Галилео Галилей

Гений всех времён и народов родился 5 февраля 1564 года, умер в Пизе 8 января 1642 года, Арчетри. Он является одним из величайших учёных, труды которого невозможно переоценить не только в области таких наук как астрономия и физика, но и в воздействии на психологию и мировоззрение просвещённого слоя людей того времени.

Галилео Галилей родился, рос и воспитывался в семье обедневшего флорентийского дворянина, в городе Пизе (Италия).
Пизанский университет был учреждён декретом Папы Климента VI 3 сентября 1343 года на базе школ, существующих в Пизе с XI столетия. В момент основания преподавались теология, гражданское право, каноническое право и медицина.

Отец хотел чтобы сын стал врачом, поэтому отдал его в Пизанский университет, где до 1585 года Галилей учился на медицинском факультете, но кроме медицинских трактататов, он также изучал философию Аристотеля, элементарную математику, систему мира Птолемея, составлял гороскопы, с помощью которых врачи тогда определяли течение болезни.
Но Галилео не проявил особого рвения к медицине, так как его больше увлекали труды по геометрии Евклида и астрономии, поэтому в университете он на протяжении трёх лет изучал медицину, геометрию, математику, философю, но так как он был из бедной семьи, то не смог оплачивать учёбу дальше и вынужден был вернуться во Флоренцию.

Познакомившись с маркизом Монте, который оценил гениальность юноши, начала складываться дальнейшая судьба Галилео.

Монте способствовал тому, что молодой человек получил место на кафедре математики в Болонском университете, а вскоре после этого Галилео вернулся в Пизанский университет в качестве преподавателя.
Он брал частные уроки у Остилио Риччи – советника по математике при дворе флорентийского герцога и преподавателя Флорентийской академии искусств, где готовили инженеров в области машин и строительства, роль которых в которых в XVI веке постоянно усиливалась в связи с развитием артиллерии и фортификации.
В этой академии, в отличие от университетов, преподавали механику - науку о машинах и механических искусствах (ремёслах).

Под руководством Риччи Галилей изучал "Начала" Евклида, труды Архимеда, а также инженерные науки, представление о которых дают конспекты лекций Риччи, хранящиеся до сих пор в музеях.

Риччи учил, как измерять высоты и глубины (в частности башен и колодцев), как определять удельный вес тел, знакомил слушателей с проектированием подъёмных машин, сооружением крепостей, строительством каналов и регулированием водных потоков. При этом математику он преподавал не как умозрительную "чистую" науку, а как основу практических расчётов.

Ещё во время учёбы Галилей самостоятельно проводил исследования, темы которых непосредственно связаны с тем, что он изучал, что привело в дальнейшем к открытиям в области астрономии (спутники Юпитера, фазы Венеры, горы на Луне и другие), механики (принцип относительности Галилея, закон падения тел).
Особая роль принадлежит Галилею в популяризации системы мира Коперника и преподавании инженерных дисциплин.

Галилео стал одним из основателей классической физики в значительной мере благодаря тому, что получил и университетское образование (хотя и незаконченное) и инженерное. В работе "Маленькие весы" (1585) Галилей описал изобретённые им весы, действующие на основе закона Архимеда, которые позволяли довольно точно определять удельный вес твёрдых тел, металлов и драгоценных камней.

В работе "Теоремы о центрах тяжести твёрдых тел" (1586) Галилей дал решение проблем и доказал несколько теорем, с помощью геометрического подхода Архимеда. Работа произвела очень хорошее впечатление на авторитетного военного инженера, автора "Книги о механике" маркиза Гвидобальдо дель Монте, знатока работ Архимеда. Он написал положительный отзыв на эту работу и стал покровителем Галилея, благодаря которому Галилей в 1589 году получил место профессора математики Пизанского университета, где преподавал геометрию и астрономию по Птолемею.
Одновременно он занимался исследованиями в области механики, написав в 1590 году наброски труда "О движении", где обратил внимание на противоречия между фактами и положениями физики Аристотеля.
Галилео опровергнул теорию Аристотеля о том, что тяжёлые предметы падают быстрее лёгких, но поскольку эта теория была одобрена церковью, то противоречить ей значило признать себя сумасшедшим.

В 1592 году по рекомендации Монте, Галилей стал профессором Падуанского университета (Венецианская республика). Читал лекции, основываясь на "Началах" Евклида (III-IV век до нашей эры), "Альмагесте" Птолемея (II век), астрономическом "Трактате о сфере" Статобоско (XIII век), а также на работе "Механические проблемы", которую приписывали Аристотелю.
В наиболее ранней работе по теоретической механике он объяснял принцип работы различных механизмов (весов, коловорота, клина, гребных и рулевых вёсел и других) на основе действия рычага.

В Падуе Галилей давал частные уроки военным, преподавал им геометрию, теорию перспективы, фортификацию, баллистику и другие предметы. До нас дошли его рукописи "Машины", "Краткие инструкции по военной архитектуре", "Трактат по фортификации" (1592-1593).

Преподавая теорию, он учил своих слушателей пользоваться математическими инструментами, в том числе изобретённым им самим геометрическим и военным циркулем, которым можно измерять расстояния, высоты, глубины, углы и другие величины.
Он также организовал в своём доме мастерскую, где нанятые мастера изготавливали эти циркули и некоторые металлические детали инструментов. Кстати, первой опубликованной работой Галилея был практическое пособие "Операции геометрического и военного циркуля" (1606).
Военно-морской комитет Венецианского арсенала привлекал Галилея как знатока математики и механики к экспертизе проектов новых военных кораблей. Галилей, в частности, выполнил расчёт весла новой тяжелой галеры.

Как инженер Галилей разработал конструкцию водоподъёмной машины, используя тягловую силу животных, на которую получил патент от Венецианской республики.
В падуанский период Галилей проводил эксперименты по исследованию ускоренного движения и постепенно сформулировал почти все основные положения своей динамики. Тогда же он стал сторонником системы мира Коперника, хотя на своих лекциях должен был преподавать систему Птолемея.

В конце 1590-х годов Галилей написал работу "Механика", в которой впервые в мире сформулировал ряд общих положений относительно машин. Он утверждал, что при изучении машин следует принимать во внимание четыре "предмета": "первый – груз, который нужно перенести с места на место; второй – сила или мощь, которая должна его перенести; третий – расстояние между начальной и конечной точками перемещения; четвертый – время, в течение которого должно произойти перемещение". Он также выступил против представлений, будто машина может перехитрить природу.

Узнав летом 1609 года о существовании подзорной трубы, Галилей стал работать как инженер-оптик и сам придумал конструкцию, сам изготавливал линзы и трубы, постоянно их совершенствуя. Некоторое время его подзорные трубы были лучшими в мире.
В январе 1610 года Галилей с помощью своего телескопа начал рассматривать ночные светила, а в марте издал книгу "Звёздный вестник", где описал свои астрономические открытия, за что получил звание главного философа и математика Великого герцога Тосканского, и в июле 1610 года он переехал из Падуи во Флоренцию, где занялся главным образом астрономией, критикой физики Аристотеля и защитой системы Коперника.
Он продолжал опыты по оптике, изобрёл бинокль и микроскоп. Выполнял техническую экспертизу проектов машин и кораблей, которые изобретатели предлагали правительству Тосканского герцогства для реализации.

В 1634 году вышла книга Галилея "Диалоги о двух главнейших системах мира: Птоломеевой и Коперниковой"с защитой системы мира Коперника, но за пропаганду коперникианства Галилея подвергли суду инквизиции, запретившего ему писать об астрономии до конца дней. После этого 70-летний Галилей сосредоточился на проблемах механики.

В 1638 году вышла книга о содержании двух новых наук - сопротивлении материалов и учении о равномерно-ускоренном движени. В этой книге впервые в истории науки рассмотрены вопросы прочности стержней и балок при изгибе, прочности геометрически подобных тел при учёте их собственного веса и других свойствах материалов.

Галилей по-праву считается основателем науки, он получил университетское образование (хотя и незаконченное) и инженерное. В университете он изучал философию Аристотеля и Платона, знал, что такое научная теория, истина, строгое доказательство, умел вести теоретическую дискуссию, он, как инженер, интересовался не "вечными" проблемами "чистой" науки, а такими, которые связаны с работой машин, при этом был не инженером-практиком, а научным консультантом инженеров.
Он искал общие подходы к решению проблем, и при этом закладывал основы теоретической механики.

Галилей осознавал потребности баллистики, машиностроения и строительства в выполнении точных расчётов, поэтому разрабатывал методы исследованиий в области механики. Будучи критически мыслящим человеком, Галилей не мог просто пересказывать своим ученикам чужие мысли, а стремился сам убедиться в истинности того, что преподавал. Это тоже заставляло его постоянно размышлять над проблемами механического движения тел, ставить опыты и делать открытия в области механики.

До Коперника учёные считали, что Солнце вращается вокруг Земли, а Галилео, опираясь на его труды, доказал, что Земля вращается вокруг Солнца, что противоречило Святому писанию и авторитету церкви, поэтому Галилео Галилей попал под суд инквизиции в возрасте 70 лет и его заставили на коленях произнести унизительный текст отречения от "ереси", а затем отправили на родину и посадили под домашний арест, где он и умер в возрасте 78 лет.

.