Чтобы подробно рассказать обо всем, чем обогатил науку итальянский ученый Галилео Галилей. Он проявил себя и в математике, и в астрономии, и в механике, и , и в .

Астрономия

Главная заслуга Г.Галилея перед астрономией заключается даже не в его открытиях, а в том, что он дал этой науке рабочий инструмент – телескоп. Некоторые историки (в частности, Н.Будур) называют Г.Галилея плагиатором, присвоившим изобретение голландца И.Липпершнея. Обвинение несправедливо: о голландской «волшебной трубе» Г.Галилей знал только из венецианского посланника, который не сообщал о конструкции прибора.

Г.Галилей сам догадался об устройстве трубы и сконструировал ее. Кроме того, труба И.Липпершнея давала трехкратное увеличение, для астрономических наблюдений этого было недостаточно. Г.Галилей сумел добиться увеличения в 34,6 раза. С таким телескопом можно было наблюдать небесные тела.

С помощью своего изобретения астроном увидел на Солнце и по их движению догадался, что Солнце вращается. Он наблюдал фазы Венеры, увидел горы на Луне и их тени, по которым рассчитал высоту гор.

Труба Г.Галилея позволила увидеть и четыре самых больших спутника Юпитера. Г.Галилей назвал их Медичийскими звездами в честь своего покровителя Фердинанда Медичи, герцога Тосканского. Впоследствии им дали другие названия: Каллисто, Ганимед, Ио и Европа. Значение этого открытия для эпохи Г.Галилея трудно переоценить. Шла борьба между сторонниками геоцентризма и гелиоцентризма. Открытие небесных тел, вращающихся не вокруг Земли, а вокруг другого объекта, было серьезным аргументом в пользу теории Н.Коперника.

Другие науки

Физика в современном понимании начинается с трудов Г.Галилея. Он является основателем научного метода, сочетающего эксперимент и его рациональное осмысление.

Именно так он изучал, например, свободное падение тел. Исследователь обнаружил, что вес тела не влияет на его свободное падение. Наряду с законами свободного падения он открыл движения тела по наклонной плоскости, инерции, постоянного периода колебаний, сложения движений. Многие идеи Г.Галилея были впоследствии развиты И.Ньютоном.

В математике ученый внес значительный вклад в развитие теории вероятностей, а также заложил основы теории множеств, сформулировав «парадокс Галилея»: натуральных чисел столько же, сколько их квадратов, хотя большая часть чисел не является квадратами.

Изобретения

Телескоп – не единственный прибор, сконструированный Г.Галилеем.

Этот ученый создал первый термометр, правда, лишенный шкалы, а также гидростатические весы. Пропорциональный циркуль, изобретенный Г.Галилеем, до сих пор используется в чертежном деле. Сконструировал Г.Галилей и микроскоп. Большого увеличения он не давал, но для изучения насекомых подходил.

Влияние, оказанное открытиями Г.Галилея на дальнейшее развитие науки, было поистине судьбоносным. И прав был А.Эйнштейн, назвав Г.Галилея «отцом современной науки».

МОУ «Верхне-Иволгинская СОШ»

Реферат на тему: «Значение открытий Галилея»

Выполнил: Раднаев Вячеслав

Ученик 11 класса

Проверил: Раднаева Ж.Р.

Учитель физики математики

с Верхняя Иволга 2014 год.

Введение……………………………………………………………………………………………..1стр.

Открытия Галилео в области астрономии………………………………………….2стр.

Другие открытия Галилея…………………………………………………………………...3стр.

Теория относительности………………………………………………………………… 4-6стр.

Заключение………………………………………………………………………………………7-8стр.

Введение.

Основоположником теории относительности по праву считается великий итальянский ученый Галилео Галилей (1564-1642), который первым с математической точностью сформулировал важнейшие принципы механического мира.

Галилей родился в семье обедневшего дворянина в городе Пизе, недалеко от Флоренции. Первое из своих важнейших открытий Галилей сделал в области механики. Аристотель учил, что тяжелые предметы падают с большей скоростью, чем легкие, а целые поколения ученых принимали это утверждение, признавая авторитет греческого философа. Однако Галилей решил проверить этот тезис и, проведя несколько экспериментов, вскоре обнаружил, что Аристотель был не прав. На самом деле тяжелые и легкие предметы падают с одинаковой скоростью, за исключением случаев, когда их движение замедляется из-за трения воздуха. Придя к такому заключению, Галилей пошел дальше. Он тщательно измерил расстояние, которое проходит падающий предмет в данный период времени, и установил, что путь падающего предмета пропорционален квадрату времени, за которое происходило падение. Это открытие (постоянный коэффициент ускорения) значимо само по себе. Еще более важным представляется то, что Галилей сумел суммировать результаты целой серии экспериментов в математической формуле. Широкое использование математических формул и математических методов – важнейшая характерная черта современной науки. Другим важным достижением Галилея было открытие закона инерции. Первоначально люди полагали, что движущийся объект имел бы естественную тенденцию к замедлению движения, если бы к нему не были приложены силы, которые заставляли его двигаться дальше. Однако опыты Галилея показали, что это общее представление ошибочно. Если бы силы, задерживающие движение, такие, например, как трение, можно было бы исключить, падающий предмет стремился бы продолжать движение бесконечно. Этот важный принцип, который Ньютон сформулировал заново и включил в свою собственную систему в качестве первого закона движения, является одним из первостепенных принципов физики. Однако самые блестящие открытия Галилей совершил в астрономии.

Астрономическая наука в начале 1600-х годов находилась в состоянии великого брожения. В ней происходил важный спор между последователями гелиоцентрической теории Коперника и сторонниками более ранней геоцентрической теории.

Открытия Галилео в области астрономии.

В 1604 году Галилей объявил о том, что он верит в правоту Коперника, однако в то время у него не было способа доказать это. В 1609 году он узнал об изобретении телескопа в Голландии. Хотя у него было только описание этого прибора, он обладал гениальностью такого свойства, которая позволила ему самому изобрести телескоп. Причем, его телескоп был гораздо совершеннее.

Пользуясь этим новым прибором, он обратил свой талант наблюдателя к небесам и уже через год сделал целую серию важных открытий. С помощью сконструированного телескопа Галилей обнаружил кратеры и хребты на Луне (в его представлении - "горы" и "моря"), разглядел бесчисленные, скопления звезд, образующих Млечный Путь, увидел спутники Юпитера. Это было ясное доказательство того, что астрономическое тело может вращаться не только вокруг Земли, но вокруг любой другой планеты. Он смотрел на Солнце и видел там солнечные пятна. В действительности и другие люди наблюдали солнечные пятна до Галилея, однако ему удалось более широко оповестить общественность о своих открытиях и привлечь к солнечным пятнам внимание научного мира. Он

заметил, что у Венеры фазы подобны фазам Луны. Все вместе это стало значительным свидетельством в пользу теории Коперника о том, что Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца.

Изобретение телескопа и совершенные с его помощью новые открытия сделали Галилея знаменитым. Однако, поддерживая теорию Коперника, он встретил сопротивление в среде влиятельных церковных кругов, и в 1616 году ему было приказано воздержаться от популяризации учения Коперника. В течение нескольких лет Галилей роптал против этого ограничения. После смерти папы в 1623 году его сменил человек, который был почитателем Галилея. В следующем году новый

папа Урбан VII сделал намек (хоть и весьма двусмысленный), что этот запрет больше не будет действовать. Следующие шесть лет Галилей посвятил написанию своей самого знаменитого труда

– "Диалог о двух главнейших системах мира". Книга явилась мастерским изложением свидетельств в защиту теории Коперника. Она была издана в 1632 году с разрешения церковной цензуры. Однако, когда книга появилась в свет, церковные власти пришли в ярость, и Галилей вскоре предстал перед судом римской инквизиции по обвинению в нарушении запрета 1616 года. Но, на его счастье, многие представители церкви были недовольны решением

подвергнуть преследованию знаменитого ученого. Даже по законам церкви того времени дело, возбужденное против Галилея, было весьма сомнительным, поэтому он отделался сравнительно мягким приговором. В действительности он не был заключен в тюрьму, его приговорили лишь к домашнему аресту на его комфортабельной вилле в Арчетри. Теоретически ему было отказано вправе принимать посетителей, однако этот пункт приговора не соблюдался. Его единственным наказанием было требование публично отказаться от своей теории о том, что Земля движется вокруг Солнца.

Шестидесятидевятилетний ученый сделал это во время открытого судебного заседания. Известна знаменитая, но неподтвержденная фактами история о том, что, закончив свое отречение, Галилей взглянул вниз на землю и тихо прошептал: "А все-таки она вертится". В Арчетри он продолжал работать над проблемами механики.

Другие открытия Галилео .

Огромную роль сыграли работы Галилея в области механики. Господствовавшая в его эпоху схоластическая физика, основавшаяся на поверхностных наблюдениях и умозрительных выкладках, была засорена представлениями о движении вещей в соответствии с их "природой" и целью, о естественной тяжести и легкости тел, о "боязни пустоты", о совершенстве кругового движения и другими ненаучными домыслами, которые сплелись в запутанный узел с религиозными догматами и библейскими мифами. Галилей путем ряда блестящих экспериментов постепенно распутал его и создал важнейшую отрасль механики динамику, т.е. учение о движении тел. Занимаясь вопросами механики, Галилей открыл ряд ее фундаментальных законов: пропорциональность пути, проходимого падающими телами, квадратам времени их падения; равенство скоростей падения тел различного веса в безвоздушной среде (вопреки мнению Аристотеля и схоластиков о пропорциональности скорости падения тел их весу); сохранение прямолинейного равномерного движения, сообщенного какому-либо телу, до тех пор, пока какое-либо внешнее воздействие не прекратит его (что впоследствии получило название закона инерции), и др. Философское значение законов механики, открытых Галилеем было громадным. Галилей открыл законы механики в соответствии со строго математической трактовкой понятия этих законов. Тем самым впервые в истории развития человеческого познания понятие закона природы приобретало строго научное содержание. Законы механики были применены Галилеем и для доказательства теории Коперника, которая была непонятна большинству людей, не знавших этих законов. Например, с точки зрения "здравого рассудка" кажется совершенно естественным, что при движении Земли в мировом пространстве должен возникнуть сильнейший вихрь, сметающий все с ее поверхности. В этом и состоял один из самых "сильных" аргументов против теории Коперника. Галилей же установил, что равномерное движение тела нисколько не отражается на процессах, совершающихся на его поверхности. Например, на движущемся корабле падение тел происходит так же, как и на неподвижном.

Теория относительности.

Специальная теория относительности, созданная в 1905 г. А. Эйнштейном, стала результатом обобщения и синтеза классической механики Галилея-Ньютона и электродинамики Максвелла-Лоренца. "Она описывает законы всех физических процессов при скоростях движения, близких к скорости света, но без учета поля тяготения. При уменьшении скоростей движения она сводится к классической механике, которая, таким образом, оказывается ее частным случаем". Исходным пунктом этой теории стал принцип относительности. Классический принцип относительности был сформулирован Галилео Галилеем: "Если законы механики справедливы в одной системе координат, то они справедливы и в любой другой системе, движущейся прямолинейно и равномерно относительно первой. Такие системы называются инерциальными, поскольку движение в них подчиняется закону инерции, гласящему: "Всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если только оно не вынуждено изменить

его под влиянием движущихся сил". Галилей разъяснял это положение различными наглядными примерами. Представим путешественника в закрытой каюте спокойно плывущего корабля. Он не замечает никаких признаков движения. Если в каюте летают мухи, они отнюдь не скапливаются у задней стенки, а спокойно летают по всему объему. Если подбросить мячик прямо вверх, он упадет прямо вниз, а не отстанет от корабля, не упадет ближе к корме. Из принципа относительности следует, что между покоем и движением - есть оно равномерно и прямолинейно - нет никакой принципиальной разницы. Разница только в точке зрения. Например, путешественник в каюте корабля с полным основанием считает, что книга, лежащая на его столе, покоится. Но человек на берегу видит, что

корабль плывет, и он имеет все основания считать, что книга движется и притом с той же скоростью, что и корабль. Так движется на самом деле книга или нет? На этот вопрос, очевидно, нельзя ответить просто "да" или "нет". Спор между путешественником и человеком на берегу был бы пустой тратой времени, если бы каждый из них отстаивал только свою точку зрения и отрицал точку зрения партнера. Они оба правы, и чтобы согласовать позиции, им нужно только признать, что книга покоится относительно корабля и движется относительно

берега вместе с кораблем. Таким образом, слово "относительно" в названии принципа Галилея не скрывает в себе ничего особенного. Оно не имеет никакого иного смысла, кроме того, который мы вкладываем в движение о том, что движение или покой - всегда

движение или покой относительно чего-то, что служит нам системой отсчета. Это, конечно, не означает, что между покоем и равномерным движением нет никакой разницы. Но понятие покоя и движения приобретают смысл лишь тогда, когда указана точка отсчета. Если классический принцип относительности утверждал инвариантность законов механики во всех инерциальных системах отсчета, то в специальной теории относительности данный принцип был распространен также на законы электродинамики, а общая теория относительности утверждала инвариантность законов природы в любых системах отсчета, как инерциальных, так и неинерциальных. Неинерциальными называются системы отсчета, движущиеся с замедлением или ускорением. В соответствии со специальной теорией относительности, которая объединяет пространство и время в единый четырехмерный пространственно-временной континуум, пространственно-временные свойства тел зависят от скорости их

движения. Пространственные размеры сокращаются в направлении движения при приближении скорости тел к скорости света в вакууме (300 000 км/с), временные процессы замедляются в быстродвижущихся системах, масса тела увеличивается. Находясь в сопутствующей системе отсчета, то есть, двигаясь параллельно и на одинаковом расстоянии от измеряемой системы, нельзя заметить эти эффекты, которые называются релятивистскими, так как все используемые при измерениях пространственные масштабы и части будут меняться точно таким же образом. Согласно принципу относительности, все процессы в инерциальных системах

отсчета протекают одинаково. Но если система является неинерциальной, то релятивистские эффекты можно заметить и изменить. Так, если воображаемый релятивистский корабль типа фотонной ракеты отправится к далеким звездам, то после возвращения его на Землю времени в системе корабля пройдет существенно меньше, чем на Земле, и это различие будет тем больше, чем дальше совершается полет, а скорость корабля будет ближе к скорости света. Разница может измеряться даже сотнями и тысячами лет, в результате чего экипаж корабля сразу перенесется в близкое или отдаленное будущее, минуя промежуточное время, поскольку ракета вместе с экипажем выпала из хода развития на Земле. Подобные процессы замедления хода времени в зависимости от скорости движения реально регистрируются сейчас в измерениях длины пробега мезонов, возникающих при столкновении частиц первичного космического излучения с ядрами атомов на Земле. Мезоны существуют в течении 10 -6 - 10 -15 с (в зависимости от типа частиц) и после своего возникновения распадаются на небольшом расстоянии от места рождения. Все это может быть зарегистрировано измерительными устройствами по следам пробегов частиц. Но если мезон движется со скоростью, близкой к скорости света, то временные процессы в нем замедляются, период распада увеличивается (в тысячи и десятки тысяч раз), и соответственно возрастает длина пробега от рождения до распада. Итак, специальная теория относительности базируется на расширенном принципе относительности Галилея. Кроме того, она использует еще одно новое положение: скорость распространения света (в пустоте) одинакова во всех инерциальных системах отсчета. Но почему так важна эта скорость, что суждение о ней приравнивается по

значению к принципу относительности? Дело в том, что мы здесь сталкиваемся со второй универсальной физической константой. Скорость света - это самая большая из всех скоростей в природе, предельная скорость физических взаимодействий. Долгое время ее вообще считали бесконечной. Она была установлена в XX веке, составив 300 000 км/с. Это огромная скорость по сравнению с обычно наблюдаемыми скоростями в окружающем нас мире. Например,

линейная скорость вращения Земли на экваторе равна 0,5 км/с, скорость Земли в ее орбитальном вращении вокруг солнца – 30 км/с, скорость самого Солнца в его движении вокруг центра Галактики - около 250 км/с. Скорость движения всей Галактики с большой группой других галактик относительно других таких же групп - еще в два раза больше. Вместе с Землей, Солнцем и Галактикой мы летим в космическом пространстве, сами того не замечая, с огромной скоростью, измеряемой несколькими сотнями километров в секунду. Это огромная скорость, но все же и она мала по сравнению со скоростью света. Представим себе эксперимент: большой спутник движется по орбите вокруг Земли, и с него, как с космодрома, запускается ракета - межпланетная станция к

Венере. Запуск производится строго в направлении движения орбитального космодрома. Из законов классической механики следует, что относительно Земли ракета будет иметь скорость, равную сумме двух скоростей: скорость ракеты относительно орбитального космодрома плюс скорость самого космодрома относительно Земли. Скорости движений складываются, и ракета получает довольно большую скорость, которая позволяет преодолеть притяжение Земли и улететь к Венере. Другой Эксперимент: со спутника испускается луч света по направлению его движения. Относительно спутника, откуда он испущен, свет распространяется со скоростью света. Какова скорость распространения света относительно земли? Она остается такой же. Даже если свет будет испускаться не по движению спутника, а в прямо противоположном направлении, то и тогда относительно Земли скорость света не изменится. Это - иллюстрация того важнейшего утверждения, которое положено в основу специальной теории относительности. Движение света принципиально отличается от движения всех других тел, скорость которых меньше скорости света. Скорость этих тел всегда складывается с другими скоростями. В этом смысле скорости

относительны: их величина зависит от точки зрения. А скорость света не складывается с другими скоростями, она абсолютна, всегда одна и та же, и, говоря о ней, не нужно указывать систему отсчета. Абсолютность скорости света не противоречит принципу относительности и полностью совместима с ним. Постоянство этой скорости - закон природы, а поэтому - именно в соответствии с принципом относительности - он справедлив во всех инерциальных системах отсчета. Скорость света - это верхний предел для скорости перемещения любых тел в природе, для скорости распространения любых волн, любых сигналов. Она максимальна - это абсолютный рекорд скорости. "Для всех физических процессов

скорость света обладает свойством бесконечной скорости. Для того чтобы сообщит телу скорость, равную скорости света, требуется бесконечное количество энергии, и именно поэтому физически невозможно, чтобы какое-нибудь тело достигло этой скорости. Этот результат был подтвержден измерениями, которые проводились над электронами. Кинетическая энергия точечной массы растет быстрее, нежели квадрат ее скорости, и становится бесконечной для скорости, равной скорости света". Поэтому часто говорят, что скорость света - предельная скорость передачи информации. И предельная скорость любых физических взаимодействий, да и вообще всех мыслимых взаимодействий в мире. Со скоростью света тесно связано решение проблемы одновременности, которая тоже оказывается относительной, то есть зависящей от точки зрения. В

классической механике, которая считала время абсолютным, абсолютной является и одновременность. Одно из самых фантастических предсказаний общей теории относительности -

полная остановка времени в очень сильном поле тяготения. Замедление времени тем больше, чем сильнее тяготение. Замедление времени проявляется в гравитационном красном смещении света: чем сильнее тяготение, тем больше увеличивается длина волны и уменьшается его частота. При определенных условиях длина волны может устремиться к бесконечности, а ее частота - к нулю. Представления о пространстве и времени, формулирующиеся в теории

относительности Эйнштейна, на сегодняшний день являются наиболее

последовательными. Но они являются макроскопическими, так как опираются на опыт исследования макроскопических объектов, больших расстояний и больших промежутков времени. При построении теорий, описывающих явления микромира, эта классическая геометрическая картина, предполагающая непрерывность

пространства и времени (пространственно-временной континуум), была перенесена на новую область без каких-либо изменений. Экспериментальных данных, противоречащих применению теории относительности в микромире, пока нет. Но само развитие квантовых теорий, возможно, потребует пересмотра представлений

о физическом пространстве и времени.

Заключение.

Таким образом, благодаря всем своим открытиям Галилей стяжал всеевропейскую славу "Колумба неба". Астрономические открытия Галилея, в первую очередь четырех спутников Юпитера, стали наглядным доказательством истинности гелиоцентрической теории Коперника, а явления, наблюдаемые на Луне, представлявшейся планетой, вполне аналогичной Земле, и пятна на Солнце подтверждали идею Бруно о физической однородности Земли и неба. Открытие же звездного состава Млечного Пути явилось косвенным доказательством бесчисленности миров во Вселенной.

Огромный вклад Галилея в развитие науки нашел свое признание. Наибольшее значение имеют такие его научные исследования, как открытие закона инерции, изобретение телескопа, его астрономические наблюдения и его гениальные труды, в которых он доказал правоту гипотез Коперника. Еще большего признания заслуживает его роль в развитии методологии науки. Многие жившие до него философы-натуралисты, ориентирующиеся на Аристотеля, делали упор на качественность своих наблюдений и классификацию явления. Что же касается Галилея, то он подходил к явлению с позиции его точности и делал количественные наблюдения. Этот акцент на тщательном количественном измерении стал основным методом научного исследования. Галилею в большей степени, чем кому-либо другому, был присущ эмпирический подход к научному познанию. Он был первым, кто настаивал на необходимости проведения экспериментов. Он отказался от представления, что научный вопрос может быть решен при опоре на авторитет, будь то мнение церкви или утверждение Аристотеля. Он также не хотел опираться на сложные дедуктивные схемы, которые не были подкреплены опытным путем. Средневековые схоласты долго обсуждали вопрос о том, что должно произойти и почему это происходит, Галилей же при проведении опыта стремился определить, что в действительности должно произойти. Для его научной позиции был характерен явно не мистический подход. В этом отношении он был даже более современен, чем его преемники, такие как Ньютон.

Необходимо также подчеркнуть, что Галилей был глубоко религиозным человеком. Несмотря на судебный процесс и последующее за ним осуждение, он не отказался ни от религии, ни от церкви, он выступал лишь против попыток церковных властей помешать решению научных проблем. Последующие поколения вполне

справедливо выражают свое восхищение Галилеем как символом протеста против догматизма и авторитарных попыток задушить свободу мысли. Однако самую важную роль он сыграл в создании современного метода научного исследования. Используя теорию двойственной истины, Галилей решительно отделял науку от религии. Он утверждал, например, что природа должна изучаться с помощью математики и опыта, а не с помощью Библии. В познании природы человек должен руководствоваться только собственным разумом. Так

Галилей пришел к выводу о возможности безграничного познания природы. Исходя из собственного гороскопа, Галилей предвидел у себя тяжелую глазную болезнь, которая действительно поразила его в зрелые годы. Ослеп он в 1637 г. Похоронен Галилей в Santa Croce. Счастливая земля, которая видела таких экстраординарных людей в искусстве, политике, науке, как Микеланджело, Данте,

Галилей, Маккиавелли. Галилей умер в поселке в окрестностях Флоренции. Поразителен тот факт, что 9 января 1642 года, в день, когда умер Галилей, родился Ньютон. Вклад великого итальянского ученого высоко оценен человечеством. Его принцип относительности дал толчок для разработки более совершенной теории. Таким образом, современная теория относительности показала единство

пространства и времени, выражающееся в совместном изменении их характеристик в зависимости от концентрации масс и их движения. Время и пространство перестали рассматриваться независимо друг от друга и возникло представление о пространственно-временном четырехмерном континууме.

Теория относительности основана на основных принципах:

1. Принцип относительности: все законы природы одинаковы во всех инерциальных системах отсчета;

2. Принцип постоянства скорости света: скорость света в пустоте одинакова во всех инерциальных системах отсчета и не зависит от движения источников и приемников света.

Отсюда можно сделать вывод об основных результатах, к которым приходит теория относительности:

Относительность свойств пространства-времени;

Относительность массы и энергии;

Эквивалентность тяжелой и инертной масс.

Использованная литература:

1. Грушевицкая Т.Г. Концепция современного естествознания. - М.,1998.

2. Горелов А.А. Концепция современного естествознания. - М., 1998.

3. Еремеева А.И. Астрономическая картина мира и ее творцы. -М., 1984.

4. Концепция современного естествознания / Под ред. В.Н. Лавриненко. - М.,

Между современниками была основана главным образом на великих открытиях, которые он сделал при помощи телескопа. Действительно они дали много очень важных новых знаний о небесных светилах, и почти каждое из них служило новым доказательством истины системы Коперника . Пятна на освещенной части луны, изломанные очертания на краю освещенной части её, рассматриваемые в телескоп, оказались неровностями на её поверхности, и Галилей уже сравнил их с горами нашего земного шара. Наблюдая солнце, Галилей открыл на нем пятна, по движению которых стало очевидно, что солнце вращается около своей оси. Наблюдая Венеру, Галилей увидел, что она имеет такие же фазы, как луна. (Коперник уже говорил, что необходимо должно быть так). Галилей открыл спутники Юпитера, и делал очень много наблюдений над ними, чтоб определить закон их вращения около их планеты; он понял, что разницы времени, какое показывают часы под разными долготами при наблюдении затмения того или другого спутника Юпитера, могут служить для определения разницы этих долгот, и старался составить такие таблицы движений спутников Юпитера, которые имели бы точность, нужную для этого определения. Голландское правительство понимало важность этого пособия для мореплавания и просило Галилея не бросать работы, пока она не будет доведена до конца; но смерть прекратила ее раньше окончания.

Галилей открыл кольцо Сатурна. (При слабости телескопов, посредством которых он делал свои наблюдения, это кольцо казалось составляющим часть самой планеты; то, что оно отделено от неё расстоянием, увидел уже только Гюйгенс ). Открытиями Галилея были также получены новые важные знания и о звездах. Он увидел, что Млечный путь состоит из звезд, слабое сияние которых сливается для простого глаза в светлую полосу; точно так же многие из туманных пятен оказались состоящими из звезд.

Портрет Галилео Галилея. Художник Д. Тинторетто, ок. 1605-1607

Но как ни блистательны астрономические открытия Галилея, не менее важны его открытия в механике; только его труды возвели ее на степень науки. Он рассеял прежние ошибочные понятия о законе движения, нашел истинные представления о нем. Ложные мнения Аристотеля о сущности движения , оставаясь господствующими, сильно мешали раскрытию законов движения. Понятия Архимеда были единственными основаниями для вывода истины. Гвидо Убальди и голландский математик Стевин уж взяли за основание своих трудов положения Архимеда и расширили некоторые из них. Но сбивчивые, совершенно ошибочные понятия о движении продолжали господствовать. До Галилея почти вовсе не было попыток рассматривать факты движения с математической точки зрения. Галилей положил прочные основания механике своими исследованиями о движении падающих и взброшенных тел, о качаниях маятника, о падении тела по наклонной плоскости. Законы движения, найденные им и основанные на понятии ускорения свободного падения, стали исходными истинами для всех последующих исследований механического порядка явлений природы. Без открытий Галилея в механике едва ли были бы возможны открытия Ньютона .

Ученики Галилея продолжали его работы. Один из них, Кастели (род. в 1577, ум. 1644), успешно применил к движению воды выработанные Галилеем понятия об общих законах движения и благодаря тому успешно исполнил данное ему Урбаном VIII поручение регулировать течение рек папского государства. Другой ученик Галилея, Торичелли (род. в 1618, ум. в 1647) прославился открытием, что воздух имеет тяжесть; этим было устранено ошибочное мнение, что природа не терпит пустоты (horror vacui).

Краткая биография Галилео Галилея и его открытия интересны как школьникам, так и взрослым. Это ученый, деятельность которого дала толчок к развитию науки, физики, математики, астрономии и других областей.

В статье расскажем подробно о том, кто такой Галилео Галилей, чем он знаменит, какой вклад в науку внес и что открыл, какие основные астрономические открытия были введены в жизнь, и что такое гелиоцентризм.

Краткая биография

Галилео Галилей (Galileo Galilei) — великий человек (годы жизни 1564-1642 ), достигший успехов в астрономии, физике, математике, философии и механикt.

Родился в г. Пизе (Италия) в богатой по происхождению, но бедной в имущественном плане семье. В 10 лет стал учиться в монастыре Валломброза той же страны и проучился там 7 лет, пока не пошел получать высшее образование. Затем он стал студентом Пизанского университета, обучался на факультете медицины и приобрел звание профессора.

В 1592 году его приняли на кафедру математики в качестве декана Падуанского университета, богатого и престижного высшего учебного заведения Венецианской республики. Там он произвел на свет свои величайшие математические и физические работы.

Первая его работа про открытие телескопа была описана в «Звездном вестнике». С этого момента Галилей начинает активно исследовать все грани человеческой жизни и природы.

С помощью телескопа он изучает звезды и планеты, описывает их структуру и движение, выводит новые физические и математические законы, а также выступает в роли философа, критикуя естественные нормы и обычаи.

За свои рассуждения и популяризацию теории Коперника, входящую в диссонанс со Святым писанием, его всю жизнь преследовала группа инквизиции. В 1633 году его даже приговорили к тюремному заключению, но спустя 18 дней выпустили.

Последние годы итальянский исследователь, механик, философ и физик провел на собственной вилле. Ему запретили публиковать работы, однако Галилео писал их дома, на родине. В 1637 году он ослеп, но до этого создал последнюю книгу, в которой подытожил все свои наблюдения и открытия.

Умер великий ученый в 1642 году в своем доме и был похоронен как простой человек. Уже в 1737 году его могилу перенесли и поместили рядом с Микеланджело. Спустя время, публикации ученого стали издаваться. В конечном итоге, Галилео Галилея реабилитировали лишь в 1992 году.

Философия Галилео Галилея

Галилей, так же как и его современники, исповедовал теорию двух истин, одна из которых была заложена в Святом писании, а вторая — в книге природы, где описываются божественные творения.

Несмотря на приверженность этих идей, трактовал он их по-другому, занимая антисхоластическую позицию. Библия, по его мнению, не должна быть понята буквально. Ее нужно воспринимать с аллегорической точки зрения. Природу же человек должен изучать вне Библии, иначе пользы от подобного изучения не будет.

При изучении природы нужно руководствоваться двумя основными методами познания:

• аналитическим;
• синтетическим.

Исследуя природу, ученый считал, что достоверные знания можно получить, совмещая подобные методы. При этом он говорил, что опыт не является достоверным знанием. Так, ученый сделал вывод о методике исследования науки, состоящей из наблюдения с выдвижением гипотезы, расчетов и экспериментальной проверки выдвинутой идеи.

Научная деятельность

Галилео Галилей был великим итальянским ученым. Со студенческих лет он постигал основы физики, точного естествознания, астрономии, механики и философии. Он активно изучал философские рассуждения Коперника, был борцом против церковной схоластики, создал телескоп, чтобы изучать небесные светила и начать новую эпоху в области астрономии.

Своим изобретением и последующей записью в научные книги ученый доказал миру о наличии гор с долинами на поверхности Луны. Этим он доказал неправоту предшествующих ученых о том, что все небесные тела круглые и гладкие.

Также Галилей опроверг религиозную легенду о природе неба. Ему удалось открыть четыре спутника Юпитера, изучить движение Венеры и отыскать солнечное вращение по оси, объяснить что такое темные пятна на Солнце и Млечный путь.

Галилео доказал, что есть географическая долгота и ее можно изучать по Юпитеру и его спутникам. Кроме того, он основоположник динамики, закона инерции со свободным падением тел, исследовал колебания маятника, движение тел и сложение сил.

Основные идеи и открытия

Главная идея Галилея заключается в объективном существовании мира и его божественном происхождении. Также он допускал мысль нерушимой истины и узнал состав каждого материала — наличие атомов в них. Свои главные открытия он сделал в области астрономии, физики и математики.

Астрономия

В возрасте 45 лет исследователь смог сделать первый собственный телескоп. Он создал выпуклый объектив с вогнутым окуляром. Вначале его прибор позволял увеличить изображение в три раза.

Затем ученый построил более совершенную модель, которая увеличивала в 32 раза и ввел термин «телескоп».

Позднее, при помощи нового устройства, он смог гелиоцентрически исследовать мировую систему и опровергнуть взгляды и законы Аристотеля с Птолемеем о движении планет, лунных вибрациях, вращении Земли и Солнца вокруг себя, пятнах на Солнце и неровной поверхности всех космических планет и тел.

Физика

Изучая подробнее биографию Галилея, нужно отметить, что в области физики им было создано несколько механических принципов: принцип относительности и принцип постоянства в ускорении силы тяжести.

Также Галилео открыл постоянный период колебаний со сложением движений, инерцией, свободным падением, движением тел по наклонной плоскости, движением тел, которые брошены под углом.

Математика

В математику ученый внес вклад в теорию вероятностей. Кроме того ему удалось сделать основу множественной теории про натуральные числа с квадратами.

В работе «Беседы и математические доказательства двух новых наук» Галилео описал несколько мыслей о простых числах. В первом говорилось о том, что некоторые из них — квадраты целых чисел, а иные вовсе не имеют подобное свойство.

Во втором речь шла о том, что в каждом простом числе имеется точный квадрат и для него есть корень, поэтому чисел точного квадрата с простыми числами одинаковое количество.

Изобретения Галилео Галилея

Кроме вышеперечисленных изобретений, Галилео смог изобрести гидростатический вид весов, чтобы выявить удельный вид веса веществ, термометр с пропорциональным циркулем для чертежного дела, микроскоп для изучения насекомоядных, оптический вид линз.

Микроскоп Галилея

Также он активно изучал акустику с теорией цвета, магнетизм, гидростатику, фортификацию, измерение световой скорости с плотностью воздуха.

Значение открытия для развития науки

Галилео – родоначальник многих смелых идей и открытий, значение которых велико. Он получил славу и стал называться небесным Колумбом благодаря своим космическим открытиям, четырем юпитерским спутникам, солнечным пятнам, лунными впадинами, физической земной и небесной однородности.

Интересно, что благодаря открытию Млечного пути были доказаны бесчисленные вселенские миры.

Развитие науки нашло собственное признание. Большое значение имели его открытые законы, создание телескопа, доказанность правоты гипотез Коперника.

Кроме того, благодаря его вкладу в научную методологию, появились дальнейшие физические, астрономические и математические исследователи. Если его современники ориентировались на Аристотеля и классифицировали явления, то Галилей создавал количественные виды наблюдений, тщательно измерял природные явления и применял эмпирический метод научного познания природы.

Первым из всех настаивал, чтобы ученые обязательно проводили эксперименты, высказывая свои теории, а не полагались на мнения других авторитетов.

Помимо этого, благодаря своим философским открытиям и религиозности, он, несмотря на то, что его осудила церковь, не отказался от веры, но только выступал против вмешательства церкви в научные дискуссии.

Ученый резко отделял научное знание от религиозного и утверждал, что природу нельзя изучать по библейским законам, а только с помощью математических и физических законов и опытов. Кроме того, во время этого изучения человек должен полагаться на свой рассудок. Именно из-за этого через века люди станут восхищаться ученым и считать его символом протестантов.

Также нужно отметить, что большое значение для науки принес принцип относительности. Теперь время и пространство не рассматривались вне зависимости друг от друга, а изучались в пространственном четырехмерном континууме.

Благодаря своим размышлениям и открытиям Галилей даже составлял звездные гороскопы и предвидел будущее. Интересно, что по ним он видел, что в скором времени обретет слепоту. Так и произошло.

Вся жизнь Галилео Галилея — череда интересных и удивительных наблюдений и фактов.

Выделим наиболее яркие из них, чтобы сделать полноценный портрет героя:

1. Когда Галилео создал книгу, в котором рассказывал о Солнце и Земле, то его осудила инквизиция. Она его преследовала всю жизнь.
2. Галилео был обвинен в том, что Библия начала терять авторитет. Из-за этого, в частности, его произведения при жизни запрещали публиковать. Многие из них были опубликованы после его смерти, когда Галилей был оправдан.
3. Несмотря на гонения и преследования инквизиции, Галилей не отказался от своего верования и был добрым католиком, как сам себя называл.
4. Есть данные, что Галилео подвергался пыткам со стороны церковной власти, но до сих пор это утверждение оспаривается.
5. Галилео не произносил многих приписываемых ему фраз, в частности фразу «А все-таки она вертится!».
6. Галилео первым стал критиковать видных ученых того времени, к примеру, Аристотеля, и изменил отношение к его представлениям на практике.
7. Галилео — потомок обедневшего известного дворянского рода. Несмотря на то, что его семья была дворянского происхождения, денег у них было столько, сколько у крестьян.
8. Когда ученый отучился в школе, он хотел стать священником, но отец был против и отдал его учиться в университет.
9. Кроме того, что Галилео знали как ученого, он был еще неплохим поэтом. Он написал много уникальных красивых стихотворений.
10. Галилео никогда не был женат, но у него было трое детей от одной женщины. Ее звали Марина Гамба.
11. В течение длительного периода времени его открытия в области физики и астрономии никто не хотел признавать из-за их противоречия устоявшимся канонам.
12. Про ученого снято много фильмов для детей и взрослых, в том числе про его взгляды и опыты.

В целом, Галилео Галилей — один из видных ученых своего времени, который внес большой вклад в науку и философию, посвятив им всю свою жизнь. Его творения неоценимы, они позволили ученым продолжать исследования космоса, физики и математики дальше.

"Нет стремления более естественного, чем стремление к знанию." - М.Монтень

ГАЛИЛЕЙ, Галилео (1564 - 1642) - великий италианский физик, механик и астроном; один из основателей точного естествознания. Его имя связано с первыми наблюдениями небесных тел с помощью телескопа.

В 1581 Галилео поступил в Пизанский университет, где должен был изучать медицину. Однако предпочитал самостоятельные занятия геометрией и практической механикой.

В 1583 году Галилео Галилей во время богослужения в Пизанском соборе, глядя на люстры, подвешенные к потолку на длинных тонких цепях, придумал маятник.

В 1589 Галилео получил в Пизанском Университете университете место профессора математики. Ко времени пребывания Галилея в Пизе относится его труд "О движении". В нем он впервые приводит доводы против аристотелевского учения о падении тел.

Знаменитую "падающую"башню- колокольню высотой 55 метров в своем родном городе Пиза Галилей использовал для проведения опытов по свободному падению. Нанятые носильщики по распоряжению Галилея втащили на вершину Пизанской башни пушечное ядро весом в центнер, а сам ученый внес туда же полуфунтовое ядро от кулеврины.

Вскоре после опытов он сделал доклад, основной мыслью которого было, что легкие и тяжелые тела падают с одинаковой скоростью.

В 1592 Галилей занял кафедру математики Падуанского университета в Венецианской республике. В своем трактате по механике, написанном для студентов, Галилей изложил основы теории простых механизмов , пользуясь понятием момента силы.

В 1592–1610гг. были написаны его основные работы в области динамики: о движении тела по наклонной плоскости и тела, брошенного под углом к горизонту; к этому же времени относятся его исследования о прочности материалов.

Галилео Галилеем был открыт принцип относительности движения. Так говорил Галилей о возможности постичь относительность движения: "Уединитесь под палубой большого корабля и пустите туда мух, бабочек и других подобных насекомых. Пусть там находится также большой сосуд с плавающими в нем рыбками. Подвесьте наверху ведерко, из которого капля за каплей вытекала бы вода, и погрузитесь в созерцание. При определенном везении с погодой, в процессе путешествия вы сможете постичь принцип относительности." Отличить равномерное прямолинейное движение такого корабля от покоя, находясь внутри, невозможно.

Считается, что Галилео Галилей первым применил телескоп в астрономии. В 1608 году Галилей изготовил телескоп с тридцатикратным увеличением. С помощью своей трубы Галилей обнаружил, что поверхность Луны такая же неровная и гористая, как у Земли; что Млечный Путь состоит из мириадов звезд; он наблюдал фазы Венеры.

Галелей открыл 4 спутника Юпитера. Однако, он не смог доказать профессорам Флорентийской Академии существование открытых им спутников Юпитера, хотя они были прекрасно видны в изобретенный телескоп. Академики категорически отказались смотреть в телескоп!

Галилей говорил, что однажды увидел Сатурн похожим на дряхлого старика с двумя сыновьями, которые поддерживают его под руки и помогают двигаться в пространстве. Когда же Галилей посмотрел на него под другим углом зрения, то, не увидев того, что в первый раз напомнило сыновей, воскликнул: "Неужели он сделал это?" Все дело в том, что телескоп Галилея был слаб, и кольца Сатурна он видел как две выпуклости по разным сторонам планеты. Иногда кольца были расположены под таким углом, что каались исчезнувшими.

В 1610 году Галилей сделал еще одно открытие : он усмотрел на Солнце темные пятна, и утверждал, что пятна должны находиться на самой поверхности Солнца. Римская коллегия, состоявшая из ученых-иезуитов, среди которых были хорошие математики подтвердила телескопические наблюдения Галилея.

Как известно, изобретателем жидкостного термометра был Галилей. Однако термометрами его конструкции не всегда можно было пользоваться севернее Италии, т.к. вода в термометре зимой просто замерзала.

В 1612 году Галилей математически обосновывает закон Архимеда.

Мысли об устройстве мира, высказанные Галилеем, совпадали со взглядами Н. Коперника и Дж. Бруно. Галилей также считал, что Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот.

Галилей считал Луну сходной по своей природе с Землей, он объяснял природу «пепельного света» Луны тем, что ее темная сторона в это время освещается светом Солнца, отраженным от Земли, следовательно, Земля – одна из планет, обращающихся вокруг Солнца. Так же рассуждает Галилей и о движении спутников Юпитера, кроме того Галилей наблюдает фазы Венеры. Ему становится ясно: это явление объясняется движение планеты вокруг Солнца.

Еще в 1597 году Галилей писал: «К мнению Коперника о гелиоцентрической системе я пришел много лет назад и, исходя из него, нашел причины многих естественных явлений». Подобные высказывания послужили поводом к доносу на Галилея в инквизицию, и защититься от обвинений в ереси Галилею не удалось. В 1616 году был опубликован декрет, по которому сочинение "О вращении небесных сфер" Коперника объявлялось еретическим и запрещалось.

А в 1632 году был опубликован труд Галилея "Диалоги о двух важнейших системах мира – Птолемеевой и Коперниковой", в которой автор явно выступал на стороне Коперника. Книга Галилея была снята с продажи, а против него начался судебный процесс. Его приговорили к пожизненному тюремному заключению. В 1633 году он был вынужден публично отречься от учения Коперника. Инквизиция заменила тюремное заключение домашним арестом, и Галилей 9 лет оставался «узником».

Интересно, что после смерти Галилео Галилея его друг епископ Пикколомини заказал портрет ученого. Заказ был выполнен в 1646 году, но только в 1911 году историк искусства Жюль ван Белл оф Рул установил, что широкая рама скрывает часть картины: астрономические эскизы, показывающие вращение Земли вокруг Солнца, которые на портрете заключенный в темницу Галилей выцарапывает гвоздем на стене в невидимой части картины можно было прочитать слова, приписываемые по легенде Галилею: "А все-таки она вертится!"

В Сиене под Флоренцией, несмотря на папский запрет, он написал трактат "Беседы и математические обоснования двух новых наук, касающихся механики и законов падения". Этот труд обобщил труды Галилея по различным проблемам физики.