнання природи, за Галілеєм, — спостереження, а основа науки — досвід. Галілей стверджував, що задача вчених не добувати істину із зіставлення текстів визнаних авторитетів та шляхом абстрактних, відсторонених міркувань, а “…вивчати велику книгу природи, що і є справжнім предметом філософії”.
Розвиваючи в гносеології ідею безмежності “екстенсивного” пізнання природи, Галілей припускав і можливість досягнення абсолютної істини, тобто “інтенсивного” пізнання. У вивченні природи Галілей виділяв два основні методи пізнання: суть першого полягала в тому, що поняття досвіду, на відміну від своїх попередників, Галілей не зводив до простого спостереження, а віддавав перевагу планомірно поставленому експерименту, за допомогою якого дослідник немов ставить природі запитання і шукає на них відповіді. Метод цей Галілей назвав резолютивним, він є, власне, методом аналізу, розчленовування природи, тобто аналітичним. Іншим найважливішим методом пізнання Галілей визнавав композитивний, тобто синтетичний. Він за допомогою низки дедуктивних суджень перевіряє істинність висунутих при аналізі гіпотетичних припущень. При цьому Галілей вважає, що хоча досвід і є вихідним пунктом пізнання, але сам по собі він не дає ще достовірного знання. Останнє досягається планомірним реальним або уявним експериментуванням, що спирається на суворий кількісно-математичний опис. У підсумку достовірне знання ми одержуємо при сполученні синтетичного й аналітичного, почуттєвого й абстрактного.
Твори Галілея з літератури поклали початок італійській науковій прозі. З художніх творів Галілея відомий начерк однієї комедії і сатиричний “Вірш у терцинах”.
У 1971 році католицька церква скасувала рішення про осуд Галілея.
ОСНОВНІ ТВОРИ
- Зоряний вісник (12 березня 1610)
- Про сонячні плями (1613)
- Лист до Кастеллі (1613)
- Діалог Галілео Галілея, академіка Лінчео, екстраординарного математика університету в Пізі, філософа і старшого математика Його Світлості Великого герцога Тосканського, де в зібраннях, що тривають чотири дні, наводяться міркування про дві найголовніші системи світу, Птолемеєву та Коперниканську, причому недетерміновано пропонуються доводи настільки ж для однієї з них, скільки і для другої (1630)
- Бесіди і математичні докази, що стосуються двох нових галузей науки (1638).
ЦИТАТИ ГАЛІЛЕО ГАЛІЛЕЯ
Немає більшої ненависті в світі, ніж ненависть невігласів до знання.
Невігластво — мати злості, заздрості, жадібності і всіх інших низьких і грубих пороків, а також гріхів.
А все-таки вона крутиться!
Мені ніколи не траплялася людина настільки дурна, щоб я не міг чомусь у неї навчитися.
Математика — це мова, якою написана книга природи.
Найвища мудрість — знати самого себе.
Ніщо велике у світі не здійснювалося без пристрасті.
Всі істини легко зрозуміти, тільки-но вони будуть виявлені. Але проблема в тому, що їх складно виявити.
Говорити заплутано вміє кожен, говорити зрозуміло — мало хто.
До сих пір невідомо, і я думаю, що людська наука ніколи не дасть відповідь на це запитання, чи має Всесвіт закінчення, чи він безкінечний?
Математика — це ключ і двері до всіх наук.
Я не зобов’язаний вірити, що один і той самий Бог подарував нам почуття, здоровий глузд та розумі — і при цьому вимагає, щоб ми відмовилися від їх використання.
Ви не можете навчити людину чомусь, ви можете тільки допомогти їй знайти це у собі.
Я радше знайду одну істину нехай і в незначних речах, ніж довго сперечатимусь про великі проблеми, не досягнувши жодної істини.
Жодне твердження не має такої примусової сили, яку має будь-яке природне явище.
Розум людини — одне з найдивовижніших творінь Бога.
ПОСИЛАННЯ
Жарт сказати – Галілей зміг перекинути всю аристотелівську фізику, яка була в якості еталону протягом 2000 років. Галілей також вивчав рух тіл і проводив астрономічні спостереження, на основі яких він зробив дивовижні відкриття фаз Венери, супутники Юпітера, нерівній поверхні Місяця і плям на Сонці.
Галілей народився 15 лютого 1564 р. в Пізі в сім’ї Вінченцо Галілея. Вінченцо був пристрасним музикантом. Він жорстко критикував безжиттєвість церковної музики і виступав за її оновлення – так само, як Галілей згодом буде критикувати систему поглядів Аристотеля. Бачачи схильність Галілея до розумової діяльності, Вінченцо вирішив направити сина вчитися на медичний факультет місцевого університету Пізи. Він був упевнений, що диплом лікаря дозволить синові ніколи не зазнавати фінансових проблем, так знайомих йому самому. Вінченцо здавалося, що він розробив непоганий план.
Навчаючись на факультеті мистецтв, щоб захищати диплом з медицини, Галілей довідався про теоріях і концепціях, з якими згодом він почне боротьбу, які його надихали, супроводжували його все життя. Астрономія Птоломея, фізика Аристотеля, математичні поняття… Здавалося, життя Галілея зумовлена, але стався крутий поворот долі, докорінно змінив долю Галілея. Він знайомиться з Річчі.
Річчі (1541-1587) – математик, фахівець в геометрії. Його лекції стали справжнім відкриттям для 19-річного Галілея! Галілей, займаючись математикою, виявив тісний зв’язок математики з практикою і спостереженнями. Він потрапив під вплив методу Архімеда і поступово прийшов до формування нової фізики і винаходу телескопа.
І вже набагато пізніше, коли його кар’єра досягла свого розквіту (1600– 1610), а це були найщасливіші роки в житті вченого, Галілей приймає рішення їхати в Рим! Навіщо? Галілей ніби стає жертвою власного альтруїзму. Він розраховував, що Ватикан ухвалить нову картину світу, він зможе переконати клір. Проте були важкі роки виснажливої боротьби за правду, що закінчилися процесом Інквізиції проти Галілея. Судовий процес став для Галілея великим потрясінням. Але навіть тоді у нього вистачило сил для роботи над своїм найамбітнішим проектом – створенням нової науки про рух.
Галілей помер 8 січня 1642 року,