Galileo Galilei - Galileo Galilei

Galileo Galilei
Justus Sustermans - Ritratto di Galileo Galilei, 1636.jpg
Ritratto del 1636 di Justus Sustermans
Nato
Galileo di Vincenzo Bonaiuti de' Galilei

( 1564-02-15 )15 febbraio 1564
Morto 8 gennaio 1642 (1642-01-08)(77 anni)
Formazione scolastica Università di Pisa
Conosciuto per
Carriera scientifica
Campi
Istituzioni
Patroni
Consulenti accademici Ostilio Ricci da Fermo
Studenti notevoli
Firma
Galileo Galilei Firma 2.svg
Stemma
Blason de Galilee (Galileo Galilei).svg

Galileo di Vincenzo Bonaiuti de' Galilei ( / ˌ ɡ æ l ɪ l ˌ ɡ æ l ɪ l i , - l í - / GAL -il- AY -OH GAL -il- AY -ee, -⁠ EE -oh -⁠ , italiano:  [ɡaliˈlɛːo ɡaliˈlɛi] ; 15 febbraio 1564 – 8 gennaio 1642), comunemente indicato come Galileo , è stato un astronomo , fisico e ingegnere , a volte descritto come un poliedrico , da Pisa , in modern- giorno Italia . Galileo è stato definito il "padre" dell'astronomia osservativa , della fisica moderna, del metodo scientifico e della scienza moderna .

Galileo studiò velocità e velocità , gravità e caduta libera , il principio di relatività , inerzia , moto del proiettile e lavorò anche nella scienza e nella tecnologia applicata, descrivendo le proprietà dei pendoli e degli " equilibri idrostatici ". Inventò il termoscopio e varie bussole militari e utilizzò il telescopio per osservazioni scientifiche di oggetti celesti. I suoi contributi all'astronomia osservativa includono la conferma telescopica delle fasi di Venere , l'osservazione dei quattro maggiori satelliti di Giove , l'osservazione degli anelli di Saturno e l'analisi delle macchie solari .

La difesa di Galileo dell'eliocentrismo copernicano (la Terra che ruota quotidianamente e ruota attorno al sole) è stata accolta con opposizione dall'interno della Chiesa cattolica e da alcuni astronomi. La questione fu indagata dall'Inquisizione romana nel 1615, la quale concluse che l'eliocentrismo era sciocco, assurdo ed eretico poiché contraddiceva la Sacra Scrittura.

Galileo in seguito difese le sue opinioni nel Dialogo sui due massimi sistemi del mondo (1632), che sembrava attaccare papa Urbano VIII e quindi alienò sia il papa che i gesuiti , che avevano entrambi sostenuto Galileo fino a questo punto. Fu processato dall'Inquisizione, ritenuto "con veemenza sospetto di eresia" e costretto a ritrattare. Trascorse il resto della sua vita agli arresti domiciliari. Durante questo periodo scrisse Two New Sciences (1638), riguardante principalmente la cinematica e la resistenza dei materiali , riassumendo il lavoro svolto circa quarant'anni prima.

Primi anni di vita e famiglia

Galileo nacque a Pisa (allora parte del Ducato di Firenze ), in Italia, il 15 febbraio 1564, primo dei sei figli di Vincenzo Galilei , liutista , compositore e teorico musicale , e Giulia Ammannati , che si era sposata nel 1562. Galileo divenne lui stesso un abile liutista e avrebbe imparato presto da suo padre uno scetticismo per l'autorità costituita.

Tre dei cinque fratelli di Galileo sopravvissero all'infanzia. Il più giovane, Michelangelo (o Michelagnolo), divenne anche liutista e compositore che contribuì agli oneri finanziari di Galileo per il resto della sua vita. Michelangelo non fu in grado di contribuire con la sua giusta quota delle doti promesse dal padre ai cognati, che in seguito avrebbero tentato di cercare rimedi legali per i pagamenti dovuti. Michelangelo avrebbe anche dovuto occasionalmente prendere in prestito fondi da Galileo per sostenere i suoi sforzi musicali e le sue escursioni. Questi oneri finanziari potrebbero aver contribuito al desiderio iniziale di Galileo di sviluppare invenzioni che gli avrebbero portato entrate aggiuntive.

Quando Galileo Galilei aveva otto anni, la sua famiglia si trasferì a Firenze , ma per due anni fu lasciato alle cure di Muzio Tedaldi. Quando Galileo aveva dieci anni lasciò Pisa per raggiungere la sua famiglia a Firenze e lì fu sotto la tutela di Jacopo Borghini. Fu educato, soprattutto in logica, dal 1575 al 1578 nell'Abbazia di Vallombrosa , a circa 30 km a sud est di Firenze.

Nome

Galileo tendeva a riferirsi a se stesso solo con il suo nome di battesimo. A quel tempo, i cognomi erano facoltativi in ​​Italia e il suo nome di battesimo aveva la stessa origine del suo cognome a volte, Galilei. Sia il nome di battesimo che quello di famiglia derivano in definitiva da un antenato, Galileo Bonaiuti , importante medico, professore e politico a Firenze nel XV secolo. Galileo Bonaiuti fu sepolto nella stessa chiesa, la Basilica di Santa Croce a Firenze , dove circa 200 anni dopo fu sepolto anche Galileo Galilei.

Quando si riferiva a se stesso con più di un nome, a volte era Galileo Galilei Linceo, un riferimento al suo essere membro dell'Accademia dei Lincei , un'organizzazione d'élite a favore della scienza in Italia. Era comune per le famiglie toscane della metà del Cinquecento nominare il primogenito in base al cognome dei genitori. Pertanto, Galileo Galilei non prendeva necessariamente il nome dal suo antenato Galileo Bonaiuti. Il nome maschile italiano "Galileo" (e da qui il cognome "Galilei") deriva dal latino "Galilaeus", che significa "della Galilea ", una regione biblicamente significativa nel nord di Israele . A causa di quella regione, l'aggettivo galilaios ( greco Γαλιλαῖος, latino Galilaeus , italiano Galileo ), che significa "galileo", era usato nell'antichità (in particolare dall'imperatore Giuliano ) per riferirsi a Cristo e ai suoi seguaci .

Le radici bibliche del nome e cognome di Galileo sarebbero diventate oggetto di un famoso gioco di parole. Nel 1614, durante la vicenda Galileo , uno degli oppositori di Galileo, il sacerdote domenicano Tommaso Caccini , pronunciò contro Galileo un controverso e influente sermone . In esso ha voluto citare Atti 1:11 : "Uomini di Galilea, perché state a guardare in cielo?" (nella versione latina rinvenuta nella Vulgata : Viri Galilaei, quid statis aspicientes in caelum? ).

La figlia maggiore di Galileo, Virginia, era particolarmente devota a suo padre

Bambini

Nonostante fosse un vero cattolico romano, Galileo generò tre figli fuori dal matrimonio con Marina Gamba . Ebbero due figlie, Virginia (nata nel 1600) e Livia (nata nel 1601), e un figlio, Vincenzo (nato nel 1606).

A causa della loro nascita illegittima, Galileo considerava le ragazze non sposabili, se non ponendo problemi di sostegno o doti proibitivi, che sarebbero stati simili ai precedenti estesi problemi finanziari di Galileo con due delle sue sorelle. La loro unica degna alternativa era la vita religiosa. Entrambe le ragazze furono accolte dal convento di San Matteo ad Arcetri e vi rimasero per il resto della loro vita.

Virginia prese il nome di Maria Celeste entrando in convento. Morì il 2 aprile 1634, ed è sepolta con Galileo nella Basilica di Santa Croce a Firenze . Livia prese il nome di Suor Arcangela e rimase malata per gran parte della sua vita. Vincenzo fu poi legittimato come erede legale di Galileo e sposò Sestilia Bocchineri.

Carriera da scienziato

Sebbene Galileo da giovane considerasse seriamente il sacerdozio, su sollecitazione del padre si iscrisse invece nel 1580 all'Università di Pisa per la laurea in medicina. Fu influenzato dalle lezioni di Girolamo Borro e Francesco Buonamici di Firenze. Nel 1581, mentre studiava medicina, notò un lampadario oscillante , che le correnti d'aria spostavano per oscillare in archi sempre più piccoli. A lui sembrava, in confronto al battito cardiaco, che il lampadario impiegasse lo stesso tempo per oscillare avanti e indietro, non importa quanto fosse lontano. Quando tornò a casa, installò due pendoli di uguale lunghezza e ne fece oscillare uno con un ampio movimento e l'altro con un piccolo movimento e scoprì che tenevano insieme il tempo. Fu solo grazie all'opera di Christiaan Huygens , quasi cento anni dopo, che la natura tautocrona di un pendolo oscillante fu usata per creare un orologio preciso. Fino a quel momento Galileo era stato deliberatamente tenuto lontano dalla matematica, poiché un medico guadagnava un reddito maggiore di un matematico. Tuttavia, dopo aver frequentato accidentalmente una lezione di geometria, convinse il padre riluttante a lasciargli studiare matematica e filosofia naturale invece che medicina. Creò un termoscopio , precursore del termometro , e, nel 1586, pubblicò un piccolo libro sul progetto di una bilancia idrostatica da lui inventata (che per primo lo portò all'attenzione del mondo accademico). Galileo studiò anche disegno , termine che racchiude le belle arti, e, nel 1588, ottenne la cattedra all'Accademia delle Arti del Disegno di Firenze, insegnando prospettiva e chiaroscuro . Ispirandosi alla tradizione artistica della città e alle opere degli artisti rinascimentali , Galileo acquisì una mentalità estetica . Mentre era un giovane insegnante all'Accademia, iniziò una lunga amicizia con il pittore fiorentino Cigoli .

Nel 1589 fu nominato alla cattedra di matematica a Pisa. Nel 1591, alla morte del padre, gli furono affidate le cure del fratello minore Michelagnolo . Nel 1592 si trasferì all'Università di Padova dove insegnò geometria, meccanica e astronomia fino al 1610. Durante questo periodo Galileo fece scoperte significative sia nella scienza fondamentale pura (ad esempio, cinematica del moto e astronomia) sia nella pratica applicata scienza (ad esempio, forza dei materiali e pioniere del telescopio). I suoi molteplici interessi includevano lo studio dell'astrologia , che all'epoca era una disciplina legata agli studi di matematica e di astronomia.

Astronomia

La supernova di Keplero

Tycho Brahe e altri avevano osservato la supernova del 1572 . La lettera di Ottavio Brenzoni del 15 gennaio 1605 a Galileo portò all'attenzione di Galileo la supernova del 1572 e la nova meno brillante del 1601. Galileo osservò e discusse la Supernova di Keplero nel 1604. Poiché queste nuove stelle non mostravano una parallasse diurna rilevabile , Galileo concluse che fossero stelle lontane e, quindi, confutò la credenza aristotelica nell'immutabilità dei cieli.

Telescopio rifrattore

"Cannocchiali" di Galileo telescopi presso il Museo Galileo , Firenze

Basandosi solo su descrizioni incerte del primo telescopio pratico che Hans Lippershey tentò di brevettare nei Paesi Bassi nel 1608, Galileo, l'anno successivo, realizzò un telescopio con un ingrandimento di circa 3x. In seguito ha realizzato versioni migliorate con un ingrandimento fino a circa 30x. Con un telescopio galileiano , l'osservatore poteva vedere immagini ingrandite e verticali sulla Terra: era quello che è comunemente noto come un telescopio terrestre o un cannocchiale. Poteva anche usarlo per osservare il cielo; per un certo periodo fu uno di quelli in grado di costruire telescopi abbastanza buoni per quello scopo. Il 25 agosto 1609 mostrò uno dei suoi primi telescopi, con un ingrandimento di circa 8 o 9, ai legislatori veneziani . I suoi telescopi furono anche una redditizia attività collaterale per Galileo, che li vendette a mercanti che li trovavano utili sia in mare che come oggetti di commercio. Pubblicò le sue prime osservazioni astronomiche telescopiche nel marzo 1610 in un breve trattato intitolato Sidereus Nuncius ( Messaggero stellato ).

Un'illustrazione della Luna da Sidereus Nuncius , pubblicata a Venezia, 1610

Luna

Il 30 novembre 1609 Galileo puntò il suo cannocchiale sulla Luna . Pur non essendo la prima persona ad osservare la Luna attraverso un telescopio (il matematico inglese Thomas Harriot l' aveva fatto quattro mesi prima ma aveva visto solo una "strana macchiatura"), Galileo fu il primo a dedurre la causa del disuguale declino come occlusione della luce da montagne e crateri lunari . Nel suo studio realizzò anche carte topografiche, stimando le altezze delle montagne. La Luna non era quella che a lungo si pensava fosse una sfera traslucida e perfetta, come sosteneva Aristotele, e difficilmente il primo "pianeta", una "perla eterna ad ascendere magnificamente nell'empirio celeste", come affermato da Dante . A Galileo viene talvolta attribuita la scoperta della librazione lunare in latitudine nel 1632, sebbene Thomas Harriot o William Gilbert potrebbero averlo fatto prima.

Un amico di Galileo, il pittore Cigoli, incluse una rappresentazione realistica della Luna in uno dei suoi dipinti, anche se probabilmente utilizzò il proprio telescopio per effettuare l'osservazione.

le lune di Giove

Fu in questa pagina che Galileo annotò per la prima volta un'osservazione delle lune di Giove . Questa osservazione ha sconvolto l'idea che tutti i corpi celesti debbano ruotare attorno alla Terra. Galileo pubblicò una descrizione completa in Sidereus Nuncius nel marzo 1610

Il 7 gennaio 1610 Galileo osservò con il suo cannocchiale quelle che all'epoca descrisse come "tre stelle fisse, totalmente invisibili per la loro piccolezza", tutte vicine a Giove, e giacenti in linea retta attraverso di esso. Le osservazioni nelle notti successive hanno mostrato che le posizioni di queste "stelle" rispetto a Giove stavano cambiando in un modo che sarebbe stato inspiegabile se fossero state davvero stelle fisse . Il 10 gennaio Galileo notò che uno di loro era scomparso, osservazione che attribuì al suo essere nascosto dietro Giove. Nel giro di pochi giorni concluse che stavano orbitando attorno a Giove: aveva scoperto tre delle quattro lune più grandi di Giove . Ha scoperto il quarto il 13 gennaio. Galileo chiamò il gruppo delle quattro stelle medicee , in onore del suo futuro mecenate, Cosimo II de' Medici, Granduca di Toscana , e dei tre fratelli di Cosimo. Successivamente gli astronomi, tuttavia, li ribattezzarono satelliti galileiani in onore del loro scopritore. Questi satelliti furono scoperti indipendentemente da Simon Marius l'8 gennaio 1610 e ora sono chiamati Io , Europa , Ganimede e Callisto , i nomi dati da Marius nel suo Mundus Iovialis pubblicato nel 1614.

Le osservazioni di Galileo dei satelliti di Giove provocarono una rivoluzione nell'astronomia: un pianeta con pianeti più piccoli in orbita non era conforme ai principi della cosmologia aristotelica , secondo la quale tutti i corpi celesti dovevano girare intorno alla Terra, e molti astronomi e filosofi inizialmente si rifiutarono di crederci che Galileo avrebbe potuto scoprire una cosa del genere. Le sue osservazioni furono confermate dall'osservatorio di Cristoforo Clavio e ricevette un'accoglienza da eroe quando visitò Roma nel 1611. Galileo continuò a osservare i satelliti nei successivi diciotto mesi e, verso la metà del 1611, aveva ottenuto stime straordinariamente accurate per i loro periodi —un'impresa che Johannes Keplero aveva creduto impossibile.

Fasi di Venere

Le fasi di Venere , osservate da Galileo nel 1610

Dal settembre 1610, Galileo osservò che Venere mostra una serie completa di fasi simile a quella della Luna . Il modello eliocentrico del Sistema Solare sviluppato da Nicolaus Copernicus prevedeva che tutte le fasi sarebbero state visibili poiché l'orbita di Venere attorno al Sole avrebbe fatto sì che il suo emisfero illuminato fosse rivolto verso la Terra quando si trovava sul lato opposto del Sole e sarebbe rivolto lontano da la Terra quando si trovava sul lato terrestre del Sole. Nel modello geocentrico di Tolomeo , era impossibile per nessuna delle orbite dei pianeti intersecare il guscio sferico che porta il Sole. Tradizionalmente, l'orbita di Venere era posta interamente sul lato più vicino del Sole, dove poteva mostrare solo fasi crescenti e nuove. Era anche possibile collocarlo interamente sul lato opposto del Sole, dove poteva esibire solo fasi gibbose e piene. Dopo le osservazioni telescopiche di Galileo delle fasi crescente, gibbosa e piena di Venere, il modello tolemaico divenne insostenibile. All'inizio del XVII secolo, a seguito della sua scoperta, la grande maggioranza degli astronomi si convertì a uno dei vari modelli planetari geoeliocentrici , come i modelli Tychonic , Capellan ed Extended Capellan, ciascuno con o senza una Terra in rotazione giornaliera . Tutto ciò spiegava le fasi di Venere senza la "confutazione" della previsione della parallasse stellare del pieno eliocentrismo. La scoperta da parte di Galileo delle fasi di Venere fu quindi il suo contributo più empiricamente praticamente influente alla transizione in due fasi dal pieno geocentrismo al pieno eliocentrismo attraverso il geoeliocentrismo.

Saturno e Nettuno

Nel 1610 Galileo osservò anche il pianeta Saturno , e dapprima scambiò i suoi anelli per pianeti, pensando che fosse un sistema a tre corpi. Quando più tardi osservò il pianeta, gli anelli di Saturno erano orientati direttamente sulla Terra, facendogli pensare che due dei corpi fossero scomparsi. Gli anelli riapparvero quando osservò il pianeta nel 1616, confondendolo ulteriormente.

Galileo osservò il pianeta Nettuno nel 1612. Appare nei suoi taccuini come una delle tante stelle fioche insignificanti. Non si rese conto che si trattava di un pianeta, ma notò il suo movimento rispetto alle stelle prima di perderne le tracce.

Macchie solari

Galileo fece studi ad occhio nudo e con il telescopio delle macchie solari . La loro esistenza sollevò un'altra difficoltà con l'immutabile perfezione dei cieli postulata nella fisica celeste aristotelica ortodossa. Un'apparente variazione annuale nelle loro traiettorie, osservata da Francesco Sizzi e altri nel 1612–1613, fornì anche un potente argomento contro sia il sistema tolemaico che il sistema geoeliocentrico di Tycho Brahe. Una disputa sulla pretesa priorità nella scoperta delle macchie solari, e nella loro interpretazione, portò Galileo a una lunga e aspra faida con il gesuita Christoph Scheiner . In mezzo c'era Mark Welser , al quale Scheiner aveva annunciato la sua scoperta, e che chiese a Galileo il suo parere. Entrambi non erano a conoscenza della precedente osservazione e pubblicazione delle macchie solari da parte di Johannes Fabricius .

Via Lattea e stelle

Galileo osservò la Via Lattea , precedentemente ritenuta nebulosa , e scoprì che era una moltitudine di stelle ammassate così densamente che dalla Terra sembravano essere nuvole. Trovò molte altre stelle troppo lontane per essere visibili ad occhio nudo. Ha osservato la stella doppia Mizar in Ursa Major nel 1617.

Nello Starry Messenger , Galileo riferì che le stelle apparivano come semplici bagliori di luce, sostanzialmente inalterati nell'aspetto dal telescopio, e li contrapponeva ai pianeti, che il telescopio ha rivelato essere dei dischi. Ma poco dopo, nelle sue Lettere sulle macchie solari , ha riferito che il telescopio ha rivelato che le forme sia delle stelle che dei pianeti sono "abbastanza rotonde". Da quel momento in poi, ha continuato a riferire che i telescopi mostravano la rotondità delle stelle e che le stelle viste attraverso il telescopio misuravano alcuni secondi di arco di diametro. Ha anche ideato un metodo per misurare la dimensione apparente di una stella senza un telescopio. Come descritto nel suo Dialogo sui due massimi sistemi del mondo , il suo metodo consisteva nell'appendere una corda sottile nella sua linea di vista alla stella e misurare la distanza massima dalla quale avrebbe completamente oscurato la stella. Dalle sue misurazioni di questa distanza e della larghezza della fune, poteva calcolare l'angolo sotteso dalla stella nel suo punto di osservazione.

Nel suo dialogo , ha riferito di aver trovato il diametro apparente di una stella di prima grandezza a non più di 5 essere secondi d'arco , e quella di uno dei sesta magnitudine essere di circa 5 / 6 secondi d'arco. Come la maggior parte degli astronomi del suo tempo, Galileo non riconosceva che le dimensioni apparenti delle stelle da lui misurate erano spurie, causate dalla diffrazione e dalla distorsione atmosferica, e non rappresentavano le vere dimensioni delle stelle. Tuttavia, i valori di Galileo erano molto più piccoli delle precedenti stime delle dimensioni apparenti delle stelle più luminose, come quelle fatte da Brahe, e consentirono a Galileo di contrastare argomentazioni anticopernicane come quelle di Tycho secondo cui queste stelle avrebbero dovuto essere assurdamente grandi affinché le loro parallassi annuali non siano rilevabili. Altri astronomi come Simon Marius, Giovanni Battista Riccioli e Martinus Hortensius hanno effettuato misurazioni simili delle stelle e Marius e Riccioli hanno concluso che le dimensioni più piccole non erano abbastanza piccole per rispondere all'argomento di Tycho.

Teoria delle maree

Galileo Galilei, ritratto di Domenico Tintoretto

Il cardinale Bellarmino aveva scritto nel 1615 che il sistema copernicano non poteva essere difeso senza "una vera dimostrazione fisica che il sole non circonda la terra ma la terra circonda il sole". Galileo considerava la sua teoria delle maree per fornire tali prove. Questa teoria era così importante per lui che inizialmente intendeva chiamare il suo Dialogo sui due massimi sistemi mondiali il Dialogo sul flusso e riflusso del mare . Il riferimento alle maree è stato rimosso dal titolo per ordine dell'Inquisizione.

Per Galileo, le maree erano causate dallo sciabordare avanti e indietro dell'acqua nei mari quando un punto sulla superficie terrestre accelerava e rallentava a causa della rotazione della Terra sul proprio asse e della rivoluzione attorno al Sole. Nel 1616 fece circolare il suo primo racconto delle maree, indirizzato al cardinale Orsini . La sua teoria ha fornito le prime informazioni sull'importanza delle forme dei bacini oceanici nella dimensione e nel tempo delle maree; ha correttamente contabilizzato, ad esempio, le maree trascurabili a metà del mare Adriatico rispetto a quelle alle estremità. Come resoconto generale della causa delle maree, tuttavia, la sua teoria fu un fallimento.

Se questa teoria fosse corretta, ci sarebbe solo un'alta marea al giorno. Galileo ei suoi contemporanei erano consapevoli di questa inadeguatezza perché ci sono due alte maree giornaliere a Venezia invece di una, a circa 12 ore di distanza l'una dall'altra. Galileo ha respinto questa anomalia come il risultato di diverse cause secondarie tra cui la forma del mare, la sua profondità e altri fattori. Albert Einstein in seguito espresse l'opinione che Galileo sviluppò i suoi "argomenti affascinanti" e li accettò acriticamente per il desiderio di una prova fisica del movimento della Terra. Galileo respinse anche l'idea, nota dall'antichità e dal suo contemporaneo Johannes Keplero, che la Luna causasse le maree: anche Galileo non si interessava alle orbite ellittiche dei pianeti di Keplero . Galileo continuò a argomentare a favore della sua teoria delle maree, considerandola la prova definitiva del moto terrestre.

Polemica sulle comete e The Assayer

Nel 1619 Galileo fu coinvolto in una controversia con padre Orazio Grassi , professore di matematica al Collegio Romano dei Gesuiti . Iniziò come una disputa sulla natura delle comete, ma quando Galileo pubblicò Il Saggiatore ( Il Saggiatore ) nel 1623, la sua ultima salva nella disputa, era diventata una controversia molto più ampia sulla natura stessa della scienza stessa. Il frontespizio del libro descrive Galileo come filosofo e "Matematico Primario" del Granduca di Toscana.

Poiché The Assayer contiene una tale ricchezza di idee di Galileo su come la scienza dovrebbe essere praticata, è stato definito il suo manifesto scientifico. All'inizio del 1619, padre Grassi aveva pubblicato in forma anonima un opuscolo, An Astronomical Disputation on the Three Comets of the Year 1618 , che discuteva la natura di una cometa apparsa alla fine di novembre dell'anno precedente. Grassi concluse che la cometa era un corpo infuocato che si era mosso lungo un segmento di un grande cerchio a una distanza costante dalla terra, e poiché si muoveva nel cielo più lentamente della Luna, doveva essere più lontano della Luna.

Le argomentazioni e le conclusioni di Grassi furono criticate in un successivo articolo, Discorso sulle comete , pubblicato a nome di un discepolo di Galileo, un avvocato fiorentino di nome Mario Guiducci , sebbene fosse stato in gran parte scritto dallo stesso Galileo. Galileo e Guiducci non hanno offerto una loro teoria definitiva sulla natura delle comete, sebbene abbiano presentato alcune congetture provvisorie che ora sono note per essere errate. (L'approccio corretto allo studio delle comete era stato proposto all'epoca da Tycho Brahe.) Nel suo brano di apertura, Galileo e il Discorso di Guiducci insultarono gratuitamente il gesuita Christoph Scheiner , e vari commenti non lusinghieri sui professori del Collegio Romano furono disseminati ovunque il lavoro. I Gesuiti furono offesi e Grassi rispose presto con un suo trattato polemico , The Astronomical and Philosophical Balance , sotto lo pseudonimo di Lothario Sarsio Sigensano, sostenendo di essere uno dei suoi stessi allievi.

Il Saggiatore fu la devastante risposta di Galileo all'Equilibrio Astronomico . È stato ampiamente riconosciuto come un capolavoro della letteratura polemica, in cui le argomentazioni di "Sarsi" sono soggette a un feroce disprezzo. Fu accolta con ampi consensi e piacque particolarmente al nuovo papa, Urbano VIII , al quale era stata dedicata. A Roma, nel decennio precedente, Barberini, il futuro Urbano VIII, si era schierato dalla parte di Galileo e dell'Accademia dei Lincei .

La disputa di Galileo con Grassi alienò permanentemente molti gesuiti e Galileo ei suoi amici erano convinti di essere stati responsabili della sua successiva condanna, sebbene le prove a sostegno di ciò non siano conclusive.

Polemica sull'eliocentrismo

Il dipinto di Cristiano Banti del 1857 Galileo di fronte all'Inquisizione romana

Al tempo del conflitto di Galileo con la Chiesa, la maggior parte delle persone istruite aderiva alla visione geocentrica aristotelica secondo cui la Terra è il centro dell'Universo e l'orbita di tutti i corpi celesti, o al nuovo sistema di Tycho Brahe che fonde il geocentrismo con l'eliocentrismo. L'opposizione all'eliocentrismo e gli scritti di Galileo su di esso combinavano obiezioni religiose e scientifiche. L'opposizione religiosa all'eliocentrismo è nata da passaggi biblici che implicano la natura fissa della Terra. L'opposizione scientifica venne da Brahe, il quale sostenne che se l'eliocentrismo fosse vero, si dovrebbe osservare una parallasse stellare annuale, sebbene all'epoca non lo fosse. Aristarco e Copernico avevano correttamente postulato che la parallasse fosse trascurabile perché le stelle erano così lontane. Tuttavia, Tycho ha ribattuto che, poiché le stelle sembrano avere una dimensione angolare misurabile , se le stelle fossero così distanti e la loro dimensione apparente fosse dovuta alla loro dimensione fisica, sarebbero molto più grandi del Sole. In effetti, non è possibile osservare le dimensioni fisiche di stelle lontane senza i moderni telescopi.

Galileo difese l'eliocentrismo sulla base delle sue osservazioni astronomiche del 1609 . Nel dicembre 1613, la Granduchessa Cristina di Firenze affrontò uno degli amici e seguaci di Galileo, Benedetto Castelli , con obiezioni bibliche al moto della Terra. Spinto da questo incidente, Galileo scrisse una lettera a Castelli in cui sosteneva che l'eliocentrismo non era in realtà contrario ai testi biblici e che la Bibbia era un'autorità sulla fede e sulla morale, non sulla scienza. Questa lettera non è stata pubblicata, ma è stata ampiamente diffusa. Due anni dopo, Galileo scrisse una lettera a Christina che ampliava le sue argomentazioni precedentemente fatte in otto pagine a quaranta pagine.

Nel 1615, gli scritti di Galileo sull'eliocentrismo erano stati sottoposti all'Inquisizione romana da padre Niccolò Lorini , il quale sosteneva che Galileo e i suoi seguaci stessero tentando di reinterpretare la Bibbia, vista come una violazione del Concilio di Trento e pericolosamente simile al protestantesimo . Lorini ha citato specificamente la lettera di Galileo a Castelli. Galileo si recò a Roma per difendere se stesso e le sue idee. All'inizio del 1616 monsignor Francesco Ingoli avviò un dibattito con Galileo, inviandogli un saggio in cui contestava il sistema copernicano. Galileo in seguito dichiarò di ritenere che questo saggio fosse stato determinante nell'azione contro il copernicanesimo che seguì. Ingoli potrebbe essere stato incaricato dall'Inquisizione di scrivere una perizia sulla controversia, con il saggio che fornisce le basi per le azioni dell'Inquisizione. Il saggio si è concentrato su diciotto argomenti fisici e matematici contro l'eliocentrismo. Ha preso in prestito principalmente dalle argomentazioni di Tycho Brahe, in particolare che l'eliocentrismo richiederebbe le stelle poiché sembravano essere molto più grandi del Sole. Il saggio includeva anche quattro argomenti teologici, ma Ingoli suggerì a Galileo di concentrarsi sugli argomenti fisici e matematici e non menzionava le idee bibliche di Galileo.

Nel febbraio 1616, una commissione inquisitoria dichiarò l'eliocentrismo "sciocco e assurdo in filosofia, e formalmente eretico poiché contraddice esplicitamente in molti luoghi il senso della Sacra Scrittura". L'Inquisizione ha rilevato che l'idea del movimento della Terra "riceve lo stesso giudizio in filosofia e ... per quanto riguarda la verità teologica è almeno erronea nella fede". Papa Paolo V incaricò il cardinale Bellarmino di consegnare questa scoperta a Galileo e di ordinargli di abbandonare l'eliocentrismo. Il 26 febbraio Galileo fu chiamato alla residenza di Bellarmino e gli ordinò di "abbandonare completamente... l'opinione che il sole sta fermo al centro del mondo e la Terra si muove, e d'ora in poi di non trattenerlo, insegnarlo o difenderlo in alcun modo in qualsiasi modo, oralmente o per iscritto". Il decreto della Congregazione dell'Indice bandì il De Revolutionibus di Copernico e altre opere eliocentriche fino alla correzione.

Per il decennio successivo Galileo rimase ben lontano dalle polemiche. Ravvivò il suo progetto di scrivere un libro sull'argomento, incoraggiato dall'elezione del cardinale Maffeo Barberini a Papa Urbano VIII nel 1623. Barberini era amico e ammiratore di Galileo e si era opposto all'ammonizione di Galileo nel 1616. Il libro risultante di Galileo, Dialogo sui due massimi sistemi mondiali , fu pubblicato nel 1632, con formale autorizzazione dell'Inquisizione e autorizzazione papale.

Justus Sustermans - Ritratto di Galileo Galilei (Uffizi).jpg
Ritratto di Galileo Galilei di Justus Sustermans , 1636. Museo degli Uffizi , Firenze .

In precedenza, papa Urbano VIII aveva chiesto personalmente a Galileo di fornire argomentazioni a favore e contro l'eliocentrismo nel libro e di stare attento a non sostenere l'eliocentrismo. Inconsapevolmente o deliberatamente, Simplicio, il difensore della visione geocentrica aristotelica nel Dialogo sui due massimi sistemi mondiali , è stato spesso preso nei suoi stessi errori e talvolta è apparso come uno sciocco. Infatti, sebbene Galileo affermi nella prefazione del suo libro che il personaggio prende il nome da un famoso filosofo aristotelico ( Simplicius in latino, "Simplicio" in italiano), il nome "Simplicio" in italiano ha anche la connotazione di "semplice". Questa rappresentazione di Simplicio ha fatto apparire Dialogo sui due massimi sistemi mondiali come un libro di difesa: un attacco al geocentrismo aristotelico e una difesa della teoria copernicana.

La maggior parte degli storici concorda che Galileo non ha agito per malizia e si è sentito accecato dalla reazione al suo libro. Tuttavia, il Papa non ha preso alla leggera il sospetto ridicolo pubblico, né l'advocacy copernicana.

Galileo aveva alienato uno dei suoi più grandi e potenti sostenitori, il Papa, e fu chiamato a Roma per difendere i suoi scritti nel settembre 1632. Giunse infine nel febbraio 1633 e fu portato davanti all'inquisitore Vincenzo Maculani per essere accusato . Durante tutto il processo, Galileo affermò fermamente di aver mantenuto fedelmente dal 1616 la sua promessa di non sostenere nessuna delle opinioni condannate, e inizialmente negò persino di difenderle. Tuttavia, alla fine fu convinto ad ammettere che, contrariamente alle sue vere intenzioni, un lettore del suo Dialogo avrebbe potuto benissimo avere l'impressione che fosse inteso come una difesa del copernicanesimo. In considerazione della smentita piuttosto inverosimile di Galileo di aver mai sostenuto idee copernicane dopo il 1616 o di aver mai avuto intenzione di difenderle nel Dialogo , il suo ultimo interrogatorio, nel luglio 1633, si concluse con la minaccia di tortura se non avesse detto la verità, ma ha mantenuto la sua negazione nonostante la minaccia.

La sentenza dell'Inquisizione è stata pronunciata il 22 giugno. Era in tre parti essenziali:

  • Galileo fu ritenuto "veementemente sospettato di eresia" (sebbene non sia mai stato formalmente accusato di eresia, sollevandolo dalle punizioni corporali), ovvero di aver sostenuto l'opinione che il Sole giace immobile al centro dell'universo, che la Terra non è al suo centro e si muove, e che si possa ritenere e difendere un'opinione come probabile dopo che è stata dichiarata contraria alla Sacra Scrittura. Gli era richiesto di " abiurare , maledire e detestare" quelle opinioni.
  • Fu condannato alla reclusione formale a piacimento dell'Inquisizione. Il giorno successivo, questo è stato commutato agli arresti domiciliari, sotto i quali è rimasto per il resto della sua vita.
  • Il suo Dialogo offensivo è stato bandito; e in un'azione non annunciata al processo, era vietata la pubblicazione di qualsiasi sua opera, compresa quella che avrebbe scritto in futuro.
Ritratto, attribuito a Murillo, di Galileo che osserva le parole "E pur si muove" ( Eppure si muove ) (non leggibili in questa immagine) graffiate sul muro della sua cella di prigione

Secondo la leggenda popolare, dopo aver ritrattato la sua teoria secondo cui la Terra si muoveva intorno al Sole, Galileo avrebbe mormorato la frase ribelle " Eppure si muove ". Si sosteneva che un dipinto del 1640 del pittore spagnolo Bartolomé Esteban Murillo o di un artista della sua scuola, in cui le parole furono nascoste fino ai lavori di restauro nel 1911, raffigurasse un Galileo imprigionato che apparentemente guardava le parole "E pur si muove" scritte sul muro della sua prigione. Il primo resoconto scritto noto della leggenda risale a un secolo dopo la sua morte. Basandosi sul dipinto, Stillman Drake scrisse "non c'è dubbio ora che le famose parole erano già state attribuite a Galileo prima della sua morte". Tuttavia, un'intensa indagine dell'astrofisico Mario Livio ha rivelato che detto dipinto è molto probabilmente una copia di un dipinto del 1837 del pittore fiammingo Roman-Eugene Van Maldeghem.

Dopo un periodo con l'amico Ascanio Piccolomini (l'arcivescovo di Siena ), nel 1634 Galileo fu autorizzato a tornare nella sua villa di Arcetri vicino a Firenze, dove trascorse parte della sua vita agli arresti domiciliari. A Galileo fu ordinato di leggere i Sette Salmi penitenziali una volta alla settimana per i successivi tre anni. Tuttavia, sua figlia Maria Celeste lo sollevò dall'onere dopo essersi assicurata il permesso ecclesiastico di assumerselo.

Fu mentre Galileo era agli arresti domiciliari che dedicò il suo tempo a una delle sue opere più belle, Due nuove scienze . Qui riassumeva il lavoro svolto quarant'anni prima, sulle due scienze ora denominate cinematica e forza dei materiali , pubblicato in Olanda per evitare la censura. Questo libro è stato molto apprezzato da Albert Einstein. Come risultato di questo lavoro, Galileo è spesso chiamato il "padre della fisica moderna". Divenne completamente cieco nel 1638 e soffriva di una dolorosa ernia e insonnia , quindi gli fu permesso di recarsi a Firenze per un consulto medico.

Dava Sobel sostiene che prima del processo e del giudizio per eresia di Galileo del 1633, papa Urbano VIII si era preoccupato degli intrighi di corte e dei problemi di stato e aveva iniziato a temere persecuzioni o minacce alla propria vita. In questo contesto, Sobel sostiene che il problema di Galileo sia stato presentato al papa da addetti ai lavori di corte e nemici di Galileo. Accusato di debolezza nel difendere la chiesa, Urbano reagì contro Galileo con rabbia e paura. Mario Livio colloca Galileo e le sue scoperte nei moderni contesti scientifici e sociali. In particolare, sostiene che l'affare Galileo ha la sua controparte nella negazione della scienza.

Morte

Tomba di Galileo, Santa Croce , Firenze

Galileo continuò a ricevere visitatori fino al 1642, quando, dopo aver sofferto di febbre e palpitazioni cardiache, morì l'8 gennaio 1642, all'età di 77 anni. Il Granduca di Toscana, Ferdinando II , volle seppellirlo nel corpo principale della Basilica di Santa Croce , accanto alle tombe del padre e di altri antenati, e di erigere un mausoleo marmoreo in suo onore.

Dito medio della mano destra di Galileo

Questi piani furono però abbandonati dopo che papa Urbano VIII e suo nipote, il cardinale Francesco Barberini, protestarono, perché Galileo era stato condannato dalla Chiesa cattolica per "veemente sospetto di eresia". Fu invece sepolto in una stanzetta accanto alla cappella dei novizi al termine di un corridoio dal transetto meridionale della basilica alla sacrestia. Fu seppellito di nuovo nel corpo principale della basilica nel 1737 dopo che vi era stato eretto un monumento in suo onore; durante questa mossa, tre dita e un dente furono rimossi dai suoi resti. Queste dita sono attualmente in mostra al Museo Galileo di Firenze, Italia.

Contributi scientifici

Metodi scientifici

Galileo ha dato contributi originali alla scienza del movimento attraverso un'innovativa combinazione di esperimento e matematica. Più tipici della scienza dell'epoca erano gli studi qualitativi di William Gilbert , sul magnetismo e sull'elettricità. Il padre di Galileo, Vincenzo Galilei , liutista e teorico della musica, aveva condotto esperimenti che stabilivano forse la più antica relazione non lineare conosciuta in fisica: per una corda tesa, l'altezza varia come la radice quadrata della tensione. Queste osservazioni si collocano nel quadro della tradizione musicale pitagorica , ben nota ai liutai, che includeva il fatto che suddividendo una corda per un numero intero si ottiene una scala armoniosa. Pertanto, una quantità limitata di matematica aveva a lungo correlato la musica e le scienze fisiche, e il giovane Galileo poteva vedere le osservazioni di suo padre espandersi su quella tradizione.

Galileo è stato uno dei primi pensatori moderni ad affermare chiaramente che le leggi della natura sono matematiche. In The Assayer , ha scritto "La filosofia è scritta in questo grande libro, l'universo ... È scritto nel linguaggio della matematica e i suoi caratteri sono triangoli, cerchi e altre figure geometriche;..." Le sue analisi matematiche sono un ulteriore sviluppo di una tradizione impiegata dai filosofi naturalisti tardo scolastici , che Galileo apprese quando studiò filosofia. Il suo lavoro ha segnato un altro passo verso l'eventuale separazione della scienza sia dalla filosofia che dalla religione; uno sviluppo importante nel pensiero umano. Era spesso disposto a cambiare le sue opinioni in base all'osservazione. Per eseguire i suoi esperimenti, Galileo dovette stabilire standard di lunghezza e tempo, in modo che le misurazioni effettuate in giorni diversi e in diversi laboratori potessero essere confrontate in modo riproducibile. Ciò ha fornito una base affidabile su cui confermare le leggi matematiche utilizzando il ragionamento induttivo .

Galileo ha mostrato un apprezzamento moderno per il corretto rapporto tra matematica, fisica teorica e fisica sperimentale. Conosceva la parabola , sia in termini di sezioni coniche che in termini di ordinata (y) variabile come il quadrato dell'ascissa (x). Galileo affermò inoltre che la parabola era la traiettoria teoricamente ideale di un proiettile uniformemente accelerato in assenza di resistenza dell'aria o altri disturbi. Ha ammesso che ci sono limiti alla validità di questa teoria, rilevando su basi teoriche che una traiettoria di proiettile di dimensioni paragonabili a quella terrestre non potrebbe essere una parabola, ma ha comunque affermato che per distanze fino alla portata della artiglieria dei suoi tempi, la deviazione della traiettoria di un proiettile da una parabola sarebbe solo molto lieve.

Astronomia

Una replica del primo cannocchiale superstite attribuito a Galileo Galilei, in mostra all'Osservatorio Griffith

Usando il suo telescopio rifrattore , Galileo osservò alla fine del 1609 che la superficie della Luna non è liscia. All'inizio dell'anno successivo osservò le quattro più grandi lune di Giove. Più tardi, nel 1610, osservò le fasi di Venere, una prova di eliocentrismo, così come Saturno, sebbene pensasse che gli anelli del pianeta fossero altri due pianeti. Nel 1612 osservò Nettuno e ne notò il movimento, ma non lo identificò come un pianeta.

Galileo studiò le macchie solari, la Via Lattea, e fece varie osservazioni sulle stelle, incluso come misurarne la dimensione apparente senza un telescopio.

Ingegneria

La bussola geometrica e militare di Galileo , che si pensa sia stata realizzata c. 1604 dal suo liutaio personale Marc'Antonio Mazzoleni

Galileo ha dato un certo numero di contributi a ciò che oggi è noto come ingegneria , distinto dalla fisica pura . Tra il 1595 e il 1598 Galileo ideò e migliorò un compasso geometrico e militare adatto all'uso da parte di cannonieri e geometri . Questo ampliato su strumenti precedenti progettati da Niccolò Tartaglia e Guidobaldo del Monte . Per i cannonieri offriva, oltre a un nuovo e più sicuro modo di elevare accuratamente i cannoni , un modo per calcolare rapidamente la carica di polvere da sparo per palle di cannone di diverse dimensioni e materiali. Come strumento geometrico, consentiva la costruzione di qualsiasi poligono regolare , il calcolo dell'area di qualsiasi poligono o settore circolare e una varietà di altri calcoli. Sotto la direzione di Galileo, il liutaio Marc'Antonio Mazzoleni produsse più di 100 di questi compassi, che Galileo vendette (insieme a un manuale di istruzioni da lui scritto) per 50 lire e offrì un corso di istruzione all'uso dei compassi per 120 lire .

Nel 1593 Galileo costruì un termometro , utilizzando l'espansione e la contrazione dell'aria in un bulbo per spostare l'acqua in un tubo attaccato.

Nel 1609 Galileo fu, insieme all'inglese Thomas Harriot e altri, tra i primi a utilizzare un telescopio rifrattore come strumento per osservare stelle, pianeti o lune. Il nome "telescopio" fu coniato per lo strumento di Galileo da un matematico greco, Giovanni Demisiani , ad un banchetto tenuto nel 1611 dal principe Federico Cesi per nominare Galileo membro della sua Accademia dei Lincei . Nel 1610 utilizzò un telescopio a distanza ravvicinata per ingrandire le parti degli insetti. Nel 1624 Galileo aveva utilizzato un microscopio composto . Nel maggio di quell'anno diede uno di questi strumenti al cardinale Zollern per la presentazione al duca di Baviera, e in settembre ne mandò un altro al principe Cesi. I Lincei giocarono di nuovo un ruolo nel nominare il "microscopio" un anno dopo, quando il collega Giovanni Faber coniò la parola per l'invenzione di Galileo dalle parole greche μικρόν ( micron ) che significa "piccolo", e σκοπεῖν ( skopein ) che significa "guardare ". La parola doveva essere analoga a "telescopio". Le illustrazioni di insetti realizzate con uno dei microscopi di Galileo e pubblicate nel 1625, sembrano essere state la prima chiara documentazione dell'uso di un microscopio composto .

Il primo design di orologio a pendolo conosciuto. Ideato da Galileo Galilei

Nel 1612, dopo aver determinato i periodi orbitali dei satelliti di Giove, Galileo propose che, con una conoscenza sufficientemente accurata delle loro orbite, si potesse utilizzare le loro posizioni come un orologio universale, e questo renderebbe possibile la determinazione della longitudine . Ha lavorato su questo problema di tanto in tanto durante il resto della sua vita, ma i problemi pratici erano gravi. Il metodo fu applicato con successo per la prima volta da Giovanni Domenico Cassini nel 1681 e successivamente fu ampiamente utilizzato per grandi rilievi agrari; questo metodo, ad esempio, fu utilizzato per rilevare la Francia, e successivamente da Zebulon Pike degli Stati Uniti centro-occidentali nel 1806. Per la navigazione marittima, dove le delicate osservazioni telescopiche erano più difficili, il problema della longitudine alla fine richiese lo sviluppo di un pratico cronometro marino portatile , come quella di John Harrison . Più tardi nella sua vita, quando era totalmente cieco, Galileo progettò un meccanismo di scappamento per un orologio a pendolo (chiamato scappamento di Galileo ), sebbene nessun orologio che lo utilizzasse fu costruito fino a dopo che il primo orologio a pendolo completamente funzionante fu realizzato da Christiaan Huygens negli anni Cinquanta del Seicento.

Galileo è stato invitato in diverse occasioni a fornire consulenza su progetti di ingegneria per alleviare le inondazioni dei fiumi. Nel 1630 Mario Guiducci fu probabilmente determinante nell'assicurarsi di essere consultato su un progetto di Bartolotti per tagliare un nuovo canale per il fiume Bisenzio vicino a Firenze.

Fisica

Galileo e Viviani , 1892, Tito Lessi
Cupola del Duomo di Pisa con la "lampada di Galileo"

Il lavoro teorico e sperimentale di Galileo sui moti dei corpi, insieme al lavoro in gran parte indipendente di Keplero e René Descartes , fu un precursore della meccanica classica sviluppata da Sir Isaac Newton . Galileo condusse diversi esperimenti con i pendoli . Si crede (grazie alla biografia di Vincenzo Viviani ) che questi siano iniziati osservando le oscillazioni del lampadario di bronzo nel duomo di Pisa, usando il suo battito come un timer. Gli esperimenti successivi sono descritti nelle sue Due nuove scienze . Galileo sosteneva che un pendolo semplice è isocrono , cioè che le sue oscillazioni impiegano sempre la stessa quantità di tempo, indipendentemente dall'ampiezza . In realtà, questo è solo approssimativamente vero, come è stato scoperto da Christiaan Huygens . Galileo ha anche scoperto che il quadrato del periodo varia direttamente con la lunghezza del pendolo. Il figlio di Galileo, Vincenzo, nel 1642 disegnò un orologio sulla base delle teorie del padre. L'orologio non fu mai costruito e, a causa delle grandi oscillazioni richieste dal suo scappamento a verga , sarebbe stato un pessimo cronometrista.

Galileo è meno noto, ma ancora accreditato, per essere stato uno dei primi a comprendere la frequenza del suono. Raschiando uno scalpello a velocità diverse, ha collegato l'altezza del suono prodotto alla spaziatura dei salti dello scalpello, una misura della frequenza. Nel 1638 Galileo descrisse un metodo sperimentale per misurare la velocità della luce disponendo che due osservatori, ciascuno dotato di lanterne munite di serrande, osservassero le lanterne dell'altro a una certa distanza. Il primo osservatore apre l'otturatore della sua lampada, e il secondo, vedendo la luce, apre immediatamente l'otturatore della propria lanterna. Il tempo tra l'apertura dell'otturatore da parte del primo osservatore e la visione della luce dalla lampada del secondo osservatore indica il tempo impiegato dalla luce per viaggiare avanti e indietro tra i due osservatori. Galileo riferì che quando lo provò a una distanza inferiore a un miglio, non fu in grado di determinare se la luce apparisse istantaneamente o meno. Tra la morte di Galileo e il 1667, i membri dell'Accademia fiorentina del Cimento ripeterono l'esperimento per una distanza di circa un miglio ottenendo un risultato altrettanto inconcludente. Da allora è stato determinato che la velocità della luce è troppo veloce per essere misurata con tali metodi.

Galileo ha avanzato il principio fondamentale della relatività , che le leggi della fisica sono le stesse in qualsiasi sistema che si muova a velocità costante in linea retta, indipendentemente dalla sua particolare velocità o direzione. Quindi, non c'è movimento assoluto o riposo assoluto. Questo principio ha fornito la struttura di base per le leggi del moto di Newton ed è centrale nella teoria della relatività speciale di Einstein .

Corpi in caduta

Una biografia dell'allievo di Galileo Vincenzo Viviani affermava che Galileo aveva fatto cadere palline dello stesso materiale, ma di massa diversa , dalla Torre Pendente di Pisa per dimostrare che il loro tempo di discesa era indipendente dalla loro massa. Ciò era contrario a quanto aveva insegnato Aristotele: che gli oggetti pesanti cadono più velocemente di quelli più leggeri, in proporzione diretta al peso. Sebbene questa storia sia stata raccontata in resoconti popolari, non vi è alcun resoconto da parte dello stesso Galileo di un tale esperimento, ed è generalmente accettato dagli storici che si trattasse al massimo di un esperimento mentale che in realtà non ebbe luogo. Un'eccezione è Drake, che sostiene che l'esperimento abbia avuto luogo, più o meno come lo ha descritto Viviani. L'esperimento descritto è stato effettivamente eseguito da Simon Stevin (comunemente noto come Stevinus) e Jan Cornets de Groot , sebbene l'edificio utilizzato fosse in realtà il campanile della chiesa di Delft nel 1586. Tuttavia, la maggior parte dei suoi esperimenti con la caduta di corpi furono eseguiti utilizzando piani inclinati dove sia i problemi di tempistica che di resistenza dell'aria erano molto ridotti. In ogni caso, l'osservazione che oggetti di dimensioni simili e di peso diverso cadevano alla stessa velocità è documentata in opere già in quelle di Giovanni Filopono nel VI secolo e di cui Galileo era a conoscenza.

Durante la missione Apollo 15 del 1971, l'astronauta David Scott dimostrò che Galileo aveva ragione: l'accelerazione è la stessa per tutti i corpi soggetti alla gravità sulla Luna, anche per un martello e una piuma.

Nel suo Discorsi del 1638 , il personaggio di Galileo Salviati, ampiamente considerato come il portavoce di Galileo, sostenne che tutti i pesi disuguali sarebbero caduti con la stessa velocità finita nel vuoto. Ma questo era stato precedentemente proposto da Lucrezio e Simon Stevin . Anche il Salviati di Cristiano Banti riteneva che potesse essere dimostrato sperimentalmente dal confronto dei movimenti pendolari in aria con spicchi di piombo e di sughero di peso diverso ma per il resto simili.

Galileo proponeva che un corpo in caduta cadesse con un'accelerazione uniforme, fintanto che la resistenza del mezzo attraverso il quale stava cadendo rimaneva trascurabile, o nel caso limite della sua caduta nel vuoto. Ha anche derivato la corretta legge cinematica per la distanza percorsa durante un'accelerazione uniforme a partire da riposo, ovvero che è proporzionale al quadrato del tempo trascorso ( dt 2 ). Prima di Galileo, Nicole Oresme , nel 14° secolo, aveva derivato la legge dei tempi quadrati per il cambiamento uniformemente accelerato, e Domingo de Soto aveva suggerito nel 16° secolo che i corpi che cadono attraverso un mezzo omogeneo sarebbero stati uniformemente accelerati. Soto, tuttavia, non anticipò molte delle qualificazioni e dei perfezionamenti contenuti nella teoria galileiana della caduta dei corpi. Ad esempio, non riconosceva, come fece Galileo, che un corpo sarebbe caduto con un'accelerazione rigorosamente uniforme solo nel vuoto, e che altrimenti alla fine avrebbe raggiunto una velocità terminale uniforme. Galileo espresse la legge del tempo quadrato usando costruzioni geometriche e parole matematicamente precise, aderendo agli standard del giorno. (Rimaneva ad altri riesprimere la legge in termini algebrici).

Ha anche concluso che gli oggetti mantengono la loro velocità in assenza di qualsiasi impedimento al loro movimento, contraddicendo così l'ipotesi aristotelica generalmente accettata secondo cui un corpo potrebbe rimanere in movimento cosiddetto "violento", "innaturale" o "forzato" solo così a lungo come agente di cambiamento (il "motore") ha continuato ad agire su di esso. Idee filosofiche relative all'inerzia erano state proposte da John Philoponus e Jean Buridan . Galileo affermava: "Immaginate una particella proiettata lungo un piano orizzontale senza attrito; allora sappiamo, da quanto è stato spiegato più compiutamente nelle pagine precedenti, che questa particella si muoverà lungo questo stesso piano con un moto uniforme e perpetuo, purché l'aereo non ha limiti". Ma la superficie della terra sarebbe un esempio di tale piano se si potesse rimuovere tutta la sua irregolarità. Questa era incorporata nelle leggi del moto di Newton (prima legge), fatta eccezione per la direzione del moto: quella di Newton è retta, quella di Galileo è circolare (ad esempio il moto dei pianeti attorno al Sole, che secondo lui, e a differenza di Newton, avviene in assenza di gravità). Secondo Dijksterhuis, la concezione dell'inerzia di Galileo come tendenza a perseverare nel movimento circolare è strettamente correlata alla sua convinzione copernicana.

Matematica

Sebbene l'applicazione della matematica alla fisica sperimentale da parte di Galileo fosse innovativa, i suoi metodi matematici erano quelli standard dell'epoca, inclusi dozzine di esempi di un metodo della radice quadrata della proporzione inversa tramandato da Fibonacci e Archimede . L'analisi e le prove si basavano in larga misura sulla teoria eudossiana della proporzione , come esposta nel quinto libro degli Elementi di Euclide . Questa teoria era divenuta disponibile solo un secolo prima, grazie ad accurate traduzioni di Tartaglia e altri; ma alla fine della vita di Galileo fu soppiantato dai metodi algebrici di Descartes . Il concetto ora chiamato paradosso di Galileo non era originale con lui. La sua soluzione proposta, che i numeri infiniti non possono essere confrontati, non è più considerata utile.

Eredità

Successive rivalutazioni della Chiesa

L'affare Galileo fu in gran parte dimenticato dopo la morte di Galileo e la controversia si placò. Il divieto dell'Inquisizione di ristampare le opere di Galileo fu revocato nel 1718 quando fu concesso il permesso di pubblicare un'edizione delle sue opere (escluso il condannato Dialogo ) a Firenze. Nel 1741 papa Benedetto XIV autorizzò la pubblicazione di un'edizione dell'opera scientifica completa di Galileo che includeva una versione leggermente censurata del Dialogo . Nel 1758 il divieto generale contro le opere a favore dell'eliocentrismo fu rimosso dall'Indice dei libri proibiti , sebbene rimase il divieto specifico di versioni non censurate del Dialogo e del De Revolutionibus di Copernico . Ogni traccia di opposizione ufficiale all'eliocentrismo da parte della chiesa scomparve nel 1835 quando queste opere furono definitivamente cancellate dall'Indice.

L'interesse per l'affare Galileo fu ripreso all'inizio del XIX secolo, quando i polemisti protestanti lo usarono (e altri eventi come l' Inquisizione spagnola e il mito della Terra piatta ) per attaccare il cattolicesimo romano. Da allora l'interesse per esso è aumentato e diminuito. Nel 1939, Papa Pio XII , nel suo primo discorso alla Pontificia Accademia delle Scienze , a pochi mesi dalla sua elezione al soglio pontificio, descrisse Galileo come uno dei "più audaci eroi della ricerca... non temendo gli ostacoli e i rischi del cammino, né timorosi dei monumenti funebri”. Il suo stretto consigliere per 40 anni, il professor Robert Leiber, scrisse: "Pio XII è stato molto attento a non chiudere prematuramente alcuna porta (alla scienza). Era energico su questo punto e se ne è pentito nel caso di Galileo".

Il 15 febbraio 1990, in un discorso tenuto all'Università La Sapienza di Roma , il cardinale Ratzinger (poi papa Benedetto XVI ) ha citato alcuni punti di vista attuali sull'affare Galileo come costituenti quello che ha definito "un caso sintomatico che ci permette di vedere quanto sia profondo il sé -il dubbio dell'età moderna, della scienza e della tecnologia passa oggi". Alcuni dei punti di vista da lui citati erano quelli del filosofo Paul Feyerabend , che citava dicendo: "La Chiesa al tempo di Galileo si atteneva alla ragione molto più strettamente di quanto non facesse Galileo stesso, e prese in considerazione le conseguenze etiche e sociali di Anche l'insegnamento di Galileo. Il suo verdetto contro Galileo è stato razionale e giusto e la revisione di questo verdetto può essere giustificata solo sulla base di ciò che è politicamente opportuno". Il cardinale non ha indicato chiaramente se era d'accordo o in disaccordo con le affermazioni di Feyerabend. Tuttavia, ha detto: "Sarebbe sciocco costruire una scusa impulsiva sulla base di tali opinioni".

Il 31 ottobre 1992, Papa Giovanni Paolo II ha riconosciuto che la Chiesa aveva commesso un errore nel condannare Galileo per aver affermato che la Terra ruota attorno al Sole. "Giovanni Paolo disse che i teologi che condannarono Galileo non riconoscevano la distinzione formale tra la Bibbia e la sua interpretazione".

Nel marzo 2008, il capo della Pontificia Accademia delle Scienze, Nicola Cabibbo , ha annunciato un piano per onorare Galileo erigendo una sua statua all'interno delle mura vaticane. Nel dicembre dello stesso anno, durante gli eventi in occasione del 400° anniversario delle prime osservazioni telescopiche di Galileo, papa Benedetto XVI lodò i suoi contributi all'astronomia. Un mese dopo, però, il capo del Pontificio Consiglio della Cultura, Gianfranco Ravasi, rivelò che il progetto per erigere una statua di Galileo sul terreno del Vaticano era stato sospeso.

Impatto sulla scienza moderna

Galileo mostra al Doge di Venezia come usare il cannocchiale (affresco di Giuseppe Bertini )

Secondo Stephen Hawking , Galileo ha probabilmente più responsabilità della nascita della scienza moderna di chiunque altro, e Albert Einstein lo definì il padre della scienza moderna.

Le scoperte astronomiche e le indagini di Galileo sulla teoria copernicana hanno portato a un'eredità duratura che include la categorizzazione delle quattro grandi lune di Giove scoperte da Galileo ( Io , Europa , Ganimede e Callisto ) come lune galileiane . Altri sforzi e principi scientifici prendono il nome da Galileo, tra cui la navicella spaziale Galileo , la prima navicella spaziale ad entrare in orbita attorno a Giove, il proposto sistema di navigazione satellitare globale Galileo , la trasformazione tra sistemi inerziali nella meccanica classica denotata trasformazione galileiana e Gal (unità) , a volte noto come Galileo, che è un'unità di accelerazione non SI .

In parte perché l'anno 2009 è stato il quarto centenario delle prime osservazioni astronomiche registrate da Galileo con il telescopio, le Nazioni Unite hanno programmato che fosse l' Anno Internazionale dell'Astronomia . Uno schema globale è stato definito dall'Unione Astronomica Internazionale (IAU), sostenuta anche dall'UNESCO , l'organismo delle Nazioni Unite responsabile per le questioni educative, scientifiche e culturali. L' Anno Internazionale dell'Astronomia 2009 doveva essere una celebrazione globale dell'astronomia e dei suoi contributi alla società e alla cultura, stimolando l'interesse mondiale non solo per l'astronomia ma per la scienza in generale, con una particolare inclinazione verso i giovani.

Il pianeta Galileo e l' asteroide 697 Galilea sono chiamati in suo onore.

Nei media artistici e popolari

Galileo è citato più volte nella sezione "opera" della canzone dei Queen , " Bohemian Rhapsody ". Ha un posto di rilievo nella canzone " Galileo " eseguita dalle Indigo Girls e in "Galileo" di Amy Grant nel suo album Heart in Motion .

Sulla vita di Galileo sono state scritte opere teatrali del Novecento, tra cui Vita di Galileo (1943) del drammaturgo tedesco Bertolt Brecht , con un adattamento cinematografico (1975), e Lampada a mezzanotte (1947) di Barrie Stavis , oltre al 2008 spettacolo teatrale "Galileo Galilei".

Kim Stanley Robinson ha scritto un romanzo di fantascienza intitolato Galileo's Dream (2009), in cui Galileo viene portato nel futuro per aiutare a risolvere una crisi della filosofia scientifica; la storia si muove avanti e indietro tra il tempo di Galileo e un ipotetico futuro lontano e contiene una grande quantità di informazioni biografiche.

Galileo Galilei è stato recentemente selezionato come motivo principale per una moneta da collezione di alto valore: la moneta commemorativa Anno Internazionale dell'Astronomia da € 25 , coniata nel 2009. Questa moneta commemora anche il 400° anniversario dell'invenzione del telescopio di Galileo . Il dritto mostra una parte del suo ritratto e il suo telescopio. Lo sfondo mostra uno dei suoi primi disegni della superficie lunare. Nell'anello d'argento sono raffigurati altri telescopi: il telescopio Isaac Newton , l'osservatorio nell'abbazia di Kremsmünster , un telescopio moderno, un radiotelescopio e un telescopio spaziale . Nel 2009 è stato rilasciato anche il Galileoscope . Questo è un telescopio educativo da 2 pollici (51 mm) prodotto in serie, a basso costo e con una qualità relativamente alta.

Scritti

Statua fuori gli Uffizi , Firenze
Statua di Galileo di Pio Fedi (1815–1892) all'interno del Lanyon Building della Queen's University di Belfast . Sir William Whitla (Professore di Materia Medica 1890–1919) riportò la statua dall'Italia e la donò all'università.

I primi lavori di Galileo che descrivono strumenti scientifici includono il trattato del 1586 intitolato The Little Balance ( La Billancetta ) che descrive un'accurata bilancia per pesare oggetti nell'aria o nell'acqua e il manuale stampato del 1606 Le Operazioni del Compasso Geometrico et Militare sul funzionamento di una bussola geometrica e militare .

I suoi primi lavori sulla dinamica, la scienza del movimento e la meccanica furono il suo De Motu (sul movimento) pisano del 1590 circa e il suo Le Meccaniche (Meccanica) padovano del 1600 circa . Il primo si basava sulla fluidodinamica aristotelico-archimedea e riteneva che la velocità di caduta gravitazionale in un mezzo fluido fosse proporzionale all'eccesso del peso specifico di un corpo rispetto a quello del mezzo, per cui nel vuoto i corpi cadrebbero con velocità proporzionali ai loro pesi specifici. Ha anche aderito alla dinamica dell'impeto di Philoponan in cui l'impeto è autodissipante e la caduta libera nel vuoto avrebbe una velocità terminale essenziale in base al peso specifico dopo un periodo iniziale di accelerazione.

Il messaggero stellato ( Sidereus Nuncius ) di Galileo del 1610 fu il primo trattato scientifico pubblicato sulla base di osservazioni effettuate tramite un telescopio. Ha riportato le sue scoperte di:

  • le lune galileiane
  • la rugosità della superficie lunare
  • l'esistenza di un gran numero di stelle invisibili ad occhio nudo, in particolare quelle responsabili della comparsa della Via Lattea
  • differenze tra l'aspetto dei pianeti e quello delle stelle fisse: i primi apparivano come piccoli dischi, mentre i secondi apparivano come punti di luce non ingranditi

Galileo pubblicò una descrizione delle macchie solari nel 1613 intitolata Lettere sulle macchie solari suggerendo che il Sole e i cieli sono corruttibili. Le lettere sulle macchie solari riportavano anche le sue osservazioni telescopiche del 1610 dell'intera serie di fasi di Venere e la sua scoperta delle sconcertanti "appendici" di Saturno e la loro successiva scomparsa ancora più sconcertante. Nel 1615 Galileo preparò un manoscritto noto come " Lettera alla Granduchessa Cristina " che fu pubblicato in forma stampata solo nel 1636. Questa lettera era una versione rivista della Lettera a Castelli , denunciata dall'Inquisizione come un'incursione contro teologia sostenendo il copernicanesimo sia come fisicamente vero che come coerente con la Scrittura. Nel 1616, dopo l'ordine dell'Inquisizione a Galileo di non mantenere o difendere la posizione copernicana, Galileo scrisse il " Discorso sulle maree " ( Discorso sul flusso e il reflusso del mare ) basato sulla terra copernicana, in forma di lettera privata al cardinale Orsini . Nel 1619, Mario Guiducci, allievo di Galileo, pubblicò una conferenza scritta in gran parte da Galileo dal titolo Discorso sulle comete ( Discorso delle comete ), argomentando contro l'interpretazione gesuita delle comete.

Nel 1623 Galileo pubblicò Il Saggiatore - Il Saggiatore , che attaccava le teorie basate sull'autorità di Aristotele e promuoveva la sperimentazione e la formulazione matematica delle idee scientifiche. Il libro ebbe un grande successo e trovò persino sostegno tra le alte sfere della chiesa cristiana. Dopo il successo de Il saggiatore , Galileo pubblicò nel 1632 il Dialogo sui due massimi sistemi del mondo ( Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo ). un modello non geocentrico del sistema solare ha portato Galileo a essere processato e bandito dalla pubblicazione. Nonostante il divieto di pubblicazione, Galileo pubblicò i suoi Discorsi e Dimostrazioni matematiche relative a due nuove scienze ( Discorsi e Dimostrazioni Matematiche, intorno a due nuove scienze ) nel 1638 in Olanda , fuori dalla giurisdizione dell'Inquisizione.

Opere scritte pubblicate

Le principali opere scritte di Galileo sono le seguenti:

  • Il piccolo equilibrio (1586; in italiano: La Bilancetta )
  • On Motion (1590 ca.; in latino: De Motu Antiquiora )
  • Meccanica (c. 1600; in italiano: Le mecaniche )
  • Le operazioni del compasso geometrico e militare (1606; in italiano: Le operazioni del compasso geometrico et militare )
  • Il Messaggero Stellato (1610; in latino: Sidereus Nuncius )
  • Discorso sui corpi galleggianti (1612; in italiano: Discorso intorno alle cose che stanno in sull'acqua, o che in quella si muovono , "Discorso sui corpi che stanno in cima all'acqua, o si muovono in essa")
  • Storia e dimostrazione delle macchie solari (1613; in italiano: Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari ; opera basata sulle Tre lettere sulle macchie solari , Tre lettere sulle macchie solari , 1612)
  • " Lettera alla Granduchessa Cristina " (1615; pubblicata nel 1636)
  • " Discorso sulle maree " (1616; in italiano: Discorso del flusso e reflusso del mare )
  • Discorso sulle comete (1619; in italiano: Discorso delle Comete )
  • Il Saggiatore (1623; in italiano: Il Saggiatore )
  • Dialogo sui due massimi sistemi del mondo (1632; in italiano: Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo )
  • Discorsi e dimostrazioni matematiche relative a due nuove scienze (1638; in italiano: Discorsi e Dimostrazioni Matematiche, intorno a due nuove scienze )

Biblioteca personale di Galileo Galilei

Negli ultimi anni della sua vita Galileo Galilei tenne una biblioteca di almeno 598 volumi (di cui 560 identificati) a Villa Il Gioiello , alle porte di Firenze. Sotto le restrizioni degli arresti domiciliari, gli era proibito scrivere o pubblicare le sue idee. Tuttavia, ha continuato ad accogliere visitatori fino alla sua morte e grazie a loro è rimasto rifornito degli ultimi testi scientifici del Nord Europa.

Con la sua esperienza passata, Galileo potrebbe aver temuto che la sua collezione di libri e manoscritti sarebbe stata sequestrata dalle autorità e bruciata, poiché nessun riferimento a tali oggetti era stato fatto nel suo testamento e nel suo ultimo testamento. Un inventario dettagliato fu prodotto solo in seguito alla morte di Galileo, quando la maggior parte dei suoi possedimenti, inclusa la sua biblioteca, passò al figlio Vincenzo Galilei, jr. Alla sua morte nel 1649, la collezione fu ereditata dalla moglie Sestilia Bocchineri.

I libri, le carte personali ei manoscritti inediti di Galileo furono poi raccolti da Vincenzo Viviani , suo ex assistente e allievo, con l'intento di conservare in forma pubblicata le opere del suo vecchio maestro. Purtroppo si trattava di un progetto che non si concretizzò mai e nel suo testamento Viviani lasciò in eredità una parte significativa della collezione all'Ospedale di Santa Maria Nuova di Firenze, dove già esisteva una ricca biblioteca. Non si realizzò il valore dei beni di Galileo e le copie duplicate furono disperse in altre biblioteche, come la Biblioteca Comunale degli Intronati , la biblioteca pubblica di Siena. In un successivo tentativo di specializzarsi patrimonio della biblioteca, i volumi non collegati alla medicina sono stati trasferiti alla Biblioteca Magliabechiana, una fondazione in anticipo per quella che sarebbe diventata la Biblioteca Nazionale Centrale di Firenze, la Biblioteca Nazionale Centrale di Firenze.

Una piccola parte della collezione del Viviani, compresi i manoscritti di Galileo e quelli dei suoi coetanei Evangelista Torricelli e Benedetto Castelli , fu lasciata al nipote, l'abate Jacopo Panzanini. Questa collezione minore fu conservata fino alla morte di Panzanini quando passò ai pronipoti Carlo e Angelo Panzanini. I libri della collezione di Galileo e Viviani iniziarono a disperdersi poiché gli eredi non riuscirono a proteggere la loro eredità. I loro servitori vendettero molti dei volumi per carta straccia. Intorno al 1750 il senatore fiorentino Giovanni Battista Clemente de'Nelli ne venne a conoscenza e acquistò i libri ei manoscritti dai negozianti, e il resto della collezione Viviani dai fratelli Panzanini. Come raccontato nelle memorie di Nelli:

La mia grande fortuna nell'ottenere un tesoro così meraviglioso così a buon mercato è nata dall'ignoranza di coloro che lo vendevano, che non erano consapevoli del valore di quei manoscritti ...

La biblioteca rimase alle cure di Nelli fino alla sua morte nel 1793. Conoscendo il valore dei manoscritti raccolti dal padre, i figli di Nelli tentarono di vendere ciò che era loro rimasto al governo francese. Il Granduca Ferdinando III di Toscana intervenne nella vendita e acquistò l'intera collezione. L'archivio dei manoscritti, dei libri a stampa e delle carte personali fu depositato presso la Biblioteca Palatina di Firenze, accorpando nel 1861 il fondo con la Biblioteca Magliabechiana.

Guarda anche

Appunti

Riferimenti

citazioni

Fonti generali

Ulteriori letture

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