Galileo Galilei - der Begründer der exakten Wissenschaft

Der Name des herausragenden italienischen Wissenschaftlers Galileo Galilei (Galileo Galilei) ist selbst Menschen bekannt, die sich nicht mit Physik, Mathematik und Astronomie befassen. Seine grundlegenden Werke und Erfindungen hatten einen bedeutenden Einfluss auf die Entwicklung des wissenschaftlichen Denkens im 16. - 17. Jahrhundert und den folgenden Epochen.

Biografie

Galileo Galilei war ein überzeugter Rationalist, der glaubte, dass alle Phänomene und Gesetze der Natur ihre eigenen Erklärungen haben und dem menschlichen Verstand unterliegen. Er hat eine glänzende, interessante und in vielerlei Hinsicht schwierige Lebensreise hinterlassen, die nicht nur in der italienischen, sondern auch in der Weltgeschichte tiefe Spuren hinterlassen hat.

Familie und Hintergrund

Die Heimatstadt von Galileo Galiläa war Pisa. Der zukünftige Wissenschaftler wurde 1564 in der Familie eines verarmten Adligen, Musikers und Komponisten Vincenzo Galilei geboren, eine sehr aufgeklärte und gebildete Person, die aufgrund eines bedauerlichen materiellen Zustands gezwungen ist, Kleinhandel zu betreiben.

Galileos Mutter, Giulia Ammannati, gehörte ebenfalls zu einer adeligen Familie, war von ihrem schweren, eigensinnigen Charakter geprägt und widmete ihr Leben der Kindererziehung und der Haushaltsführung. Es ist bekannt, dass es unter den Nachkommen der Adelsfamilie (väterlicherseits) Wissenschaftler und Ärzte gab, und Hinweise auf einige von ihnen, die wichtige Regierungsposten in der Florentiner Republik (Repubblica fiorentina) innehatten, sind in Dokumenten aus dem 14. Jahrhundert zu finden.

Galileo war das älteste von sechs Kindern (zwei starben im Kindesalter). Als er etwa elf Jahre alt war, um ein besseres Leben zu führen, zog die Familie nach Florenz (Firenze), das zu dieser Zeit das Zentrum von Kultur, Wissenschaft und Kunst in ganz Europa war.

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Grundschulbildung

Der junge Galileo wuchs als hochbegabtes Kind auf, das ein Talent für Musik und bildende Kunst zeigte. Es gelang ihm, sein ganzes Leben lang seine Liebe zur Kreativität zu zeigen, nachdem er auf diesem Gebiet beachtliche Erfolge erzielt hatte.

Die Grundschulbildung wurde an der Abbazia di Vallombrosa Abbey School in der kleinen Gemeinde Reggello in der Provinz Florenz absolviert. Galilei war ein fleißiger Schüler: Innerhalb der Mauern des Klosters war er mit dem gleichen Eifer und Eifer Er studierte Theologie, Alte Sprachen, Poesie und Rhetorik, komponierte Gedichte, die sich durch besondere Begabung und Ausdruckskraft auszeichneten. Der Jugend gefiel das Leben im Kloster, er wurde Novize und träumte davon, priesterliche Würde anzunehmen.

Studentenjahre

Galileis Idee, sich dem Dienst an Gott zu widmen, wurde von seinem Vater kategorisch abgelehnt, und auf Drängen eines Elternteils, der von einem profitableren Unterricht für seine Nachkommen träumte, trat er 1581 an der Medizinischen Fakultät der Universität von Pisa ein.

Parallel zum Hauptgericht eine junge Studentin studierte begeistert Mathematik, Geometrie, Physik und Astronomie. Der junge Mann vertiefte sich in die Theorie und machte unablässig wissenschaftliche Experimente. Sehr schnell entschied er sich für das Geschäft seines Lebens und wechselte von der medizinischen zur mathematischen Fakultät. Als Student entdeckte Galileo die heliozentrische Theorie von Copernicus und wurde zu ihrem eifrigen Anhänger.

An der Universität wurde er nicht nur als junger Mann berühmt, der nach Wissen strebte, sondern auch als leidenschaftlicher Debattierer, der die Kunst der Diplomatie nicht kannte, der immer seine eigene Meinung hatte und es nicht für notwendig hielt, sie zu verbergen. Aufgrund der finanziellen Schwierigkeiten der Familie konnte die Ausbildung nicht vollständig abgeschlossen werden, da nur drei Kurse absolviert wurden. Die Unmäßigkeit und der eigensinnige Charakter des jungen Mannes (wahrscheinlich von seiner Mutter geerbt) spielten mit ihm einen grausamen Witz. Trotz der Begabung des Studenten verweigerten die Lehrkräfte die Möglichkeit, ihr Studium kostenlos fortzusetzen. Galileo kehrte nach Florenz zurück.

Die Schirmherrschaft von Guidobaldo del Monte

Glücklicherweise bemerkte Guidobaldo del Monte, ein renommierter Mathematiker, Maschinentheoretiker, Astronom und Philosoph, der von seinen Zeitgenossen respektiert und respektiert wurde, das Talent des jungen Mannes für technische Wissenschaften und herausragende Erfindungsgabe.

Die Rolle dieses Mannes, der viel Geld und eine Position in der Gesellschaft hatte, erwies sich als äußerst bedeutsam für das Schicksal von Galileo. Guidobaldo del Monte wurde der Patron eines jungen Wissenschaftlers, er bemühte sich, das junge Talent dem Großherzog von Toskana, Ferdinando I. Medici, vorzustellen, und verschaffte ihm eine bezahlte Stelle als Professor für Mathematik.

So kehrte Galileo bereits 1589 im Alter von 25 Jahren an die Mauern von Alma Mater zurück und begann zu unterrichten. An der Universität von Pisa lehrte er in Mechanik und Mathematik, baute Experimente auf, führte fortlaufende Forschungen durch und verfasste Abhandlungen. Leider brachte seine Begeisterung für die technischen Wissenschaften Galileo nicht viel Geld ein, denn das bescheidene Gehalt, das er erhielt, war zehnmal anders als das Einkommen eines Medizinprofessors.

Es ist bemerkenswert, dass der Wissenschaftler zeitlebens von materiellen Schwierigkeiten heimgesucht wurde. 1591 starb das Familienoberhaupt, und die Verantwortung für den Unterhalt der Mutter und zweier Schwestern fiel auf Galileis Schultern.

Arbeit an der Universität von Padua

1592 zog Galileo, der bereits eine gewisse Autorität in der wissenschaftlichen Gemeinschaft erworben hatte und unter seinen Zeitgenossen den Ruhm eines hervorragenden Theoretikers und Erfinders hatte, nach Padua, einer großen Stadt in der Republik Venedig (Serenissima Repubblica di Venezia). Dort unterrichtete er 8 Jahre lang Mathematik, Mechanik und Astronomie. Galileo leitete die Abteilung der Universität Padua (Universita degli Studi di Padova), die als ältestes und bestes Bildungszentrum in Europa gilt. Dies war die fruchtbarste Zeit seiner wissenschaftlichen Karriere.

Das Privatleben eines Wissenschaftlers

Die wichtigste und einzig wahre Leidenschaft des Wissenschaftlers war die Wissenschaft, obwohl die Biographen genau über die Geschichte von Galileis Liebe zu einer Frau Bescheid wissen, die ihm zwei Töchter und einen Sohn schenkte. Die gebürtige Venezianerin Marina Gamba (Marina di Andrea Gamba) gehörte einer armen Familie und hatte einen niedrigeren sozialen Status. Eine offizielle kirchliche Ehe mit ihr wurde trotz der Anwesenheit von drei gemeinsamen Kindern nie geschlossen. Es ist auch bekannt, dass das Paar während der Zeit, als Galileo in Padua arbeitete, zusammen lebte.

Der Professor verließ die Stadt und nahm seine Töchter und nach einiger Zeit auch seine jüngeren Kinder mit. Der Wissenschaftler erkannte offiziell nur seinen Sohn an (die Vaterschaft wurde von ihm 1619 bestätigt), seine Töchter galten als unehelich und verbrachten sein Leben in einem Kloster in der St. Matthäus-Kirche in Arcetri (Chiesa di San Matteo in Arcetri), einem kleinen Dorf in der Nähe von Florenz. Unehelich geboren, hatten sie damals nicht die geringste Chance auf eine glückliche Ehe. Galileo behielt sein ganzes Leben lang die Verbindung zu Kindern.

Leben und Arbeiten in Florenz, Beziehungen zur katholischen Kirche

Ruhm rettete Galileo nicht vor dem ständigen Geldbedarf. In der Hoffnung, seine finanzielle Situation zu verbessern, nahm der Wissenschaftler 1610 die Einladung an, nach Florenz zu ziehen, wo er bis 1632 lebte. Hochbezahlte Arbeit als Berater und Lehrer am Hof ​​des Herzogs von Toskana, Cosimo II de 'Medici, versprach, angesammelte Schulden loszuwerden. Gleichzeitig behielt er formell die Professur an der Universität Pisa, die keine lästigen Vorlesungsaufgaben erfordert.

Als "erster Mathematiker und Philosoph" am Hofe des Herzogs setzte Galilei seine astronomischen Forschungen aktiv fort. Er förderte das heliozentrische System der Welt auf breiter Basis, sammelte wissenschaftliche Beweise und verursachte dadurch Ärger und Unzufriedenheit bei vielen Vertretern der Kirche und Anhängern der Lehren von Aristoteles und Ptolemäus. Zu dieser Zeit hatte Galileo, das sich danach sehnte, die Geheimnisse der Himmelskörper zu verstehen, bereits eine Reihe revolutionärer Entdeckungen gemacht, darunter:

1. Das Vorhandensein von Flecken auf der Sonne;
2. Die Rotation der Sonne um ihre eigene Achse;
3. Die Rotation der Erde nicht nur um die eigene Achse, sondern auch um die Sonne;
4. Das Vorhandensein von Unregelmäßigkeiten (Berge und Krater) auf der Oberfläche des Mondes;
5. Detektion der Jupitermonde;
6. Die Entdeckung der Ringe des Saturn;
7. Beobachtung der Phasen der Venus;
8. Eine Erklärung der Natur der Milchstraße, bestehend aus unzähligen Sternen.

1611 kam der Wissenschaftler nach Rom, um Papst Paul V. zu empfangen, um dem Oberhaupt der katholischen Kirche die Notwendigkeit zu beweisen, mit dem wissenschaftlichen Denken Schritt zu halten. Er demonstrierte das Teleskop, das er gemacht hatte, erklärte die Essenz seiner Entdeckungen und wurde allgemein mit Herzlichkeit und Gunst aufgenommen. Es ist bemerkenswert, dass Galilei sich trotz späterer Konflikte mit der Kirche immer als "guter Katholik" betrachtete.

Vorwürfe der Häresie

Seit 1611 gab es eine Reihe von Ereignissen, die das Schicksal von Galileo maßgeblich beeinflussten. Auf Ermutigung der höheren Geistlichkeit schrieb er zunächst einen Brief an seinen Schüler und Freund Benedetto Castelli (und veröffentlichte ihn später rücksichtslos), in dem er offen erklärte, die Heilige Schrift sei nur für Glauben und Reue gut und könne es nicht dienen der Wissenschaft als maßgebliche Wissensquelle über Objekte und Phänomene der Natur.

Dann, im Jahre 1613, erschien Galileis Buch On Sunspots, dessen Kern die Anerkennung der Korrektheit der Theorien von Copernicus war. Infolgedessen leiteten die Inquisitoren nach zwei Jahren den ersten Fall gegen den Wissenschaftler ein. Der Prozess gegen Galileo fand 1616 in Rom statt. Während dieser Zeit erkannte die Kirche Heliozentrismus offiziell als gefährliche Häresie an, und obwohl der Wissenschaftler freigesprochen wurde, wurde ihm befohlen, die offene Unterstützung für das kopernikanische Weltmodell aufzugeben und archaische Autoritäten zu zertrampeln.

1633 fand der zweite Prozess gegen den Wissenschaftler statt. Der Grund für die wiederholte Verfolgung der Inquisition war die Veröffentlichung der nächsten Abhandlung von Galileo, "Dialog über die beiden Systeme der Welt", die in italienischer Sprache verfasst wurde, um einem breiten Spektrum von Lesern den Zugang zu ermöglichen.

Nach dem ersten Verhör wurde Galileo in Gewahrsam genommen und verbrachte 18 Tage im Gefängnis. Viele Biographen behaupten, der Wissenschaftler sei sogar brutal gefoltert worden. Er wurde wegen Ketzerei verurteilt und zu lebenslanger Haft verurteilt (später geändert in Hausarrest). Die Inquisitoren forderten Galileo auf, alle seine Überzeugungen aufzugeben (was er auch tat) und die Veröffentlichung von theoretischen und wissenschaftlichen Arbeiten zu verbieten.

Die dem Wissenschaftler zugeschriebene legendäre Phrase "Eppur si muove" ("Trotzdem dreht sie sich") gehörte ihm eigentlich nie und ist nichts weiter als eine künstlerische Fiktion.

Die letzten Lebens-, Todes- und Obduktionsjahre

Der Wissenschaftler war im Alter schwer krank, und 1637 verlor Galilei sein Augenlicht völlig. Er konnte seine Werke nicht veröffentlichen, hörte aber trotz schlechter Gesundheit nicht auf, sich mit Wissenschaft zu beschäftigen. Inquisitoren überwachten den Gefangenen bis zum Ende seiner Tage ständig und erschwerten die Kommunikation mit Freunden und Studenten.

Den Rest seines Lebens verbrachte er in einer kleinen Villa in Arcetri, einem Vorort von Florenz, unweit des Klosters, in dem seine Töchter gedient hatten. Das Gebäude ist bis heute erhalten und ist heute das Hausmuseum von Galiläa (Villa Il Gioiello).seit 1942 im Besitz der Fakultät für Astronomie der Universität Florenz (Universita degli Studi di Firenze, UNIFI).

1642 starb der große Wissenschaftler im Alter von 78 Jahren, umgeben von seinen Anhängern und seinem Sohn. Die Kirche verbot die Beerdigung eines Ketzers in der Familiengruft und die Errichtung von Denkmälern für ihn. Der letzte Vertreter der berühmten Familie, der Enkel von Galileo, nahm klösterliche Tonsuren und verbrannte die wertvollen Manuskripte seines Großvaters. 1737 wurden die Überreste eines Wissenschaftlers in der Basilika Santa Croce in Florenz beigesetzt.

Das Grab ist mit einer Marmorfigur von Galileo und allegorischen Statuen im spätbarocken Stil verziert, die Geometrie und Astronomie darstellen. Die Dekoration des Sarkophags wurde vom italienischen Bildhauer Giovanni Battista Foggini durchgeführt.

Erst in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts sprach sich die katholische Kirche für Galileo aus, indem sie ihm alle Anklagen abnahm. Nach den Ergebnissen der Arbeit der Sonderkommission erkannte Papst Johannes Paul II. Den Fehler der Inquisition offiziell an.

Entdeckungen von Wissenschaftlern

Galileo gilt zu Recht als Begründer der exakten Wissenschaft. Sein forschender Verstand ermöglichte es, die Naturgesetze zu entdecken und zu formulieren, auf denen die Physik als Wissenschaft im Allgemeinen und die Mechanik im Besonderen in ihrem gegenwärtigen Verständnis basieren. Galileo führte neue Forschungsmethoden ein, die nicht auf kurzlebigen Überlegungen und Verweisen auf maßgebliche Dogmen beruhen, sondern auf Beobachtungen, Experimenten und mathematischen Analysen. Zu den Entdeckungen, die die wissenschaftliche Weltsicht grundlegend verändert haben, gehören:

1. Das Gesetz des Isochronismus (Schwingungsperiode des Pendels);
2. Das Gesetz des freien Falls von Körpern;
3. Das Prinzip der Bewegung von Körpern auf einer schiefen Ebene;
4. Gesetz der Hinzufügung von Bewegungen;
5. Relativitätsprinzip;
6. Das Gesetz der Trägheit.

Der Wissenschaftler leistete auch einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung der mathematischen Wahrscheinlichkeits- und Mengenlehre. Er forschte über die Natur des Lichts, maß die Dichte der Luft und beschäftigte sich mit Fragen der physikalischen Optik. Zu den wichtigsten Erfindungen von Galileo, die viele Bereiche des menschlichen Lebens beeinflussten, gehören:

• hydrostatische Skalen zur Bestimmung der Dichte von Körpern;
• Thermoskop - ein Analogon eines modernen Thermometers;
• Teleskop und die umgekehrte Version des Geräts - ein Mikroskop;
• Proportional-Kompass zum Zoomen.

Galileo beschäftigte sich von früh bis sehr alt mit Erfindungen und entwickelte ständig neue Instrumente und Geräte.

Teleskop-Erstellung

Die Schaffung des Teleskops gilt als eine der wichtigsten und bedeutendsten Erfindungen von Galileo, da das Gerät dem Wissen über das Sonnensystem einen starken Impuls verlieh.

Das erste Exemplar wurde 1609 der Öffentlichkeit vorgestellt. Als Grundlage für die Erfindung nahm ein Wissenschaftler, der zuvor an der Verbesserung der Technologie zum Schleifen optischer Linsen gearbeitet hatte, das von Johann (Hans) Lippersgeim, einem Brillenmeister aus Middelburg (Niederlande), erfundene "Teleskop".

Galileo verbesserte das niederländische optische Gerät und gab ihm seinen heutigen Namen, wörtlich übersetzt aus der altgriechischen Sprache „Ich sehe weit aus“. Der italienische Professor schaffte es im Gegensatz zu seinem Vorgänger, das Image um das Dreißigfache zu steigern.

Mit seinem Instrument erstellte er detaillierte Skizzen der Mondoberfläche, entdeckte Flecken auf der Sonne, untersuchte die Natur der Milchstraße, nahm die Existenz anderer Galaxien an und machte eine Reihe weiterer revolutionärer Entdeckungen, die in der 1610 veröffentlichten Abhandlung "Starry Herald" beschrieben wurden. Das Buch wurde zu einer echten Sensation in Europa, der Ruhm erreichte sogar China. Es ist bemerkenswert, dass Galileo in seinem Leben etwa hundert Teleskope schuf, den Vertretern des höheren Klerus und des königlichen Volkes Kopien der Erfindung präsentierte, sogar versuchte, eine industrielle Produktion aufzubauen, aber das Geheimnis der Linsen nicht mit anderen Astronomen teilen wollte.

Interessante Fakten

1. Obwohl Galileo als erstes die Gesetze der universellen Beschleunigung formulierte, Es gibt keine Beweise dafür, dass er jemals Bälle vom Schiefen Turm von Pisa fallen ließ, um sie zu beweisen.
2. Als Galilei glaubte, er habe mehrere Saturns entdeckt, versteckte er seine Funde, indem er sie in ein Anagramm verschlüsselte.
3. Er entwarf die Ideen verschiedener Erfindungen, darunter eine Kombination aus Kerzen und Spiegeln, um das Licht durch ein Gebäude zu reflektieren, einen automatischen Tomatenpflücker, einen Taschenkamm, der gleichzeitig als Geschirr dient, und einen Kugelschreiber.
4. Nachdem sein Vater gestorben war und das Gefängnis des Schuldners fürchtete, Verdiente seinen Lebensunterhalt mit der Entwicklung eines militärischen Kompasses zum Zielen von Kanonenkugeln. Seine frühere Erfindung, das erste Thermometer zur Messung von Temperaturschwankungen, schlug fehl.
5. Für kurze Zeit arbeitete er als Kunstlehrer in Florenz
6. 1610 entdeckte Galileo als erster Astronom die vier Monde des Jupiter - diese kosmischen Körper wurden ihm zu Ehren die "Galiläischen Monde" genannt. Die vier mit Galiläa verbundenen Monde sind Io, Europa, Ganymed und Kallisto. Der größte der Galiläa-Monde ist Ganymed. So entdeckte er die ersten Satelliten, die jemals in der Umlaufbahn eines anderen Planeten als der Erde bekannt waren.
7. 400 Jahre später ist das Galileo-Teleskop noch erhalten und im Institut und Museum für Wissenschaftsgeschichte (Istituto e Museo di Storia della Scienza) in Florenz an der Piazza dei Giudici, 1, 50122 Firenze erhältlich. Das Museum hat zwei Teleskope und Linsen, die Galileo selbst gebaut hat. Offiziellen Website: www.museogalileo.it
8. Ich konnte mein Buch nicht veröffentlichen, als ich unter Hausarrest stand. Es wurde jedoch 1638 in Holland veröffentlicht.
9. Es wird gesagt, dass Galileo blind war, weil er die Sonne lange beobachtet hatte, während er mit seinem Teleskop die Sonnenflecken betrachtete.
10. Es war auf einer italienischen Stückelung von 2.000 Lire abgebildet.
11. Der Internationale Flughafen von Pisa (Aeroporto Internazionale di Pisa, IATA-Code: PSA) ist nach dem italienischen Wissenschaftler benannt und liegt 5 Kilometer vom Stadtzentrum entfernt.
12. Es wurde festgestellt, dass die Schwerkraft bei fehlendem Luftwiderstand alle Objekte unabhängig von ihrer Masse gleichermaßen beschleunigt.
13. Galileo war gegen Keplers Theorie, dass der Mond Gezeiten auf der Erde verursacht, und glaubte stattdessen, dass dies an der Rotation der Erde lag. Überraschenderweise unterstützte Kepler Galileo bei seiner Arbeit, indem er Briefe in seiner damaligen Unterstützung veröffentlichte.
14. Anfänglich konnte das Galileo-Teleskop das Bild nur achtmal vergrößern. Er perfektionierte es jedoch bald, um eine Verzwanzigfachung zu erzielen.