„Odkrycia Galileusza”

Krótki życiorys Galileusza Galileusz urodził się w Pizie. Ojciec Vincenzo Galilei, był muzykiem i handlarzem wełny, matką była Giulia Ammannti. Elementarne wykształcenie pobierał w domu rodzinnym, następnie w wieku 11 lat rozpoczął naukę w szkole zakonnej u jezuitów. W 1581 roku, w wieku 17 lat rozpoczął studia na Uniwersytecie w Pizie. Studiów tych nie ukończył – bardziej interesowała go matematyka. W roku 1589 został wykładowcą matematyki na uniwersytecie w Pizie. Następnie przeniósł się na Uniwersytet w Padwie, gdzie do roku 1610 wykładał geometrię, mechanikę i astronomię. Galileusz potwierdził teorię heliocentryczną Kopernika. Galileusz zmarł 8 stycznia 1642 roku w Arcetrii (obecnie część Florencji)

Poglądy Według Galileusza właściwym zadaniem nauki jest ustalanie prawidłowości następstwa i współwystępowania zdarzeń za pomocą rozumowania opartego na eksperymentowaniu. Chcąc uczynić przyrodoznawstwo nauką ścisłą, położył nacisk na przemiany i matematyczną metodę wyrażania głoszonych twierdzeń; uważał, że podstawą badań przyrodniczych powinny być jedynie właściwości ciał, które można mierzyć i wyrażać w języku matematycznym, a mianowicie - rozmiar, kształt, ilość, ruch. Galileusz próbował uzgodnić swoje poglądy fizyczne i kosmologiczne z biblijną wizją świata; twierdził, iż Biblia wskazuje drogę do zbawienia, nauki przyrodnicze zaś opisują m.in. ruch ciał niebieskich; te źródła poznania mają więc odmienne zadania; nie mogą więc pozostawać w sprzeczności. Odkrycia astronomiczne Galileusza miały epokowe znaczenie - były ważnym wkładem do zwycięstwa teorii Kopernika i umożliwiały dalszy rozwój astronomii obserwacyjnej.

Wynalazki

Waga hydrostatyczna Galileusz w roku 1586 zbudował wagę hydrostatyczną. Galileusz nie stronił od pomysłów inżynierskich. To dawało mu fundusze na następne badania i realizację kolejnych pomysłów.

„Kompas geometryczny i wojskowy” W latach 1595–1598, Galileusz udoskonalił tzw. „kompas geometryczny i wojskowy”, nadający się do wykorzystania przez mierniczych i wojskowych. Za jego pomocą można było dokładniej ustawiać działa do strzału oraz obliczać odpowiednią ilość prochu dla wystrzelenia danej kuli armatniej.

Termometr Około 1606–1607 roku skonstruował termometr wykorzystujący rozszerzalność cieplną substancji. Termometry oparte na pomyśle Galileusza można kupić obecnie w supermarketach jako sympatyczne gadżety.

Luneta W roku 1609 uczony skonstruował lunetę o 30-krotnym powiększeniu, którą wykorzystywał do prowadzenia obserwacji astronomicznych. Jej obiektyw stanowiła dwuwypukła soczewka o długim ognisku, natomiast okular stanowiła soczewka dwuwklęsła o krótkim ognisku. W tym samym roku jako jeden z pierwszych zastosował ją do obserwacji astronomicznych. Dzięki lunecie odkrył góry na Księżycu, których wysokość zmierzył na podstawie pomiaru długości cienia rzucanego przez nie na powierzchnię Księżyca. Luneta była obiektem zainteresowania władców. Oczywiście, miała militarne znaczenie.

Odkrycia

Prawa ruchu wahadła W 1581 roku Galileusz zbadał prawa ruchu wahadła, obserwując wahania lampy zawieszonej na długim sznurze. Stwierdził, że okres wahadła zależy tylko od długości wahadła i nie zależy od masy ciężarka wahadła. Może się to wydawać błahe, ale przed Galileuszem nikt tego nie zauważył. To stwierdzenie miało doniosłe znaczenie

Prawo swobodnego spadania ciał W 1600 roku Galileusz udowodnił (legenda mówi, że rzucając ciała z Krzywej Wieży w swoim rodzinnym mieście), że czas spadku swobodnego nie zależy od masy spadających ciał. W 1602 roku sformułował prawo swobodnego spadania ciał. To było kolejne doniosłe odkrycie!

Zasada bezwładności Sformułował prawo, które znamy obecnie jako pierwszą zasadę dynamiki (zasadę bezwładności). Przeprowadzając eksperymenty, Galileusz doszedł do wniosku, że warunkiem ruchu jednostajnego prostoliniowego jest brak sił (lub ich równoważenie się), a nie (jak sądzono wcześniej) – niezrównoważone oddziaływanie innych ciał. Oczywiście, prawo to nie zostało jeszcze przez Galileusza sformułowane w ten sposób.

Plamy słoneczne Galileusz zaobserwował również plamy na Słońcu, dzięki którym stwierdził, że obraca się ono wokół własnej osi.

Księżyce Jowisza Galileusz korzystając z lunety, odkrył cztery księżyce Jowisza: Io, Europę i Kallisto i Ganimedesa. Księżyce te nazywane są galileuszowymi. Odkrycie to miało duży wpływ na filozofię nauki – pokazało, że nie wszystkie ciała we Wszechświecie muszą krążyć wokół Ziemi.

Fazy Merkurego i Wenus Jako pierwszy zaobserwował kwadry Wenus i Merkurego, co było kolejnym potwierdzeniem teorii heliocentrycznej Kopernika.

Księżyce Galileuszowe

Io Io jest to trzeci co do wielkości księżyc Jowisza, z grupy księżyców galileuszowych i czwarty co do wielkości satelita w Układzie Słonecznym. Charakteryzuje się niezwykle silną aktywnością wulkaniczną. Średnica Io liczy sobie 3642,6 km, jest on zatem jednym z największych księżyców Jowisza i całego Układu Słonecznego. Posiada on również stosunkowo wysoką średnią gęstość – 3,528 g/cm3. Składa się głównie z krzemianów (podobnie jak wewnętrzne planety skaliste), czym różni się od skalno-lodowych księżyców z rubieży Układu.

Europa Europa to czwarty co do wielkości księżyc Jowisza, z grupy księżyców galileuszowych i szósty co do wielkości satelita w Układzie Słonecznym. Najprawdopodobniej posiada on pod lodową skorupą ocean ciekłej wody. Powierzchnia tego księżyca jest bardzo równa i płaska. Stwierdzono niewiele wzniesień, które byłyby wyższe od kilkuset metrów. Występuje tam również niewiele kraterów uderzeniowych. Kratery te mają także inny wygląd niż na pozostałych lodowych księżycach w Układzie Słonecznym. Nie posiadają wałów i wzniesień centralnych, a wokół nich zauważono koncentryczne szczeliny i krawędzie, które mogły powstać w wyniku wypełnienia kraterów przez cieplejszy materiał znajdujący się pod powierzchnią. Charakterystycznymi tworami powierzchniowymi Europy są także liczne rysy i pęknięcia skorupy.

Ganimedes Ganimedes jest to największy księżyc Jowisza, należący do grupy księżyców galileuszowych. Jest równocześnie największym znanym księżycem w Układzie Słonecznym. Na podstawie danych z sondy Galileo wiemy, że Ganimedes wykazuje zróżnicowanie powierzchni – mamy tam do czynienia z jednej strony z obszarami geologicznie młodymi, które charakteryzują się jaśniejszą barwą i występowaniem rowów, z drugiej natomiast obserwujemy ciemniejsze, starsze regiony, które wyróżnia duża ilość kraterów uderzeniowych. Na powierzchni tego księżyca dostrzec można obszary, które prawdopodobnie przesuwały się względem siebie, jak płyty kontynentalne na Ziemi, a na ich obrzeżach wypiętrzały się - widoczne do dziś - góry. Jednakże obecnie wszystko wskazuje na to, że aktywność tektoniczna Ganimedesa ustała.

Kallisto Kallisto jest czwartym, krążącym po najbardziej zewnętrznej orbicie księżycem galileuszowym Jowisza. Jest to drugi (po Ganimedesie) największy satelita tej planety i trzeci co do wielkości księżyc w Układzie Słonecznym. Powierzchnia Kallisto jest najciemniejsza spośród powierzchni księżyców galileuszowych, odbija tylko ok. 17% światła słonecznego. Spośród innych księżyców (nie tylko Jowisza) wyróżnia go największe zagęszczenie kraterów uderzeniowych na powierzchni, co sugeruje że jest ona bardzo stara, nie przekształcona przez późniejsze procesy. Jaśniejsze kratery są zapewne młodsze od ciemniejszych. Wokół największych kraterów rozchodzą się koncentryczne pierścienie (tzw. palimpsesty). Na powierzchni Kallisto nie występują łańcuchy górskie.