В начале 1600-х годов итальянский ученый Галилей использовал телескоп для исследования Солнечной системы. Узнайте о Галилее, его экспериментах и научном процессе, его использовании телескопа и конфликте его действий, созданном с Церковью.
Кризис Коперника
На заре 17 века Римско-католическая церковь находилась в кризисе. Протестантская Реформация охватила всю Европу. Католическая церковь теряла целые страны из-за этой ереси. И теперь казалось, что сама Вселенная разваливается.
Церковь потратила столетия, веря, что Земля находится в центре Вселенной. Солнце, Луна, планеты и звезды вращались вокруг Земли, встроенные в концентрические сферы, каждая из которых больше предыдущей, как небесная русская кукла. Затем, в 1543 году, этот товарищ Коперник придумал дикое представление о том, что Солнце, а не Земля, находится в центре Вселенной, концепция, которая стала известна как гелиоцентризм.
Церковь пыталась растоптать эту идею любым возможным способом. Тем не менее, несмотря на все их усилия, гелиоцентризм становился все более популярным. Такие люди, как Иоганн Кеплер или Тихо Браге расширяли идею. И Церковь ничего не могла сделать, чтобы остановить их! Прошли старые добрые времена, когда Церковь могла сжигать людей заживо за то, что они говорили вещи, с которыми они не согласны. Будучи протестантом, живущим в протестантской стране, Кеплер и ему подобные всегда были вне досягаемости Церкви.
Не имея возможности заставить замять эти безумные теории, Церковь имел единственным утешением было то, что никто не мог их доказать. К несчастью для Церкви, парень по имени Галилей смог это сделать. К несчастью для Галилея, в отличие от своих коллег-ученых, находящихся в безопасности на протестантском Севере, Галилей жил прямо под носом у самого Папы Римского.
Эксперимент Галилея с падающими телами
Галилей проводил эксперименты, чтобы доказать, что его теории точны.
Что я имею в виду, когда говорю, что Галилей занимался доказательством? Ну, позвольте мне привести вам пример. Представьте, что вы держите перо в одной руке и яблоко в другой. Вы отпускаете их. Какой из них ударится о землю первым? Яблоко, конечно.
Из этого вы можете сделать вывод, что тяжелые вещи, такие как яблоко, падают быстрее, чем, такие как перо. Именно так большинство людей, за исключением нескольких философов, думали, что гравитация работает в течение тысяч лет.
Галилей отверг идею здравого смысла. «Наше наблюдение за пером и яблоком не может считаться доказательством, — сказал бы он, — потому что в этом слишком много факторов. Перо не просто легче яблока, оно также имеет другую форму. Если мы хотим увидеть, как вес чего-то влияет на то, как быстро он падает, нам нужно удалить все другие факторы и просто посмотреть на вес».
Согласно легенде, это именно это сделал Галилей. Он смастерил два шара, полностью идентичных, за исключением того, что один был сделан из свинца, а другой был сделан из пробки. Затем он сбросил эти шары с вершины Пизанской башни. Несмотря на то, что свинцовый мяч был намного тяжелее пробкового, они оба ударились о землю в одно и то же время. Эта история, если она правдива, является одним из первых зарегистрированных научных экспериментов в истории.
Важность научного метода
Итак, что же отличает эксперимент Галилея от нашего наблюдения за пером и яблоком? Ну, во-первых, Галилей смог отделить один фактор от другого. Вместо того, чтобы сказать, что яблоки и перья падают с разной скоростью из-за их веса, Галилей думал, что они падают с разной скоростью из-за своей формы. Во-вторых, вместо того, чтобы просто изложить свою теорию и подкрепить ее рассуждениями, Галилей решил проверить свою гипотезу, проведя эксперимент. Наконец, его эксперимент показал, что Галилей понимал ограничения человеческого наблюдения.
Если мы просто уроним два объекта на несколько футов, наши ограниченные чувства не смогут обнаружить, упал ли один объект раньше другого. Может показаться, что они одновременно ударяются о землю, потому что разница слишком мала, чтобы мы могли ее заметить. Однако, если мы сбросим наши два объекта с вершины высокой башни, мы можем заметить даже небольшие различия.
С помощью телескопа Галилей подтвердил, что гелиоцентрическая теория верна.
Это был совершенно новый взгляд на мир. Метод Галилея требовал большего, чем наблюдение и объяснение. Это потребовало изучения вовлеченных факторов и, самое главное, доказательств. В этом смысле Галилей присоединяется к рядам Фрэнсиса Бэкона и Рене Декарта, отцов научного метода.
Телескоп и Звездный Посланник
Галилей применил этот новый научный метод к вопросу гелиоцентризма. Он раз и навсегда докажет, что Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот. Тем не менее, чтобы сделать это, ему пришлось бы построить новый инструмент, что-то гораздо более сложное, чем шарики из свинца и пробки. Галилею нужен был телескоп.
К счастью для него, в 1608 году ряд голландских мастеров изобрели телескоп. Через год, в 1609 году, известие о телескопе достигло Галилея. На следующий день после того, как он услышал о нем, Галилей уже построил свой собственный. Первые телескопы были довольно слабыми, способными лишь увеличить что-то в три-четыре раза по сравнению с нормальным расстоянием до объекта. Галилей постепенно совершенствовал свою технику, пока не построил телескоп в 33 раза мощнее, чем невооруженный глаз, тем самым преодолев ограничения человеческого наблюдения.
Взяв этот новый инструмент в руки, Галилей направил его к небесам, и то, что он видел, раз и навсегда доказало, что гелиоцентрическая теория была верной, а старая геоцентрическая теория нет.
Одним из первых открытий Галилея были спутники Юпитера. Если геоцентрическая теория верна, то все небесные тела должны вращаться вокруг Земли. Но здесь были четыре небесных тела, которые вращались вокруг другого небесного тела. Еще Галилей заметил, что планета Венера, казалось, проходит через фазы точно так же, как Луна. Эти фазовые изменения можно было бы объяснить только в том случае, если бы Венера вращалась вокруг Солнца, а не Земли. Одних этих находок было достаточно, чтобы опровергнуть геоцентрическую модель Вселенной, но Галилей не остановился на этом.
Он также узнал, что Луна не является идеальной небесной сферой, как все предполагали, а скорее испещрена кратерами и горами. Он обнаружил, что Млечный Путь состоит из сотен миллионов звезд, тесно связанных друг с другом. Это подсказало Галилею, что Вселенная намного больше, чем предполагали люди. В следующем, 1610 году, Галилей опубликовал свои открытия в коротком трактате под названием «Звездный вестник». Это была первая опубликованная научная статья.
Ответ церкви
Открытия Галилея мгновенно сделали его знаменитостью. Всем хотелось взглянуть на небо в новый телескоп Галилея.
Поддержка Галилеем гелиоцентрической модели Вселенной не доставляла ему особых проблем — по крайней мере, поначалу. Однако несколько лет спустя, в 1614 году, Церковь решила занять более жесткую позицию в отношении гелиоцентризма. Галилей оказался под подозрением инквизиции, а само понятие гелиоцентризма находилось под судом.
Галилей отправился в Рим, чтобы защитить свое имя и гелиоцентризм. В конце концов с Галилея сняли подозрения, но ему было приказано держать язык за зубами насчет этой гелиоцентрической чепухи.
Галилей послушно молчал большую часть десятилетия. Однако, когда старый папа умер в 1623 году и был заменен новым, более дружелюбны, Галилей увидел долгожданную возможность опубликовать новую книгу о гелиоцентризме.
Галилею потребовалось два года, чтобы получить разрешение на публикацию своей книги. В некоторых отчетах утверждается, что сам Папа потребовал, чтобы Галилей включил в свою книгу геоцентрические аргументы, подобно тому, как некоторые люди сегодня утверждают, что креационизм должен преподаваться наряду с эволюцией. Галилей был явно оскорблен этой просьбой, поскольку, когда он опубликовал свой «Диалог о двух главных мировых системах», он вложил геоцентрические аргументы, слова самого папы, в уста персонажа, которого он назвал Симплицио, что означает «простак».
Это было слишком для папы. Галилей предстал перед судом за ересь. Церковь предупредила Галилея, чтобы он прекратил гелиоцентрические разговоры, и вот он здесь, защищая гелиоцентрическую модель и называя папу простофилей за несогласие. Галилей был приговорен к домашнему аресту, где он провел остаток своей жизни.
Резюме
Подводя итог, можно сказать, что влияние Галилея на западную цивилизацию невозможно переоценить. Он был одним из отцов научного метода, и его эксперименты были одними из первых зарегистрированных научных экспериментов в истории. Хотя Галилей добился больших успехов в других областях, таких как падающие тела и даже звуковые частоты, его наибольшее влияние было в области астрономии. Улучшения Галилея в конструкции телескопа позволили ему увидеть спутники Юпитера и фазы Венеры, что противоречило установленной геоцентрической модели Вселенной. Эти открытия убедили Галилея встать на защиту альтернативной гелиоцентрической модели, несмотря на то, что церковь считала гелиоцентрическую модель ересью. Церковь приказала Галилею прекратить поддерживать гелиоцентризм. Когда он этого не сделал, его поместили под домашний арест на всю оставшуюся жизнь.