2015 03 26 190113

Galilei

Hirdetés

2015 03 26 190113alilei (Galileo Galilei Pisa, 1564. február 15. – Arcetri, 1642. január 8.) olasz fizikus, csillagász, matematikus, természettudós. A fizikában ő honosította meg a kísérleteket és méréseket, új módszereket adva ezzel a fizikának (és a többi természettudománynak). A csillagászatban ő volt az első, aki tudatosan használta az általa épített távcsöveket csillagászati jelenségek és objektumok megfigyelésére. Eredményei összhangban voltak a kopernikuszi heliocentrikus világképpel, ezért összeütközésbe került a katolikus egyházzal. Az inkvizíció 1633-ban könyveit betiltotta, Galileit tanainak megtagadására kényszerítette, és házi őrizetben kellett élnie 1642-ben bekövetkezett haláláig. A katolikus egyház csak 1992-ben érvénytelenítette az ítéletet.

Élete
Galilei sírköve, Santa Croce, Firenze

Galileo Galilei Pisában (Toszkánai Nagyhercegség) látta meg a napvilágot 1564-ben, Giulia Ammannati és Vincenzo Galilei zenetudós fiaként. Eredetileg (apja kívánságára) orvosnak készült a pisai egyetemen, de pénzügyi problémák miatt abba kellett hagynia tanulmányait. Arkhimédész műveinek tanulmányozása a matematika és a természetfilozófia felé fordította figyelmét. 1589 és 1592 között matematikát tanított Pisában. Első megjelent művei szintén Arisztotelész szellemében fogantak – igazodva a kor szelleméhez.

Toszkána nagyhercegének engedélyével 1592 októberében 28 évesen foglalta el Galilei a padovai egyetemen professzori állását,[1] ahol 1610-ig geometriát, mechanikát és csillagászatot tanított, valamint mechanikai kísérleteket és tanulmányokat folytatott. Itt építette hőmérőjét, iránytűket konstruált, és kézikönyvet is írt használatukról. 1594-ben szabadalmaztatta vízemelő gépét. 1610. január 7-én fedezte fel a Jupiter bolygó négy legnagyobb holdját, melyek később Galilei-holdak néven lettek ismertek. Ez a felfedezése egy komoly érv volt a Föld központú világgal szemben.
Munkássága
Csillagászat
Galilei jegyzete a Jupiter holdjainak felfedezéséről
Galilei-holdak: Io, Europa, Ganümédész és a Kallisztó
Galilei ábrái a Hold állásairól

Habár az elterjedt nézet pontatlan, miszerint Galilei találta volna fel a távcsövet, ő volt az első emberek egyike, aki az égbolt tanulmányozására használta azt. Egyes feljegyzések szerint a távcsövet 1608-ban Hollandiában találták fel; majd Galilei készített egy 8-szoros nagyítású, később egy kb. 20-szoros nagyítású modellt. 1609. augusztus 25-én bemutatta az első távcsövét a velencei törvényhozóknak. Ez a fajta „másodállása” jövedelmezőnek bizonyult, mivel a kereskedők hasznát vették a hajózásban. 1610 márciusában nyilvánosságra hozta kezdeti csillagászati megfigyeléseit a Sidereus Nuncius (Csillagászati Hírnök) című rövid értekezésében, melyet maga illusztrált. Így Galilei volt az első, aki írásos műben számolt be távcsöves csillagászati megfigyeléseiről. Ennek 400 éves évfordulójára a 2009-es évet a Csillagászat Nemzetközi Évévé nyilvánította az ENSZ.

1610. január 7-én Galilei felfedezett a Jupiter négy nagy holdja közül hármat: az Iót, az Európét és a Kallisztót. Pár nappal később a Ganümédészt is sikerült feljegyeznie. Rájött, hogy ezek a holdak keringenek az égitest körül, mivel néha ideiglenesen eltűnnek; ezt a Jupiter mögötti mozgásuknak tulajdonította. 1620-ban további felfedezéseket tett. Későbbi csillagászok felülbírálták Galilei elnevezéseit, megváltoztatva a Medici-csillagokat Galilei-holdakra. A kijelentés, miszerint egy égitest körül több kisebb égitest kering, ellentétes volt a geocentrikus világképpel, amelynek a középpontjában a Föld van, és minden más körülötte kering.

A Szaturnusz gyűrűit is ő észlelte először, de rajzain a gyűrűt a bolygó mellett két szemközti oldalon álló holdként ábrázolta, tehát megfigyelte ugyan a gyűrűt, de annak természetét nem ismerte fel.

Galilei lejegyezte, hogy a Vénusz fogyó és növekvő fázisokat mutat, vagyis hasonlít a Holdra. A Kopernikusz által felfedezett heliocentrikus világkép jóslata szerint a Vénusz Nap körüli keringése okozhatja, hogy a Földről látható a Vénusz megvilágított félgömbje, amikor az a Nap ellentétes oldalán van és nem látható, amikor a Föld felőli pályán halad. Ezzel ellentétben, a ptolemaioszi geocentrikus világkép szerint csak növekvő és új fázisok láthatók, míg a Vénusz a Nap és a Föld között kering Föld körüli pályán. A Vénusz fázisainak megfigyelése igazolta, hogy a bolygó a Nap körül kering, és ez erős érv volt a heliocentrikus világkép mellett.

Galilei volt az első azok közül, akik napfoltokat figyeltek meg, habár a kínai csillagászok ezt már bizonyíthatóan korábban megtették. A napfoltok léte egy másik problémát vetett fel a régebbi filozófia által tökéletesnek hitt menny fogalmával. Továbbá a mozgásukban megfigyelt évenkénti változás – először Francesco Sizzi jegyezte le – hatalmas eltéréseket mutatott a Föld-középpontú világnézettől és Tycho Brahétől. A napfoltok felfedezése körüli vita hosszú és zord viszályhoz vezetett Christoph Scheinerrel, valamint David Fabriciusszal és a fiával, Johannesszel.

Ő volt az első, aki hegyeket és krátereket vélt felfedezni a Holdon, amire a felszínen látható fény-árnyék mintákból következtetett. Ezen megfigyelései segítségével közelítőleg meg is becsülte a hegységek magasságát. Majd arra a következtetésre jutott, hogy a Hold „durva és egyenetlen, csakúgy, mint a Föld felszíne maga” és nem tökéletes gömb, mint ahogy Arisztotelész hirdette.

Galilei távcsövével megállapította, hogy a szabad szemmel folytonosnak látszó Tejút csillagok sokaságából áll. Ezzel egy régi vitát döntött el.[2] Azonosított sok más csillagot, amelyek szabad szemmel nem vagy nehezen láthatóak.

Galilei 1612-ben észlelte a Neptunuszt, de nem jött rá, hogy az egy bolygó, és így nem vizsgálta különös figyelemmel. Jegyzetfüzetében a bizonytalan és azonosíthatatlan csillagok közé sorolta. (Galilei Neptunusz-megfigyeléseit 1980 óta ismerjük, amikor C. T. Kowal és S. Drake kutatásaik közben felfedezték azokat.)
Fizika

Galilei elméleti és gyakorlati munkája a testek mozgásán, Kepler és Descartes független tevékenységével együtt, a Newton által később felfedezett klasszikus mechanika előfutára volt. Úttörő volt, mivel az európai hagyományoktól eltérően precíz kísérleteket hajtott végre, ragaszkodva a természet szabályainak matematikai leírásához.

Galileiről rengeteg történet kering. Ezek közül talán a leghíresebb a pisai ferde toronyból leejtett különböző tömegű testek elbeszélése. Ezzel bizonyította, hogy a szabadesés sebessége független a testek tömegétől (kizárva a légellenállást). Ez ellentétes volt azzal, amit Arisztotelész állított: a nehezebb testek gyorsabban, a könnyebbek lassabban esnek, egyenes arányosságban a tömeggel. A torony története először Vincenzo Viviani, Galilei tanítványa által írt életrajzban tűnt fel, és mára teljesen elfogadottá vált. Ennek ellenére Galilei kísérletezett lejtőn leguruló golyókkal, amivel ugyanazt tudta bizonyítani: a leguruló vagy a szabadon eső golyók a tömegüktől függetlenül gyorsulnak.

Felírt egy precíz matematikai törvényt a gyorsulásra: a gyorsulás teljes útja, nyugalomból indulva, az idő négyzetével arányos (Ez a törvény rengeteg későbbi tudományos megállapítás elődjének tekinthető). Bebizonyította még, hogy a testek mindaddig megőrzik a sebességüket, amíg egy másik erő – gyakran súrlódási – nem hat rájuk, megcáfolva az elfogadott arisztotelészi hipotézist, miszerint a testek „természetüknél fogva” lelassulnak és megállnak, ha nem hat rájuk erő. Ez az alapelv testesítette meg Newton első mozgástörvényét.

Továbbá rájött, hogy az inga lengésideje (t) nem függ annak maximális kitérésétől (amplitúdó – A), csak az inga hosszától (l). Amíg Galilei azt hitte, hogy a lengésidő mindig pontosan megegyezik, ez csak kis amplitúdónál igaz. Ez megfelelő egy óra szabályozásához, amire Galilei maga is rájött.

Az 1600-as évek elején Galilei és egy társa megpróbálta megmérni a fény sebességét. Mindketten egy hegytetőn álltak redőnyös lámpát tartva. Galilei kinyitotta a redőnyt, majd amikor a társa meglátta a fényt ő is kinyitotta. Egy mérföld körüli távolságnál Galilei nem tudott nagyobb eltérést észlelni, mint amikor pár méterre álltak egymástól. Arra a következtetésre jutott, hogy a hegycsúcsok távolsága nem elég nagy a pontos méréshez.

Kevesebben tudják, hogy ő is azon elsők között volt, akik rájöttek: a hangnak is van frekvenciája. Miután két vésőt különböző sebességgel dörzsölt össze, kapcsolatot talált a hangmagasság és a vésők rezgése között (frekvencia).

Az 1632-es Párbeszédekben Galilei leírta a dagály-apály jelenség fizikai felvetését, amit a Föld Nap körüli keringéséből próbált (helytelenül) levezetni. Kigúnyolta Keplert, mert Kepler az árapály-jelenséget (helyesen) a Holdnak tulajdonította. (A könyv eredeti címe Dialógus a dagályról; de az inkvizíció parancsára megváltoztatta azt). Ezen elmélet szerint az óceáni medencék alakjának szerepe van a dagály méretében és időtartamában. Helyesen megállapította, hogy az Adriai-tenger közepén elhanyagolhatóak a dagályok a többi részhez képest. A feltevés teljesen hibásnak mutatkozott, ugyanis Galilei árapály-elméletéből napi egy dagály és apály következett. Minden tengerész tudta, hogy naponta két apály és dagály van, Galilei mégis ragaszkodott elképzeléséhez.

Galilei előrelépett a klasszikus relativitáselméletben is. Eszerint senki sem tudja egy test sebességét megállapítani viszonyítási pont nélkül. Később ezt fejlesztette tovább Einstein is.
Matematika

Miközben Galilei matematikai alkalmazásai a kísérleti fizikában újítók voltak, a matematikai eljárásai hétköznapinak mondhatók. Az analízisei és a bizonyításai az Elemek ötödik könyvében leírt eudoxoszi elképzeléseken alapultak. Ez az elmélet csak egy századdal korábban vált elérhetővé, Tartaglia és a többiek pontos fordításának köszönhetően, de Galilei élete végére Descartes munkásságának köszönhetően túlhaladottá vált.

Galilei alkotott újat is a matematikában. Megmutatta: noha a legtöbb egész nem négyzetszám, mégis ugyanannyi egész van, mint négyzetszám. A feltételezett ellentmondást 250 évvel később Georg Cantor oldotta fel.
Filozófia

Felfedezéseit újszerű megismerési módszerének is köszönheti. Arisztotelésszel ellentétben nem a dolgok, jelenségek miértje, hanem mikéntje érdekli. Nem a dolgokban rejlő minőség, hanem a természeti törvény a válasz.[3] A dolgok lényegét ugyanis nem ismerhetjük meg, de nem is a lényeg, hanem a viszonyok ismerete a fontos: a szubsztanciafogalom helyét elfoglalja a funkció-fogalom.

A fizikai jelenségek megismerésének módja az elemzés (metodo risolutivo) és a szintézis (metodo composito). Ehhez először fel kell állítani a matematikai viszonyokat kifejező hipotetikus tételt (ez a szintetikus módszer), melynek igazolását az egyes, tapasztalati esetek elemzése adja. A teória megelőzi a tényeket, s a tények adják a teória igazolását.[4] A kísérlettel ellenőrzött és igazolt feltevés a matematika segítségével megfogalmazható természeti törvény.

Az érzetminőségeknek, az ún. szekunderkvalitásoknak nem tulajdonított valóságos létet. Démokritosz nyomán állította, hogy a minőségi tulajdonságok “látszat szerintiek”, s ezeket az ún. elsődleges minőségre, a kiterjedésre vezeti vissza. A “kiterjedéssel bíró mozgó testet” tekinti realitásnak. Nem veszi azonban észre, hogy a mozgó testet végeredményben ugyanúgy érzékeljük, mint a szekunderkvalitásokat. Filozófiája Descartes (res extensa), az empiristák (a szellemi szubsztancia tagadása), Kant (a realitás megismerhetőségének tagadása) rendszerében is tetten érhető.

Forrás: wikipedia;

Szólj hozzá, mondd el véleményed és ne felejtsd el megosztani!

hozzászólások

Megosztás: