Tego dnia 1564 roku w Pizie urodził się Galileusz, włoski astronom, filozof, matematyk i fizyk
Galileusz był wybitnym uczonym, który nie pochodził z zamożnej rodziny. Jego prace często budziły kontrowersje, wprowadzając go w konflikt z Kościołem katolickim. Bojąc się, że nie zostanie potraktowany poważnie, gdy pomyli się w swoich pracach, ale nie chcąc też, aby ktoś inny wpadł na to samo, stosował anagramy. Później, podając ich rozwiązanie, mógł dowieźć, że to on był odkrywcą.
Galileusz, znany też jako Galileo Galilei, urodził się w 15 lutego 1564 roku w Padwie jako najstarszy syn Vincenzo Galilei i Giulii Ammananti. Jego ojciec był znanym lutnistą, kompozytorem i autorem książek z zakresu teorii muzyki. W 1572 roku Vincenzo wyjechał do Florencji z żoną i pięciorgiem najmłodszych dzieci, pozostawiając 8-letniego Galileusza u teściów matki. W 1574 roku Galileusz powrócił do swojej rodziny we Florencji, gdzie kształcił się w klasztorze Camaldulenz Santa Maria de Vallombrosa.
Młody Galileusz był tak zafascynowany życiem monastycznym, że przez pewien czas był nawet nowicjuszem, dopóki ojciec go stamtąd nie zabrał. Chciał, aby jego syn został lekarzem, podobnie jak XV-wieczny przodek rodu Galileuszów, Galileusz Bonaiuti, po którym Galileusz otrzymał imię.
W 1580 roku Vincenzo zaaranżował dla swojego 16-letniegi syna przyjęcie na Wydział Medycyny Uniwersytetu w Toskanii. Studia jednak nie przypadły mu do gustu, ale dzięki staraniom Ostilio Ricciego został wprowadzony w tajniki matematyki stosowanej. Zainteresował się gęstością cieczy, które później stały się przedmiotem jego pierwszych badań.
W 1583 roku, z pomocą Ostilio Ricciego, Galileusz przekonał ojca do prywatnych lekcji matematyki. Zaczął również studiować fizykę. Jednak z powodu problemów finansowych rodziny, musiał przerwać naukę po czterech latach. W 1585 roku opuścił uniwersytet bez dyplomu.
W 1589 roku zaproponowano mu katedrę matematyki w Pizie, którą przyjął. Jednak często dochodziło do nieporozumień z kolegami, a wynagrodzenie było stosunkowo niskie. W związku z tym musiał udzielać korepetycji i przyjmować uczniów.
W 1590 roku opublikował swoją pierwszą książkę De motu (O ruchu). Zrezygnował w 1592 roku i zamieszkał z rodzicami. Po kilku miesiącach został przyjęty na uniwersytet w Padwie, gdzie do 1610 roku wykładał geometrię, mechanikę i astronomię jako profesor.
Galileusz założył warsztat produkujący przyrządy, do własnych testów i do sprzedaży np. swojego kompasu proporcjonalnego. W 1609 roku, zainspirowany konstrukcją teleskopu, który został wynaleziony w Holandii przez Hansa Lipperheya, stworzył ulepszoną wersję, dokonując w tym samym roku wielu zaskakujących odkryć astronomicznych.
To właśnie w tym okresie Galileusz dokonał swoich odkryć w dziedzinie nauk ścisłych i stosowanych, w tym kinematyki, astronomii i wytrzymałości materiałów. Ponadto uczył swoich studentów nowatorskich teorii, na przykład z fizyki, ucząc, że przyspieszenie grawitacyjne, wbrew ideom Arystotelesa, jest niezależne od masy. Zaczął też wątpić w nauki Ptolemeusza, a zamiast tego bronił nauk Kopernika.
Galileusz i stosunki z Kościołem
Chociaż był katolikiem, Galileusz żył bezżennie z Mariną Gamba, a zatem w oczach Kościoła katolickiego żył w grzechu. Mieli dwie córki i syna. Córki zostały wysłane do klasztoru San Matteo in Arcetri z powodu ich nieślubnego urodzenia. Nikt nie chciał ich poślubić.
W 1610 roku Galileusz opublikował swoje obserwacje Księżyca, gwiaździstego nieba, Drogi Mlecznej i księżyców Jowisza, wszystkie wykonane za pomocą teleskopu, w swoim Sidereus Nuncius (Gwiezdny Posłaniec).
W następnym roku Galileusz przybył do Rzymu, aby zademonstrować teleskop jezuitom z Collegio Romano. Został także członkiem Accademia dei Lincei. Od 1612 roku zaczęła pojawiać się opozycja wobec dowodów Galileusza na kopernikański, heliocentryczny światopogląd, który był niezgodny z poglądem Kościoła.
W 1616 roku kardynał Bellarmino, który sympatyzował z Galileuszem, upomniał go z rozkazu papieża Pawła V, aby przestał publicznie bronić teorii Kopernika. W 1622 roku Galileusz napisał swoją drugą książkę, Il saggiatore, która została zatwierdzona i opublikowana w 1623 roku.
Już w okresie wczesnochrześcijańskim używano metafory księgi natury. Był to pogląd, który postrzegał przyrodę jako księgę, którą – obok Biblii – można czytać jako źródło wiedzy o Bogu.
Począwszy od Augustyna, kładziono nacisk na to, jak ważne jest, aby w ten sposób nawet analfabeci mogli dojść do poznania Boga. W Il saggiatore Galileusz zerwał z augustiańską tradycją z V wieku, że księgę przyrody może czytać każdy, nawet analfabeta. Uważał, że księgi nie można zrozumieć, jeśli najpierw nie nauczy się języka i liter, którymi jest napisana.
Dialogo
W 1630 roku Galileusz poprosił w Rzymie o pozwolenie na opublikowanie swojego Dialogo. Po spełnieniu wymogu wprowadzenia pewnych zmian, książka otrzymała imprimatur (oficjalne zezwolenie biskupa) i została opublikowana we Florencji w 1632 roku.
Jednak w październiku 1632 roku Galileusz został wezwany do stawienia się przed sądem kościelnym w Rzymie, aby odpowiedzieć za publikację Dialogo.
W swojej książce Galileusz omówił dwa znane do tej pory modele porządkowania wszechświata. Nie napisał jednak nic o znanym już modelu Brahego ani o Astronomia Nova Keplera (1609) i Tabulae Rudolphinae (1627). Nie napisał też nic o orbicie Ziemi, którą Kepler już wcześniej obliczył jako kształt elipsy. Galileusz przyjął orbitę kołową. Została napisana w języku włoskim, podczas gdy prace naukowe w tamtych czasach były zwykle publikowane po łacinie.
Książka składała się z czterech dialogów między trzema osobami: Salviatim, Sagredo i Simplicio. Salviati bronił kopernikańskiego punktu widzenia, podczas gdy Simplicio artykułował punkt widzenia ptolemejskiego. Jednak Galileusz napisał książkę w taki sposób, że było jasne, że teoria Kopernika jest jedyną logiczną teorią i że teoria Ptolemeusza musi być błędna.
Książkę zakończył dialogiem o przypływach, które miały pokazać, że ziemia rzeczywiście się porusza. Pod koniec tego dialogu włożył w usta Symplicjusza niektóre uwagi papieża.
I w rzeczywistości ośmieszył papieża.
Utożsamiano go z Simplicio, tym, który przekonująco przegrał spór.
Chociaż papież był jego przyjacielem, po przeczytaniu książki był wściekły. Nie miał innego wyjścia, jak tylko ponownie potępić Galileusza. W 1633 roku Galileusz miał już 69 lat. Mówi się, że po zapoznaniu się z wyrokiem, przebywając w areszcie domowym, wypowiedział słowa „Eppur si muove!” („A jednak się porusza!” – ziemia zamiast słońca). Stwierdzenie to jest jednak apokryficzne i nie zostało zapisane przez współczesnych.
Kopernik już w pełni rozwinął ideę heliocentrycznego układu słonecznego w swoim dziele De revolutionibus orbium coelestium, ale czekał z jej opublikowaniem aż do swojej śmierci, w 1543 roku, po tym, jak Georg Joachim Retyk dał jej przedsmak już w swoim Narratio prima w 1539 roku.
Dzieło Kopernika było czytane przez uczonych, ale przyciągnęło uwagę Watykanu dopiero wtedy, gdy Galileusz zaczął się do niego odwoływać. Swoimi trzema prawami Kepler położył już ważne teoretyczne podstawy myślenia heliocentrycznego. Heliocentryczny światopogląd został zademonstrowany pięćdziesiąt lat później przez Isaaka Newtona.
W październiku 1992 roku papież Jan Paweł II wystosował przeprosiny, oczyszczając imię Galileusza i uznając go za człowieka wiary. Na długo przedtem ludzie w kręgach kościelnych byli przekonani, że Galileusz został potraktowany niesprawiedliwie.
W 2008 roku w Watykanie pojawiły się plany, aby wzmocnić rehabilitację Galileusza poprzez umieszczenie jego pomnika w murach Watykanu. Również papież Benedykt XVI pochwalił wielki wkład Galileusza w astronomię.
Areszt domowy i śmierć
Podczas aresztu domowego Galileusz spędził najpierw 5 miesięcy w rezydencji arcybiskupa Sieny. Był on zagorzałym zwolennikiem Galileusza i wspierał go. W grudniu 1633 roku Galileusz mógł wreszcie wrócić do swojej willi w Arcetri, gdzie jednak nie wolno mu było niczego nauczać. Zgodnie z wyrokiem musiał odmawiać siedem psalmów pokutnych co tydzień przez trzy lata.
Ograniczono również jego kontakty towarzyskie. Mimo to pozwolono mu odwiedzić córkę w klasztorze San Matteo i przeprowadzić pewne badania (ale nie na tematy związane z heliocentryzmem).
Po pewnym czasie jego areszt domowy stał się mniej dotkliwy. Pozwolono mu pisać listy do przyjaciół i uczonych, a czasem nawet przyjmować gości. Odwiedzali go m.in. Thomas Hobbes i John Milton, a od 1641 roku także jego dawny uczeń Benedetto Castelli. Podczas gdy Galileusz przebywał w areszcie domowym, udało mu się przemycić do Holandii ważną książkę: Discorsi e Dimostrazioni Matematiche, intorno a due nuove scienze. Bronił w niej swoich nowych spostrzeżeń. Pojawiły się w niej te same postacie, co w Dialogo z 1632 roku. Została wydana w Lejdzie w 1638 roku.
Galileusz zmarł 8 stycznia 1642 roku. Wielki książę Toskanii, Ferdynand II Medyceusz, pragnął pochować go w głównej części Bazyliki Santa Croce we Florencji, obok grobowców jego ojca i innych przodków, a na jego cześć wznieść marmurowe mauzoleum.
Plany te zostały jednak porzucone po tym, gdy zaprotestowali przeciwko nim papież Urban VIII i jego siostrzeniec, kardynał Francesco Barberini.
Pochowano go w małym pomieszczeniu obok kaplicy nowicjuszy. W 1737 roku szczątki Galileusza zostały ekshumowane i ponownie pochowane w głównej części bazyliki, po tym jak wzniesiono piękny pomnik nagrobny na jego cześć. Podczas wykopalisk z niejasnych przyczyn odcięto mu środkowy palec prawej ręki. Relikwia ta znajduje się w Museo di Storia della Scienza, również we Florencji.
Galileusz – osiągnięcia
Galileusz położył podwaliny pod fizykę doświadczalną. Jego wkład to m.in.:
- odkrycie, że czas wahadła nie zależy od wielkości ciężarka zwisającego z wahadła i prawie nie od amplitudy. To było podstawą do opracowania dokładnych zegarów z wahadłem. Wahadło (lampa wisząca), za pomocą którego dokonał tego odkrycia, można nadal oglądać w katedrze w Pizie,
- odkrycie dotyczące podstaw późniejszej dynamiki Newtona: przyspieszenie spadających obiektów nie zależy od ich masy.
- odkrycie dotyczące prawa bezwładności: prędkość obiektu pozostaje stała, gdy nie działa na niego żadna siła.
- próba zmierzenia prędkości światła. Ale metoda nie powiodła się.
- termometr Galileusza,
- kompas Galileusza: kompas proporcjonalny, którego nie wynalazł, ale wyprodukował.
Nowatorskie było także podejście Galileusza do trajektorii pocisku z jego rozkładem w ciągłym ruchu poziomym i jednostajnie przyspieszonym ruchu pionowym. Wprowadził nieskończenie małe ilości wyższego rzędu. Jego uczeń, Cavalieri, kontynuował to dzieło.
Galileusz wniósł jeden oryginalny wkład do matematyki: paradoks Galileusza, w którym stwierdza, że istnieje tyle liczb doskonałych do kwadratu, ile jest liczb całkowitych, chociaż większość liczb sama w sobie nie jest liczbami doskonałymi do kwadratu.
Galileusz czasami niechętnie publikował swoje odkrycia. Ryzykował, że nie zostanie potraktowany poważnie, jeśli później okaże się, że się mylił. Z drugiej strony nie chciał ryzykować, że inny odkrywca wpadnie na to wcześniej.
Dlatego opublikował swoje odkrycia jako anagram, mieszając litery zdania. Mógł potem, podając rozwiązanie anagramu, dowieść, że był pierwszym odkrywcą. Astronom Johannes Kepler próbował rozwiązać owe anagramy. Co ciekawe, dwukrotnie znalazł błędne rozwiązanie i w ten sposób błędnie wywnioskował to, co widział Galileusz. Za każdym razem jednak błędne rozwiązanie opisywało coś, co faktycznie istniało, ale zostało odkryte dopiero później.
Kiedy Galileusz zobaczył dwie enigmatyczne plamki po obu stronach Saturna, które później okazały się pierścieniem, napisał anagram: SMAISMRMILMEPOETALEVMIBVNENVGTTAVIRAS do ambasadora Toskanii w Pradze i do Johannesa Keplera.
Kepler próbował rozwiązać problem i znalazł: Salve umbistineum geminatum Martia proles (Witajcie, promienni bliźniacy synowie Marsa), z czego wywnioskował, że Galileusz widział dwa księżyce w pobliżu Marsa. Było to słuszne, ponieważ bóg Mars rzeczywiście ma synów bliźniaków (Romulusa i Remusa).
Teraz, ponad dwa wieki później, okazało się, że Mars rzeczywiście ma dwa księżyce, ale były one poza zasięgiem teleskopu Galileusza. Prawidłowe rozwiązanie brzmiało: Altissimum planetam tergeminum observavi (Widziałem najwyższą planetę (Saturna) trzykrotnie)
Miesiąc później Galileusz odkrył fazy Wenus. Wysłał wiadomość: Haec immatura a me jam frustra leguntur o.y. (Są one teraz zbyt młode, abym mógł je przeczytać o. i y.) do Giuliano de’ Medici. Kepler przestawił litery i znalazł: Macula rufa in Jove est gyratur mathemarum (Czerwona plama na Jowiszu obraca się matematycznie).
Jowisz rzeczywiście ma czerwoną plamę, ale zaobserwowano ją dopiero dwa miesiące później. Prawidłowe rozwiązanie brzmiało: Cynthiae figuras aemulatur mater Amorum (Matka Amora [czyli Wenus] naśladuje formy Cynthii [tj. księżyca]). Należy zauważyć, że Galileusz nie wymienił ciała niebieskiego z imienia w żadnym ze swoich anagramów, co niewątpliwie komplikowało demistyfikację.
Galileusz często jest określany mianem erudyty. Został także nazwany ojcem astronomii obserwacyjnej, nowożytnej fizyki klasycznej, metody naukowej i współczesnej nauki.
