Cách nay đúng 385 năm, Toà án dị giáo La mã ra phán quyết buộc
Galileo_Galilei từ bỏ quan niệm Địa Tâm của mình!
Ngày 22
tháng 06, 1633
·
1633 – Tòa án dị giáo Roma phán quyết buộc Galileo
Galilei (hình) công khai từ bỏ quan điểm Mặt Trời, thay
vì Trái Đất, là
trung tâm của Vũ trụ.
Galileo Galilei
Galileo Galilei
Nổi tiếng vì Động
lực học,
Chuyển động học
Các khám phá thiên văn bằng kính viễn vọng
Thuyết nhật tâm
Các khám phá thiên văn bằng kính viễn vọng
Thuyết nhật tâm
Chữ ký
Là một phần
trong loạt bài về
Galileo Galilei (thường được phiên âm trong tiếng Việt là Ga-li-lê; phát âm tiếng Ý: [ɡaliˈlɛːo ɡaliˈlɛi]; 15 tháng 2 năm 1564 – 8 tháng 1 năm 1642) là một nhà thiên văn học, vật lý học, toán học và triết học người Ý, người
đóng vai trò quan trọng trong cuộc cách mạng khoa học.
Các thành tựu của ông gồm những cải tiến
cho kính thiên văn và các quan sát thiên văn sau đó, và ủng hộ Chủ nghĩa Copernicus.
Galileo đã được gọi là "cha đẻ của
việc quan sát thiên văn học hiện đại", "cha đẻ của vật lý hiện đại", "cha đẻ của khoa học", và "cha đẻ của Khoa học hiện đại."
Stephen Hawking đã nói, "Galileo, có lẽ hơn bất kỳ một người
riêng biệt nào, chịu trách nhiệm về sự khai sinh khoa học hiện đại."
Stephen William Hawking (stee-ven haw-king; 8 tháng 1 năm 1942 - 14 tháng 3 năm 2018) là một nhà vật lý lý thuyết, vũ trụ học, tác giả viết sách khoa học thường thức người Anh, nguyên
Giám đốc Nghiên cứu tại Trung tâm Vũ trụ học lý thuyết thuộc Đại học Cambridge.
Sự chuyển động của các vật thể tăng tốc
đều, được dạy ở hầu hết trong các khóa học về vật lý của các trường trung học
và cao đẳng, đã được Galileo nghiên cứu trong chủ đề về chuyển động học. Những đóng góp của ông trong thiên văn học quan sát gồm
vệc xác nhận các tuần của Sao Kim bằng kính thiên văn, phát hiện bốn vệ tinh lớn nhất
của Sao Mộc, được đặt tên là các vệ tinh Galileo để vinh danh ông, và sự quan sát và phân tích vết đen Mặt Trời. Galileo cũng làm việc trong khoa học và công nghệ ứng
dụng, cải tiến thiết kế la bàn.
Mikołaj Kopernik (theo tiếng Ba Lan, thường
được phiên âm trong tiếng Việt là Cô-péc-ních; tiếng Đức: Nikolaus
Kopernikus, tiếng Latinh và tiếng
Anh: Nicolaus Copernicus) (19 tháng 2, 1473 – 24 tháng 5, 1543) là một nhà thiên văn học đã nêu ra hình thức hiện đại đầu tiên của thuyết nhật tâm
Quan điểm địa tâm đã là thống trị từ thời Aristoteles,
và sự tranh cãi nảy sinh sau khi Galileo trình bày thuyết nhật tâm như một minh chứng khiến Giáo hội
Công giáo Rôma cấm tuyên truyền
nó như một sự thực đã được chứng minh, vì nó chưa có thể chứng minh được theo
kinh nghiệm ở thời điểm ấy và cũng trái ngược với cách giải nghĩa Kinh Thánh phổ biến đương thời.
Aristoteles (tiếng Hy Lạp cổ
đại: Ἀριστοτέλης [aristotélɛːs], Aristotélēs;
phiên âm trong tiếng Việt là Aritxtốt; 384 – 322 TCN) là một nhà triết học và bác học thời Hy Lạp cổ đại, học trò của Platon và thầy dạy của Alexandros Đại
đế.
Theo lệnh của Tòa án dị giáo Rôma, Galileo cuối cùng buộc phải từ bỏ thuyết nhật tâm của
mình và bị quản thúc tại gia cho tới khi qua đời.
Cuộc đời
Galileo sinh tại Pisa (khi
ấy là một phần của Lãnh địa
công tước Firenze), Italia, con cả trong số sáu người con của Vincenzo
Galilei, một người chơi đàn luýt và
nhà lý luận âm nhạc nổi
tiếng, và Giulia Ammannati. Bốn trong số sáu người con sống qua tuổi sơ sinh,
và người con út Michelangelo (hay Michelagnolo) trở
thành một người chơi đàn luýt và
nhà soạn nhạc nổi tiếng.
Tên đầy đủ của Galileo là Galileo di Vincenzo Bonaiuti de'
Galilei. Khi ông lên 8, gia đình ông chuyển tới Firenze, nhưng
ông ở lại cùng Jacopo Borghini trong hai năm. Sau
đó ông đi học tại Tu viện Camaldolese ở Vallombrosa,
35 km phía đông nam Firenze. Dù
khi còn trẻ ông nghiêm túc đi theo con đường tu sĩ, nhưng ông cũng theo học y
tại Đại học Pisa theo yêu cầu của cha mình. Ông không hoàn thành khoá học, mà
thay vào đó nghiên cứu toán học. Năm
1589, ông được chỉ định làm giáo sư toán tại Pisa. Năm 1591 cha ông mất và ông
được giao phó việc chăm lo người em trai Michelagnolo. Năm
1592, ông tới Đại học Padua,
dạy địa lý, cơ khí,
và thiên văn học cho tới năm 1610. Trong
giai đoạn này Galileo đã thực hiện những khám phá quan trọng trong cả khoa học
lý thuyết (ví dụ, động học của chuyển động và thiên văn học) và khoa học ứng
dụng (ví dụ, sức bền vật liệu, cải tiến kính thiên văn). Các quan tâm của ông
gồm nghiên cứu chiêm tinh, mà ở thời tiền hiện đại được xem là liên
quan với việc nghiên cứu toán học và thiên văn học.
Dù là một tín đồ sùng đạo của Giáo hội Công giáo Rôma,
Galileo có ba đứa con ngoài giá thú với Marina Gamba. Họ có
hai con gái, Virginia sinh năm 1600 và Livia sinh năm 1601, và một con trai,
Vincenzo, sinh năm 1606. Vì là con ngoài giá thú, ông cho rằng các cô con gái
của mình không thể lập gia đình. Tương lai duy nhất của họ là tôn giáo. Cả hai
cô gái đều được gửi tới nhà dòng kín San Matteo ở Arcetri và
sống trọn đời ở đó. Virginia
lấy tên Maria Celeste khi
vào nhà tu. Bà mất ngày 2 tháng 4 năm 1634, và được chôn cất cùng
Galileo tại Basilica
di Santa Croce di Firenze. Livia lấy tên Arcangela và ốm đau trong
suốt cuộc đời. Vincenzo sau này được hợp pháp hoá và
cưới Sestilia Bocchineri.
Năm 1610 Galileo xuất bản một cuốn sách về các quan sát thiên
văn của mình với các vệ tinh của Sao Mộc, sử dụng quan sát này để ủng hộ lý
thuyết nhật tâm của vũ trụ của Copernicus chống lại thuyết địa tâm Ptolemaeus và các lý thuyết của Aristoteles.
Bức tranh nghệ thuật thể hiện hệ
địa tâm có các dấu hiệu của hoàng đạo và hệ mặt trời với Trái Đất ở trung tâm.
Năm sau đó, Galileo tới thăm Roma để chứng minh kính viễn vọng
của mình trước các nhà triết học và toán học của Học viện Dòng Tên Rôma (Collegio
Romano), và để họ tự thấy bằng mắt mình sự thực về bốn vệ tinh của Sao Mộc.Khi ở
Roma ông cũng trở thành một thành viên của Accademia dei Lincei.
Năm 1612, xuất hiện sự chống đối thuyết nhật tâm của vũ trụ đang
được Galileo ủng hộ. Năm 1614, từ bục giảng kinh của Vương
cung thánh đường Santa Maria Novella, linh mục Tommaso Caccini (1574–1648)
lên án các ý kiến của Galileo về sự chuyển động của Trái Đất, cho rằng chúng là
nguy hiểm và gần với sự dị giáo.
Galileo tới Roma để bảo vệ mình trước những cáo buộc đó, nhưng, vào năm 1616,
hồng y Roberto Bellarmino đích
thân khiển trách Galileo bắt ông không được ủng hộ cũng như giảng dạy thiên văn
học Copernicus. Trong
năm 1621 và 1622, Galileo đã viết cuốn sách đầu tiên của mình, Người thí nghiệm (Il
Saggiatore), được phê duyệt và cho phát hành năm 1623. Năm 1630, ông quay
lại Roma để xin giấy phép in cuốn Đối thoại
về hai Hệ thống Thế giới, được xuất bản tại Firenze năm
1632. Tuy nhiên, vào tháng 10 năm ấy, ông bị bắt phải ra trước Thánh bộ Giáo lý Đức tin ở Roma.
Sau một phiên xử của Giáo hoàng, theo đó ông bị nghi ngờ mạnh mẽ
là dị giáo, Galileo bị quản thúc tại gia và các hoạt động của ông bị Giáo hoàng
kiểm soát. Từ năm 1634 trở về sau, ông sống tại ngôi nhà thôn quê ở Arcetri, bên
ngoài Firenze. Ông bị mù hoàn toàn năm 1638 và bị chứng thoát vị và mất ngủ đầy
đau đớn, vì thế ông được cho phép tới Firenze chữa bệnh. Ông tiếp tục tiếp
khách cho tới năm 1642, sau khi qua đời vì sốt và chứng tim đập nhanh.
Các phương pháp
khoa học
Galileo đã có những đóng góp cơ bản cho khoa học về chuyển động
bằng cách kết hợp một cách sáng tạo giữa toán học và thực nghiệm.. Một
đặc trưng nữa của khoa học thời bấy giờ là các nghiên cứu định tính của William
Gilbert về điện và từ tính.
William Gilbert còn được gọi là Gilberd (sinh ngày 24 tháng 5 năm 1544 - mất 30 tháng 11 năm 1603) là nhà vật lý học, bác sĩ và triết học tự nhiên người Anh.
Cha của Galileo, Vincenzo Galilei, một nghệ sĩ đàn luýt kiêm nhà
lý luận âm nhạc, đã tiến hành các thực nghiệm thiết lập nên hệ thức phi tuyến
tính có thể được xem là cổ xưa nhất trong vật lý học: đối với một dây đàn dược
kéo căng, cao độ sẽ biến thiên theo căn bậc hai của độ căng. Những
quan sát này dựa trên nền tảng trước đó của Pythagoras và
những người theo thuyết của ông trong lĩnh vực âm nhạc, họ cũng đồng thời là
những người chế tạo nhạc cụ, đó là: chia nhỏ dây đàn theo một số nguyên thì sẽ
tạo ra một thang âm hài hoà.
Pythagoras (tiếng Hy Lạp: Πυθαγόρας; sinh khoảng năm 580 đến 572 TCN - mất khoảng năm 500 đến 490 TCN) là một nhà triết học người Hy Lạp và là người sáng lập ra
phong trào tín ngưỡng có tên học thuyết
Pythagoras.
Như vậy, trong một chừng mực nào đó, toán học đã có một mối quan
hệ lâu đời với vật lý và âm nhạc, và Galileo trẻ tuổi đã nhận thấy những quan
sát của cha mình được khai triển dựa trên truyền thống đó..
Có lẽ Galileo là người đầu tiên phát biểu một cách rõ ràng rằng
các quy luật của tự nhiên đều liên quan đến toán học. Trong cuốn Il Saggiatore (Người
Thí nghiệm) ông viết "Triết học được viết trong cuốn sách lớn này, vũ
trụ... Nó được viết bằng ngôn ngữ của toán học, ký tự của nó là những hình tam
giác, hình tròn, và các đường hình học khác...". Những
phân tích toán học của ông là sự phát triển của một truyền thống đã được các
nhà triết học tự nhiên kinh viện sử dụng từ trước, Galileo đã học lý luận đó
khi ông nghiên cứu triết học. Bất
chấp việc ông nỗ lực trung thành với Giáo hội Công giáo, giữ vững lập trường
của mình với các kết quả thực nghiệm, và cả những giải nghĩa chân thực nhất mà
những thực nghiệm đó đưa ra, kết quả vẫn là sự bác bỏ của những nhà cầm quyền
với sự trung thành mù quáng với giáo lý và cả triết học khi xem xét các vấn đề
khoa học. Xét trên diện rộng, điều này đã thúc đẩy việc tách khoa học ra khỏi
triết học và tôn giáo; một bước ngoặt trong tư duy của nhân loại.
Với những tiêu chuẩn thời đó, Galileo vẫn luôn sẵn sàng thay đổi
quan điểm theo những quan sát đạt được của mình. Nhà triết học đồng thời cũng
là một nhà khoa học hiện đại, Paul Feyerabend, cũng
từng lưu ý đến những khía cạnh được cho là sai trong phương pháp luận của
Galileo nhưng ông cũng chỉ ra rằng phương pháp của Galileo, với những kết quả
đã đưa ra, vẫn có thể đúng so với khoa học thời kì trước. Phần lớn công việc
chính của Feyerabend, Against Method (1975), được dành cho những phân tích của
Galileo, ông sử dụng nghiên cứu thiên văn của Galileo như một mẫu nghiên cứu để
hỗ trợ cho nghiên cứu của ông về sự hỗn loạn trong các phương pháp nghiên cứu
khoa học. Ông viết: 'Những người theo thuyết của Aristoteles... đòi hỏi sự hỗ
trợ của kinh nghiệm trước đó trong khi những người theo thuyết của Galileo thì
lại bằng lòng với những lý thuyết đa chiều, không chắc chắn và bị bác bỏ một
phần. Tôi không phê phán họ nhưng tôi vẫn ủng hộ câu nói của Niels Bohr
"Chỉ điên thì không đủ" '. Để
công bố những thực nghiệm của mình, Galileo đã phải thiết lập các tiêu chuẩn về
độ dài và thời gian, để các phép đo vào những ngày khác nhau và trong các phòng
thí nghiệm khác nhau có thể được so sánh trong cùng một khuôn mẫu.
Galileo thể hiện một sự đánh giá tiến bộ phi thường vế mối quan
hệ đúng đắn giữa toán học, vật lý lý thuyết và vật lý thực nghiệm. Ông hiểu biết
về các parabol, về mặt tiết diện conic lẫn về mặt toạ độ. Galileo xác định thêm rằng parabol là
quỹ đạo lý thuyết lý tưởng đối với những vật được bắn ra, chuyển động nhanh dần
đều mà không có ma sát hay bất cứ lực cản nào. Galileo thừa nhận rằng lý thuyết
này chỉ có giá trị giới hạn, về mặt lý thuyết thì quỹ đạo phóng một vật phóng
có kích thước tương tự với Trái Đất không thể là parabol, nhưng
ông vẫn cho rằng đối với khoảng cách lên tới phạm vi của tầm pháo trong thời
của ông, quỹ đạo parabol của một phóng bị lệch không đáng kể.. Thứ
ba, ông nhận ra rằng dữ liệu thực nghiệm của ông sẽ không bao giờ giống một
cách chính xác với bất kỳ biểu thức lý thuyết hoặc toán học nào vì sự thiếu chính
xác của các phép đo, sự ma sát, và các yếu tố khác.
Theo Stephen
Hawking, Galileo là người ảnh hưởng nhiều nhất đối với sự ra đời của
khoa học hiện đại hơn bất kỳ người nào khác. Albert
Einstein gọi ông là cha đẻ của khoa học hiện đại.
Albert Einstein (tiếng Đức: [ˈalbɐt ˈaɪnʃtaɪn] ( nghe), phiên âm: Anh-xtanh; 14 tháng 3 năm 1879 – 18 tháng 4 năm 1955) là nhà vật lý lý thuyết người Đức, người đã phát triển thuyết tương đối
tổng quát, một trong hai trụ cột của
vật lý hiện đại (trụ cột kia là cơ học lượng tử).[
Thiên văn học
Đóng góp
Chính
trên trang giấy này Galileo lần đầu tiên ghi chú một sự quan sát các vệ tinh của Sao Mộc.
Quan sát này đánh đổ quan niệm rằng mọi thiên thể phải quay quanh Trái Đất.
Galileo đã xuất bản sự miêu tả đầy đủ trong Sidereus Nuncius tháng 3 năm 1610
Các tuần của Sao Kim,
quan sát bởi Galileo năm 1610
Chỉ dựa vào một số miêu tả không chính xác về chiếc kính viễn
vọng thực tế đầu tiên, do Hans
Lippershey người Hà Lan phát
minh năm 1608, Galileo, trong năm sau đó, đã làm một chiếc kính viễn vọng có độ
phóng đại 3×, và sau này làm những chiếc khác có độ phóng đại lên tới 30×.
Ông được sinh ra ở Wesel, phía Tây nước Đức. Ông đã định cư ở Middelburg của Hà Lan, kết hôn năm 1594, và trở thành một công dân của nước này năm 1602. Ông vẫn ở Middelburg cho đến khi mất.
Với thiết bị đã được cải tiến này ông có thể thấy các hình ảnh
phóng đại, thẳng đứng trên Trái Đất – cái mà hiện được biết là kính viễn vọng Trái
Đất, hay kính thiên văn nhỏ. Ông cũng có thể sử dụng nó để quan sát bầu trời;
trong một thời gian ông là một trong những người chế tạo các kính thiên văn đủ
tốt cho mục đích đó. Ngày 25 tháng 8 năm 1609, ông trưng bày chiếc kính viễn
vọng đầu tiên của mình trước những nhà lập pháp Venezia. Công
việc chế tạo kính thiên văn của ông còn có tác dụng phụ mang lại khá nhiều tiền
khi các lái buôn thấy nó hữu ích cho các chuyến đi biển và đi buôn của họ. Ông
đã xuất bản các quan sát thiên văn học bằng kính viễn vọng đầu tiên của mình
vào tháng 3 năm 1610 trong một chuyên luận ngắn có nhan đề Sidereus Nuncius (Sứ
giả sao).
Ngày 7 tháng 1 năm 1610, Galileo quan sát bằng kính viễn vọng
của mình cái ông miêu tả ở thời gian đó là "ba định tinh, hoàn toàn không
nhìn thấy được bởi chúng quá nhỏ", tất cả nằm gần Sao Mộc và
thẳng hàng qua nó. Những
quan sát vào các đêm sau đó cho thấy các vị trí của các "ngôi sao" đó
liên quan tới Sao Mộc đang thay đổi theo một cách khiến chúng có thể là không
giải thích được nếu đó thực sự là các định tinh. Ngày 10 tháng 1, Galileo ghi
chú rằng một trong số chúng đã biến mất, một quan sát mà ông cho rằng nó đã bị
Sao Mộc che khuất. Trong vài ngày ông đã kết luận rằng chúng quay quanh Sao Mộc: Ông
đã khám phá ra bốn vệ tinh lớn nhất của Sao Mộc: Io, Europa, và Callisto. Ông phát hiện ra vệ tinh thứ tư, Ganymede, ngày 13 tháng 1. Galileo đặt tinh cho bốn
vệ tinh ông đã phát hiện ra là những ngôi sao Medici, để vinh danh
người bảo trợ tương lai của ông, Cosimo II de' Medici, Đại Công tước Toscana,
và ba người anh em của Cosimo. Tuy
nhiên, các nhà thiên văn học sau này đổi tên chúng thành các vệ tinh Galileo để
vinh danh ông.
Một hành tinh với các hành tinh nhỏ hơn quay quanh nó không
thích hợp với các nguyên tắc của Thiên văn học Aristoteles, cho
rằng mọi thiên thể phải quay quanh Trái Đất, và
nhiều nhà thiên văn học và triết học ban đầu đã từ chối tin rằng Galileo đã
phát hiện ra một vật như thế.
Galileo tiếp tục quan sát các vệ tinh trong mười tám tháng sau
đó, và tới giữa năm 1611 ông đã có nhiều ước tính chính xác về các chu kỳ của
chúng—một kỳ công mà Kepler đã
cho rằng không thể thực hiện.
Johannes Kepler (27 tháng 12, 1571 – 15 tháng 11 năm 1630), là một nhà toán học, thiên văn học và chiêm tinh học người Đức.
Bài quá dài, phải
cắt bớt
Galileo là một trong những người châu Âu đầu tiên quan sát
các đốm mặt trời, dù
Kepler đã không chủ tâm quan sát một đốm năm 1607, nhưng nhầm lẫn cho rằng đó
là một sự lướt qua của Sao Thuỷ. Ông cũng tái giải thích một quan sát đốm mặt
trời từ thời Charlemagne, mà trước kia được gán cho (không có khả
năng) một lần lướt qua của Sao Thuỷ. Sự
tồn tại của các đốm mặt trời cho thấy một khó khăn khác trong sự hoàn hảo không
thể thay đổi của các tầng trời do vật lý thiên thể chính thống Aristoteles đặt
ra, nhưng những lần lướt qua có chu kỳ đều của nó cũng xác nhận dự đoán trong
cơ học thiên thể Aristoteles của Kepler trong tác phẩm Astronomia Nova (Thiên
văn Mới) năm 1609 của ông rằng mặt trời quay, đây là tiên đoán đúng đầu tiên
của vật lý thiên thể thời hậu mặt cầu.[43] Và
những biến đổi hàng năm trong các chuyển động của các đốm mặt trời, do Francesco Sizzi và
những người khác khám phá năm 1612–1613,[44] cung
cấp một bằng chứng mạnh chống lại cả hệ Ptolemaeus và hệ địa-nhật tâm của Tycho
Brahe.[45]
Tycho Brahe (1546 -1601) là nhà thiên văn học, nhà chiêm tinh học Đan Mạch, được coi là người sáng lập
môn thiên văn quan sát trước khi có kính viễn vọng.
Vì các biến đổi theo mùa bác bỏ mọi mô hình hành tinh địa tĩnh
không chuyển động địa chất như mô hình địa tâm hoàn toàn của Ptolemaeus và mô
hình địa-nhật tâm của Tycho theo đó Mặt trời quay quanh Trái Đất hàng ngày, vì
thế sự thay đổi phải xuất hiện hàng ngày. Nhưng nó có thể giải thích được bằng
các hệ thống quay địa chất như mô hình địa-nhật tâm bán Tycho của
Longomontanus, các mô hình địa-nhật tâm của Capella và mở rộng của Capella với
một sự chuyển động quay hàng ngày của Trái Đất, và mô hình nhật tâm hoàn toàn.
Một cuộc tranh cãi về sự ưu tiên trong việc khám phá các đốm mặt trời, và sự
giải thích chúng, khiến Galileo rơi vào một sự thù hằn kéo dài và cay đắng với
thầy tu dòng Tên Christoph Scheiner; trên thực tế, có ít nghi ngờ
rằng cả hai người trong số họ đã bị đánh bại bởi David
Fabricius và con trai ông Johannes, tìm kiếm việc xác nhận tiên đoán của
Kepler về chuyển động của Mặt trời.[46]Scheiner
nhanh chóng chấp nhận đề xuất năm 1615 của Kepler về thiết kế kính thiến văn
hiện đại, cho độ phóng đại lớn hơn nhưng hình ảnh bị lộn ngược; Galileo rõ ràng
không thay đổi thiết kế của Kepler.
Bài quá dài, phải cắt bớt
Tranh cãi
về các sao chổi và Người thí nghiệm
Năm 1619, Galileo bị lôi cuốn vào một cuộc tranh cãi với
Cha Orazio Grassi, giáo
sư toán học tại Collegio Romano dòng
Tên. Nó bắt đầu như một cuộc tranh cãi về tính chất của các sao chổi, nhưng tới
khi Galileo đã xuất bản Il Saggiatore (Người
Thí nghiệm) năm 1623, sự bảo lưu cuối cùng của ông trong cuộc tranh cãi, nó
đã trở thành một cuộc tranh cãi lớn hơn về trạng thái tự nhiên của chính Khoa
học. Bởi Il Saggiatore có chứa những ý tưởng của Galileo và
việc Khoa học cần phải được thực nghiệm như thế nào, nó đã bị coi là sự thể
hiện khoa học của ông.[48]
Bài quá dài, phải cắt bớt
Galileo,
Kepler và các giả thiết thuỷ triều
Bài quá dài, phải cắt bớt
Galileo đã coi ý tưởng của một người cùng thời với ông là Johannes
Kepler rằng Mặt Trăng gây ra thuỷ triều là "điều tưởng tượng
vô nghĩa".[71] Galileo cũng từ chối chấp
nhận các quỹ đạo elíp của các hành tinh do Kepler đưa
ra,[72] coi vòng tròn là hình
dạng "hoàn hảo" cho quỹ đạo chuyển động của các hành tinh.
Galileo Galilei. Chân dung vẽ bằng bút chì
màu của Leoni.
Một bản sao của kính viễn vọng đầu tiên được
cho là của Galileo Galilei, được trưng bày tại Đài
thiên văn Griffith.
Công nghệ
Galileo đã có những đóng góp vào cái hiện nay được gọi là công nghệ, phân
biệt rõ khỏi vật lý thuần tuý, và đề xuất nhiều thứ khác. Điều này không giống
với sự phân biệt của Aristoteles, ông coi mọi vật lý của Galileo là techne hay
tri thức hữu ích, trái ngược với episteme, hay sự xem xét theo quan
điểm triết học đối với các nguyên nhân của sự vật. Trong giai đoạn 1595–1598, Galileo
sáng chế và cải tiến một La bàn Địa lý và Quân sự thích hợp sử
dụng cho các pháo thủ và những người vẽ bản đồ. Đây
là việc cải tiến các thiết bị đã được thiết kế trước đó của Niccolò Tartaglia và Guidobaldo del Monte. Với
các pháo thủ, ngoài một cách mới và an toàn hơn để nâng độ chính xác của pháo, nó
còn cung cấp một cách tính toán nhanh chóng lượng thuốc
súng cho các viên đạn pháo ở
các kích thước và vật liệu khác nhau. Như một công cụ địa lý, nó cho phép xây
dựng một hình đa giác đều bất kỳ, tính toán diện tích bất
kỳ phần nào của hình đa giác hay hình tròn, và thực hiện nhiều tính toán khác.
Năm 1593,
Galileo chế tạo một nhiệt kế, sử
dụng sự giãn nở và co lại của không khí trong một bóng đèn để di chuyển nước
vào trong một ống gắn bên cạnh.
Năm 1609, Galileo cùng với Thomas Harriot người
Anh và những người khác, là những người đầu tiên sử dụng một kính viễn vọng khúc xạ như dụng cụ để quan sát
các ngôi sao, hành tinh hay các vệ tinh. Cái tên "kính viễn vọng"
(telescope) được đặt cho dụng cụ của Galileo bởi một nhà toán học Hy Lạp, Giovanni Demisiani,[73] tại
một bữa ăn được tổ chức năm 1611 bởi Hoàng tử Federico Cesi biến
Galileo thành một thành viên trong Accademia dei Lincei của
ông.[74] Cái
tên xuất phát từ từ tiếng Hy Lạp tele = 'xa' và skopein =
'nhìn'. Năm 1610, ông đã sử dụng một kính viễn vọng ở cự ly gần để phóng đại
các phần của những con côn trùng.[75] Tới năm 1624 ông đã hoàn
thiện[76] một kính hiển vi phức hợp. Ông trao một thiết bị đó
cho hồng y Zollern vào tháng 5 năm ấy để giới thiệu với Công tước Bayern,[77] và vào tháng 9 ông gửi
một chiếc khác cho Hoàng tử Cesi.[78] Những
thành viên của Accademia dei Lincei lại
đóng một vai trò trong việc đặt tên "kính hiển vi" (microscopea)
một năm sau đó khi một thành viên của viện Giovanni Faber đặt
tên cho sáng chế của Galileo từ từ tiếng Hy Lạp μικρόν (micron) có
nghĩa "nhỏ", và σκοπεῖν (skopein) có nghĩa
"để nhìn vào". Từ này được dự định cho giống với "kính viễn
vọng".[79][80] Những
hình vẽ các côn trùng được thực hiện nhờ một trong những kính hiển vi của Galileo,
và được xuất bản năm 1625, dường như là tài liệu rõ ràng đầu tiên về
việc sử dụng một kính hiển vi phức hợp.[81]
Galileo Pendulum Clock
Năm 1612, sau khi đã xác định được các chu kỳ quỹ đạo của các vệ
tinh Sao Mộc, Galileo đề xuất rằng với sự hiểu biết đủ chính xác về quỹ đạo của
chúng một người có thể sử dụng các vị trí của chúng như một chiếc đồng hồ vũ
trụ, và điều này có thể xác định kinh độ. Ông
đã bỏ nhiều thời gian làm việc về vấn đề này trong phần còn lại cuộc đời mình;
nhưng các vấn đề thực tế rất khó giải quyết. Phương pháp lần đầu áp dụng thành
công là của Giovanni Domenico Cassini năm
1681 và sau đó được sử dụng nhiều trong các cuộc điều tra đất đai lớn; ví dụ,
phương pháp này đã được Lewis and Clark sử
dụng cho hoa tiêu trên biển, nơi mà các quan sát thiên văn bằng kính viễn vọng
khó đạt được độ chính xác, vấn đề kinh độ cuối cùng đòi hỏi sự phát triển
một đồng hồ hàng hải mang
theo được, như thiết bị của John
Harrison.
Trong năm cuối đời mình, khi đã mù hoàn toàn, ông thiết kế một
cơ cấu hồi cho
một chiếc đồng hồ quả lắc, một mô hình véctơ của nó có thể được thấy tại đây. Chiếc
đồng hồ quả lắc thực tế hoạt động đầu tiên do Christiaan Huygens chế tạo thập niên 1650.
Galilei đã phác thảo nhiều phát minh, như một ngọn nến và một chiếc gương để
phản chiếu ánh sáng xuyên quan một ngôi nhà, một máy nhặt khoai tây tự động,
một chiếc lược bỏ túi gấp lại được như một đồ ăn, và một thứ dường như là một
chiếc bút bi.[cần dẫn nguồn]
Vật lý
Công trình lý thuyết và thực nghiệm của Galileo về chuyển động
của các thiên thể, cùng với công trình phần lớn độc lập của Kepler và René
Descartes, là sự khởi đầu của cơ học cổ điển được Isaac
Newton phát triển.
Một tiểu sử do học trò của Galileo Vincenzo Viviani nói
rằng Galileo đã thả những quả bóng bằng
cùng vật liệu, nhưng có trọng lượng khác nhau, từ Tháp nghiêng Pisa để chứng minh rằng thời
gian rơi của chúng không phụ thuộc vào trọng lượng.[82] Điều
này trái ngược với điều Aristoteles đã dạy: rằng các vật thể nặng rơi nhanh hơn
các vật thể nhẹ, liên quan trực tiếp tới trọng lượng.[83] Tuy
câu chuyện đã được kể lại nhiều lần, không có lời nào nói rằng chính Galileo đã
làm một thực nghiệm như vậy, và nói chung các nhà sử học tin rằng nó hầu như
chỉ là một thực nghiệm ý tưởngkhông
diễn ra trong thực tế.[84]
Trong cuốn Discorsi năm 1638 của mình nhân vật
Salviati của Galileo được mọi người coi là người phát ngôn của ông, đã cho rằng
mọi trọng lượng khác biệt, sẽ rơi với cùng tốc độ tuyệt đối trong chân không.
Nhưng điều này trước đó đã được Lucretiusđề cập
tới[85] và cả Simon Stevin.[86] Salviati
cũng cho rằng có thể chứng minh bằng thực nghiệm điều này bằng cách so sánh các
chuyển động đu đưa trong không khí với những quả lắc chì hay bần có trọng lượng
khác nhau nhưng có kích thước tương tự nhau.
Galileo đã đề xuất rằng một vật thể rơi sẽ rơi với gia tốc đồng
nhất, khi sức cản của môi trường mà nó đang rơi trong đó là không đáng kể, hay
trong trường hợp giới hạn sự rơi của nó xuyên qua chân không.[87] Ông
cũng xuất phát từ định luật động học chính xác cho khoảng cách đã được đi qua
trong một gia tốc đồng nhất bắt đầu từ sự nghỉ, có nghĩa nó tỷ lệ với bình
phương của thời gian ( d ∝ t 2 ).[88] Tuy
nhiên, cả hai trường hợp những khám phá đó mới hoàn toàn ở mức sơ khởi. Định
luật bình phương thời gian cho sự thay đổi gia tốc đồng nhất đã được Nicole
Oresme biết tới từ thế kỷ XIV,[89] và Domingo de Soto, ở thế
kỷ XVI, cho rằng các vật thể rơi qua một môi trường đồng nhất sẽ có gia tốc
đồng nhất[90] Galileo
đã thể hiện định luật bình phương thời gian bằng các giải thích hình học và các
từ toán học chính xác, so với các tiêu chuẩn của thời ấy. (Những người khác thể
hiện lại định luật theo các thuật ngữ đại số). Ông cũng kết luận rằng các vật
thể duy trì chuyển động của chúng trừ khi một lực —
thường là ma sát — tác động vào chúng, bác bỏ lý thuyết nói chung được chấp
nhận của Aristoteles rằng các vật thể "tất nhiên" giảm tốc độ và dừng
lại trừ khi một lực tác động vào chúng (các ý tưởng triết học liên quan
tới quán tính đã được Ibn
al-Haytham và Jean Buridan đề
xuất từ nhiều thế kỷ trước, và Joseph Needham, Mặc Tử đã
đề xuất nó từ nhiều thế kỷ trước nữa, nhưng đây là lần đầu tiên nó được trình
bày ở dạng toán học, được kiểm chứng trong thực tế, và đưa ra ý tưởng lực ma
sát, sự đột phá quan trọng trong đánh giá quán tính). Nguyên tắc
quán tính của Galileo nói: "Một vật thể chuyển động trên một bề mặt phẳng
sẽ tiếp tục duy trì hướng và tốc độ trừ khi bị tác động." Nguyên tắc này
đã được tích hợp vào trong Các định luật về chuyển động
của Newton (định luật thứ nhất).
Vòm thánh đường Pisa với cây "đèn của
Galileo"
Bài quá dài, phải cắt bớt
Toán học
Cuốn sách "Hai khoa học mới" năm 1638 của Galileo
Trong khi việc áp dụng toán học vào vật lý thực nghiệm của
Galileo có tính đột phá, các phương pháp toán học của ông là phương pháp tiêu
chuẩn của thời kỳ ấy. Sự phân tích và các bằng chứng dựa nhiều trên lý thuyết
về tỷ lệ của Eudoxus, như đã được trình bày trong cuốn sách thứ
năm của Các nguyên lý Euclid. Lý thuyết này chỉ có được một
thế kỷ trước đó, nhờ các bản dịch chính xác của Tartaglia và những người khác; nhưng cuối đời
Galileo nó trở thành lạc hậu bởi các phương pháp đại số của Descartes.
Galileo đã tạo ra một phần nguyên thuỷ và thậm chí một công
trình mang tính tiên tri trong toán học: nghịch lý Galileo, thể
hiện rằng có nhiều bình phương hoàn hảo khi có tổng thể các con
số, thậm chí đa số các con số không phải là những bình phương hoàn hảo. Điều
dường như trái ngược này đã được giải quyết 250 năm sau trong công trình
của Georg Cantor.
Tranh cãi với Giáo
hội
Bức tranh Galileo đối mặt với Toà án
dị giáo La Mã năm 1857 của Cristiano Banti
Tham khảo Thánh Vịnh 93:1,
Thánh Vịnh 96:10, và 1 Sử biên niên 16:30
trong Kinh Thánh Kitô giáo Tây phương (dựa trên bản dịch của Nhóm Phiên dịch Các giờ
kinh Phụng vụ) có đoạn nói rằng: "Chúa thiết lập Địa Cầu, Địa Cầu không
lay chuyển". Cũng trong đoạn Thánh Vịnh 104:5 nói, "Chúa lập Địa Cầu
trên nền vững, không chuyển lay muôn thuở muôn đời!". Hơn nữa, Sách Giảng viên 1:5
viết rằng: "Mặt trời mọc rồi lặn; mặt trời vội vã ngả xuống nơi nó đã mọc
lên" v.v..[93]
Bài quá dài, phải cắt bớt
Cái chết
Ngón giữa tay phải của Galileo 1737
Galileo tiếp tục đón tiếp khách đến năm 1642, sau khi bị sốt và
tim đập nhanh, ông qua đời vào ngày 8 tháng 1 năm 1642, ở tuổi 77.[116][117] Công
tước Grand of Tuscany, Ferdinando II, muốn
chôn Galileo bên trong Vương
Cung Thánh Đường Santa Croce, cạnh ngôi mộ của cha ông và
tổ tiên, cũng như dựng lên một lăng mộ đá cẩm thạch để tôn vinh ông.[118]
Tuy nhiên, các kế hoạch này đã bị hủy bỏ, sau khi Đức Giáo
hoàng Urbanô VIII và cháu trai, Hồng y Francesco Barberini, đã
phản đối, vì Galileo đã bị Giáo Hội lên án, bị nghi ngờ mạnh mẽ là dị giáo.[119] Thay
vào đó ông được chôn trong một căn phòng nhỏ bên cạnh nhà nguyện ở cuối hành
lang từ Thánh Đường tới Phòng Thánh. Galileo được chôn cất lại bên trong Vương
Cung Thánh Đường vào năm 1737 sau khi một tượng đài được xây dựng ở đó để tôn
vinh ông. Trong lúc di chuyển này, ba ngón tay và răng đã được lấy ra khỏi phần
còn lại của ông.[120] Một
trong những ngón tay này, ngón tay giữa của cánh tay phải của Galileo, hiện
đang được trưng bày tại Bảo tàng Galileo ở
Florence, Ý.[121]
Các tác phẩm
Các tác phẩm đầu tiên của Galileo miêu tả các thiết bị khoa học
gồm tiểu luận năm 1586 với tiêu đề Chiếc Cân Nhỏ (La
Billancetta) miêu tả một chiếc cân chính xác để cân các vật thể trong không
khí hay trong nước[122] và
cuốn sách giáo khoa in năm 1606 Le
Operazioni del Compasso Geometrico et Militare về
hoạt động của một la bàn hình học và quân sự.[123]
Bài quá dài, phải cắt bớt
·
Chiếc Cân nhỏ (1586)
·
Cơ học (khoảng 1600)
·
Sứ giả Sao (1610;
bằng tiếng Latinh, Sidereus Nuncius)
·
Những bức thư về các Đốm mặt trời (1613)
·
Thư gửi Đại Công tước Christina (1615;
xuất bản năm 1636)
·
Thuyết trình về Thuỷ triều (1616;
tiếng Italia, Discorso del flusso e reflusso del mare)
·
Thuyết trình về Sao chổi (1619;
tiếng Italia, Discorso Delle Comete)
·
Người thí nghiệm (1623;
tiếng Italia, Il Saggiatore)
·
Đối thoại về Hai Hệ thống Thế giới Chính (1632;
tiếng Italia Dialogo dei due massimi sistemi del mondo)
·
Những bài Thuyết trình về các Chứng minh
Toán học Liên quan tới Hai Khoa học Mới (1638; tiếng Italia,
Discorsi e Dimostrazioni Matematiche, intorno a due nuove scienze)
Di sản
Những khám phá thiên văn học và nghiên cứu trong lý thuyết
của Copernicus của Galileo để lại một di sản trường
cửu gồm việc phân loại bốn vệ tinh lớn của Sao Mộc do
Galileo phát hiện (Io, Europa, Ganymede và Callisto) và được gọi là các vệ tinh Galileo. Các
nỗ lực và nguyên tắc khoa học khác được đặt theo tên Galileo gồm tàu vũ trụ Galileo,[131] tàu
vũ trụ đầu tiên đi vào quỹ đạo quanh Sao Mộc, hệ thống vệ tinh hoa tiêu
toàn cầu Galileo đã
được đề xuất,[132] sự biến đổi giữa
các hệ thống quán tính trong cơ học cổ điển bao hàm sự biến đổi Galileo và Gal là
một đơn vị của gia tốc không
thuộc hệ SI.[133][134][135]
Để trùng một phần với những quan sát thiên văn đầu tiên được ghi
lại của Galileo bằng kính viễn vọng, Liên hiệp quốc đã coi năm 2009 là Năm Thiên văn học Quốc tế.[136] Một
kế hoạch toàn cầu do Hiệp hội Thiên văn Quốc tế (IAU)
đặt ra, nó cũng được UNESCO —
cơ quan Liên hiệp quốc chịu trách nhiệm về các
vấn đề Giáo dục, Khoa học và Văn hóa, tán thành. Năm Thiên văn học Quốc tế 2009 được dự định là một
ngày hội toàn cầu của thiên văn học và những đóng góp của nó vào xã hội và văn
hoá, thu hút sự chú ý toàn thế giới không chỉ về thiên văn học mà còn về khoa
học nói chung, với ưu tiên hướng về những người trẻ tuổi.
Nhà viết kịch Đức thế kỷ XX Bertolt
Brecht đã ghi lại cuộc đời Galileo trong tác phẩm Cuộc đời Galileo của
ông (1943). Cũng có một vở kịch thế kỷ XXI về cuộc đời ông.[137]
Galileo Galilei gần đây được chọn như một motif chính cho đồng
xu sưu tập có giá trị rất cao: đồng €25 đồng xu kỷ
niệm Năm Thiên văn học Quốc tế, được đúc năm 2009. Đồng xu
này cũng kỷ niệm sinh lần thứ 400 phát minh kính viễn vọng của Galileo. Hình trên đồng xu thể
hiện một phần chân dung ông và chiếc kính viễn vọng. Phía sau là một trong
những hình vẽ đầu tiên của ông về bề mặt Mặt Trăng.[138] Trong đồng xu bạc những
chiếc kính viễn vọng khác cũng được thể hiện: Kính viễn
vọng Isaac Newton, đài quan sát thiên văn tại Tu viện Kremsmünster, một
kính viễn vọng hiện đại, một kính viễn vọng radio và
một kính viễn vọng không gian. Trong
năm 2009, kính viễn vọng Galileo đường kính 50 mm cũng được bán ra với chi
phí thấp và chất lượng tương đối cao phục vụ cho mục đích giáo dục.[139]
No comments:
Post a Comment