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Galileo Galilei

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Galileo Galilei

Portrait de Galilée par Giusto Sustermans
(15/02/1564) 15 Février, 1564
Pise, Toscane - Italie
Mort 8 janvier 1642 (08/01/1642) (77 ans)
Arcetri, Toscane - Italie
Résidence Grand-Duché de Toscane
Les champs Astronomie , Physique et Mathématiques
Institutions Université de Padoue
Alma mater Université de Pise
Connu pour Cinématique
Télescope
Système Solaire

Galileo Galilei ( 15 Février 1564 - 8 Janvier 1642) était un Toscane ( Italien) physicien, mathématicien , astronome, et philosophe qui a joué un rôle majeur dans la révolution scientifique. Ses réalisations comprennent des améliorations au télescope et observations astronomiques qui en découlent, et le soutien à Copernic . Galileo a été appelé le "père de l'observation moderne astronomie », le« père de moderne physique », le« père de la science ", et" le père de la science moderne. "Le mouvement des objets uniformément accéléré, enseigné dans presque tous l'école secondaire et des cours de collège introduction à la physique, a été étudiée par Galilée que l'objet de la cinématique . Ses contributions à l'astronomie d'observation comprennent la découverte des quatre plus grands satellites de Jupiter, nommé le Lunes galiléennes en son honneur, et l'observation et l'analyse des les taches solaires. Galileo a également travaillé en sciences appliquées et de la technologie, l'amélioration conception boussole.

Le champion de Galileo de Copernic était controversé de son vivant. Le vue géocentrique avait été dominante depuis l'époque d'Aristote, et la controverse engendrée par l'opposition de Galileo ce point de vue conduit à l' Église catholique de l'interdiction de la défense de l'héliocentrisme comme potentiellement factuel, parce que la théorie ne avait aucune preuve décisive et était contraire au sens littéral du Écriture. Galileo a finalement été contraint d'abjurer sa héliocentrisme et a passé les dernières années de sa vie en résidence surveillée sur ordre du Inquisition .

Vie

Galileo est né en Pise (qui faisait alors partie de la Grand-Duché de Toscane), la première des six enfants de Vincenzo Galilei, un célèbre luthiste et théoricien de la musique, et Giulia Ammannati. À l'âge de 8, sa famille déménage à Florence, mais il a été laissé avec Jacopo Borghini pendant deux ans. Puis il a fait ses études au monastère des Camaldules à Vallombrosa, 21 km au sud-est de Florence. Même se il sérieusement envisagé la prêtrise comme un jeune homme, il se est inscrit pour un diplôme de médecine à l'Université de Pise à la demande pressante de son père. Il n'a pas terminé ce degré, mais a étudié les mathématiques. En 1589, il a été nommé à la chaire de mathématiques à Pise. En 1591, son père est mort et il se est vu confier le soin de son frère cadet Michel-Ange. En 1592, il se installe à la Université de Padoue, l'enseignement de la géométrie , la mécanique et l'astronomie jusqu'en 1610. Pendant cette période, Galileo fait des découvertes significatives à la fois la science pure (par exemple, la cinématique du mouvement, et l'astronomie) et les sciences appliquées (par exemple, la résistance des matériaux, l'amélioration du télescope). Ses multiples intérêts inclus l'étude de l'astrologie , ce qui dans la pratique disciplinaire pré-moderne a été considérée comme corrélée à des études de mathématiques et l'astronomie.

Bien qu'une dévote catholique romaine , Galileo a engendré trois enfants hors mariage avec Marina Gamba. Ils ont eu deux filles, Virginie en 1600 et Livia en 1601, et un fils, Vincenzo, en 1606. En raison de leur naissance illégitime, leur père considérés comme les filles à marier. Leur seule alternative était digne la vie religieuse. Les deux filles ont été envoyées au couvent de San Matteo Arcetri et y est resté pour le reste de leur vie. Virginia a pris le nom Maria Celeste à l'entrée du couvent. Elle est décédée le 2 avril 1634, et est enterré avec Galileo au Basilica di Santa Croce di Firenze. Livia a pris le nom de sœur Arcangela et a été malade pendant presque toute sa vie. Vincenzio était tard légitimé et marié Sestilia Bocchineri.

En 1610, Galileo a publié un compte rendu de ses observations télescopiques des lunes de Jupiter, en utilisant cette observation à plaider en faveur de la, centré sur le soleil copernicienne théorie de l'univers contre le dominant centré sur la terre Ptolémaïque et théories aristotéliciennes. L'année suivante, Galileo est rendu à Rome afin de démontrer son télescope vers les philosophes influents et les mathématiciens de la Jésuite Collegio Romano, et de leur permettre de voir de leurs propres yeux la réalité des quatre lunes de Jupiter. Alors à Rome, il a également été un membre de la Accademia dei Lincei.

En 1612, l'opposition se leva pour le système solaire Sun-centrée qui Galileo soutenu. En 1614, de la chaire de Santa Maria Novella, le Père Tommaso Caccini (1574-1648) a dénoncé les opinions de Galilée sur le mouvement de la Terre, les jugeant dangereux et près de hérésie. Galileo se rendit à Rome pour se défendre contre ces accusations, mais, en 1616, Cardinal Roberto Bellarmino personnellement remis Galileo un avertissement lui enjoignant de ne préconiser ni enseigner l'astronomie de Copernic. Au cours de 1621 et 1622 Galileo a écrit son premier livre, L'essayeur (Il Saggiatore), qui a été approuvé et publié en 1623. En 1630, il est retourné à Rome pour demander une licence pour imprimer le Dialogue sur les deux grands systèmes du monde, publié en Florence en 1632. En Octobre de cette année, cependant, il a été ordonné de comparaître devant le Saint-Office à Rome.

Après un procès papale dans laquelle il a été trouvé avec véhémence suspect d'hérésie, Galileo a été placé en résidence surveillée et ses mouvements limitée par le Pape. De 1634 en avant il est resté à sa maison de campagne à Arcetri, en dehors de Florence. Il est allé complètement aveugle en 1638 et souffrait d'une douloureuse hernie et l'insomnie, de sorte qu'il a été autorisé à se rendre à Florence pour le conseil médical. Il a continué à recevoir des visiteurs jusqu'en 1642, quand, après avoir souffert de la fièvre et des palpitations cardiaques, il est décédé.

Les méthodes scientifiques

Galileo Galilei pionnier de l'utilisation des expériences quantitatives dont pourraient être analysées avec une précision mathématique résultats. Plus typique de la science à l'époque étaient les études qualitatives de William Gilbert, sur le magnétisme et l'électricité. Le père de Galileo, Vincenzo Galilei, un luthiste et théoricien de la musique, avaient réalisé des expériences établissant peut-être la plus ancienne relation connue non linéaire en physique: une corde tendue, la hauteur varie comme la racine carrée de la tension. Ces observations posent dans le cadre de l' Pythagore tradition de la musique, bien connu des fabricants d'instruments, qui inclus le fait que subdiviser une chaîne par un nombre entier produit une échelle harmonieuse. Ainsi la musique, une quantité limitée de mathématiques avait longtemps liée et de la science physique, et le jeune Galileo pouvaient voir les observations de son propre père élargir cette tradition.

Galileo est peut-être le premier à indiquer clairement que les lois de la nature sont mathématique. En L'essayeur il a écrit «La philosophie est écrite dans ce grand livre, l'univers ... Il est écrit dans le langage des mathématiques, et ses caractères sont des triangles, des cercles et autres figures géométriques; ...". Ses analyses mathématiques sont un autre développement d'une tradition employé par fin des philosophes scolastiques naturelles, qui Galileo a appris quand il a étudié la philosophie. Bien qu'il ait essayé de rester fidèle à l'Eglise catholique, son adhésion aux résultats expérimentaux, et leur interprétation plus honnête, conduit à un rejet d'allégeance aveugle à l'autorité, à la fois philosophique et religieuse, en matière de science. En termes plus larges, cette facilité à la science distincte à la fois de la philosophie et de religion; un développement majeur dans la pensée humaine.

Selon les normes de son temps, Galileo était souvent prêt à changer ses vues conformément à l'observation. Philosophe de la science Paul Feyerabend a également noté les aspects prétendument abusives de la méthodologie de Galileo, mais il a fait valoir que les méthodes de Galileo pourraient se justifier rétroactivement par leurs résultats. La majeure partie de l'œuvre majeure de Feyerabend, Contre la méthode (1975), a été consacrée à une analyse de Galileo, en utilisant sa recherche astronomique comme une étude de cas pour soutenir propre théorie anarchiste de Feyerabend de méthode scientifique. Comme il le dit: «aristotéliciens ... exigé un solide appui empirique tandis que les Galiléens étaient content de grande envergure, des théories non pris en charge et partiellement réfutées. Je ne les critique pas pour cela; au contraire, je suis favorable à Niels Bohr 's "ce ne est pas assez fou." "Afin de réaliser ses expériences, Galileo devait mettre en place des normes de longueur et de temps, de sorte que les mesures effectuées à des jours différents et dans différents laboratoires pourraient être rapport d'une manière reproductible.

Galileo a montré une appréciation remarquablement moderne pour la bonne relation entre les mathématiques, la physique théorique et physique expérimentale. Il a compris la parabole, tant en termes de sections coniques et en termes de ordonnée (y) variant comme le carré de la abscisse (x). Galilei en outre affirmé que la parabole était théoriquement idéal Trajectoire de mouvement uniformément accéléré, en l'absence de frottement et d'autres perturbations. Il a également noté qu'il ya des limites à la validité de cette théorie, affirmant qu'il était approprié seulement pour les trajectoires échelle du laboratoire et à l'échelle champ de bataille, et notant des raisons théoriques que la parabole ne pouvait pas se appliquer à une trajectoire assez grande pour être comparable à la taille de la planète . Troisièmement, Galilei reconnu que ses données expérimentales ne accepteraient jamais exactement avec toute forme théorique ou mathématique, en raison de l'imprécision de la mesure, la friction irréductible, et d'autres facteurs.

Selon Stephen Hawking , Galileo porte probablement plus de la responsabilité de la naissance de la science moderne que ne importe qui d'autre, et Albert Einstein l'a appelé le père de la science moderne.

Astronomie

Contributions

Ce est sur cette page que Galileo abord noté une observation de la lunes de Jupiter . Cette observation a bouleversé la notion que tous les corps célestes doivent tourner autour de la Terre. Galileo a publié une description complète dans Sidereus Nuncius in Mars 1610
Les phases de Vénus, observés par Galilée en 1610

Basé uniquement sur les descriptions incertains du télescope, inventé au Pays-Bas en 1608, Galileo, la même année, a fait un télescope avec environ grossissement 3x, et plus tard a fait d'autres avec jusqu'à environ 32x grossissement. Avec ce dispositif amélioré Il pouvait voir agrandie, images debout sur la terre - ce est ce qui est maintenant connu comme un télescope terrestre, ou lorgnette. Il pourrait également l'utiliser pour observer le ciel; pour une fois, il était l'un des rares qui pourraient construire des télescopes assez bon pour cette fin. Sur 25 Août 1609, il a démontré son premier télescope Législateurs vénitiens. Son travail sur le dispositif fait pour une marge profitable avec les commerçants qui ont trouvé utile pour leurs entreprises de transport et les questions commerciales. Il a publié ses observations astronomiques télescopiques initiale À Mars 1610 un court traité intitulé Sidereus Nuncius (Starry Messenger).

Sur 7 janvier 1610 Galileo observée avec son télescope ce qu'il a décrit à l'époque comme «trois étoiles fixes, totalement invisible par leur petitesse", tous à une courte distance de Jupiter , et couché sur une ligne droite à travers elle. Observations sur les nuits suivantes ont montré que les positions de ces «étoiles» par rapport à Jupiter changent d'une manière qui aurait été inexplicable se ils avaient vraiment été des étoiles fixes. Sur 10 janvier Galileo a noté que l'un d'eux avait disparu, une observation qui il attribuait à son étant caché derrière Jupiter. Dans quelques jours, il a conclu qu'ils étaient en orbite autour de Jupiter: il avait découvert trois des quatre plus grands Jupiter satellites (lunes): Io, Europa, et Callisto. Il a découvert la quatrième, Ganymède, sur 13 janvier Galileo nommé les quatre satellites qu'il avait découverts étoiles Médicis, en l'honneur de son futur patron, Cosme II de Médicis, et trois frères de Cosimo. Astronomes plus tard, cependant, les renommés Satellites galiléens en l'honneur de Galilée lui-même.

Une planète avec de plus petites planètes en orbite ce était problématique pour le, ordonnée image complète de la modèle géocentrique de l'univers, où tout était censé cercle autour de la Terre. En conséquence, de nombreux astronomes et philosophes d'abord refusé de croire que Galileo pourrait avoir découvert une telle chose.

Galileo a continué d'observer les satellites au cours des dix-huit prochains mois, et à la mi 1611, il avait obtenu des estimations remarquablement précises pour leur périodes de un exploit qui Kepler avait cru impossible.

De Septembre 1610, Galileo a observé que Venus a présenté un ensemble complet de phases semblables à celle de la Lune . Le modèle héliocentrique du système solaire développé par Nicolas Copernic a prédit que toutes les phases seraient visibles depuis l'orbite de Vénus autour du Soleil serait provoquer son hémisphère éclairé pour faire face à la Terre quand il était sur le côté opposé du Soleil et de faire face à l'écart de la Terre quand il était sur la Terre côté du Soleil En revanche, la modèle géocentrique de Ptolémée prédit que seul croissant et de nouvelles phases seraient vus, puisque Venus a été pensé pour rester entre le Soleil et la Terre au cours de son orbite autour de la Terre. Les observations de Galilée des phases de Vénus prouvé qu'il tournait autour du Soleil et a apporté son soutien (mais n'a pas prouvé) le modèle héliocentrique . Cependant, comme il l'a réfuté Ptolémaïque modèle planétaire géocentrique pure, il semble que ce était l'observation cruciale qui a causé la conversion de la communauté scientifique de la majorité du 17ème siècle à geoheliocentric modèles géocentriques comme le Tychonic et Modèles Capellan, et a donc été sans doute l'observation astronomique historiquement le plus important de Galileo.

Galileo a également observé la planète Saturne , et d'abord confondu ses anneaux des planètes, pensant que ce était un système à trois corps. Quand il observe la planète plus tard, les anneaux de Saturne ont été directement orientés à la Terre, lui causant de penser que deux des corps avaient disparu. Les anneaux réapparu quand il a observé la planète en 1616, le confondant encore.

Galileo a été l'un des premiers Européens à observer les taches solaires, bien que Kepler avait involontairement observé une en 1607, mais a confondu pour un transit de Mercure .. Il a également réinterprété d'une observation des taches solaires depuis l'époque de Charlemagne , qui avait auparavant été attribué (incroyablement) à un transit de Mercure . L'existence même de taches solaires a montré une autre difficulté avec la perfection immuable des cieux posées par orthodoxe physique céleste aristotélicienne, mais leurs transits périodiques réguliers a également confirmé le roman prédiction dramatique de la dynamique céleste aristotéliciennes de Kepler dans son 1609 Astronomia Nova que le soleil tourne, qui était le premier roman prédiction réussie de physique céleste post-spherist. Et les variations annuelles dans les motions de taches solaires, découverts par Francesco Sizzi et d'autres en 1612-1613, a fourni un argument puissant contre la fois le système de Ptolémée et le système de geoheliocentric Tycho Brahe.A conteste plus la priorité à la découverte des taches solaires et dans leur interprétation, a mené Galileo à une querelle longue et amère avec le jésuite Christoph Scheiner; en fait, il ya peu de doute que les deux d'entre eux ont été battus par David Fabricius et son fils Johannes, à la recherche de la confirmation de la prédiction de Kepler de la rotation du soleil. Scheiner a rapidement adopté la proposition de 1615 Kepler de la conception du télescope moderne, qui a donné un grossissement au coût d'images inversées; Galileo apparemment jamais changé à la conception de Kepler.

Galilée fut le premier à signaler lunaires montagnes et cratères, dont l'existence, il déduit des motifs de lumière et d'ombre sur la surface de la Lune. Il estime même les hauteurs des montagnes à partir de ces observations. Cela l'a amené à la conclusion que la Lune était "rude et inégale, et tout comme la surface de la Terre elle-même," plutôt que d'une parfaite sphère comme Aristote l'avait réclamé. Galileo a observé la Voie Lactée , précédemment considéré comme nébuleuse, et trouvé que ce était une multitude de stars emballé si densément qu'ils semblaient être des nuages de la Terre. Il trouve de nombreuses autres étoiles trop lointain pour être visible à l'œil nu. Galileo a également observé la planète Neptune en 1612, mais n'a pas réalisé que ce était une planète et n'a pris aucun avis particulier de celui-ci. Il apparaît dans ses carnets que l'une des nombreuses étoiles de sombres banales.

Controverse sur les comètes et essayeur

En 1619, Galileo est devenu impliqué dans une controverse avec le Père Orazio Grassi, professeur de mathématiques à le jésuite Collegio Romano. Il a commencé comme un différend sur la nature des comètes, mais le temps que Galilée avait publié L'essayeur (Il Saggiatore) en 1623, sa dernière salve dans le différend, il était devenu un argument beaucoup plus large sur la nature même de la science elle-même. Parce que L'essayeur contient une telle richesse des idées de Galilée sur la façon dont la science doit être pratiqué, il a été désigné comme son manifeste scientifique.

Au début de 1619, le Père Grassi avait publié une brochure anonyme, Une dispute astronomique sur les Trois comètes de l'année 1618, qui a discuté de la nature d'une comète qui avait paru à la fin de Novembre de l'année précédente. Grassi a conclu que la comète était un corps ardent qui avait déplacé le long d'un segment d'un grand cercle à une distance constante de la terre, et qu'il avait été situé bien au-delà de la lune.

Les arguments et les conclusions de Grassi ont été critiqués dans un article ultérieur, Discours sur les comètes, publiés sous le nom de l'un des disciples de Galilée, un avocat florentin nommé Mario Guiducci, même se il avait été en grande partie écrit par Galilée lui-même. Galileo et Guiducci offert aucune théorie définitive de leur propre sur la nature des comètes, bien qu'ils aient présenter quelques conjectures provisoires dont nous savons maintenant de se tromper.

Dans son passage d'ouverture, le discours de Galileo et Guiducci gratuitement insulté le jésuite Christopher Scheiner, et diverses remarques peu flatteuses au sujet des professeurs de l'Collegio Romano ont été dispersés à travers le travail. Les Jésuites ont été scandalisés et Grassi dès répondu avec un tube polémique de son propre, La balance astronomique et philosophique, sous le pseudonyme de Lothaire Sarsi Sigenzano (anagramme de son nom complet), présenté comme étant l'un de ses propres élèves.

L'essayeur était dévastatrice réponse de Galilée à la balance astronomique. Il a été largement considéré comme un chef-d'œuvre de la littérature polémique, dans lequel les arguments "de Sarsi" sont soumis à dépérissement mépris. Il a été accueilli avec un large succès, et particulièrement heureux du nouveau pape, Urbain VIII, à qui il avait été consacré.

Le conflit de Galileo avec Grassi aliéné de façon permanente la plupart des jésuites qui avaient déjà été favorable à ses idées, et Galileo et ses amis étaient convaincus que ces jésuites étaient responsables pour provoquer sa condamnation plus tard. La preuve en est, au mieux, équivoque, cependant.

Galilée, Kepler et les théories des marées

Cardinal Bellarmin avait écrit en 1615 que le système de Copernic ne pouvait être défendu sans «un véritable démonstration physique que le soleil ne pas le tour de la terre, mais les cercles de la terre du soleil ". Galileo considéré sa théorie des marées de fournir la preuve physique nécessaire du mouvement de la terre. Cette théorie était si important pour Galileo qu'il initialement destiné à intituler son Dialogue sur les deux systèmes mondiale chef du Dialogue sur le flux et le reflux de la mer. Pour Galileo, les marées ont été causés par le ballottement d'avant en arrière de l'eau dans les mers comme un point de la surface de la Terre accéléré et ralenti en raison de la rotation de la Terre sur son axe et la révolution autour du Soleil Galileo distribué son premier compte des marées en 1616, adressée au cardinal Orsini.

Si cette théorie était correcte, il n'y aurait qu'une seule marée haute par jour. Galileo et de ses contemporains étaient conscients de cette lacune, car il ya deux marées quotidiennes élevées à Venise au lieu d'un, environ douze heures d'intervalle. Galileo a rejeté cette anomalie comme le résultat de plusieurs causes secondaires, y compris la forme de la mer, sa profondeur, et d'autres facteurs. Contre l'affirmation que Galileo était trompeuse en faisant ces arguments, Albert Einstein a exprimé l'opinion que Galileo a développé ses arguments "fascinants" et les a acceptés sans discernement d'un désir de preuve physique du mouvement de la Terre.

Galileo rejeté comme une «fiction inutile" l'idée, détenu par son contemporain Johannes Kepler , que la lune a provoqué les marées. Galileo a également refusé de Kepler orbites elliptiques des planètes, compte tenu du cercle de forme "parfaite" pour les orbites planétaires.

Technologie

Galileo Galilei. Portrait au crayon par Leoni
Une réplique de la première télescope survivant attribué à Galileo Galilei, exposée au Observatoire Griffith

Galilée a fait un certain nombre de contributions à ce qui est maintenant connu comme la technologie , à la différence de la physique pure, et a suggéré d'autres. Ce ne est pas la même distinction faite par Aristote, qui aurait considéré la physique de tous Galileo technè ou des connaissances utiles, par opposition à épistémè, ou d'une enquête philosophique sur les causes de choses. Entre 1595-1598, Galileo conçu et amélioré un Compass géométrique et militaire adapté pour une utilisation par artilleurs et arpenteurs. Ce élargi sur les instruments antérieurs conçus par Niccolò Tartaglia et Guidobaldo del Monte. Pour artilleurs, il a offert, en plus d'une nouvelle et plus sûre manière d'élever canons précision, une façon de calculer rapidement la charge de poudre pour boulets de différentes tailles et matériaux. En tant qu'instrument géométrique, elle a permis la construction de tout régulier polygonal , le calcul de la superficie de tout polygone ou d'un secteur circulaire, et une variété d'autres calculs. Sur 1593, Galileo a construit un thermomètre, en utilisant la dilatation et la contraction de l'air dans une ampoule pour déplacer l'eau dans un tube fixé.

En 1609, Galilée fut parmi les premiers à utiliser un lunette astronomique comme un instrument pour observer les étoiles, les planètes ou lunes. Le télescope de Galilée était le premier instrument donné ce nom par un inconnu grec poète / théologien, présent à un banquet organisé en 1611 par le Prince Federico Cesi faire Galileo un membre de sa Accademia dei Lincei. Le nom est dérivé du grec tele = «loin» et skopein = 'à regarder ou voir'. En 1610, il a utilisé un télescope à courte portée pour agrandir les pièces d'insectes. En 1624, il avait mis au point un composé microscope . Il a donné un de ces instruments au cardinal Zollern en mai de cette année pour la présentation au duc de Bavière, et en Septembre, il a envoyé une autre au prince Cesi .. Le Linceans joué à nouveau un rôle dans la désignation du "microscope" un an plus tard lorsque le membre de l'académie garçon Jean Faber a inventé le mot pour l'invention de Galileo à partir des grecs (le micron) de mots qui signifie "petit", et σκοπεῖν (skopein) signifie "regarder". Le mot était censé être analogue à "télescope". Illustrations d'insectes fabriqués en utilisant l'un des microscopes de Galilée, et publiées en 1625, semblent avoir été le première documentation claire de l'utilisation d'un microscope composé.

En 1612, après avoir déterminé les périodes orbitales des satellites de Jupiter, Galileo a proposé que des connaissances suffisamment précises de leurs orbites, on pourrait utiliser leurs positions comme une horloge universelle, ce qui rendrait possible la détermination de longitude. Il a travaillé sur ce problème de temps en temps pendant le reste de sa vie; mais les problèmes pratiques étaient sévères. La méthode a été d'abord appliqué avec succès par Giovanni Domenico Cassini en 1681 et a ensuite été largement utilisé pour de grandes enquêtes foncières; cette méthode, par exemple, a été utilisé par Lewis et Clark. Pour la navigation de la mer, où les observations télescopiques délicates ont été plus difficiles, le problème de la longitude éventuellement nécessaire développement d'un portable pratique chronomètre de marine, tel que celui de John Harrison.

Dans sa dernière année, il est complètement aveugle, il a conçu un mécanisme d'échappement pour un pendule, un modèle vectoriel qui peut être vu ici. La première horloge à pendule pleinement opérationnel a été faite par Christiaan Huygens dans les années 1650. Galilei créé croquis de diverses inventions, comme une combinaison de bougie et d'un miroir pour réfléchir la lumière dans tout le bâtiment, un sélecteur automatique de tomate, un peigne de poche qui a doublé comme un ustensile de manger, et ce qui semble être un stylo à bille.

Physique

Travaux théoriques et expérimentaux de Galileo sur les mouvements des corps, ainsi que le travail largement indépendante de Kepler et René Descartes, était un précurseur des mécanique classique mis au point par Sir Isaac Newton . Il fut un pionnier, au moins dans la tradition européenne, dans l'exercice des expériences rigoureuses et en insistant sur une mathématique description des lois de la nature.

Une biographie par l'élève de Galileo Vincenzo Viviani a déclaré que Galilée avait chuté boules de la même matière, mais différentes masses , de la Tour de Pise pour démontrer que leur temps de descente était indépendante de leur masse. Ceci était contraire à ce qu'Aristote avait enseigné: que les objets lourds tombent plus vite que les plus légers, en proportion directe de poids. Bien que cette histoire a été racontée dans les récits populaires, il est généralement admis par les historiens qu'il n'y a pas compte par Galilée lui-même d'une telle expérience, et que ce était tout au plus un pensé expérience qui n'a pas réellement eu lieu. Toutefois, Galileo ne effectuer expériences qui se sont révélées la même chose en billes de roulement bas plans inclinés: chute ou de roulement (objets de roulement est une version plus lente de tomber, aussi longtemps que la répartition de la masse dans les objets est la même) sont accélérés indépendamment de leur masse. Galileo a été la première personne à le démontrer par l'expérience, mais il ne était pas, contrairement à la croyance populaire, le premier à dire que ce était vrai. Un certain nombre de chercheurs avant Galileo a écrit - ou montré par l'expérience - que dans le vide, corps qui sont composés de la même substance, mais qui ont des masses différentes, tombent à travers des distances égales en des temps égaux: Lucrèce (environ 99 - 55 ca. BCE, poète romain), John Philopon (ca. 490 - ca. 570 CE, philosophe grec à Alexandrie, Egypte), Thomas Bradwardine (ca. 1290-1349, chercheur au Merton College de l'Université d'Oxford), Albert de Saxe (1316 - 1390, clerc et philosophe allemand), Pietro Monte (aka Petrus Montius, ca. 1457-1530, maître espagnol au bras qui résidaient dans N. Italie), Benedetto Varchi (1502/3-1565, historien italien et poète), Domingo de Soto (1494 - 1560, clerc et théologien espagnol), Giambattista Benedetti (1530 - 1590, mathématicien de Venise), Giuseppe Moletti (1531 - 1588, mathématicien italien), et Simon Stevin (1548/9-1620, ingénieur et mathématicien flamand).

Galileo est arrivé à la loi mathématique correcte pour l'accélération uniforme: la distance totale parcourue, partant du repos, est proportionnelle au carré du temps ( d \ propto t ^ 2 ), Déjà découvert par Domingo de Soto au 16ème siècle Il a exprimé cette loi en utilisant des constructions géométriques et des mots mathématiquement précis, en respectant les normes de l'époque. (Il est resté pour que d'autres ré-expriment la loi en termes algébriques). Mais il tort selon gravitationnelle chute libre universellement est uniformément accéléré que la loi fondamentale de mouvement de sa cosmologie et la cosmogonie, une revendication qui n'a jamais été généralement admis et bientôt réfutée par la découverte des années 1660 qu'il est exponentiellement plus en plus accéléré (un mouvement de difforme dans scolastique termes) et inversement proportionnelle à la distance de son centre de gravité. Il a également conclu que les objets conservent leur vitesse à moins qu'un vigueur -souvent frottement agit sur eux, réfutant l'hypothèse aristotélicienne généralement accepté que les objets «naturellement» ralentissent et se arrêtent à moins qu'une force agit sur eux (les idées philosophiques relatives à inertie a été proposé par Ibn al-Haytham siècles plus tôt, avaient Jean Buridan, et selon Joseph Needham, Mo Tzu avait proposé il siècles avant l'un d'eux, mais ce était la première fois qu'il avait été exprimées mathématiquement, vérifié expérimentalement, et introduit l'idée de force de frottement, la percée clé dans la validation de l'inertie). Principe de Galileo d'inertie a déclaré: «Un corps en mouvement sur une surface de niveau va continuer dans la même direction à une vitesse constante à moins perturbé." Ce principe a été incorporé dans les lois du mouvement de Newton (première loi).

Dôme de la cathédrale de Pise avec la «lampe de Galileo"

Galileo a également affirmé (à tort) que Les sautes de pendule prennent toujours la même quantité de temps, indépendamment de la amplitude. Ce est, ce est un pendule simple isochrone. On croit communément qu'il est venu à cette conclusion en observant les oscillations du lustre en bronze dans la cathédrale de Pise, en utilisant son pouls en temps il. Il apparaît cependant, qu'il avait mené aucune expérience parce que la revendication ne est vrai que des infiniment petits sautes découvert par Christian Huygens. Le fils de Galileo, Vincenzo, a esquissé une horloge basée sur les théories de son père dans 1642. L'horloge n'a jamais été construit et, en raison des grandes variations requises par sa échappement à verge, aurait été un mauvais chronométreur. (Voir la technologie ci-dessus.)

En 1638, Galileo décrit une méthode expérimentale pour mesurer la vitesse de la lumière en disposant que les deux observateurs, chacun ayant lanternes équipées de volets, d'observer des lanternes de l'autre à une certaine distance. Le premier observateur ouvre le volet de sa lampe, et, la seconde, en voyant la lumière, se ouvre immédiatement l'obturateur de sa propre lanterne. Le temps entre le premier observateur de l'ouverture de son obturation et voir la lumière de la lampe du second observateur indique le temps que met la lumière à des allers-retours entre les deux observateurs. Galileo a indiqué que quand il a essayé ce à une distance de moins d'un mile, il était incapable de déterminer si oui ou non la lumière est apparu instantanément. Quelque part entre la mort de Galilée et 1667, les membres de la Florentine Accademia del Cimento a répété l'expérience sur une distance d'environ un mile et a obtenu un résultat similaire concluants.

Galileo est moins connu pour, mais toujours crédité, étant l'un des premiers à comprendre la fréquence du son. En grattant un ciseau à des vitesses différentes, il a lié la hauteur du son produit à l'espacement des bennes du ciseau, une mesure de la fréquence.

Dans son 1632 Dialogue Galileo présenté une théorie physique pour tenir compte des marées , sur la base du mouvement de la Terre. Se il est correct, cela aurait été un argument fort pour la réalité du mouvement de la Terre. En fait, le titre original pour le livre décrit comme un dialogue sur les marées; la référence aux marées a été enlevé par ordre de l'Inquisition. Sa théorie a donné le premier aperçu de l'importance des formes de bassins océaniques dans la taille et le calendrier des marées; il correctement représenté, par exemple, par les marées négligeables à mi-chemin le long de la Mer Adriatique par rapport à ceux aux extrémités. Comme un compte général de la cause des marées, cependant, sa théorie a été un échec. Kepler et d'autres correctement associés la Lune avec une influence sur les marées, fondées sur des données empiriques; une théorie physique correcte des marées, cependant, ne était pas disponible jusqu'à ce que Newton.

Galileo également mis en avant le principe de base de la relativité, que les lois de la physique sont les mêmes dans tout système qui se déplace à une vitesse constante en ligne droite, indépendamment de sa vitesse ou de direction particulière. Par conséquent, il ne est pas le mouvement absolu ou de repos absolu. Ce principe a fourni le cadre de base pour les lois de Newton sur le mouvement et est au cœur de d'Einstein théorie de la relativité .

Mathématiques

Alors que la demande de Galileo des mathématiques à la physique expérimentale a été novateur, ses méthodes mathématiques étaient les standards de la journée. L'analyse et les preuves sont largement tributaires du théorie Eudoxian de proportion, comme indiqué dans le cinquième livre des Éléments d'Euclide . Cette théorie était devenu disponible uniquement un siècle auparavant, grâce à des traductions précises par Tartaglia et d'autres; mais à la fin de la vie de Galilée, il était remplacé par les méthodes algébriques de Descartes.

Galileo a produit une pièce de l'œuvre originale et même prophétique en mathématiques: le paradoxe de Galileo, ce qui montre qu'il ya autant de carrés parfaits comme il ya des nombres entiers, même si la plupart des nombres ne sont pas des carrés parfaits. Ces contradictions apparentes ont été mis sous contrôle 250 ans plus tard dans l'œuvre de Georg Cantor .

Église controverse

1857 peinture de Cristiano BantiGalileo face à l'Inquisition romaine

Références bibliques chrétiennes occidentales Psaume 93: 1, Psaume 96:10, et 1 Chroniques 16:30 comprennent un libellé stipulant que «le monde est ferme, il ne peut pas être déplacé." Dans la même tradition, Psaume 104: 5 dit, « l'Éternel mit la terre sur ses fondements, Elle ne sera jamais ébranlée. " En outre, l'Ecclésiaste 1: 5 stipule que "Et le soleil se lève et sets et retourne à sa place, etc."

Galileo a défendu l'héliocentrisme , et affirmé qu'il était pas contraire à ces passages de l'Ecriture. Il a pris d'Augustin la position sur l'Écriture: ne pas prendre tous les passages littéralement, en particulier lorsque l'écriture en question est un livre de poésie et de chansons, pas un livre d'instructions ou de l'histoire. Les auteurs de l'Écriture écrit du point de vue du monde terrestre, et de ce point de vue le soleil ne se lève et ensemble. En fait, il est de la rotation de la terre qui donne l'impression du soleil en mouvement à travers le ciel.

En 1616 les attaques sur Galileo avaient atteint une tête, et il se rendit à Rome pour tenter de persuader les autorités de l'Eglise de ne pas interdire ses idées. À la fin, cardinal Bellarmin, agissant sur ​​les directives de l'Inquisition, a livré un ordre de ne pas "maintenir ou de défendre" l'idée que la Terre se déplace et le Soleil se trouve toujours au centre. Le décret n'a pas empêché Galileo de discuter de l'héliocentrisme hypothétiquement. Pour les prochaines années, Galileo est resté bien loin de la controverse. Il a rétabli son projet d'écrire un livre sur le sujet, encouragé par l'élection du cardinal Barberini que le pape Urbain VIII en 1623. Barberini était un ami et admirateur de Galileo, et était opposé à la condamnation de Galilée en 1616. Le livre, Dialogue sur Systems mondiale en chef , a été publié en 1632, avec l'autorisation formelle de l' Inquisition et l'autorisation papale.

Le pape Urbain VIII a personnellement demandé Galileo de donner des arguments pour et contre l'héliocentrisme dans le livre, et faire attention de ne pas défendre l'héliocentrisme. Il a fait une autre demande, que ses propres vues sur la question être inclus dans le livre de Galileo. Seule la dernière de ces demandes a été accompli par Galilée. Que inconsciemment ou délibérément, Simplicius, le défenseur de la vue géocentrique d'Aristote dans Dialogue sur les deux grands systèmes du monde , a été souvent pris dans ses propres erreurs et parfois apparu comme un imbécile. Ce qui a fait Dialogue sur les deux grands systèmes du monde apparaissent comme un livre de plaidoyer; une attaque sur le géocentrisme d'Aristote et de la défense de la théorie copernicienne. Pour ajouter l'insulte à l'injure, Galileo a mis les paroles du Pape Urbain VIII dans la bouche de Simplicius. La plupart des historiens sont d'accord Galileo n'a pas agi par malice et se sentaient pris au dépourvu par la réaction de son livre. Cependant, le pape n'a pas pris le ridicule public soupçonnée à la légère, ni la partialité flagrante. Galileo avait aliéné l'un de ses plus grands et les plus puissants partisans, le pape, et a été appelé à Rome pour défendre ses écrits.

Avec la perte de beaucoup de ses défenseurs à Rome en raison deDialogue sur les deux grands systèmes du monde, Galileo a été condamnée à subir son procès sur des soupçons d'hérésie en 1633. La peine de l'Inquisition était en trois parties essentielles:

  • Galileo devait abjurer l'opinion que le Soleil est immobile au centre de l'univers, et que la Terre est pas à son centre et se déplace; l'idée que le Soleil est fixe a été condamné comme «formellement hérétique." Cependant, alors qu'il ne fait aucun doute que le pape Urbain VIII et la grande majorité des responsables de l'Eglise ne croyaient pas en l'héliocentrisme, héliocentrisme fut jamais formellement ou officiellement condamnée par l'Église catholique, sauf dans la mesure où il a jugé (par exemple, dans la condamnation formelle de Galileo) que «La proposition que le soleil est au centre du monde et des biens de sa place est absurde, philosophiquement faux, et formellement hérétique, parce qu'il est expressément contraire aux Saintes Ecritures", et l'inverse pour le Soleil est pas renouvelable autour de la Terre.
  • Il a été condamné emprisonné; la peine a été commuée en assignation à résidence.
  • Son délinquance Dialogue a été interdit; et dans une action pas annoncé lors du procès, la publication d'aucune de ses œuvres a été interdit, y compris tout qu'il pourrait écrire dans l'avenir.
Tombeau de Galileo Galilei,Santa Croce

Selon la légende populaire, après abjurer sa théorie que la Terre tournait autour du Soleil, Galileo aurait murmura la phrase rebelle Et pourtant elle tourne, mais il n'y a aucune preuve qu'il a effectivement dit cela ou quelque chose similaire impertinent.

Après une période avec le sympathique Ascanio Piccolomini (l'archevêque de Sienne), Galileo a été autorisé à retourner dans sa villa de Arcetri près de Florence, où il a passé le reste de sa vie en résidence surveillée, et où il est devenu plus tard aveugle. Il était tout en Galilée était en résidence surveillée qu'il a consacré son temps à l'une de ses plus belles œuvres, deux sciences nouvelles. Ici, il a résumé les travaux qu'il avait fait quelque quarante ans plus tôt, sur les deux sciences maintenant appelé la cinématique et la résistance des matériaux. Ce livre a reçu des éloges à la fois de Sir Isaac Newton et Albert Einstein . À la suite de ce travail, Galileo est souvent appelé, le «père de la physique moderne".

Galileo est décédé le 8 Janvier, 1642. Le grand-duc de Toscane, Ferdinand II, voulait l'enterrer dans le corps principal de la basilique de Santa Croce, à côté des tombes de son père et d'autres ancêtres, et d'ériger un mausolée de marbre en son honneur. Ces plans ont été mis au rebut, cependant, après le pape Urbain VIII et son neveu, le cardinal Francesco Barberini, ont protesté. Il a été enterré à la place dans une petite salle à côté de la chapelle des novices à la fin d'un couloir du transept sud de la basilique à la sacristie. Il a été inhumé dans le corps principal de la basilique en 1737 après un monument a été érigé à cet endroit en son honneur.

L'interdiction de l'Inquisition sur la réimpression des œuvres de Galileo a été levée en 1718 lorsque l'autorisation a été accordée à publier une édition de ses œuvres (à l'exclusion du condamné Dialogue ) à Florence. En 1741, le pape Benoît XIV a autorisé la publication d'une édition d'ouvrages scientifiques complètes de Galilée qui comprenait une version légèrement censurée du Dialogue . En 1758, l'interdiction générale des travaux qui préconisent l'héliocentrisme a été retiré de l' Index des livres interdits, bien que l'interdiction spécifique sur les versions non censurées du Dialogue et de Copernic De revolutionibus resté. Toutes les traces de l'opposition officielle à l'héliocentrisme par l'Église ont disparu en 1835 lorsque ces travaux ont finalement été retirés de l'indice.

En 1939,le Pape Pie XII, dans son premier discours à l'Académie pontificale des Sciences, à quelques mois de son élection à la papauté, décrit Galileo comme étant parmi les«héros les plus audacieux de la recherche ... pas peur des pierres d'achoppement et les risques sur le chemin, ni peur des monuments funéraires "Son proche conseiller de 40 ans, le professeur Robert Leiber a écrit: "Pie XII était très attention à ne pas fermer toutes les portes (à la science) prématurément Il était énergique sur ce point et a regretté. que dans le cas de Galileo ".

Sur 15 février 1990 , dans un discours prononcé à l' Université La Sapienza de Rome, le cardinal Ratzinger a cité quelques points de vue actuels sur l'affaire Galilée comme formant ce qu'il appelle «un cas symptomatique qui nous permet de voir la profondeur de l'auto-doute de l'âge moderne , de la science et de la technologie va aujourd'hui. " Certains points de vue qu'il a cités étaient ceux du philosophe Paul Feyerabend, qu'il a cité comme disant: «L'Eglise au temps de Galilée gardé beaucoup plus étroitement à la raison que fait Galilée lui-même, et elle a pris en considération les conséquences éthiques et sociales de Galilée enseigner aussi. Son verdict contre Galilée était rationnelle et juste et la révision de ce verdict peut être justifiée que par les raisons de ce qui est politiquement opportun. "Le cardinal n'a pas indiqué clairement si il a accepté ou en désaccord avec les affirmations de Feyerabend. Il n'a, cependant, dire "Il serait stupide de construire une apologétique impulsive sur la base de ces vues".

Sur 31 Octobre1992,le Pape Jean-Paul IIa exprimé ses regrets pour la façon dont l'affaire a été traitée Galileo, et officiellement reconnu que la Terre était pas stationnaire, comme le résultat d'une étude menée par leConseil pontifical pour la culture.

Ses écrits

Statue en dehors de laGalerie des Offices, Florence
  • Le peu d'équilibre(1586)
  • Le messager des étoiles(1610; enlatin, Sidereus Nuncius)
  • Lettres sur les taches solaires(1613)
  • Lettre à la Grande Duchesse Christina(1615, publié en 1636)
  • Discours sur les marées(1616; en italien,Discorso del flusso e reflusso del mare)
  • Discours sur les comètes(1619; en italien,Discorso Delle Comete)
  • L'essayeur(1623; en italien,Il Saggiatore)
  • Dialogue sur les systèmes du monde chef Two(1632; en italienDialogo dei due massimi sistemi del mondo)
  • Discours et démonstrations mathématiques concernant deux sciences nouvelles(1638; enitalien,Discorsi e Dimostrazioni Matematiche, intorno un nuove scienze raison)

Héritage

  • Les quatre grandes lunes deJupiterdécouvertes par Galilée ( Io, Europa, Ganymède etCallisto) sont souvent désignés comme les «lunes galiléennes».
  • Le Sonde Galileo a été le premier vaisseau spatial à entrer en orbite autour de Jupiter, où il a étudié la planète et de ses lunes 1995-2003.
  • Galileo est aussi le nom d'un projet, européennesystème de navigation par satellite.
  • Un transformation entreles systèmes d'inertie dansla mécanique classiqueest appelé unetransformation de Galilée.
  • Le gal, parfois appelé Galileo, (symbole Gal) est un non- unité SI de l'accélération du nom de Galileo. Le gal est défini comme 1 centimètre par seconde au carré (1 cm / s²).
  • L'Organisation des Nations Unies prévue l'Année internationale de l'astronomie en 2009 en partie à coïncider avec la première enregistrées observations astronomiques de Galilée avec une lunette.

Dans la culture populaire

  • Chanteur-compositeur-interprète Ellis Paul a écrit et enregistré une chanson Pray at Galileo . Voir également le commentaire sur la chanson publiée dans le numéro de Juin / Juillet 2006 de la revue de physique Symétrie .
  • Il ya un jeu appelé Vie de Galilée par le dramaturge allemand Bertolt Brecht. Il a été filmé en 1975 comme Galileo , avec Topol dans le rôle-titre, et un casting all-star.
  • Une pièce de théâtre sur la lutte de Galileo avec l'Église, de la lampe à minuit , a été télévisé première fois en 1966 sur le Hallmark Hall of Fame, avec Melvyn Douglas comme Galileo et Kim Hunter comme sa fille. La production a également comporté un aspect par Roy Scheider dans un rôle précoce.
  • Galileo est mentionné dansla reine dela chanson,Bohemian Rhapsody.
  • Le duo américainIndigo Girls a libéré une chanson en 1992 sur le "roi de la vision de nuit" dont la tête était "sur le bloc." Intitulée "Galileo", la chanson a frappé l'endroit n ° 10 sur leRock moderne de Billboard graphique de Pistes, le plus grand succès à date pour le duo musical.
  • Galileo est aussi le titre d'une chanson deAmy Grant.
  • Le groupe de Philadelphie atmosphérique Sludge Metal nommé leur pleine longueur 2005 »La satellites galiléens", dans laquelle la plupart des chansons sont sur ​​Jupiter et ses quatre lunes galiléennes, spécifiquement Europa.
  • Le groupe Metal symphonique Haggard a fait un album basé sur la vie de Galilée et de la légende qu'il murmura la phrase Eppur sens si de muove "Et pourtant, il ne bouge", après avoir été forcé de se rétracter, en face de l'Inquisition.
  • La navette utilisée dans le Star Trek première saison épisode The Galileo Seven est nommé d'après le célèbre astronome. Lorsque cette navette est détruit à la fin de l'épisode, une autre navette porte le nom de Galileo II.
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