Galileo Galilei

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából.

„Az a hiú igényünk, hogy mindent megértsünk, a megismerés teljes hiányából ered.”

Galileo Galilei (Pisa, 1564. február 15. – Arcetri, 1642. január 8.) olasz természettudós.

Tartalomjegyzék 1 Élete 2 Munkássága 2.1 Csillagászat 2.2 Fizika 2.3 Matematika 3 Pere 3.1 A per 3.2 A per interpretációi a tudománytörténetben 3.3 A per utóéletéről 4 Lásd még 5 Jegyzetek 6 Irodalom 7 Külső hivatkozások

[szerkesztés] Élete

Galileo Galilei az olaszországi Pisában látta meg a napvilágot 1564-ben, Giulia Ammannati és Vincenzo Galilei zenetudós fiaként. Eredetileg orvosnak készült a pisai Egyetemen, de pénzügyi problémák miatt abba kellett hagynia tanulmányait. Arkhimédesz műveinek tanulmányozása a matematika és a természetfilozófia felé fordította. Így matematikát tanított 1589 és 1592 között. Első megjelent művei szintén Arisztotelész szellemében fogantak – igazodva a kor szelleméhez.

1610-ig Padovában professzorként geometriát, mechanikát és csillagászatot tanított, valamint mechanikai kísérleteket és tanulmányokat folytatott. Itt építette termoszkópját, iránytűket konstruált, és kézikönyvet is írt használatukról. 1594-ben szabadalmaztatta vízemelő gépét, és – egyes források szerint – feltalálta a mikroszkópot. 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.

[szerkesztés] Munkássága

[szerkesztés] Csillagászat

Habár az elterjedt nézet pontatlan, miszerint Galilei fedezte fel a távcsövet, ő volt az első emberek egyike, aki az ég tanulmányozására használta azt. Egyes feljegyzések szerint a távcsövet 1608-ban Hollandiában találták fel; majd Galilei készített egy 8x nagyítású, később egy kb. 20x 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 a kezdeti csillagászati megfigyeléseit a Sidereus Nuncius (Csillagászati Hírnök) című rövid értekezésében, melyet maga illusztrált.

1610. január 7-én Galilei felfedezett a Jupiter négy nagy holdja közül hármat: az Iót, az Europét és a Kallisztot. 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, átfogó képet adott a geocentrikus világról, aminek a középpontjában a Föld van.

Galilei lejegyezte, hogy a Vénusz rengeteg fázisban 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 láthatóak, míg a Vénusz a Nap és a Föld között kering Föld körüli pályán. A Vénusz fázisainak megfigyelése igazolta, hogy a bolygó a Nap körül forog és támogatást nyert a heliocentrikus világképhez (de nem bizonyította be azt).

Galilei volt az első azok közül, akik napfoltokat figyeltek meg, habár a kínai csillagászok már bizonyíthatóan ezt korábban megtették. A napfoltok léte egy másik problémát vetett fel a régebbi filozófia által tökéletesnek hitt menny fogalmával. Valamint az évenkénti változás a mozgásukban – először Francesco Sizzi jegyezte le –, hatalmas eltéréseket mutatott a Föld-középpontú világnézettel és Tycho Brahével. A napfoltok felfedezése körüli vita egy 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 megfigyelések segítségével becsülte meg a hegységek magasságát. Majd arra a következtetésre juttatta, hogy a Hold „durva és egyenetlen, csakúgy mint a Föld felszíne maga” és nem tökéletes gömb, mint ahogy Arisztotelész gondolta.

Galilei látta meg először a Tejutat^[forrás?] – korábban ködfoltnak vélve –, majd rájött, hogy az valójában csillagok tömege, amelyek ilyen sűrűn a Földről nézve felhőnek látszanak. Beazonosított sok más csillagot, ami szabad szemmel nem vagy nehezen látható.

Galilei fedezte fel 1612-ben a Neptunuszt, de nem jött rá, hogy az egy bolygó és így nem vizsgálta különös figyelemmel. A jegyzetfüzetében a bizonytalan és beazonosíthatatlan csillagok közé sorolta.

[szerkesztés] 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 szabadeső 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, erre 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 forgásának tulajdonított. Ez ha igaznak bizonyult volna, erős bizonyíték lett volna a Föld saját tengelye körüli mozgására. (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. Mint általános leírása a dagályoknak jó volt, de maga a feltevés már hibásnak mutatkozott.

Galilei előrelépett az általános relativitáselméletben is. Eszerint senki sem tudja egy test sebességét megállapítani viszonyítási pont nélkül. Később ezen is alapult Einstein relativitáselmélete is.

[szerkesztés] Matematika

Miközben Galilei matematikai alkalmazásai a kísérleti fizikában újítók voltak, a matematikai eljárásai hétköznapinak mondhatók. Az analízisei és a bizonyításai az eudoxoszi elképzelésen alapultak, amint az az euklidészi Elemek ötödik könyvében volt írva. A feltételezés csak egy századdal ezelőtt vált elérhetővé, köszönhetően Tartaglia és a többiek pontos fordításának. Ez – Galilei élete végén – Descartes algebrai eljárásai miatt hatálytalanná vált, mivel a descartes-i rendszer sokkal követhetőbb volt.

Galilei alkotott hétköznapit, ugyanakkor forradalmit is a matematikában. Galileo paradoxonja megmutatta: noha a legtöbb egész nem négyzetszám, mégis ugyanannyi egész van, mint négyzetszám. A feltételezett ellentmondást 250 évvel később Georg Cantor bizonyította be.

[szerkesztés] Pere

[szerkesztés] A per

Galileo figyelme a geocentrikustól a heliocentrikus világkép felé fordult. Elkezdte hirdetni a kopernikuszi tanokat, sőt, Kopernikuszon túl azt is, hogy a heliocentrikus modell nem csak matematikai eszköz, hanem valóságos leírás (az egyház a kopernikuszi modellt, mint matematikai modellt támogatta, sőt tanította előtte). Emiatt többször figyelmeztették, és ő 1616-ban Rómába ment, hogy megvédje nézeteit. Ekkor csak azt a figyelmeztetést kapta, hogy a heliocentrikus világnézetet csak elméleti lehetőségként, matematikai modellként tanítsa. 1623-ban a pápai trónra VIII. Orbán pápa néven Barberini bíboros, Galileo híve és csodálója került, aki ellenezte a tudós 1616-os elmarasztalását. A megváltozott körülményeken felbátorodva Galileo elhatározta, hogy kiadja új művét. A Dialogo: sopra i due massimi sistemi del mondo tolemaico, e copernicano (Párbeszédek: a két legnagyobb világrendszerről, a ptolemájosziról és a kopernikusziról) című mű az inkvizíció engedélyével 1632-ben meg is jelent. Az előkészítés során a pápa arra kérte a tudóst, hogy ne foglaljon állást egyértelműen a heliocentrikus elmélet mellett, hanem szorítkozzon a pro és kontra érvek bemutatására, és emellett foglalja bele a könyvbe a pápa ügyben vallott nézeteit is. Galileo a kérésnek eleget tett, de a pápa gondolatait az arisztotelészi geocentrikus felfogást védő képzeletbeli személy, Simplicius szájába adta, aki önmagával is többször ellentmondásba került, és az olvasóban egy bolond benyomását keltette. A legtöbb tudománytörténész szerint Galileo stílusa malíciózus volt, és később a könyvét ért kritikákat figyelmen kívül hagyta. Mivel sok támogatóját, köztük a pápát is sorra elveszítette, a támadások ellene egyre sokasodtak. A könyv megjelenése után az akkori viszonyok között rekordidőnek számító egy év eltelte után az inkvizíció 1633-ban perbe fogta. A per is gyorsan, még abban az évben lezajlott. 1633. június 22-én hirdettek ítéletet. A főbíró szerepét maga VIII. Orbán pápa töltötte be. A per tétje Galilei élete volt, mivel akkoriban az eretnekségért halálbüntetés járt. Galileinek azonban maradtak még befolyásos támogatói a papság egy részében, akik – noha tanait ők sem fogadták el, legalábbis nyíltan – igyekeztek közbenjárni érdekében. Fontos megjegyezni, hogy a per a harmincéves háború ideje alatt zajlott, amikor a világnézeti különbségek a végletekig kiéleződtek Európában. A per során Galilei kénytelen volt visszavonni a Föld mozgására vonatkozó tanait, de közben, állítólag, végig azt mormolta maga elé: „Eppur si muove!” („Mégis mozog!”). Az ítélet életfogytiglani háziőrizet volt. Ennek ideje alatt írta legkiválóbb, a majdani newtoni rendszer alapjait jelentő Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze (Matematikai érvelések és bizonyítások az új tudomány...) c. művét.

Az ítéletnek három fő pontja volt:

1. Galileit kötelezték heliocentrikus tanainak visszavonására,
2. börtönbüntetésre ítélték, mely ítéletet később háziőrizetre változtattak,
3. betiltották a "Párbeszédek"-et, és Galileit eltiltották az írástól. Az ítélet nem nyilvános részében minden művét betiltották, azokat is, amelyeket a jövőben szándékozna kiadni, de az ítélet eme pontját később nem tartatták be.

Galilei a háziőrizet első időszakát Ascanio Piccolomini sienai érsek házában töltötte, jó körülmények között, később megengedték, hogy visszaköltözzön saját firenzei kertes házába. Öregsége, bár megvakult, nyugalomban telt, és 1642. január 8-án hunyt el természetes halállal.

Egyébként tény, hogy Galileinek nem voltak döntő bizonyítékai arra, hogy nem a Föld van a világegyetem középpontjában. A Föld mozgására és forgására vonatkozó kísérleti bizonyítékok jóval későbbről származnak. Johann Friedrich Benzenberg (1777–1846) mérte először ki 1802-ben, hogy a függőón felső végétől leejtett test nem a fonal végéhez, hanem attól keletre ér földet. Friedrich Wilhelm Bessel (1784–1846) a híres német matematikus és csillagász először 1837-ben végzett sikeres csillagparallaxis méréseket, amiket a Föld keringésével lehet magyarázni. A zseniális kísérletező Léon Foucault (1819–1868) a híres ingakísérletét 1851-ben végezte a párizsi Pantheonban. Ugyancsak ő javasolta a pörgettyűs iránytű megépítését, de a technikai nehézségek miatt ezt csak 1908-ban sikerült megvalósítani. Ez utóbbi kísérletek a Föld forgását bizonyítják. Mindazonáltal Galilei zsenialitására és a kérdés nehézségére utal, hogy két évszázadnál is több időnek kellett eltelnie a felismerés és a bizonyítás között (igaz, addigra meg már Galilei elmélete is elavult).

[szerkesztés] A per interpretációi a tudománytörténetben

A későbbi évszázadok tudománytörténetében egyébként Galilei és perének megítélése is állandóan változott. Mint Vekerdi László írja:

„A történetírás a szimbólumokhoz sohasem közeledik teljesen elfogulatlanul. Galilei már a 17. század végén filozófiai jelkép: a Royal Society Baconnal együtt az »experimentális filozófia« elődjeként ünnepelte. A newtonianizmus […] elterjedésével párhuzamosan ez a Galilei-kép erősödött és rögzült. A Galilei-pör a 18. század antiklerikális harcai során vált az egyházi elnyomás elleni küzdelem szimbólumává. Ez az experimentalista-antiklerikális interpretáció a 19. század során pozitivista vonásokat vett fel. A pozitivista interpretáció Machnál érte el csúcspontját, érdekes, hogy éppen Newton rovására. […] A 19. század egyes történészei megkísérelték védeni az egyház Galilei-pörbeni szerepét, s a 20. század elején a tudománytörténetírás egyik megalapítója, Pierre Duhem mát szinte Galilei ellenfelében, Bellarmino kardinálisban látja az igazi tudomány képviselőjét, s az egyházban nem a természettudományos fejlődés gátlóját, hanem elősegítőjét. Az égi és földi mozgások azonosításának érdemét elvette Galileitől, és a 14. századi Párizsi Egyetem skolasztikusainak tulajdonította. A Galilei-pör ezzel új fázisába lépett, s két síkon folytatódott. Az inkvizíció és a haladás küzdelme mellett a természettudomány megteremtésének érdeme is vitatottá vált. A Galilei-pör az egész újkori természettudomány keletkezésének centrális kérdése lett […].”

(Vekerdi László: Kalandozások a tudományok történetében).

[szerkesztés] A per utóéletéről

Galileo cenzúrázott műveit 1718-ban újra kiadták. Hamvait 1737-ben a firenzei Santa Croce bazilikában (!), szent földben, újratemették. 1741-ben formálisan rehabilitálták, XIV. Benedek pápa engedélyezte Galileo összes tudományos művének (újra)kiadását. 1758 a heliocentrikus elméletet tanító könyveket törölték a tiltott könyvek listáját tartalmazó Index Librorum Prohibitorumból.

II. János Pál pápa 1981. július 3-án egy bizottságot hozott létre, melynek célja az volt, hogy behatóan megvizsgálja az idők folyamán „Galilei-ügyként” emlegetett per problémakörét. 1992. október 31-én, 359 évvel Galilei tárgyalása után, a pápa sajnálkozását fejezte ki a Galileit ért hátrányok miatt, és megsemmisítette az inkvizíció elmarasztaló ítéletét.^[1]

[szerkesztés] Lásd még

• Szimplikiosz

[szerkesztés] Jegyzetek

[szerkesztés] Irodalom

• Galileo Galilei: Párbeszédek a két legnagyobb világrendszerről, a ptolemaiosziról és a kopernikusziról. Kriterion, 1983 ISBN 963-07-2464-4
• Galileo Galilei: Párbeszédek: a két legnagyobb világrendszerről, a ptolemaiosziról és a kopernikusiról (Magyar Elektronikus Könyvtár)
• Galileo Galilei: Matematikai érvelések és bizonyítások két új tudományág, a mechanika és a mozgások köréből: a függelékben néhány merevtest súlypontjának vizsgálatával. Európa Könyvkiadó, 1986 ISBN 963-07-3864-3
• Igazságkeresők: Galileo Galilei (1564–1642) és René Descartes (1596–1650) művei. Interpopulart, 1993 ISBN 963-8069-33-3
• Arthur Koestler: Alvajárók, Budapest, 1996. Európa Könyvkiadó, Galilei munkásságáról (tévedéseiről és eredményeiről) és peréről ISBN 963-07-6108-4
• Vekerdi László: Kalandozás a tudományok történetében (Művelődéstörténeti tanulmányok), Magvető, 1969 (Kiadványszám: 1122).
• Vekerdi László: Így él Galilei (monográfia) Typotex, 1998 ISBN 963-7546-82-0 Elektronikus változat (Magyar Elektronikus Könyvtár)

Szépirodalom, művészet

• Maria Celeste Galilei: Hőn szeretett Apámuram! Alexandra, 2005 ISBN 963-369-020-X
• Németh László: Galilei. Dráma négy felvonásban. 1953
  • Németh László: Drámák. Magvető, 1974 ISBN 963-15-0023-3 Elektronikus változat (Magyar Elektronikus Könyvtár)
• Dava Sobel: Galilei lánya: hiteles memoár a tudományról, a bizalomról és a szeretetről. Alexandra, 2003 ISBN 963-368-357-2
• Harsányi Zsolt: És mégis mozog a föld (Singer és Wolfner Rt. Budapest, 1942)

[szerkesztés] Külső hivatkozások

• Munkásságának összefoglalója a JGYTF matematika tanszékének weboldalán
• Karl R. Popper: Három nézet az emberi tudásról
• The Galileo Project (angolul)
• Illés Erzsébet: Miért is láthatta Galilei a Neptunuszt?
• Kálmán Béla, ifj.: Galilei és a Neptunusz, In: Csillagászati évkönyv 1982-re, Gondolat, Budapest, 1981
• John J. O'Connor és Edmund F. Robertson. Galileo Galilei a MacTutor archívumban. (angol)