Вклад Галилео Галилея как основоположника классической физики

Вклад Галилео Галилея как основоположника классической физики

Содержание

Введение

1. Формирование взглядов Галилея в свете истории

2. Галилей как основоположник экспериментально-математического метода исследования природы

Заключение

Библиографический список

Введение

В середине XVI столетия гуманизм платоновской школы в Италии перешел свой зенит, его основное время ушло. Во второй половине XVI и в начале XVII в. на сцену выходит специфическая философская область — философия природы. Философия природы типичное выражение природы Ренессанса. Ее родиной была Италия, наиболее знаменитым представителем Джордано Бруно. Параллельно с философией природы развивается новое естествознание, реализующее радикальную переоценку старых традиций и предпосылок. Оно приносит ряд эпохальных открытий, становится одним из важнейших источников новой философии. Отбрасываются господствовавшие в средние века философские и методологические основы науки, и создаются новые. Схоластическое учение о природе, высший уровень которого был достигнут парижской и оксфордскими школами в XIV в., в сущности никогда не переходило границ теоретических спекуляций. В противоположность этому ученые Ренессанса на первый план выдвигают опыт, исследование природы, экспериментальный метод исследований. Видное место завоевывает математика, принцип математизации науки соответствует основным прогрессивным тенденциям развития науки, научного и философского мышления.

Новые тенденции в науке получили отражение в творчестве Леонардо да Винчи (1452-1519) , Николая Коперника (1473-1543) , Иоганна Кеплера (1571-1630) и Галилео Галилея (1546-1642) .

Важнейшим полем боя, на котором происходило сражение между новым и старым миром, между консервативными и прогрессивными силами общества, религией и наукой, была астрономия. Средневековое религиозное учение было основано на представлении о Земле как богом избранной планета и о привилегированном положении человека во вселенной. Изучая астрономические объекты ученые того времени на практике постигали законы движения небесных тел и заложили фундаментальные понятия для развития другой науки-физики. Одним из основоположников фундаментальных законов физики и стал Галилео Галилей.

В представленной работе нами даны краткие биографические сведения об ученым, а также раскрыты его взгляды на мир природы в философском и научном плане, поскольку ученые того времени познавая мир природы и осмысляя его в философском плане делали глубокие научные выводы, основываясь на применяемых ими логических методах философии.

1. Краткая биографическая справка

Основоположником экспериментально-математического метода исследования природы был великий итальянский ученый Галилео Галилей (1564- 1642) . Леонардо да Винчи дал лишь наброски такого метода изучения природы, Галилей же оставил развернутое изложение этого метода и сформулировал важнейшие принципы механического мира.

Галилей родился в семье обедневшего дворянина в городе Пизе 15февраля 1564 года (недалеко от Флоренции) в семье знатной, но обедневшей . Отец ученого был композитором и музыкантом, однако на вырученные деньги жить было скудно, и последний подрабатывал торговлей сукном.. До 11 лет Галилей учился в обычной школе, но после переезда семьи во Флоренцию стал учится в школе при монастыре бенедиктинцев ,а в 17 лет поступил в Пизанский университет и стал готовиться к профессии врача .Первая научная работа Галилея «Маленькие гидростатические весы» вышла в свет в 1586 году и она принесла некоторую известность Галилею в среде ученых. По рекомендации одного из них- Гвидо Убальде дель Монте Галилей в 1589 году получил кафедру математики в Пизанском университете и в 25 лет стал профессором .

Галилей преподавал студентам математику и астрономию в соответствии с учением Птолемея и к этому же периоду времени относятся его опыты ,которые он ставил ,бросая различные тела с наклонной Пизанской башни ,чтобы убедиться падают ли они в соответствии с учением Аристотеля- тяжелые быстрее, чем легкие. Ответ получился отрицательным.

В работе « О движении» вышедшей в 1590 году Галилей подверг критике аристотелевское учение о падении тел. Критика Галилеем взглядов Аристотеля вызвала недовольство и ученый принял предложение занять кафедру математики в Падуанском университете. Биографы ученого отметили падуанский период как самый плодотворный и счастливый в его жизни. Здесь Галилей обрел семью ,женившись на Марине Гамба и у него родились две дочери: Вирджиния (1600), Ливия (1601) и сын Винченцо (1606). В 1606 году Галилей увлекся астрономией

Для торжества теории Коперника и идей, высказанных Джордано Бруно, а следовательно, и для прогресса материалистического мировоззрения вообще огромное значение имели астрономические открытия, сделанные Галилеем с помощью сконструированного им телескопа. Он обнаружил кратеры и хребты на Луне (в его представлении — «горы» и «моря») , разглядел бесчисленные, скопления звезд, образующих Млечный Путь, увидел спутники, Юпитера, разглядел пятна на Солнце и т.д. Благодаря этим открытиям Галилей стяжал всеевропейскую славу «Колумба неба». Астрономические открытия Галилея, в первую очередь 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. Работы Галилея по астрономии в марте 1610 года он опубликовал в своем труде «Звездный вестник », и это стало началом его новой жизни . тосканский герцог Козимо 11 Медичи предложил Галилею стать придворным математиком и тот принял предложение,возвратившись на жительство во Флоренцию.

Указанные открытия Галилея положили начало его ожесточенной полемике со схоластиками и церковниками, отстаивавшими аристотелевско-птолемеевскую картину мира. Если до сих пор католическая церковь по изложенным выше причинам была вынуждена терпеть воззрения тех ученых, которые признавали теорию Коперника в качестве одной из гипотез, а ее идеологи считали, что доказать эту гипотезу невозможно, то теперь, когда эти доказательства появились, римская церковь принимает решение запретить пропаганду взглядов Коперника даже в качестве гипотезы, а сама книга Коперника вносится в «Список запрещенных книг» (1616 г.) . Все это поставило деятельность Галилея под удар, но он продолжал работать над совершенствованием доказательств истинности теории Коперника. В этом отношении огромную роль сыграли работы Галилея и в области механики. Еще будучи студентом Галилео Галилей наблюдал в соборе города Пиза ,.что люстры различных размеров и веса ,но имеющие одинаковую длину ,имеют и одинаковые периоды колебаний. [1] Он сравнил люстры с маятником и на основании этого сделал вывод что период колебаний маятника будет тем больше, чем маятник будет длиннее. Так как в то время механические часы еще не были изобретены для измерения времени при определении периода колебаний Галилей использовал удары собственного пульса.

Господствовавшая в эту 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.

Уже с 1616 года Галилея обвиняли в стремлении к ереси, так как учение Коперника в этом году 11 богословов признали ложным и книга Коперника «Об обращении небесных сфер» внесена в индекс запрещенных книг, соответственно запрещалась любая пропаганда учения Коперника.

В 1623 году под именем Урбана V111 папой становиться друг Галилея кардинал Маффео Барберини и Галилей надеялся на отмену указанного выше запрета ,но получив отказ вернулся во Флоренцию. Там Галилей продолжил работу над своей книгой «Диалог о двух главнейших системах мира» и в 1632 году она увидела свет. Выход книги вызвал острую реакцию церкви и ученого вызвали в Рим. В одном из своих писем Галилей писал: « Я прибыл в Рим 10 февраля 1633 года и положился на милость инквизиции и святого отца…. Сначала меня заперли в замке Троицы на горе,а на следующий день меня посетил комиссар инквизиции и увез меня в своей карете. По дороге он задавал мне разные вопросы и высказал пожелание , чтобы я прекратил скандал,вызванный в Италии моим открытием,касающимся движения земли… На все математические доказательства , которые я мог ему противопоставить, он отвечал мне словами из священного писания: «Земля была и будет неподвижна во веки веков» ».[2]

Следствие по делу Галилея тянулось с апреля по июнь 1633 года и 22 июня Галилей, произнес перед судом инквизиции текст отречения, а после этого выслан на свою виллу. находясь под домашним арестом Галилей пишет «Беседы и математические доказательства ,касающиеся двух новых областей науки», где в частности излагает основы динамики( закон свободного падения[3] , закон сложения перемещений, учение о сопротивлении материалов) однако книгу отказываются печатать и она выходит только в Голландии в июле 1638 года, однако ослепший ученый так и не смог увидеть свой труд воочию, а мог лишь пощупать его руками.

8 января 1642 года Галилей умер.

В ноябре 1979 года римский папа Иоанн Павел 11 официально признал, что инквизиция в 1633 году в отношении ученого допустила ошибку заставив его силой отречься от теории Коперника.

mirznanii.com

Галилео Галилей: открытия — Великие физики

К счастью, костры инквизиции в то время в Европе уже поутихли, и ученый отделался только статусом «узника святой инквизиции».

Краткая биография

Галилео Галилей (15 ноября 1564 года – 8 января 1642 года) остался в истории как гениальный астроном и физик. Признается основателем точного естествознания.

Будучи уроженцем итальянского города Пиза, свое образование получал там же — в знаменитом Пизанском университете, обучаясь по медицинской специальности. Однако после ознакомления с сочинениями Евклида и Архимеда будущий ученый так заинтересовался механикой и геометрией, что тут же принял решение оставить университет, всю свою дальнейшую жизнь посвятив естественным наукам.

В 1589 Галилей стал профессором Пизанского университета. Спустя еще несколько лет начал работать в Падуанском университете, где оставался до 1610 года. Дальнейшую свою работу продолжил уже в качестве придворного философа герцога Козимо II Медичи, продолжая заниматься исследованиями в области физики, геометрии и астрономии.

Открытия и наследие

Принято считать, что именно от научной деятельности этого человека берёт свое начало физика как наука в сегодняшнем понимании этого слова.

Главными его открытиями являются два принципа механики, оказавшие существенное воздействие на развитие не только самой механики, но и физики в целом. Речь идет о фундаментальном галилеевском принципе относительности для равномерного и прямолинейного движения, а также о принципе постоянства ускорения силы тяжести.

На основе открытого им принципа относительности И. Ньютон создал такое понятие, как инерциальная система отсчёта. Второй же принцип помог ему выработать понятия об инертной и тяжелой массах.

Эйнштейн же и вовсе сумел развить механический принцип Галилея на все физические процессы, в первую очередь на свет, сделав выводы о природе и законах времени и пространства. А объединив второй галилеевский принцип, который он истолковал как принцип эквивалентности инерционных сил силам тяготения, с первым он создал общую теорию относительности.

Кроме этих двух принципов Галилею принадлежит открытие таких законов:

• постоянного периода колебаний;

• сложения движений;

• инерции;

• свободного падения;

• движения тела по наклонной плоскости;

• движения тела, брошенного под углом.

Помимо этих базовых фундаментальных открытий, ученый занимался изобретением и конструированием различных прикладных приборов. Так, в 1609 году он, задействовав выпуклую и вогнутую линзы, создал прибор, представляющий собой оптическую систему – аналог современной подзорной трубы. С помощью этого собственноручно созданного прибора он стал исследовать ночное небо. И весьма преуспел в этом, доработав устройство на практике и сделав полноценный для того времени телескоп.

Благодаря собственному изобретению, Галилей вскоре сумел открыть фазы Венеры, солнечные пятна и мн. др.

Однако пытливый ум ученого не остановился на успешном применении телескопа. В 1610 году, проведя эксперименты и изменив расстояния между линзами, он изобрел и обратную версию телескопа – микроскоп. Роль этих двух приборов для современной науки невозможно переоценить. Он же изобрел и термоскоп (1592 г.) – аналог современного термометра. А также много других полезных приспособлений и приборов.

Астрономические открытия ученого существенно повлияли на научное мировоззрение в целом. В частности, его выводы и обоснования разрешили долгие споры между сторонниками учения Коперника и сторонниками систем, разработанных Птолемеем и Аристотелем. Приведенные очевидные доводы показали, что аристотельская и птолемеевская системы были ошибочны.

Правда, после таких ошеломляющих доказательств (1633г.) ученого тут же поспешили признать еретиком. К счастью, костры инквизиции в то время в Европе уже поутихли, и Галилей отделался только статусом «узника святой инквизиции», запретом работать в Риме (после и во Флоренции, а также и около нее), а также постоянным надзором за собою. Но ученый продолжил относительно активную деятельность. И до болезни, вызвавшей потерю зрения, успел завершить еще один свой известный труд «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки» (1637г.).

www.phisiki.com

открытия и интересные факты из жизни ученого

«ШколаЛа» приветствует всех своих читателей, желающих много знать.

Когда-то давно все думали так:

Земля — это плоский огромный пятак,

Но взял телескоп один человек,

Открыл нам дорогу в космический век.

Кто это, как вы думаете?

Среди учёных, известных всему миру, – Галилео Галилей. В какой стране родился и как учился, что открыл и чем прославился – вот те вопросы, ответы на которые мы сегодня с вами будем искать.

Где рождаются будущие учёные?

Небогатая семья, где родился в 1564 году маленький Галилео Галилей, проживала в итальянском городе Пиза.

Отец будущего учёного был настоящим мастером в разных областях, от математики до искусствоведения, поэтому совсем неудивительно, что ещё с детства юный Галилео полюбил живопись и музыку и тяготел к точным наукам.

Когда мальчику исполнилось одиннадцать, семья из Пизы, где жил Галилео, переехала в другой город Италии – Флоренцию.

Там у него началось обучение в монастыре, где юный ученик демонстрировал блестящие способности в изучении наук. Он даже задумывался о карьере священнослужителя, но отец не одобрил его выбор, желая, чтобы сын стал доктором. Именно поэтому в свои семнадцать Галилео перешёл в Пизанский университет на медицинский факультет и начал старательно учить философию, физику и математику.

Однако окончить университет он не смог по простой причине: семья не смогла оплатить его дальнейшее обучение. Уйдя с третьего курса, студент Галилей приступает к самообразованию в области физико-математических наук.

Благодаря дружбе с богатым маркизом дель Монте юноше удалось получить оплачиваемую научную должность преподавателя астрономии и математики в Пизанском университете.

Во время университетской работы он проводил различные опыты, результатом которых стали открытые им законы свободного падения, движения тела по наклонной плоскости и сила инерции.

Начиная с 1606 года, учёный плотно занимается астрономией.

Интересные факты! Полное имя учёного – Галилео ди Винченцо Бонайути де Галилей.

О математике, механике и физике

Говорят, что, будучи профессором университета в городке Пиза, Галилей проводил опыты, сбрасывая предметы разного веса с высоты Пизанской башни, чтобы опровергнуть теорию Аристотеля. Даже в некоторых учебниках можно отыскать такую картинку.

Только вот эти опыты нигде в работах Галилея не упомянуты. Скорее всего, как сегодня считают исследователи, это миф.

А вот по наклонной плоскости предметы учёный катал, замеряя время по собственному сердечному пульсу. Часов-то тогда точных не было! Эти самые опыты были положены в законы движения тел.

Галилею отдана пальма первенства в изобретении термометра в 1592 году. Прибор тогда называли термоскоп, и был он совсем примитивным. К стеклянному шарику припаивали тонкую трубочку из стекла. Эту конструкцию помещали в жидкость. Воздух в шаре нагревался и вытеснял жидкость в трубочке. Чем выше температура, тем больше воздуха в шаре и ниже уровень воды в трубке.

В 1606 году появилась статья, где Галилей выложил чертёж пропорционального циркуля. Это простой инструмент, который переводил снимаемые размеры в масштаб и использовался в архитектуре и чертёжном деле.

Галилею приписывают изобретение микроскопа. Он в 1609 году сделал «маленький глаз» с двумя линзами – выпуклой и вогнутой. При помощи своего изобретения учёный рассматривал насекомых.

Своими исследованиями Галилей заложил основы классической физики и механики. Так, на основе его заключений об инерции впоследствии Ньютоном был зафиксирован первый закон механики, по которому любое тело покоится или равномерно движется при отсутствии внешних сил.

Его исследования колебаний маятника легли в основу изобретения часов с маятниковым регулятором и дали возможность делать точные измерения в физике.

Интересные факты! Галилей не только преуспевал в естественных науках, но ещё был творческим человеком: он отлично знал литературу и сочинял стихи.

Об астрономических открытиях, которые потрясли мир

В 1609 году до учёного дошёл слух о существовании прибора, помогающего рассматривать отдалённые предметы при помощи сбора света. Если вы уже догадались, назывался он телескоп, что с греческого переводится как «далеко смотреть».

Для своего изобретения Галилео модифицировал зрительную трубу при помощи линз, и этот прибор был способен увеличивать предметы в 3 раза. Раз за разом он собирал новую комбинацию из нескольких телескопов, и она давала всё больше и больше увеличения. В результате галилеевский «дальновидец» стал приближать в 32 раза.

Какие открытия в области астрономии принадлежат Галилео Галилею и  прославили его на весь мир, став настоящими сенсациями? Чем помогло учёному его изобретение?

• Галилео Галилей рассказал всем, что Луна – это планета, сравнимая с Землёй. Он увидел на её поверхности равнины, кратеры и горы.
• Благодаря телескопу Галилей открыл четыре спутника у Юпитера, называемые сегодня «галилеевыми», а Млечный путь предстал для всех в виде полосы, рассыпающейся на множество звёзд.
• Приставив к телескопу закопчённое стекло, учёный смог рассмотреть Солнце, увидеть на нём пятна и доказать всем, что именно Земля вращается вокруг него, а не наоборот, как считал Аристотель и гласила религия и Библия.
• Он первым увидел у Сатурна окружение, принятое им за спутники, сегодня нам известные как кольца, нашёл разные фазы у Венеры и дал возможность наблюдать неизвестные прежде звёзды.

Свои открытия Галилео Галилей объединил в книге «Звёздный вестник», подтвердив гипотезу о том, что наша планета подвижна и вращается вокруг оси, а солнечное светило отнюдь не крутится вокруг нас, чем вызвал осуждение церкви. Его работа была названа ересью, а сам учёный лишился свободы передвижения, попав под домашний арест.

Интересные факты! Довольно удивительно для нашего развитого мира, что только в 1992 года Ватикан и Папа Римский признали правоту Галилея о вращении Земли вокруг Солнца. До этого времени католическая церковь была уверена, что происходит всё наоборот: наша планета неподвижна, а вокруг нас «ходит» Солнце.

Вот так кратко вы можете рассказать о жизни выдающегося учёного, давшего толчок в развитии астрономии, физики и математики.

Именем Галилео Галилея была названа известная научно-развлекательная телевизионная программа. Ведущий этой программы Александр Пушной и его коллеги проводили всякие-разные опыты и пытались давать объяснения тому, что у них получалось. Предлагаю прямо сейчас посмотреть отрывок из этой замечательной программы.

 

Так же рекомендую почитать интересную статью о веселом ученом Альберте Эйнштейне.

Незабудьте подписаться на новости блога, чтобы не пропустить что-нибудь очень важное. А еще вступайте в нашу группу «ВКонтакте», обещаем много интересного!

«ШколаЛа» ненадолго прощается, чтобы снова и снова искать и делиться с вами полезной информацией.

Успехов в учебе!

shkolala.ru

Человек, перевернувший мир науки. Галилео Галилей. Краткая биография и его открытия

Один из самых знаменитых астрономов, физиков и философов в истории человечества – Галилео Галилей. Краткая биография и его открытия, о которых вы сейчас узнаете, позволят вам получить общее представление об этом выдающемся человеке.

Первые шаги в мире науки

Родился Галилей в Пизе (Италия), 15 февраля 1564 года. В восемнадцатилетнем возрасте юноша поступает в Пизанский университет, чтобы изучать врачебное дело. На этот шаг его подтолкнул отец, однако из-за нехватки денег вскоре Галилео был вынужден оставить обучение. Однако то время, что будущий учёный провёл в университете, не прошло даром, ведь именно здесь он начал живо интересоваться математикой и физикой. Уже не являясь студентом, не забросил свои увлечения одарённый Галилео Галилей. Краткая биография и его открытия, сделанные в этот период, сыграли важную роль в дальнейшей судьбе ученого. Некоторое время он посвящает самостоятельному исследованию механики, а затем, в 1589 году, возвращается в Пизанский университет, на сей раз в роли преподаватели математики. Спустя некоторое время он был приглашён продолжить преподавание в Падуанском университете, где объяснял студентам основы механики, геометрии и астрономии. Как раз в это время Галилей начал совершать значимые для науки открытия.

В 1593 году в свет выходит первая научная работа учёного – книга с лаконичным названием «Механика», в которой Галилей описал свои наблюдения.

Астрономические исследования

После выхода книги в свет «рождается» новый Галилео Галилей. Краткая биография и его открытия – тема, которую невозможно обсуждать, не упомянув события 1609 года. Ведь именно тогда Галилео самостоятельно сооружает свой первый телескоп с вогнутым окуляром и выпуклым объективом. Устройство давало увеличение примерно в три раза. Однако на достигнутом Галилей не остановился. Продолжая совершенствовать свой телескоп, он довёл увеличение до 32-х раз. Наблюдая в него за спутником Земли – Луной, Галилей обнаружил, что её поверхность, как и земная, не является ровной, а покрыта разнообразными горами и многочисленными кратерами. Также были обнаружены четыре спутника Юпитера, а звёзды сквозь стекло сменили свои привычные размеры, и впервые возникла мысль об их глобальной удалённости. Млечный путь оказался огромным скоплением миллионов новых небесных тел. Кроме того, учёный начал наблюдать за фазами Венеры, исследовать движение Солнца и делать пометки о солнечных пятнах.

Конфликт с церковью

Биография Галилео Галилея – это очередной виток в противостоянии науки того времени и церковного учения. Учёный на основе своих наблюдений вскоре приходит к выводу, что гелиоцентрическая система мира, впервые предложенная и обоснованная Коперником, является единственно верной. Это противоречило буквальному пониманию Псалмов 93 и 104, а кроме того, стиху из Экклезиаста 1:5, в которых можно найти упоминание о неподвижности Земли. Галилео вызвали в Рим, где предъявили требование прекратить пропагандировать «еретические» взгляды, и учёный был вынужден подчиниться.

Однако на этом Галилео Галилей, открытия которого на тот момент уже были оценены некоторыми представителями научного сообщества, не остановился. В 1632 году он делает хитрый ход – издаёт книгу под названием «Диалог о двух главнейших системах мира – птолемеевой и коперниковой». Написан сей труд был в необычной на то время форме диалога, участниками которого были два сторонника теории Коперника, а также один последователь учений Птолемея и Аристотеля. Папа Урбан VIII, хороший друг Галилея, даже дал разрешение на издание книги. Но длилось это недолго – всего через пару месяцев труд был признан противоречащим догматам церкви и запрещён. Автор же был вызван в Рим на суд.

Следствие продолжалось довольно долго: с 21 апреля по 21 июня 1633 года. 22 июня Галилей был вынужден произнести предложенный ему текст, согласно которому он отрекался от своих «ложных» убеждений.

Последние годы в жизни учёного

Работать приходилось в тяжелейших условиях. Галилей был отправлен к себе на виллу Арчертри, что во Флоренции. Здесь он пребывал под постоянным надзором инквизиции и не имел права выбираться в город (Рим). В 1634 года скончалась любимая дочь учёного, которая долгое время заботилась о нём.

Смерть пришла к Галилею 8 января 1642 года. Похоронен он был на территории своей виллы, без каких-либо почестей и даже без надгробия. Однако в 1737 году, спустя почти сто лет, была исполнена последняя воля учёного – прах его перенесли в монашеский придел флорентийского собора Санта Кроче. Семнадцатого марта он был, наконец, погребён там, неподалёку от могилы Микеланджело.

Посмертная реабилитация

Был ли прав в своих убеждениях Галилео Галилей? Краткая биография и его открытия долгое время являлись темой споров священнослужителей и светил научного мира, на этой почве развивалось множество конфликтов и споров. Однако лишь 31 декабря 1992 года (!) Иоанн-Павел II официально признал, что инквизиция в 33-м году XVII столетия допустила ошибку, заставив учёного отречься от гелиоцентрической теории мироздания, сформулированной Николаем Коперником.

fb.ru

Вклад в науку Галилео Галилея!

Своими исследованиями законов природы, Галилей заложил основы современной экспериментальной науки, а своим созданием астрономических телескопов он значительно расширил масштабы человеческого видения и углубил представления о вселенной. Кроме того, он дал строгую математическую формулировку для многих физических законов.

Основной вклад Галилея в науку включает в себя: открытие постоянства качания маятника; формулировку закона равномерного ускорения падающих тел; описание правильной параболической траектории ядра и других снарядов; выдвижение идей, лежащих в основе законов движения Ньютона и подтверждение теории Коперника.

Галилей также внес вклад в прикладную науку и технику: он изобрел мощный насос с лошадиной тягой для поднятия воды в здания, первый мощный астрономический телескоп, а также улучшил строение компаса.

Вклад в физику.

Во время работы профессором (1589-92) в университете Пизы, он начал свои опыты, касающиеся законов движения тел, результаты которых вошли в противоречие с учением Аристотеля, что вызвало сильный антагонизм и непринятие в ученой среде.

Так, Галилей доказал, что объекты с разной массой падают с одной и той же скоростью.

Галилейтакже выдвинул теорию гидростатического равновесия и теорию центра тяжести твердых тел.

Вклад в астрономию.

Его достижения включают усовершенствование телескопа и систематизированные астрономические наблюдения, а также поддержку теории Коперника. Впервые применив телескоп для изучения неба, он обнаружил (1609 — 10) , что поверхность Луны является неправильной, что Млечный Путь состоит из звезд, а также то, что Юпитер имеет четыре крупнейших спутника (Каллисто, Европа, Ганимед, Ио) . Он наблюдал и изучал овальную форму Сатурна, фазы Венеры и пятна на солнце.

Научные математические методы.

Галилей сделал оригинальный вклад в науку о движении через инновационное сочетание эксперимента и математики.

Галилей утверждал, что наука должна быть основана на наблюдении, которое является истинным источником знаний о физическом мире, в отличие от традиционной опоры на философские размышления.

Он выступал также за сдержанную оценку наших знаний о природе, в отличие от догматической безапеляционности поздней средневековой мысли. Концепцию мира в сочетании с современной наукой часто называют Галилеевским взгляд на мир.

iotvet.com

Вклад Галилео Галилея как основоположника классической физики

2. Галилей как основоположник экспериментально-математического метода исследования природы

Как наука физика берет свое начало именно от Галилея. Галилею человечество в целом и физика в частности обязано двумя принципами механики, сыгравшими большую роль в развитии не только механики ,но и физики в целом. Это известный галилеевский принцип относительности для прямолинейного и равномерного движения и принцип постоянства ускорения силы тяжести. Исходя из галилеевского принципа относительности Исаак Ньютон пришел к понятию инерциальной системы отсчета ,а второй принцип, связанный со свободным падением тел ,привел его к понятию инертной и тяжелой массы. Альберт Эйнштейн распространил механический принцип относительности Галилея на все физические процессы ,в частности на свет и вывел из него следствия о природе пространства и времени. Объединение же второго галилеевского принципа ,который Эйнштейн толковал как принцип эквивалентности сил инерции силам тяготения ,с принципом относительности привело его к общей теории относительности.

Благодаря Галилею линзы и оптические приборы стали мощным орудием научных исследований. Как отмечал С.И.Вавилов «именно от Галилея оптика получила наибольший стимул для дальнейшего теоретического и технического развития».[4] Оптические исследования Галилея посвящены также учению о цвете,вопросам природы света, физической оптике. Галилею принадлежит идея конечности скорости распространения света, а в 1607 году он поставил эксперимент по ее определению.

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) . свои открытия и научные выводы Галилей сделал и благодаря своим новым взглядам на природу материи, философски осмысляя и логически строя свои опыты.

Философское значение законов механики, открытых Галилеем, и законов движения планет вокруг Солнца, открытых Иоганном Кеплером (1571 — 1630) , было громадным. Понятие закономерности, естественной необходимости родилось, можно сказать, вместе с возникновением философии. Но эти первоначальные понятия были не свободны от значительных элементов антропоморфизма и мифологии, что послужило одним из гносеологических оснований их дальнейшего толкования в идеалистическом духе. Открытие же законов механики Галилеем и законов движения планет Кеплером, давшими строго математическую трактовку понятия этих законов и освободившими понимание их от элементов антропоморфизма, ставило это понимание на физическую почву. Тем самым впервые в истории развитие 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. Все эти идеи великий ученый сформулировал В «Диалоге о двух главнейших системах мира — птолемеевой и коперниковой» (1632) , научно доказавшем истинность теории Коперника. Эта книга послужила поводом для обвинения Галилея со стороны католической церкви. Ученый был привлечен к суду римской инквизицией; в 1633 г. Как узник инквизиции Галилей до конца своих дней жил на вилле Арчетри около Флоренции и был реабилитирован католической церковью лишь в 1992 году.

Его книга была запрещена, однако приостановить дальнейшее торжество идей Коперника, Бруно и Галилея церковь уже не могла. Итальянский мыслитель вышел победителем.

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. Предмет науки — природа и человек. Предмет религии — «благочестие и послушание», сфера моральных поступков человека.

Исходя из этого, Галилей пришел к выводу о возможности безграничного познания природы. Мыслитель и здесь вступал в конфликт с господствовавшими схоластическо-догматическими представлениями о незыблемости положений «божественной истины «, зафиксированных в Библии, в произведениях «отцов церкви», схоластизированного Аристотеля и других «авторитетов». Исходя из идеи о бесконечности Вселенной, великий итальянский ученый выдвинул глубокую гносеологическую идею о том, что познание истины есть бесконечный процесс. Эта противоречащая схоластике установка Галилея привела его и к утверждению нового метода познания истины.

Подобно многим другим мыслителям эпохи Возрождения Галилей отрицательно относился к схоластической, силлогистической логике. Традиционная логика, по его словам, пригодна для исправления логически несовершенных мыслей, незаменимо при передаче другим уже открытых истин, но она не способна приводить к открытию новых истин, а тем самым и к изобретению новых вещей. А именно к открытию новых истин и должна, согласно Галилею, приводить подлинно научная методология.

При разработке такой методологии Галилей выступил убежденным, страстным пропагандистом опыта как пути, который только и может привести к истине. Стремление к опытному исследованию природы было свойственно, правда, и другим передовым мыслителям эпохи Возрождения, но заслуга Галилея состоит в том, что он разработал принципы научного исследования природы, о которых мечтал Леонардо. Если подавляющее большинство мыслителей эпохи Возрождения, подчеркивавших значение опыта в познании природы, имели в виду опыт, как простое наблюдение ее явлений, пассивное восприятие их, то Галилей всей своей деятельностью ученого, открывшего ряд фундаментальных законов природы, показал решающую роль эксперимента, т.е. планомерно поставленного опыта, посредством которого исследователь как бы задает природе интересующие его вопросы и получает ответы на них.

Исследуя природу, ученый, по мнению Галилея, должен пользоваться двойным методом: резолютивным (аналитическим) и композитивным (синтетическим). Под композитивным методом Галилей подразумевает дедукцию. Но он понимает ее не как простую силлогистику, вполне приемлемую и для схоластики, а как путь математического исчисления фактов, интересующих ученого. Многие мыслители этой эпохи, возрождая античные традиции пифагореизма, мечтали о таком исчислении, но только Галилей поставил его на научную почву. Ученый показал громадное значение количественного анализа, 6 точного определения количественных отношений при изучении явлений природы. Тем самым он нашел научную точку соприкосновения опытно-индуктивного и абстрактно-дедуктивного способов исследования природы, дающую возможность связать абстрактное научное мышление с конкретным восприятием явлений и процессов природы.

Однако разработанная Галилеем научная методология, но сила в основном односторонне аналитический характер. Это особенность его методологии гармонировала с начавшимся в эту эпоху расцветом мануфактурного производства, с определяющим для него расчленением производственного процесса наряд операций. Возникновение этой методологии было связано со спецификой самого научного познания, начинающегося с выяснения наиболее простой формы движения материи — с перемещения тел в пространстве, изучаемого механикой.

Отмеченная особенность, разработанная Галилеем методологии определила и отличительные черты его философских воззрений, которые в целом можно охарактеризовать как черты механистического материализма. Материю Галилей представлял как вполне реальную, телесную субстанцию, имеющую корпускулярную структуру. Мыслитель возрождал здесь воззрения античных атомистов. Но в отличии от них Галилей тесно увязывал атомистическое истолкование природы с математикой и механикой, Книгу природы, говорил Галилей, невозможно понять, если не овладеть ее математическим языком, знаки которого суть треугольники, круги и другие математические фигуры.

Поскольку механистическое понимание природы не может объяснить ее бесконечное качественное многообразие, Галилей, в известной мере опираясь на Демокрита, первым из философов нового времени развивает положение о субъективности цвета, запаха, звука и т.д. В произведении «Пробирщик» (1623) мыслитель указывает, что частицам материи присущи определенная форма, величина, они занимают определенное место в пространстве, движутся или покоятся, но не обладают ни цветом, ни вкусом, ни запахом, которые, таким образом, не существенны для материи. Все чувственные качества возникают лишь в воспринимающем субъекте.

Воззрение Галилея на материю как на состоящую в своей основе из бескачественных частиц вещества принципиально отличается от воззрений натурфилософов, приписывавших материи, природе не только объективные качества, но и одушевленность. В механистическом взгляде Галилея на мир природа умерщвляется, и материя перестает, выражаясь словами Маркса, улыбаться человеку своим поэтически-чувственным блеском Механистический характер воззрений Галилея, а также идеологическая незрелость класса буржуазии, мировоззрение которого он выражал, не позволили ему полностью освободиться от теологического представления о боге. Он не смог это сделать в силу метафизичности его воззрений на мир, согласно которым в природе, состоящей в своей основе из одних и тех же элементов, ничто не уничтожается и ничего нового не нарождается. Антиисторизм присущ и Галилееву пониманию человеческого познания. Так, Галилей высказывал мысль о внеопытном происхождении всеобщих и необходимых математических истин. Это метафизическая точка зрения открывала возможность апелляции к богу как последнему источнику наиболее достоверных истин. Еще яснее эта идеалистическая тенденция проявляется у Галилея в его понимании происхождения Солнечной системы. Хотя он вслед за Бруно исходил из бесконечности Вселенной, однако это убеждение сочеталось у него с представлением о неизменности круговых орбит планет и скоростей их движения. Стремясь объяснить устройство Вселенной, Галилей утверждал, что бог, когда-то создавший мир, поместил Солнце в центр мира, а планетам сообщил движение по направления к Солнцу, изменив в определенной точке их прямой путь на круговой. На этом деятельность бога заканчивается. С тех пор природа обладает своими собственными объективными закономерностями, изучение которых — дело только науки.

mirznanii.com

Галилей Галилео, открытия – кратко

Слава Галилео Галилея 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).

 

rushist.com