گالیلو گالیله

گالیله گالیله (1564-1642) ریاضیدان، فیزیکدان، ستاره شناس و فیلسوف طبیعی ایتالیایی بود. او یک تلسکوپ برتر ساخت که با آن مشاهدات جدیدی از آسمان شب انجام داد، به ویژه اینکه سطح ماه دارای کوه است، مشتری دارای چهار قمر اقماری است، و لکه های خورشیدی، تحت رصد دقیق، نشان می دهد که این یک کره متحرک است.

گالیله علاوه بر ستاره شناسی، به دلیل علاقه زیادی که به فیزیک داشت آزمایش های علمی بسیاری از جمله آزمایش تئوری های قدیمی و ارائه نظریه های جدید پس از آزمایش های دقیق را در طول عمر طولانی خود انجام داد، و به دلیل زیر سوال بردن دیدگاه پذیرفته شده بطلمیوسی در مورد جهان، با کلیسای کاتولیک مخالفت کرد. گالیله که در دادگاهی در سال 1633 به جرم بدعت گناهکارشناخته شده، مجبور شد آخرین سالهای زندگی خود را در حبس خانگی در ویلای خود در توسکانی بگذراند. اکتشافات او و بیش از همه، رویکرد او به آزمایش و تست فرضیه ها، گالیله را به شخصیتی تأثیرگذار در انقلاب علمی تبدیل کرد.

اوایل زندگی

در 15 فوریه 1564 در پیزا، ایتالیا به دنیا آمد. خانواده او به اشراف کوچک تعلق داشتند، اما نسبتاً از بخت و اقبال محروم بودند. گالیله علاقه به علم را از پدرش وینچنزو گالیله (حدود 1520-1591) به ارث برد که رساله هایی را بر اساس آزمایش های عملی خود در علم موسیقی نوشت. شاید وینچنزو در موسیقی مورد تحسین قرار می گرفت، اما او به عنوان یک تاجر پارچه درآمد کسب می کرد، خانواده همسرش و مادر گالیله جولیا در این تجارت بودند. از سال 1581، گالیله در دانشگاه پیزا در رشته پزشکی تحصیل کرد، اما ریاضیات (در آن زمان بخشی از آموزش سنتی در پزشکی بود) بیشتر برای او جذاب بود. به طوری که گالیله بدون فارغ التحصیلی پیزا را ترک کرد و به عنوان معلم ریاضیات در فلورانس مشغول به کار شد. گالیله مشتاق بود که تإثیرگذار باشد، و مطالعات خصوصی او منجر به مشارکت او در روند رشد دانش انقلاب علمی شد. گالیله عمل آونگ ها را بررسی و نظریه حرکت مداوم خود را ارایه داد که نشاندهنده خبرگی گالیله در ریاضیات بود و او در سال 1589 در آن رشته در دانشگاه پیزا اعطا شد. سه سال بعد، او به عنوان استاد ریاضیات در دانشگاه پادوآ انتخاب شد.

در پادوآ بود که گالیله با فیلسوف چزاره کرمونینی (1550-1631) دوستی مادام العمر را آغاز کرد. گالیله در پادوآ همچنین مارینا گامبا را ملاقات کرد و اگرچه هرگز ازدواج نکردند، اما با هم صاحب سه فرزند شدند: ویرجینیا (متولد 1600)، لیویا (متولد 1601) و وینچنزیو (متولد 1606). گالیله هرگز از مشکلات مالی دور نبود و درآمد ناچیز استادی را با تدریس خصوصی و گاه به گاه طالع بینی دقیق تکمیل می کرد. در سال 1613، زمانی که دخترانش به سنین نوجوانی خود رسیدند، گالیله که نمی‌توانست آشکارا با معشوقه‌اش زندگی کند، ویرجینیا و لیویا را به صومعه‌ای خارج از فلورانس وارد کرد (هر دو با رسیدن به بلوغ راهبه شدند). گالیله از دخترانش در صومعه حمایت می‌کرد، اتاق‌های بهتری می‌خرید و مواد غذایی پرورش یافته در املاک خود را برای آنها تامین می‌کرد تا کرایه استاندارد نسبتاً ناچیز صومعه را تکمیل کند. ویرجینیا که در آن زمان با نام ماریا سلست شناخته می شد، در دوران پیری به پدرش کمک بزرگی کرد.

از نظریه تا عمل: یک علم جدید

ریاضیات برای درک گالیله از جهان بسیار مهم بود، همانطور که او در The Assayer of 1623 توضیح می دهد:

شخص نمی تواند نوشته ای را بفهمد مگر اینکه ابتدا زبان آن را یاد بگیرد و حروف/نشانه های نوشته را بشناسد. این به زبان ریاضی نوشته شده و کاراکترها مثلث، دایره و سایر اشکال هندسی هستند. بدون این کاراکترها ، درک یک کلمه از آن برای انسان غیرممکن است. بدون شناخت، خراش های بی نظیردر هزارتوی تاریک را می مانند.

(ووتن، 163).

اما گالیله متفکری همه جانبه بود که به هر رشته فکری که بتواند به مسائلی که او می خواست حل کند پاسخ دهد علاقه مند بود. اولین زندگی نامه او، وینچنزو ویویانی، به موارد زیر اشاره می کند (به نقل از هیلبرون):

[او] می‌توانست با بهترین دیوانگان توسکانی رقابت کند، به نقاشان و شاعران با ذوق هنری توصیه کند، و بخش‌های وسیعی از پترارک، دانته و آریوستو را از‌بر بخواند. اما نقطه قوت بزرگ او که هنگام مذاکره برای پستی در دربار مدیچی در سال 1610 گفته، فلسفه بود که نسبت به آموختن ریاضیات (چندماه) سالهای زیادی برای یاد گرفتن آن صرف کرده بود. (v)

به طور خلاصه، گالیله "بیش از(یا کم از!) یک موسیقیدان، هنرمند، نویسنده، فیلسوف یا ابزار کار، ریاضیدان بود... گالیله در هر یک از چندین تخصص خوب بود." (همان).

در دهه 1590 بود که گالیله شروع به دور شدن از مطالعات ریاضی محض به سمت آزمایش کرد، اگرچه داستانی که او گلوله های توپ را از برج پیزا پرتاب کرد، داستانی ساختگی است. گالیله با رد درک قدیمی ارسطویی از فیزیک، موضوعاتی مانند شتاب یکنواخت، اینرسی و مکانیک را در کارگاه خصوصی خود مورد مطالعه قرارداد و حقایق فیزیکی شگفت‌انگیزی را کشف کرد، مانند اجسام در حال سقوط، بدون توجه به وزنشان، شتاب یکسانی دارند (به این معنی که اگر مقاومت هوا برداشته شود، دو جسم در حال سقوط، هر چند با وزن متفاوت، همزمان به زمین برخورد می‌کنند)، یک پرتابه از نقطه‌ای به نقطه دیگر مسیر سهمی را دنبال می‌کند؛ جسمی که روی یک سطح کاملاً صاف و با سرعت ثابتی می غلتد، در خلاء این کار را به طور نامحدود انجام می دهد. این نکته اخیر توسط گالیله برای توضیح یک مشکل قدیمی استفاده شد. اگر زمین به دور خورشید می چرخد، پس چه چیزی باعث حرکت آن می شود؟ گالیله نشان داد که با فرض اینکه خدا آن را در زمان آفرینش به حرکت درآورده باشد، هیچ نیرویی برای استمرار حرکت نیاز نیست.

گالیله عمیقاً به نجوم علاقه مند شد و از سال 1597 مکاتباتی ماندگار با آن متفکر و ستاره شناس بزرگ دیگر یوهانس کپلر (1571-1630) آغاز کرد. این دو مرد شواهد فیزیکی برای تأیید نظریات بحث برانگیز نیکلاس کوپرنیک (1473-1543) پیدا کردند و در نهایت تئوری های منسوخ شده بطلمیوس (حدود 100 تا حدود 170) را دفن کردند. کوپرنیک معتقد بود زمین به دور خورشید می چرخد، در حالی که بطلمیوس معتقد بود خورشید به دور زمین می چرخد ​​(دیدگاه مورد علاقه کلیسا). گالیله روش کار سنتی ستاره شناس قرون وسطی را که ایجاد نمودارها و جداول دقیق با استفاده از ریاضیات پیچیده بود را رد کرد و در عوض تلسکوپ خود را برای رصد و جستجوی مستقیم جایگزین کرد. به این معنا، «گالیله اساساً مفهوم نجوم را تغییر داد» (برنز، 63).

تلسکوپ گالیله

اولین تلسکوپ در حدود سال 1608 در هلند ، احتمالا" توسط هانس لیپرشی اختراع شد (حدود 1570 تا حدود 1619). ایده ساده استفاده از یک عدسی محدب و مقعر در دو انتهای لوله به زودی در سراسر اروپا گسترش یافت و ظرف یک یا دو سال به گوش گالیله رسید. گالیله نسخه خود را با استفاده از لنزهای فوق‌العاده ساخت، که خودش آنها را هم‌بندی کرد (اگرچه به کسی نگفت دقیقاً چگونه). گالیله با گذر از چندین نمونه اولیه به تلسکوپی با بزرگنمایی 33 قطر رسید که بسیار قدرتمندتر از تلسکوپ های هم عصر خود بود. تلسکوپ گالیله، چیزی که او occhiale ("عینک") می نامید، دارای دو عدسی در دو انتهای یک لوله سربی به طول حدود 60 سانتی متر (24 اینچ) بود. آنقدر قدرتمند و خوش ساخت بود که دانشمندان دیگر در باور آنچه که گالیله ادعا می کرد از طریق آن می بیند مشکل داشتند، زیرا تلسکوپ های خودشان نتوانستند آنچه را که ایتالیایی ها می دیدند تشخیص دهند. گالیله حتی یک دوربین دوچشمی اختراع کرد، اما این ایده مورد توجه قرار نگرفت. ابزارهای دیگری که گالیله نسخه های اولیه آنها را اختراع کرد عبارتند از دماسنج (در واقع یک دمایاب)، ترازوی هیدرواستاتیکی، و قطب نما (چیزی که ما امروز آن را قطب نمای نظامی یا رهیاب می نامیم). این تلسکوپ بود که در قرن هفدهم اندیشه را متحول کرد.

گالیله از تلسکوپ جدید خود برای مطالعه دقیق آسمان ها استفاده کرد و نتیجه تحقیقات خود را در سیدریوس نونسیوس (پیام رسان پرستاره) در سال 1610 منتشر کرد. گالیله توانست ماه را رصد کند و متوجه شود که برخلاف آنچه بسیاری قبلاً فکر می کردند سطح آن با سطح زمین تفاوت چندانی ندارد و مانند سطح زمین با کوه ها و دره ها پوشیده شده. گالیله برای اولین بار چهار قمر بزرگ مشتری را مشاهده کرد (ما اکنون می دانیم که تعداد بیشتری وجود دارد)، ترکیب راه شیری را مطالعه کرد و حرکات زهره را شناسایی کرد که نشان می داد به دور خورشید می چرخد. گالیله تئوری هایی را بر اساس آنچه می دید بنا کرد، مانند حرکت قمرهای مشتری باید به این معنی باشد که آنها به دور مشتری (و نه جسم دیگری مانند خورشید) می گردند. او معتقد بود (به درستی) همانطور که ما می توانیم درخشش ماه را ببینیم، در ماه نیز باید بتوان درخشش زمین را که همان نور منعکس شده خورشید است، دید. این اکتشافات جدید، گالیله را به عنوان کاشف کیهان جدید به شهرت کریستف کلمب (1451-1506)، کاشف دنیای جدید، که اغلب با او مقایسه می شد، رساند.

با این حال، مهم ترین کشف گالیله، جزئیات ماه یا قمرهای مشتری نبود، بلکه رصد لکه های خورشیدی روی آن با استفاده از تلسکوپش بود. لکه‌های خورشیدی در دوران باستان مشاهده شده بودند، اما گالیله اکنون می‌توانست با استفاده از فیلترها، چیزهایی را ببیند که هیچ‌کس قبلاً ندیده بود. گالیله آنچه را که دید شرح داد:

لکه های تاریکی که با استفاده از تلسکوپ در قرص خورشیدی دیده می شوند اصلاً از سطح آن دور نیستند، اما یا به آن پیوسته اند یا با فاصله ای بسیار کوچک که کاملاً نامحسوس هستند از هم جدا شده اند. مدت زمان آنها از یک یا دو روز تا سی یا چهل متغیر است. در بیشتر موارد آنها شکل نامنظمی دارند که دائماً تغییر می کند ، برخی سریع و شدید، برخی دیگر آهسته تر و معتدل تر ... علاوه بر همه این حرکات نامنظم ، حرکت کلی آنها در سراسر صفحه خورشید بطور یکنواخت روی خطوط موازی مشترک صورت می گیرد. از ویژگی‌های خاص این حرکات می‌توان فهمید که خورشید کاملاً کروی است، از غرب به شرق و حول مرکز خود می‌چرخد، لکه‌ها همراه خورشید در دایره‌های موازی حرکت می‌کند و یک دور کامل را در حدود یک ماه قمری کامل می‌کند.

(Fermi, 57).

گالیله برای به دست آوردن موقعیتی در دربار کوزیمو دوم مدیچی، دوک بزرگ توسکانی (1609-1621)، قمرهای مشتری را که کشف کرده بود به افتخار خانواده مدیچی، زیرکانه ستاره های مدیچی، نامگذاری کرد. مطمئناً، در سال 1610، گالیله به عنوان ریاضیدان رسمی و فیلسوف طبیعی دوک منصوب شد (لقب اخیر اکنون به گالیله اجازه می دهد تا نظریه هایی را در مورد مکان زمین در جهان ارائه دهد، کاری که یک ریاضیدان پست نمی توانست انجام دهد). در سال 1611، گالیله در جامعه علمی معتبر رم به نام Academia dei Lincei پذیرفته شد. در سال 1612، گفتار گالیله در مورد اجسام شناور به فلسفه طبیعی ارسطویی حمله کرد. در سال 1613، گالیله نظریه‌های طرفدار کوپرنیک خود را در نامه‌هایی درباره لکه‌های خورشیدی ارائه کرد، اثری که دانشمند را با مشکل جدی مواجه کرد.

محاکمه گالیله

بطلمیوس این نظریه را ارائه کرده بود که زمین مرکز جهان است و همه چیز به دور آن می چرخد. کلیسای مسیحی این ایده را پسندید زیرا بشریت را در مرکز امور قرار داد. کوپرنیک نظریه خود را ارائه کرد که این خورشید است که در مرکز قرار دارد و زمین و سیارات دیگر به دور آن می چرخند. کلیسای کاتولیک به ویژه این را دوست نداشت. هنگامی که گالیله به طرفداری کوپرنیک، که آثارش در فهرست کتاب‌های ممنوعه سال 1616 کلیسای کاتولیک بود، پرداخت، امکان محکومیت رسمی بدعت‌ها را برای خود باز کرد. گالیله وجود خدا را انکار نمی کرد، اما، بطور قطع طی سالیان گذشته علاوه بر دشمنان نهادی، دشمنان شخصی زیادی پیدا کرده بود. به عنوان مثال، خصومت قابل توجه ستاره شناس یسوعی، کریستف شاینر (1573-1650) وجود داشت. به نظر می رسد گالیله مهارت خاصی درهجو کردن مردم داشت (این یکی از دلایلی بود که او پیزا را به مقصد پادوآ در سال 1592 ترک کرد). لذت او از مسخره کردن اعتقادات دیگران و مهارت او در بحث فلسفی بجایی انجامید که او را از چنین باورهایی جدا کرد، به اندازه سقراط در آتن قرن پنجم قبل از میلاد دوستان کمی برایش ماند. از طرف دیگر، گالیله در به دست آوردن دوستان و حامیان نیز خوب عمل می کرد، زیرا او "یک مبلغ قوی برای ایده های خود و ارتباط دهنده عالی ایده های تخصصی" بود (هنری، 29). به طور خلاصه، گالیله برای کلیسا مشکل سختی بود.

اکثر ستاره شناسان در واقع علاقه ای به چالش کشیدن ارتدکس مذهبی نداشتند و اکتشافات جدید خود با استفاده از تلسکوپ و سایر ابزارها را لزوماً چالشی برخلاف روایت کتاب مقدس از آفرینش جهان تلقی نمی کردند. گالیله الهیات و فلسفه طبیعی را موضوعاتی کاملاً متفاوت می دانست. کاری که او انجام می داد این بود که نشان می داد دنیای فیزیکی روی زمین از نظر ماده و قوانین فیزیکی کاملاً با آنچه در آسمان ها دیده می شود مرتبط است این برخلاف دیدگاه سنتی ارسطویی بود. در پایان، نوشته های گالیله توسط کلیسا ممنوع نشد، اما کاردینال رابرت بلارمین (1542-1621) او را به یک طرف برد و به طور خصوصی به او توصیه کرد. گالیله در حال حاضر یک شخصیت عمومی بود، به خصوص که او آثار خود را به ایتالیایی می نوشت و نه به زبان لاتینی که از نظر مخاطب محدودتربود و بیشتر متفکران بزرگ دیگر استفاده می کردند آثار گالیله همچنین اندکی پس از انتشار به چندین زبان دیگر ترجمه می شد. در جلسه ای در 26 فوریه 1616، گالیله تشویق شد که نظریه های طرفدار کوپرنیک خود را که به نظر می رسید در تضاد با کتاب مقدس است، دنبال نکند. او این کار را برای مدتی انجام داد، اما دیدگاه کوپرنیک از جهان اکنون به دنبال کار ستاره‌شناسان دیگر بیشتر و بیشتر پذیرفته شده بود. همچنین، حد وسطی وجود داشت، با تیکو براهه (1546-1601) که به طرز معروفی دیدگاه مصالحه‌ای را تأیید کرد که خورشید به دور زمین می‌چرخد و سیارات دیگر به دور خورشید می‌چرخند. به طور خلاصه، مشکل آنچه حول محور چیزی می چرخید که از بین نمی رفت، مهم نیست که کلیسا چقدر می خواست تحقیقات منجمان را زیر فرش کلیسایی دکترین پذیرفته شده پنهان کند.

در سال 1632، گالیله گفتگوی خود را در مورد دو سیستم اصلی جهان نوشت. در اینجا، او دو متفکر بزرگ دارد، یکی طرفدار بطلمیوس و دیگری طرفدار کوپرنیک، که درباره این بحث می‌کنند که کدام اجسام حول چه چیزی در کهکشان ما می‌چرخند (و تا به حال، گالیله متقاعد شده بود آنچه را که ما از طریق تلسکوپ می‌بینیم فقط یک کهکشان است و نه کل جهان). شخصیت سومی وجود دارد، یک متفکر بی طرف که در نهایت متقاعد می شود مدل کوپرنیک را بپذیرد. به طور گویا، فیلسوف طرفدار بطلمیوس، سیمپلیسیو (به طرز مشکوکی مانند «ساده»)، و دیگری، واقعاً خود گالیله، سالویاتی (اشاره به رستگاری از طریق دانش صحیح) نامیده می شود. دیالوگ گامی بسیار دوراز کلیسا بود و گالیله به بدعت متهم شد. او در سال 1633 برای محاکمه در مقابل هیئتی فرستاده شد. گالیله که مجرم شناخته شد، مجبور شد از ترویج نظریه های طرفدار کوپرنیک خودداری کند و مجبور شد تا پایان عمر در خانه اش در فلورانس در حبس خانگی بماند. او همچنین مجبور بود برای سه سال آینده هر هفته یک بار زبور توبه را بخواند، مجازاتی جزئی اما بدون شک آزاردهنده برای مردی که برای وقت خود ارزش قائل بود.

گالیله ممکن است به دشمن کاتولیک تبدیل شده باشد، اما مورد او دارای ویژگی های منحصر به فرد خاصی است، از جمله صف طولانی دشمنانی که دانشمند ایجاد کرده بود و اکنون از فرصت خود برای انتقام استفاده کردند. همانطور که مورخ J. Henry اشاره می کند، "مورد گالیله نباید به عنوان یک شاخص کلی از روابط بین علم و دین در اوایل دوره مدرن در نظر گرفته شود" (86).

مرگ و میراث

گالیله زمان باقی مانده خود را صرف طراحی یک ساعت آونگی کرد و خلاصه ای از تمام کارهای خود در فیزیک را در کتاب گفتمان دو علم جدید نوشت که در سال 1638 تکمیل شد، اما به دلیل محاکمه و مجازاتش در لیدن هلند منتشر شد. گالیله در نهایت بینایی خود را از دست داد (نگاه کردن بی وقفه از طریق لنز ممکن است مسئول این باشد) و از آرتروز رنج می برد. آرامش دوران بازنشستگی اجباری او تنها با دیدارهای گاه و بیگاهی از جمله شاعر جان میلتون شکسته می شد.

گالیله همچنان به مطالعات خود، به ویژه آونگ و تلاش برای یافتن یک کمک ناوبری کارآمد برای دریانوردان ادامه داد، اما همانطور که دنیای بصری او از ستاره‌ها تا دست جلوی صورتش کاهش یافته بود، پایان در حال نزدیک شدن بود. 348). گالیله در 8 ژانویه 1642 درگذشت. او 77 سال داشت. بقایای او در کلیسای Sante Croce در فلورانس به خاک سپرده شد.

متفکران دیگری آمدند و ایده‌هایی را که گالیله ارائه کرده بود اصلاح کردند. یوهانس کپلر مدل جدیدی از جهان را ایجاد کرد که در آن سیارات در مدارهای بیضوی شکل حرکت می کردند، نه در دایره های کامل که گالیله فکر می کرد. اسحاق نیوتن (1642-1727) نیروی گرانش را کشف کرد، و پدیده‌هایی که گالیله را متحیر کرده بود، مانند چگونگی چرخش سیارات، حفظ قمرهای ماهواره‌ای خود و حرکت با سرعت‌های مختلف بسته به فاصله آنها از خورشید را توضیح داد. با این حال، گالیله نسبت به هر اکتشاف یا تئوری خاص، سهم بسیار پایدارتری در دانش جهانی داشته است. گالیله تئوری ریاضیات، مشاهدات فلسفه طبیعی و استفاده از آزمایش های مکرر را برای آزمایش فرضیه ها به طور منحصر به فردی ترکیب کرده بود. در نتیجه، او روش تحقیق جدید و دقیق‌تری را ایجاد کرد که به رویکرد استانداردی تبدیل شد که توسط سایر متفکران جدی در طول تحولات علمی اتخاذ شد، دوره‌ای که علم بی‌امان به دنبال پاسخ‌های جدید و قطعی برای پرسش‌هایی بود که بشریت برای هزاران سال مطرح کرده بود.