https://frosthead.com

Rewolucyjna wizja Galileusza pomogła usher we współczesnej astronomii

Wewnątrz szklanej gabloty znajdowała się gładka tuba, zużyta i przetarta. Leżący na ulicy wyglądałby jak stara rura. Ale gdy się do niego zbliżyłem, Derrick Pitts - tylko w połowie żartem - rozkazał: „Uklęknij!”.

powiązana zawartość

  • Jak supernowa 1604 przedstawiała astronomom wyzwanie
  • Fantastyczne zdjęcia naszego Układu Słonecznego
  • Galileo's Instruments of Discovery

Niecodziennie wyglądający obiekt jest w rzeczywistości jednym z najważniejszych artefaktów w historii nauki: jest jednym z dwóch ocalałych teleskopów, o których wiadomo, że wykonał je Galileo Galilei, człowiek, który pomógł zrewolucjonizować naszą koncepcję wszechświata. Teleskop był centralnym punktem wystawy „Galileo, Medici i epoka astronomii”, wystawa w Franklin Institute w Filadelfii w 2009 roku.

Pitts, który prowadzi planetarium instytutu i inne programy astronomiczne, twierdzi, że otrzymanie teleskopu z Muzeum Galileo we Florencji - pierwszy raz, kiedy instrument opuścił Florencję - było „czymś w rodzaju doświadczenia religijnego”. Zrozumiałe: jeśli Galileo jest uważany za patrona astronomii, jego teleskop jest jedną z najświętszych relikwii. „Praca Galileusza z teleskopem ujawniła pogląd, że nasz jest układem słonecznym skoncentrowanym na słońcu, a nie układem słonecznym skoncentrowanym na Ziemi” - mówi Pitts. Innymi słowy, z tego brzydkiego starego cylindra zrodziła się głęboka idea, że ​​nie jesteśmy centrum wszechświata.

Był to niebezpieczny pomysł, który kosztował Galileusza jego wolność.

W gwiaździstą noc w Padwie 400 lat temu Galileusz po raz pierwszy zwrócił teleskop w kierunku nieba. Może wydawać się to najbardziej naturalnym działaniem - w końcu co jeszcze można zrobić z teleskopem? Ale w 1609 r. Instrument, który został wynaleziony zaledwie rok wcześniej przez holenderskich optyków, był znany jako „spyglass”, w oczekiwaniu na jego zastosowania w wojsku. Urządzenie sprzedawano również jako zabawkę. Kiedy Galileo przeczytał o tym, szybko przystąpił do stworzenia znacznie potężniejszej wersji. Holenderskie teleskopy powiększyły obrazy 3 razy; Teleskopy Galileusza powiększyły je 8 do 30 razy.

W tym czasie astronomia, podobnie jak większość nauki, pozostawała pod urokiem Arystotelesa. Prawie 2000 lat po jego śmierci gigant greckiej filozofii był tak poważany, że nawet jego najbardziej podejrzane wypowiedzi zostały uznane za niemożliwe do wykonania. Arystoteles utrzymywał, że wszystkie obiekty niebieskie były doskonałymi i niezmiennymi sferami oraz że gwiazdy odbywały zawrotną codzienną podróż dookoła centrum wszechświata, naszej stacjonarnej Ziemi. Po co badać niebo? System został już starannie uporządkowany w książkach. Astronomowie „nie chcą nigdy oderwać wzroku od tych stron” - pisał z frustracją Galileusz - „tak jakby ta wielka księga wszechświata została napisana do przeczytania przez nikogo oprócz Arystotelesa, a jego oczy były przeznaczone do widzenia dla wszystkich potomnych. „

W czasach Galileusza badania astronomiczne były wykorzystywane do utrzymania i zreformowania kalendarza. Wystarczająco zaawansowani studenci astronomii wykonywali horoskopy; ułożenie gwiazd miało mieć wpływ na wszystko, od polityki po zdrowie.

Dava Sobel, autor najlepiej sprzedającego się pamiętnika historycznego Córka Galileusza (1999), nie opisuje niektórych zadań w opisie pracy astronoma. „Nie mówiłeś o tym, z czego zrobiono planety” - mówi. „Był to przesądzony wniosek, że zostały one wykonane z piątej esencji, niebiańskiego materiału, który nigdy się nie zmienił”. Astronomowie mogą dokonywać prognoz astrologicznych, ale nie oczekiwano, że odkryją coś nowego.

Kiedy więc Galileusz, wówczas 45 lat, zwrócił swój teleskop ku niebu jesienią 1609 r., Był to mały akt sprzeciwu. Zobaczył, że Droga Mleczna była w rzeczywistości „zlepkiem niezliczonych gwiazd”, nawet bardziej niż jego zmęczona ręka była w stanie wyciągnąć. Zobaczył dziobatą powierzchnię Księżyca, która, choć nie była idealnie kulista, była w rzeczywistości „pełna pustek i wypukłości, nie różniąca się niczym od powierzchni Ziemi”. Wkrótce zauważy, że Jowisz miał cztery księżyce, a Wenus miał fazę podobną do księżyca, czasem powiększającą się do dysku, a czasem zanikającą w półksiężycu. Później zobaczył niedoskonałości Słońca. Każde odkrycie podważało system Arystotelesa i stawało się coraz bardziej poparciem dla niebezpiecznie rewolucyjnego poglądu, który Galileusz przyjął prywatnie - przedstawionego zaledwie pół wieku wcześniej przez polskiego astronoma im. Mikołaja Kopernika - że Ziemia krążyła wokół Słońca.

„Nieskończenie dziękuję Bogu” - napisał Galileusz do potężnego florenckiego męża stanu Belisario Vinta w styczniu 1610 roku - „który z przyjemnością uczynił mnie pierwszym obserwatorem cudownych rzeczy”.

Jak wiele postaci, których nazwiska przetrwały, Galileo nie wstydził się szukać sławy. Jego geniuszowi astronomii towarzyszył geniusz autopromocji, a wkrótce, na mocy kilku sprytnych decyzji, własna gwiazda Galileusza wschodziła.

W Toskanii nazwa Medici była od wieków synonimem władzy. Rodzina Medyceuszy nabyła ją i dzierżyła na różne sposoby - urząd publiczny, bankowość drapieżna i sojusze z potężnym Kościołem katolickim. Podbój terytorium był metodą preferowaną pod koniec XVI wieku, kiedy głowa rodziny Cosimo I zajęła wiele regionów sąsiadujących z Florencją. Rodzina bardzo interesowała się nauką i jej potencjalnymi zastosowaniami wojskowymi.

Medicis mógł potrzebować naukowców, ale naukowcy - a zwłaszcza Galileo - potrzebowali Medicis jeszcze bardziej. Mając do pomocy kochankę, troje dzieci i dalszą rodzinę, i wiedząc, że jego kwestionowanie nauki arystotelesowskiej było kontrowersyjne, Galileusz sprytnie postanowił skorzystać z przysługi rodziny. W 1606 roku poświęcił książkę o geometrycznym i wojskowym kompasie swojemu uczniowi Cosimo II, pozornemu 16-letniemu spadkobiercy rodziny.

Następnie, w 1610 r., Przy okazji publikacji Gwiezdnego Posłańca, w której szczegółowo opisał swoje znaleziska teleskopowe, Galileusz poświęcił Cosimo II coś znacznie więcej niż książkę: księżyce Jowisza. „Oto cztery gwiazdki zarezerwowane dla waszego znakomitego imienia” - napisał Galileusz. „... Rzeczywiście wydaje się, że sam Stwórca Gwiazd, za pomocą jasnych argumentów, upomniał mnie, abym nazwał te nowe planety znanym imieniem Waszej Wysokości przed wszystkimi innymi”. (Galileo wybrał nazwę „Kosmiczne gwiazdy”, ale biuro Cosimo poprosiło o „Gwiazdy Medycejskie”, a zmiana została należycie wykonana). „ Gwiezdny Posłaniec to podanie o pracę” - mówi Owen Gingerich, astronom i historyk nauki na Harvardzie -Smithsonian Center for Astrophysics - i, oczywiście, Galileo dostał dokładnie to, czego szukał: patronat Medici.

Nie mógł się spodziewać lepszych mecenasów, jak pokazał Franklin. Zawierał on dziesiątki misternie wykutych instrumentów z kolekcji rodziny. Fantazyjne nazwy genialnych urządzeń wskazują na ich funkcję i opisują ich formy: planety sferyczne, kompasy z gimbalu, horror, kwadraty, kule armilarne. Wystawiono jeden z najstarszych ocalałych astrolabiów, przyrząd do obliczania położenia Słońca i gwiazd, podobnie jak zestaw mosiężnych i stalowych kompasów, które prawdopodobnie należały do ​​Michała Anioła, innego beneficjenta Medici. (Teleskop Galileusza i reszta kolekcji powróciły do ​​Florencji.)

Choć są w stanie mierzyć świat na różne sposoby i do różnych celów - określając kaliber pocisków, badając ziemię, wspomagając nawigację - niektóre z instrumentów nigdy nie były używane, ponieważ zostały zebrane do tego samego celu, w jakim muzea je dziś wystawiają: wystawa. Kilka, takich jak kompas, który zapada się w kształt sztyletu, demonstruje sojusz nauki i władzy z tamtej epoki. Ale ilustrują także połączenie nauki i sztuki - lśniące artefakty rywalizują z rzeźbami. Mówią także o rosnącej świadomości, że, jak powiedział Galileusz, natura była wielką książką („ questo grandissimo libro ”) napisaną w języku matematyki.

Nie wszyscy czerpali przyjemność - a nawet wierzyli - w to, co Galileusz twierdził, że widział na niebie.

Niektórzy z jego współczesnych w ogóle nie chcieli nawet patrzeć przez teleskop, więc byli pewni mądrości Arystotelesa. „Te satelity Jowisza są niewidoczne gołym okiem i dlatego nie mogą wywierać żadnego wpływu na Ziemię, a zatem byłyby bezużyteczne i dlatego nie istnieją” - ogłosił szlachcic Francesco Sizzi. Poza tym, powiedział Sizzi, pojawienie się nowych planet było niemożliwe - ponieważ siedem było świętą liczbą: „W miejscu zamieszkania zwierząt podano siedem okien: dwa nozdrza, dwoje oczu, dwoje uszu i usta ... Z tego i wielu innych podobieństw w Naturze, które wyliczenie było żmudne, dowiadujemy się, że liczba planet musi koniecznie wynosić siedem ”.

Niektórzy, którzy zdecydowali się skorzystać z teleskopu, wciąż nie wierzyli własnym oczom. Czeski uczony Martin Horky napisał, że „poniżej działa cudownie; na niebie oszukiwa”. Inni nominalnie honorowali dowody istnienia teleskopu, ale starali się dostosować go do swoich wcześniejszych założeń. Jezuicki uczony i korespondent Galileusza o imieniu Ojciec Clavius ​​próbował uratować ideę, że Księżyc jest kulą, postulując idealnie gładką i niewidoczną powierzchnię rozciągającą się ponad bliznami wzgórz i dolin.

Starry Messenger odniósł jednak sukces: pierwsze 500 egzemplarzy zostało wyprzedanych w ciągu kilku miesięcy. Teleskopy Galileusza były bardzo poszukiwane i został mianowany głównym matematykiem na uniwersytecie w Pizie.

Z czasem odkrycia Galileusza zaczęły niepokoić potężny autorytet - Kościół katolicki. Światopogląd arystotelesowski został zintegrowany z naukami katolickimi, więc wszelkie wyzwania dla Arystotelesa mogły potencjalnie uciekać od Kościoła. To, że Galileusz odkrył wady w obiektach niebieskich, było dość kłopotliwe. Ale niektóre z jego obserwacji, zwłaszcza zmieniające się fazy Wenus i obecność księżyców wokół innych planet, stanowiły poparcie dla heliocentrycznej teorii Kopernika, co uczyniło pracę Galileusza potencjalnie heretycką. Literaliści biblijni wskazali na księgę Jozuego, w której Słońce opisuje się cudownie „zatrzymując się pośród nieba i nie spieszy się przez cały dzień”. Jak Słońce mogło się zatrzymać, skoro, jak twierdził Kopernik, a teraz Galileusz, był już nieruchomy? W 1614 roku dominikanin o imieniu Tommaso Caccini otwarcie głosił przeciwko Galileuszowi, nazywając światopogląd Kopernika heretyckim. W 1615 r. Inny zakonnik z Dominikany, Niccolò Lorini, złożył skargę przeciwko Galileuszowi inkwizycji rzymskiej, trybunału powołanego w ubiegłym wieku w celu wyeliminowania herezji.

Te wyzwania Kościoła bardzo niepokoiły Galileusza, głęboko pobożnego człowieka. Jest powszechnym błędnym przekonaniem, że Galileusz był niereligijny, ale jak mówi Dava Sobel: „Wszystko, co zrobił, zrobił jako wierzący katolik”. Galileusz po prostu wierzył, że Pismo nie ma na celu uczyć astronomii, ale raczej, jak napisał w liście z 1613 r. Do swojego ucznia Benedetta Castelli, „przekonać ludzi o prawdach niezbędnych do zbawienia”. Niektórzy członkowie kościoła mieli takie samo zdanie: kardynał Baronius w 1598 r. Powiedział, że Biblia ma na celu „nauczyć nas, jak iść do nieba, a nie jak niebiosa”.

Pod koniec 1615 r. Galileusz udał się do Rzymu, aby osobiście spotkać się z przywódcami kościoła; chętnie przedstawiał swoje odkrycia i opowiadał się za heliocentryzmem. Jednak pogląd Baroniusza okazał się mniejszością w Rzymie. Galileo został ostrzeżony przed obroną kopernikizmu.

Osiem lat później wstąpił nowy papież, Urban VIII, a Galileo ponownie poprosił o pozwolenie na publikację. Papież Urban udzielił pozwolenia - z zastrzeżeniem, że Galileusz przedstawia teorię jedynie jako hipotezę. Ale książka Galileo, która ostatecznie została opublikowana w 1632 r., Dialog dotyczący dwóch głównych systemów światowych, wyraźnie poparła pogląd Kopernika, doprowadzając do wściekłości papieża.

I tak, jak papież Jan Paweł II uznał, ponad trzy wieki później, za przypadek „tragicznego wzajemnego niezrozumienia”, Galileo został potępiony przez Święte Biuro Inkwizycji za „gwałtowne podejrzenie o herezję, mianowicie o trzymanie się i wierzyli w fałszywą i sprzeczną z Pismem Świętym doktrynę, że Słońce jest centrum świata ”. Został skazany na karę pozbawienia wolności, która została zamieniona na areszt domowy dla 69-letniego chorego mężczyzny.

Pomimo powtarzających się próśb o ułaskawienie, astronom spędził ostatnie osiem lat w swoim domu, zakazując mówienia lub pisania na tematy, które go tak urzekły. (Tymczasem uważa się, że zakazane kopie jego Dialogu były szeroko sprzedawane na czarnym rynku.) Zwyciężyła go ślepota i, jak napisał do przyjaciela w 1638 r., „Wszechświat, który wraz z moimi zadziwiającymi spostrzeżeniami i wyraźnymi demonstracjami powiększył sto, nie, tysiąckrotnie przekraczające granice powszechnie postrzegane przez mędrców z minionych stuleci, jest teraz dla mnie tak pomniejszone i zredukowane, że skurczyło się do mizernych granic mojego ciała. ”

Dokładna kompozycja niektórych teleskopów Galileusza pozostaje tajemnicą. Pisemny fragment - lista zakupów zapisana na liście - pozwala historykom przypuszczać, jakie materiały Galileusz wykorzystał do swoich soczewek. I tak do jednego z najsłynniejszych teleskopów w historii - fajki organowej, form do kształtowania soczewek, materiałów ściernych do polerowania szkła - wrzucane są przypomnienia o zakupie mydła, grzebieni i cukru.

To nieprzyzwoita lista - tak prosta jak pozbawiona połysku tuba na wystawie w muzeum. Jednak to, co pochodziło z tej rurki, jak człowiek, który ją stworzył, było niczym innym niż zwykłym. Galileusz „był jednym z tych, którzy byli obecni przy narodzinach współczesnej astronomii”, mówi Gingerich z Harvard-Smithsonian.

W dedykacji Gwiezdnego Posłańca, skierowanej do Cosimo II, Galileusz chwalił wysiłek „zachowania od zapomnienia i zrujnowania nazwisk zasługujących na nieśmiertelność”. Ale księżyce Jowisza, którego nazwał Medycejczykiem, stały się bardziej znane jako księżyce galilejskie, aw 1989 r. Statek kosmiczny NASA wystrzelony w celu ich zbadania został nazwany Galileo. A rok 2009 został ogłoszony Międzynarodowym Rokiem Astronomii przez ONZ na cześć 400. rocznicy pierwszych obserwacji teleskopowych Galileusza.

Zasłużył sobie na sławę Galileusza. „Galileusz zrozumiał, co jest fundamentalnie ważne” w swoich obserwacjach teleskopowych, mówi Gingerich. „Mianowicie, że pokazywali nam zupełnie nowy wszechświat”.

David Zax napisał dla Smithsonian o Elvisie w armii, partii Santas i rodzinnego domu George'a Washingtona.

W czasach Galileusza badania astronomiczne były wykorzystywane do utrzymania i zreformowania kalendarza. (Scala / Art Resource, NY) Galileusz jako pierwszy odkrył księżyce Jowisza. (Michael Benson / Kinetikon Pictures / Corbis) Kiedy Galileo przeczytał o wynalezieniu „lunety”, szybko przystąpił do stworzenia znacznie potężniejszej wersji (jednego z teleskopów Galileusza). (Obrazy Matt Rourke / AP) Galileo ulepszył oryginalny projekt teleskopu. Jego teleskopy powiększyły obrazy od 8 do 30 razy. (Granger Collection, Nowy Jork) Niektórym uczonym niepokoiły obserwacje Galileusza (pokaz jego instrumentów we Florencji), ale podziękował za to, że był „pierwszym obserwatorem cudownych rzeczy”. (Erich Lessing / Art Resource, NY) Jak pokazano w jego szkicach, Galileusz zobaczył, że księżyc nie jest idealną kulą. (Biblioteca Nazionale, Florence / Granger Collection, Nowy Jork) Praca Galileusza ucieszyła Medyceuszy; nazwał księżyce Jowisza „gwiazdami Medyceuszy” w The Starry Messenger . (SSPL / Image Works) Przedstawione tutaj na XIX-wiecznym obrazie Święte Biuro Inkwizycji potępiło Galileusza za przesłuchanie, że Ziemia jest centrum wszechświata. (Réunion des Musées Nationaux / Art Resource, NY) Derrick Pitts z Franklin Institute prezentuje teleskop Galileusza na wystawie z instrumentami z kolekcji Medici. (Ryan Donnell)
Rewolucyjna wizja Galileusza pomogła usher we współczesnej astronomii