Как известно, плотность жидкости зависит от её температуры. Чем жидкость теплее, тем плотность меньше - потому что частицы начинают двигаться активнее и занимают больше места. А чем она холоднее... Ну, понятно.
Что из этого следует? С одной стороны, зная температуру, можно определить плотность. С другой стороны, зная плотность, можно узнать температуру.
Ровно на этом принципе основано действие ТЕРМОМЕТРА ГАЛИЛЕЯ, который представляет собой герметично закрытый (или запаянный) стеклянный цилиндр с жидкостью. В её толще плавают поплавки числом от 3 до 11, уравновешенные грузиками с указанием той или иной температуры.
Когда становится теплее или холоднее, плотность жидкости изменяется, и это вынуждает поплавки всплывать или опускаться (то есть работает принцип КАРТЕЗИАНСКОГО ВОДОЛАЗА, о котором я уже писал).
Конечно же, этот термометр вряд ли можно считать очень точным, и дробные значения (до десятых долей градуса) он вряд ли покажет. К тому же, калибровать его - дело довольно кропотливое и долгое, поэтому себестоимость, скорее всего, будет высокой. Но как оригинальная идея - по-моему, весьма неплохо.
Её удачно разыгрывают дизайнеры, предлагая нечто красивое и даже функциональное, достойное того, чтобы не просто стоять на столе, но ещё и что-то там показывать. Хотя, разумеется, на вопрос "сколько там градусов" хозяин изделия вряд ли ответит точно.
Придумал всё это итальянский физик Галилео Галилей, хотя, по мнению некоторых историков науки, такой термометр появился в результате другого его изобретения - термоскопа, который считается прародителем всех современных термометров.
Суть проста: уровень жидкости в вертикальной трубке падает или поднимается, в зависимости, опять же, от её плотности, а она меняется в зависимости от окружающей температуры. Словом, те же яйца, только в профиль.
Галилео Галилей, он же Галилео ди Винченцо Бонайути де Галилей (15 февраля 1564 - 8 января 1642) - итальянский физик, механик, астроном, философ, математик.
Родился в Пизе, в семье благородного, но обедневшего дворянина. С ранних лет интересовался искусством, любил играть на музыкальных инструментах и рисовать, причём достиг в этих делах совершенства.
Образование получил в монастыре, где был послушником, и вполне мог бы стать священником, но отец этому воспротивился, поскольку видел своего сына врачом.
Поэтому в возрасте 17 лет Галилео поступил в Пизанский университет и стал изучать медицину, но постепенно увлёкся математикой и философией, и настолько ими заинтересовался, что Галилей-старший даже испугался, как бы это не повредило исполнению его мечты.
В общем, к моменту окончания обучения в вузе молодой человек превратился в законченного спорщика (философы - они такие!) и подкованного математика. А ещё он заинтересовался астрономией, познакомившись с теорией Коперника.
К сожалению, ему так и не удалось получить диплом, ибо внезапно его отец заболел и не смог оплачивать обучение сына. Зато на умного юношу обратили внимание богатые и образованные люди, среди которых был маркиз Гвидобальдо дель Монти, ставший его покровителем. Именно он финансировал окончание учёбы Галилея и помог ему стать профессором математики в Пизанском университете.
В дальнейшем новоиспечённый доктор наук работал в Падуанском университете, где преподавал астрономию, механику и математику. Там его боготворили, и студенты толпами стремились на его лекции, а венецианское правительство непрестанно поручало Галилею разработку разного рода технических устройств.
Но педагогические успехи молодого учёного вызывали зависть у многих других граждан. В 1604 году на него накатали донос, обвинив в занятии богомерзкой астрологией и в чтении запрещённой литературы. Правда, инквизиция решила не реагировать на мерзкий пасквиль, посчитав его гнусным наветом.
Галилей же занимался не астрологией, а именно астрономией, и для наблюдения за небесными телами создал свой собственный телескоп.
Благодаря ему учёный увидел горы на Луне, великое множество звёзд в галактике Млечный путь, а ещё обнаружил, что у Юпитера, оказывается, есть четыре спутника.
Несколько телескопов собственной конструкции Галилей подарил Венецианскому сенату, который в знак благодарности назначил его пожизненным профессором с окладом 1000 флоринов. Ещё одним таким же обзавёлся немецкий астроном и математик Иоганн Кеплер.
Открытия Галилея, о которых он поведал обществу, одних удивили, других оскорбили. Нашлись те, кто стали говорить, что этот итальянец всё выдумал, ничего такого на самом деле не существует, вывсёврёти.
Хуже то, что в поисках более доходного места, Галилей переехал во Флоренцию, где инквизиция была далеко не такой дружелюбной, как в Венеции. Денег у него и правда прибавилось, но и проблем тоже.
Он открыл фазы Венеры, обнаружил на Солнце пятна, которые, в свою очередь, позволили утверждать, что светло тоже вращается вокруг своей оси. А отсюда недалеко и до вовсе крамольной версии - что это Земля вращается вокруг Солнца!
Таким образом Галилей поддержал гелиоцентрическую систему мира, предложенную Коперником и противоречащую Библии. Причём учёный набрался наглости отправиться в Рим и попытаться поговорить на этот счёт с самим Папой Павлом V, дескать, такую теорию можно вполне совместить с католицизмом, если очень захотеть. И там даже создали целую комиссию, которая пришла к выводу - почему бы и нет, в принципе...
Тем не менее, 25 февраля 1615 года римская инквизиция завела-таки против Галилея дело по обвинению в ереси. Очевидно, чтобы доказать: они не зря едят свой хлеб. А ещё инквизиторы оказались перед дилеммой: либо принять доводы Галилея и Коперника, опровергнув тем самым содержание библейских псалмов, либо продолжать утверждения о безупречности Библии, но утопить тех, кто высказывался о чём-то другом.
Папа Павел V вынес вердикт: гелиоцентризм - ересь! Правда, Галилея пока решили не наказывать, а вынести на вид и указать на несоответствие.
Но учёный, который ещё в годы студенчества очень любил спорить, решил не сдаваться, и написал книгу "Пробирных дел мастер", в которой собрал все доказательства в пользу собственной правоты.
Новый Папа Урбан VIII нашёл это произведение занятным и запретил иезуитам наезжать на автора. Тогда Галилей написал ещё пару книг, где, с одной стороны, развивал успех, с другой - вроде бы и подчёркивал, что не собирается защищать Коперника.
В своём главном опусе "Диалог о двух системах мира" (имеется в виду птолемеевская и коперниковская) он приравнивал звёзды к Солнцу, указывал на колоссальное расстояние до них, говорил о бесконечности Вселенной и о том, что планеты и Луна, подобно Земле, притягивают находящиеся на них тела. Всё это настолько противоречило принятой в те времена системе взглядов на мир, что церковники возмутились и оскорбились. А главное, в одном из персонажей Папа узнал себя и это ему очень сильно не понравилось.
В итоге книгу изъяли из продаж, автора вызвали на суд инквизиции и обвинили в ереси.
Правда, Галилей тут же согласился покаяться, поэтому провёл в застенках всего лишь 18 дней, после чего принёс публичные извинения, сказал, что бы не прав, и вообще, бес попутал. (Есть мнение, что учёного немного пытали, оттого и результат. Но это не точно.)
Кстати, знаменитая фраза "И всё-таки она вертится!", якобы, сказанная Галилеем после показного отречения на суде инквизиции, скорее всего, является выдумкой, ибо никаких доказательств этому нет. Говорят, этот миф был запущен в обращение в 1757 году поэтом и публицистом Джузеппе Беретти. Для чего - не понятно, но это враньё людям очень нравится, и они его повторяют из поколения в поколение.
В общем, несмотря на отречение, Галилею всё равно впаяли год тюрьмы, в назидание потомкам и для профилактики. Половину срока он провёл в темнице, другую - под домашним арестом, но и в дальнейшем находился под постоянным надзором инквизиции. Короче, его решили доконать, ибо творить, как раньше, в таких условиях и в таком состоянии Галилей уже не мог.
А потом умерла его любимая дочь, и учёный ослеп. Благодаря помощи своих учеников Торричелли, Кастелли и Вивиани, он всё же надиктовал ещё одну книгу, последнюю - «Беседы и математические доказательства двух новых наук». Правда, она была посвящена другим темам - кинематике и сопромату. В дальнейшем эта книга стала настольной для Гюйгенса и Ньютона.
Когда учёный умер, злопамятный Папа Урбан запретил не только хоронить Галилея в семейном склепе базилики во Флоренции, и даже не разрешил ставить ему памятник и оказывать какие-либо почести.
Хуже другое - внук Галилея оказался гнидой, ибо, постригшись в монахи, сжёг хранившиеся у него бесценные рукописи деда как богопротивные.
А теперь - про эпонимы.
- ОКУЛЯР ГАЛИЛЕЯ - рассеивающая линза, которая даёт прямое изображение, но с ограниченным полем зрения.
- ГАЛИЛЕЕВСКАЯ ПУШКА - устройство, демонстрирующее сохранение импульса. Состоит из стопки шаров, начиная с большого тяжёлого в основании стопки и заканчивая маленьким лёгким наверху. При падении этой стопки на землю каждый шарик, начиная с нижнего, будет сталкиваться с шариком, который уже движется вверх после столкновения с землёй, или с шариком под ним.
- СПИРАЛЬ ГАЛИЛЕЯ - плоская трансцендентная кривая. Её уравнение в полярных координатах имеет вид: ρ = α φ 2 − d, где d ⩾ 0.
- ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ГАЛИЛЕЯ (в классической механике и нерелятивистистской квантовой механике) - преобразования координат и скорости материальной точки при переходе в описании её движения от одной инерциальной системы отсчёта (ИСО) к другой.
- ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ГАЛИЛЕЯ - относительность механического движения в разных ИСО и одинаковость законов классической механики в них независимо от того, покоится ИСО или движется равномерно и прямолинейно.
- ЧИСЛО ГАЛИЛЕЯ, или КРИТЕРИЙ ГАЛИЛЕЯ (Ga) - один из критериев подобия, использующийся в гидродинамике и теплопередаче и получающийся из комбинации других критериев подобия.
- ПАРАДОКС ГАЛИЛЕЯ - пример, иллюстрирующий свойства бесконечных множеств. В двух словах: натуральных чисел столько же, сколько квадратов натуральных чисел, то есть в множестве 1, 2, 3, 4… столько же элементов, сколько в множестве 1, 4, 9, 16…
- ЦИРКУЛЬ ГАЛИЛЕЯ - простой инструмент, который переводит снимаемые размеры в масштаб и используется в архитектуре и чертёжном деле.
- УЛОВКА ГАЛИЛЕЯ, или ГАМБИТ ГАЛИЛЕЯ - утверждение, что идея, отвергаемая (а особенно, гонимая) некоторым сообществом, обязательно верна. Очень нравится всяким диссидентам и оппозиционерам, которые уверены: если их преследуют за слова, значит, правда непременно на их стороне.
Вы можете поддержать канал, перечислив любую доступную вам сумму на кошелёк ЮMoney 4100 1102 6253 35 (или на карту Райффайзенбанка 2200 3005 3005 2776). И поучаствовать в создании книги по материалам этих статей. Заранее всем спасибо!