Величайшие теории. Галилей
Кратко: изобретение научного метода
Данный ученый подверг сомнению неподвижность Земли, чем вызвал у теологов и Католической церкви обвинение в ереси в свой адрес. Он оспаривал саму роль, которую взяла на себя религия в определении истины.
Галилей предложил новое понимание познания и новые способы его достижения. В конце концов власти заставили этого умнейшего человека сдаться и отказаться от своих слов.
Ученым были обнаружены спутники Юпитера, которые опровергли догму Аристотеля, что все тела вращаются вокруг Земли. Гелиоцентрическая модель разрушила теорию, которая не соответствовала действительности.
Одним из измерительных приборов, изобретенных Галилеем, был пропорциональный циркуль,который имел большой успех. Он помогал проводить различные математические вычисления.
В этом объединении математики и экспериментального подхода состояла идея галилеевского метода, положившего начало современной науки.
Способ изучения действительности по такому методу включал в себя:
- предложение гипотезы, сформулированной математически;
- вывод из нее следствий, которые можно проверить с помощью экспериментов;
- выделить действующие факторы;
- создать искусственную ситуацию для экспериментальной проверки этой гипотезы;
Этот метод Галилея называют гипотетико-дедуктивным методом. Это был удивительно наблюдательный человек с задиристым характером, склонный к спорам и дискуссиям.
Одним из первых астрономов, предположившим, что Земля вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца, был Аристарх Самосский (ок. 310-230 до н.э.). Галилей неустанно восхвалял его смелость утверждений об устройстве мира. Ось вращения Земли совпадает с положением неподвижной Полярной звезды, а планеты переводятся с греческого как "странники". Все гениально и красиво.
Своим особым положением среди астрономов той эпохи Галилей обязан открытиям, сделанным с помощью телескопа, которые изменили представления о мире. Ученому удалось собрать телескоп с 30-кратным увеличением, что помогло ему сделать открытие - Земля является такой же планетой, как и другие, увидеть множество звезд, невидимых невооруженным глазом, но с заявлением о бесконечности Вселенной он решил повременить.
Одним из главных открытий Галилея стали спутники Юпитера: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто (самые крупные из 64). Это стало доказательством в пользу логичности гелиоцентрической модели. Важным наблюдением было подтверждение пятен на Солнце, движение которых установило месячный оборот светила.
В записях ученого были опровергнуты выводы Аристотеля о свободном падении тел, прослеживается критическое отношение к авторитету. Множество задач, решаемых по принципам Галилея, используют инвариантные системы отсчета, когда относительные состояния покоя и движения являются эквивалентными. Движение стало рассматриваться как взаимоотношение тел. В случае равномерного движения источник или причина, вызвавшая движение, становится неважна, ими можно пренебречь.
Понятие инерции открыло новое представление о пространстве. Круговое инерционное движение согласовывалось с движением планет и служило объяснением траекторий вокруг Солнца.
Мы не видим признаков движения Земли, так как сами являемся частью той же системы отсчета, что и наша планета. На практике состояние покоя соответствует равномерному движению, которое невидимо и неосязаемо. Приливы и отливы - это отдельный вопрос. Движение океанских вод является следствием гравитационного эффекта, который на Землю оказывают Луна и Солнце,а не движение Земли.
Вращение предусматривает наличие ускорения, и его признаки можно наблюдать на поверхности Земли в некоторых природных явлениях: маятник Фуко и эффект Кориолиса. Например, в случае с маршрутом самолетов он позволяет соединить города, находящиеся на значительном расстоянии друг от друга. Иначе самолет, двигаясь по прямой до заданной точки, только бы отклонялся от нее и никогда бы ее не достиг. При ураганах сила Кориолиса направляет воздушные массы против часовой стрелки в Северном полушарии и по часовой - в Южном.
Земля является неинерциальной системой отсчета. Сегодня мы знаем, что на экваторе скорость вращения Земли достигает 460 м/сек, а скорость вращения вокруг Солнца - 30 км/сек. Вся Солнечная система вращается вместе с Млечным Путем со скоростью 270 км/сек. Примерно 30 галактик с нашей двигаются со скоростью 600 км/сек к созвездию Венеры. Притяжение к данному созвездию можно объяснить огромным конгломератом материи, который имеет название Великий Аттрактор.
В "Беседах..." гений, находясь под арестом, оставил выводы, сделанные на протяжении всей жизни. В них описаны равномерное, равноускоренное движение и задача свободного падения тел. При опыте равноускоренного движения оказалось, что пройденный путь пропорционален квадрату времени. Там же рассмотрена актуальная для того времени задача траектории снарядов. Галилеем была предложена комбинация горизонтального равномерного и вертикального равноускоренного движения, дающая в результате параболическую траекторию.
Конфликт между религией и наукой очень ярко показан на примере Галилея. Главной претензией было оспаривание права теологии описывать мир. По мнению ученого это должна быть задача науки.
Гелиоцентрическая модель, описывающая реальное положение вещей стала камнем преткновения. Факты против Святого Писания.
Теология не должна пытаться объяснить, как устроен мир, наука не должна вмешиваться в вопросы веры. Благодаря открытию фаз Венеры, объясняющих вращение вокруг Солнца, была впервые опровергнута геоцентрическая модель (основополагающая в трактовке библейских текстов).
Интерпретации Библии должны были соответствовать научным исследованиям действительности, по мнению Галилея. Это приводило в бешенство многих священников, обвиняющих ученого в ереси. Целью гения было примирение науки и теологии, отстаивалась свобода одного от другого. Гнев богословов, инквизиция и множество врагов ему были обеспечены.
Труд ученого "Пробирных дел мастер" подводит итог важности непосредственного опыта для суждений об устройстве мира, затрагивает атомистическую теорию, по которой все состоит из материи и формы.
Труд "Диалог в двух главнейших системах мира..." стал мотивом для начала судебного процесса над Галилеем и его последующего осуждения. В нем геоцентрическая теория постоянно выставлялась нелепой. Ученый подвергся суровым допросам и был вынужден публично отречься от своих выводов.
Унижение и поражение вызвало большой резонанс, для Галилея это было потрясением, судебный процесс признал ложь истиной. Все труды гения были включены в индекс запрещенных книг. Свобода мысли "споткнулась" о цензуру, отстаивание своего мнения граничило с риском для жизни.
