HomeTiểu sử người nổi tiếng

Galileo Galilei và thuyết nhật tâm

Galileo Galilei và thuyết nhật tâm

Giới thiệu sơ lược Galileo, tên đầy đủ là Galileo Galilei, (sinh ngày 15 tháng 2 năm 1564, Pisa (Ý) — chết ngày 8 tháng 1 năm 1642, Arcetri, gần Flor

Danh họa nổi tiếng đầu thế kỷ 20: Pablo Picasso
Vị vua mong muốn sự bất tử: Tần Thủy Hoàng
Lính bắn tỉa được mệnh danh ‘Cái chết trắng’

Giới thiệu sơ lược

Galileo, tên đầy đủ là Galileo Galilei, (sinh ngày 15 tháng 2 năm 1564, Pisa (Ý) — chết ngày 8 tháng 1 năm 1642, Arcetri, gần Florence), nhà triết học người Ý, nhà thiên văn học và nhà toán học, người đã có những đóng góp cơ bản cho khoa học chuyển động, thiên văn học , và sức bền của vật liệu và sự phát triển của phương pháp khoa học. Công thức của ông về quán tính, định luật rơi của vật thể và quỹ đạo parabol đã đánh dấu sự khởi đầu của một sự thay đổi cơ bản trong nghiên cứu chuyển động. Việc ông nhấn mạnh rằng cuốn sách về thiên nhiên được viết bằng ngôn ngữ toán học đã thay đổi triết học tự nhiên từ một bài tường thuật định tính, bằng lời nói sang một bài toán học, trong đó thí nghiệm đã trở thành một phương pháp được công nhận để khám phá các sự thật của tự nhiên. Cuối cùng, những khám phá của ông với kính viễn vọng đã cách mạng hóa thiên văn học và mở đường cho việc chấp nhận hệ thống nhật tâm Copernicus, nhưng việc ông ủng hộ hệ thống đó cuối cùng đã dẫn đến một kết quả chống lại ông.

Tuổi thơ và sự nghiệp

Galileo sinh ra ở Pisa, Tuscany, vào ngày 15 tháng 2 năm 1564, là con trai cả của Vincenzo Galilei, một nhạc sĩ có đóng góp quan trọng cho lý thuyết và thực hành âm nhạc và người có thể đã thực hiện một số thí nghiệm với Galileo vào năm 1588–1589 về hệ thức phi tuyến tín, giữa cao độ và độ căng của dây đàn. Gia đình chuyển đến Florence vào đầu những năm 1570, nơi gia đình Galilei đã sống qua nhiều thế hệ. Ở tuổi thiếu niên, Galileo theo học trường tu viện ở Vallombrosa, gần Florence, và sau đó vào năm 1581 trúng tuyển tại Đại học Pisa, nơi ông theo học ngành y. Tuy nhiên, ông trở nên say mê với toán học và quyết định biến môn toán học và triết học thành nghề nghiệp của mình, chống lại sự phản đối của cha mình. Sau đó, Galileo bắt đầu chuẩn bị để dạy môn triết học và toán học của Aristotle, và một số bài giảng của ông đã tồn tại. Năm 1585, Galileo rời trường đại học mà không lấy được bằng cấp, và trong vài năm, ông đã dạy các bài học riêng về các môn toán học ở Florence và Siena. Trong thời kỳ này, ông đã thiết kế một dạng cân thủy tĩnh mới để cân khối lượng nhỏ và viết một luận thuyết ngắn, La bilancetta (“Cái cân nhỏ”), được lưu hành dưới dạng bản thảo. Ông cũng bắt đầu nghiên cứu về chuyển động mà ông theo đuổi đều đặn trong hai thập kỷ tiếp theo.

Năm 1588, Galileo nộp đơn cho vị trí chủ nhiệm toán học tại Đại học Bologna nhưng không thành công. Tuy nhiên, danh tiếng của ông ngày càng tăng, và cuối năm đó ông được yêu cầu thực hiện hai bài giảng cho Học viện Florentine, một nhóm văn học có uy tín, về sự sắp xếp của thế giới trong Dante’s Inferno. Ông cũng tìm ra một số định lý khéo léo về trọng tâm (một lần nữa, được lưu hành trong bản thảo) đã mang lại cho ông sự công nhận của các nhà toán học và sự bảo trợ của Guidobaldo del Monte (1545–1607), một nhà quý tộc và là tác giả của một số công trình quan trọng về cơ học. Kết quả là, ông đã nhận được ghế chủ nhiệm toán học tại Đại học Pisa vào năm 1589. Tại đó, theo người viết tiểu sử đầu tiên của ông, Vincenzo Viviani (1622–1703), Galileo đã chứng minh bằng cách thả các vật có trọng lượng khác nhau từ đỉnh của chiếc nghiêng nổi tiếng. Tháp, rằng tốc độ rơi của một vật nặng không tỷ lệ với trọng lượng của nó, như Aristotle đã tuyên bố. Bản thảo De motu (On Motion), được hoàn thành trong thời kỳ này, cho thấy Galileo đã từ bỏ các quan niệm của Aristotle về chuyển động và thay vào đó là cách tiếp cận Archimedean đối với vấn đề. Nhưng những cuộc tấn công của ông nhằm vào Aristotle khiến ông không được lòng các đồng nghiệp của mình, và vào năm 1592, hợp đồng của ông không được gia hạn. Tuy nhiên, những người bảo trợ của ông đã đảm bảo cho ông một ghế chủ nhiệm toán học tại Đại học Padua, nơi ông giảng dạy từ năm 1592 đến năm 1610.

Mặc dù mức lương của Galileo cao hơn đáng kể ở đó, nhưng trách nhiệm của ông với tư cách là chủ gia đình (cha ông mất năm 1591) có nghĩa là ông thường xuyên bị ép tiền. Lương đại học của anh ấy không thể trang trải mọi chi phí của anh ấy, và do đó anh ấy đã nhận những sinh viên nội trú khá giả mà anh ấy dạy kèm riêng trong các môn học . Anh ta cũng bán một chiếc la bàn tỷ lệ, hoặc một phát mình nào đó, do anh ta sáng tạo ra, do một nghệ nhân mà anh ta thuê làm trong nhà của mình. Có lẽ vì những vấn đề tài chính này, anh ta đã không kết hôn, nhưng anh ta đã có một sự sắp xếp với một người phụ nữ Venice, Marina Gamba, người đã sinh cho anh ta hai con gái và một con trai. Giữa cuộc sống bận rộn của mình, ông tiếp tục nghiên cứu về chuyển động, và đến năm 1609, ông đã xác định được rằng quãng đường rơi của một cơ thể tỷ lệ với bình phương thời gian trôi qua (định luật rơi của vật thể) và quỹ đạo của một viên đạn là một parabol, cả hai kết luận đều mâu thuẫn với vật lý học của Aristoteles.

Kính thiên văn Galileo

Tuy nhiên, vào thời điểm này, sự nghiệp của Galileo đã có một bước ngoặt đáng kể. Vào mùa xuân năm 1609, ông nghe nói rằng ở Hà Lan đã phát minh ra một loại nhạc cụ có thể khiến âm thanh từ xa lại gần hơn với người nghe. Bằng cách thử, anh nhanh chóng tìm ra bí mật của phát minh và tự chế tạo kính gián điệp ba nguồn từ thấu kính để bán trong các cửa hàng chuyên sản xuất kính đeo mắt. Những người khác đã làm như vậy; Điều khiến Galileo trở nên khác biệt là ông nhanh chóng tìm ra cách cải tiến thiết bị, tự học nghệ thuật mài thấu kính và sản xuất kính thiên văn ngày càng mạnh mẽ. Vào tháng 8 năm đó, ông đã trình bày chiếc kính viễn vọng đầu tiên cho Thượng viện Venice (Padua thuộc Cộng hòa Venice). Anh ta được thưởng bằng nhiệm kỳ trọn đời và tăng gấp đôi tiền lương của mình. Galileo bây giờ là một trong những giáo sư được trả lương cao nhất tại trường đại học. Vào mùa thu năm 1609, Galileo bắt đầu quan sát bầu trời bằng các dụng cụ phóng đại lên đến 20 lần. Vào tháng 12, ông đã vẽ các pha của Mặt trăng khi nhìn thấy qua kính thiên văn, cho thấy bề mặt của Mặt trăng không nhẵn như người ta vẫn nghĩ, mà gồ ghề và không bằng phẳng. Vào tháng 1 năm 1610, ông đã phát hiện ra bốn mặt trăng xoay quanh Sao Mộc. Ông cũng phát hiện ra rằng kính thiên văn đã cho thấy nhiều ngôi sao hơn những gì có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Những khám phá này mang tính chất trái đất, và Galileo nhanh chóng cho ra đời một cuốn sách nhỏ, Sidereus Nuncius (Sứ giả của Sidereal), trong đó ông mô tả chúng. Ông dành tặng cuốn sách cho Cosimo II de Medici (1590–1621), đại công tước của quê hương Tuscany, người mà ông đã dạy kèm môn toán trong vài mùa hè, và ông đặt tên các mặt trăng của Sao Mộc theo họ Medici: Sidera Medicea, hoặc “Những ngôi sao Medicean.” Galileo được khen thưởng khi được bổ nhiệm làm nhà toán học và triết học của đại công tước Tuscany, và vào mùa thu năm 1610, ông trở về quê hương trong niềm hân hoan.

Galileo bây giờ là một cận thần và sống cuộc sống của một quý ông. Trước khi rời Padua, anh đã phát hiện ra sự xuất hiện khó hiểu của Sao Thổ, sau đó được cho thấy là do một vòng bao quanh nó tạo ra, và ở Florence, anh phát hiện ra rằng Sao Kim cũng trải qua các giai đoạn giống như Mặt Trăng. Mặc dù những khám phá này không chứng minh rằng Trái đất là một hành tinh quay quanh Mặt trời, nhưng chúng đã phá hoại vũ trụ học của Aristotle: sự khác biệt tuyệt đối giữa vùng đất hư hỏng và các bầu trời hoàn hảo và không thay đổi đã được chứng minh là sai bởi bề mặt núi của Mặt trăng, các mặt trăng của Sao Mộc cho thấy rằng phải có nhiều hơn một tâm chuyển động trong vũ trụ, và các pha của Sao Kim cho thấy nó (và ngụ ý, Sao Thủy) quay quanh Mặt Trời. Kết quả là, Galileo đã được xác nhận trong niềm tin của mình, điều mà có lẽ ông đã giữ trong nhiều thập kỷ nhưng không phải là trọng tâm trong nghiên cứu của ông, rằng Mặt trời là trung tâm của vũ trụ và Trái đất là một hành tinh, như Copernicus đã lập luận. Sự chuyển đổi của Galileo sang học thuyết Copernicus sẽ là một bước ngoặt quan trọng trong cuộc Cách mạng Khoa học.

Sau một cuộc tranh cãi ngắn ngủi về các thiên thể trôi nổi, Galileo một lần nữa chuyển sự chú ý của mình đến các tầng trời và tham gia cuộc tranh luận với Christoph Scheiner (1573–1650), một tu sĩ Dòng Tên người Đức và là giáo sư toán học tại Ingolstadt, về bản chất của các vết đen (trong đó Galileo là một người khám phá độc lập). Cuộc tranh cãi này dẫn đến Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari e loroidenti của Galileo (“Lịch sử và minh chứng liên quan đến vết đen và thuộc tính của chúng,” hay “Những bức thư trên vết đen”), xuất hiện vào năm 1613. Chống lại Scheiner, người, trong nỗ lực cứu sự hoàn hảo của Mặt trời, cho rằng các vết đen là vệ tinh của Mặt trời, Galileo lập luận rằng các điểm đó nằm trên hoặc gần bề mặt Mặt trời, và ông củng cố lập luận của mình bằng một loạt các bản khắc chi tiết về các quan sát của mình.

Chủ nghĩa Copernica của Galileo

Chủ nghĩa Copernica ngày càng công khai của Galileo bắt đầu gây rắc rối cho anh ta. Năm 1613, ông viết một bức thư cho học sinh của mình là Benedetto Castelli (1577–1644) ở Pisa về vấn đề bình phương lý thuyết Copernic với một số đoạn Kinh thánh. Các bản sao không chính xác của bức thư này đã được kẻ thù của Galileo gửi đến Tòa án dị giáo ở Rome, và anh ta phải lấy lại bức thư và gửi một bản sao chính xác. Một số cha Đa Minh ở Florence đã khiếu nại chống lại Galileo ở Rôma, và Galileo đến Rôma để bảo vệ chủ nghĩa Copernicus và danh lợi của mình. Trước khi rời đi, anh ta đã hoàn thành một phiên bản mở rộng của bức thư gửi Castelli, hiện được gửi cho mẹ của đại công tước và là bạn tốt của Galileo, thái tử Christina. Trong Thư gửi Nữ Công tước Christina, Galileo đã thảo luận về vấn đề giải thích các đoạn Kinh thánh liên quan đến các khám phá khoa học, nhưng, ngoại trừ một ví dụ, không thực sự giải thích Kinh thánh. Nhiệm vụ đó đã được dành cho các nhà thần học được chấp thuận sau Công đồng Trent (1545–1563) và sự khởi đầu của cuộc Phản cải cách Công giáo. Nhưng làn sóng ở Rome đang chống lại lý thuyết Copernicus, và vào năm 1615, khi giáo sĩ Paolo Antonio Foscarini (khoảng 1565–1616) xuất bản một cuốn sách lập luận rằng lý thuyết Copernicus không mâu thuẫn với kinh thánh, các chuyên gia tư vấn của Tòa án Dị giáo đã xem xét câu hỏi và tuyên bố: Lý thuyết Copernicus dị giáo. Sách của Foscarini đã bị cấm, cũng như một số tác phẩm kỹ thuật và phi thần học khác, chẳng hạn như Johannes Kepler’s Epitome of Copernican Astronomy. Cuốn sách năm 1543 của chính Copernicus, De Revutionibus orbium coelestium libri vi (“Sáu cuốn sách liên quan đến cuộc cách mạng của các quả cầu trên trời”), đã bị đình bản cho đến khi được sửa chữa. Galileo không được đề cập trực tiếp trong sắc lệnh, nhưng ông đã được Robert Cardinal Bellarmine (1542–1621) khuyên không nên “giữ hoặc bảo vệ” lý thuyết Copernicus. Một tài liệu được chuẩn bị không phù hợp được đưa vào hồ sơ của Tòa án Dị giáo vào thời điểm này nói rằng Galileo đã bị khuyên “không được nắm giữ, giảng dạy hoặc bảo vệ” lý thuyết Copernicus “theo bất kỳ cách nào, bằng lời nói hoặc bằng văn bản.”

Vì vậy, Galileo đã bị bóp nghẹt hiệu quả về vấn đề Copernicus. Chỉ từ từ anh ấy mới hồi phục sau thất bại này. Thông qua một sinh viên, ông đã tham gia vào một cuộc tranh cãi về bản chất của sao chổi thỉnh thoảng xuất hiện ba sao chổi vào năm 1618. Sau một số cuộc trao đổi, chủ yếu là với Orazio Grassi (1583–1654), một giáo sư toán học tại Collegio Romano, cuối cùng ông đã bước vào lập luận dưới tên riêng của mình. Il saggiatore (Người khảo nghiệm), xuất bản năm 1623, là một cuộc luận chiến xuất sắc về thực tại vật lý và là một giải trình của phương pháp khoa học mới. Galileo ở đây đã thảo luận về phương pháp của khoa học mới xuất hiện, lập luận:

Triết học được viết trong cuốn sách vĩ đại này, vũ trụ, luôn mở ra trước mắt chúng ta. Nhưng cuốn sách không thể hiểu được trừ khi một người đầu tiên học cách hiểu ngôn ngữ và đọc các chữ cái trong đó nó được tạo thành. Nó được viết bằng ngôn ngữ toán học, và các ký tự của nó là hình tam giác, hình tròn, và các hình hình học khác mà con người không thể hiểu được một từ nào của nó.

Ông cũng rút ra sự phân biệt giữa các thuộc tính của các đối tượng bên ngoài và những cảm giác mà chúng gây ra cho chúng ta – tức là sự phân biệt giữa các phẩm chất chính và phụ. Việc xuất bản Il saggiatore đến vào một thời điểm tốt lành, đối với Maffeo Cardinal Barberini (1568–1644), một người bạn, người ngưỡng mộ và người bảo trợ của Galileo trong một thập kỷ, được đặt tên là Giáo hoàng Urban VIII khi cuốn sách sẽ được xuất bản. Những người bạn của Galileo đã nhanh chóng sắp xếp để có nó dành riêng cho tân giáo hoàng. Năm 1624, Galileo đến Rome và có sáu cuộc phỏng vấn với Urban VIII. Galileo nói với giáo hoàng về lý thuyết của ông về thủy triều (được phát triển trước đó), mà ông đưa ra như bằng chứng về chuyển động hàng năm và hàng ngày của Trái đất. Giáo hoàng đã cho phép Galileo viết một cuốn sách về các lý thuyết về vũ trụ nhưng cảnh báo ông chỉ nên coi lý thuyết Copernicus trên phương diện giả thuyết. Cuốn sách Dialogo sopra i do massimi sistemi del mondo, tolemaico e copernicano (Đối thoại liên quan đến hai hệ thống thế giới trưởng, Ptolemaic & Copernican), được hoàn thành vào năm 1630, và Galileo đã gửi nó đến cơ quan kiểm duyệt của người La Mã. Do dịch bệnh bùng phát, liên lạc giữa Florence và Rome bị gián đoạn, và Galileo yêu cầu thực hiện việc kiểm duyệt thay thế ở Florence. Người kiểm duyệt người La Mã đã có một số lời phê bình nghiêm trọng đối với cuốn sách và chuyển những lời phê bình này cho các đồng nghiệp của ông ở Florence. Sau khi viết lời tựa, trong đó ông tuyên bố rằng những gì tiếp theo được viết theo giả thuyết, Galileo đã gặp chút khó khăn khi đưa cuốn sách qua kiểm duyệt của Florentine, và nó xuất hiện ở Florence vào năm 1632.

Trong cuộc  Đối thoại giữa Salviati (đại diện cho Galileo), Sagredo (một giáo dân) và Simplicio (một Aristoteles), Galileo đã tập hợp tất cả các lập luận (chủ yếu dựa trên khám phá kính thiên văn của riêng ông) cho Lý thuyết Copernic và chống lại vũ trụ địa tâm truyền thống. Trái ngược với Aristotle, phương pháp tiếp cận vũ trụ học của Galileo về cơ bản là không gian và hình học: trục của Trái đất giữ nguyên định hướng của nó trong không gian khi Trái đất quay quanh Mặt trời và các vật thể không chịu một lực vẫn giữ được vận tốc của chúng (mặc dù quán tính này cuối cùng là hình tròn). Nhưng khi đưa ra lời cuối cùng cho Simplicio, rằng Chúa có thể tạo ra vũ trụ theo bất kỳ cách nào mà ông ấy muốn và vẫn khiến nó xuất hiện với chúng ta theo cách nó làm, ông ấy đã đặt lý lẽ yêu thích của Giáo hoàng Urban VIII vào miệng một người đã bị chế giễu suốt. cuộc đối thoại. Phản ứng chống lại cuốn sách rất nhanh chóng. Giáo hoàng đã triệu tập một ủy ban đặc biệt để xem xét cuốn sách và đưa ra các khuyến nghị; ủy ban nhận thấy rằng Galileo đã không thực sự xử lý thuyết Copernicus một cách giả thuyết và đề nghị Tòa án Dị giáo đưa ra một vụ kiện chống lại ông ta. Galileo được triệu tập đến Rome vào năm 1633. Trong lần xuất hiện đầu tiên trước Tòa án dị giáo, ông đã phải đối mặt với bản ghi sắc lệnh năm 1616 rằng ông bị cấm thảo luận về lý thuyết Copernicus. Để bào chữa cho mình, Galileo đã đưa ra một lá thư từ Hồng y Bellarmine, lúc đó đã chết, nói rằng ông chỉ được khuyên không nên giữ hoặc bảo vệ lý thuyết. Vụ việc đã rơi vào một phần nào đó bế tắc, và, trong điều chỉ có thể được gọi là một cuộc mặc cả biện hộ, Galileo thú nhận đã phóng đại quá mức vụ việc của mình. Anh ta được cho là bị nghi ngờ một cách kịch liệt về tà giáo và bị kết án tù chung thân và bị buộc phải hủy bỏ chính thức. Không có bằng chứng nào cho thấy tại thời điểm này anh ta thì thầm, “Eppur si muove” (“Vậy mà nó vẫn di chuyển”). Cần lưu ý rằng Galileo chưa bao giờ ở trong ngục tối hoặc bị tra tấn; trong suốt quá trình của Tòa án Dị giáo, ông chủ yếu ở tại nhà của đại sứ Tuscan tại Vatican và trong một thời gian ngắn trong một căn hộ tiện nghi trong tòa nhà của Tòa án Dị giáo. Sau quá trình này, anh ta đã ở sáu tháng tại cung điện của Ascanio Piccolomini (khoảng 1590–1671), tổng giám mục của Siena, một người bạn và người bảo trợ, và sau đó chuyển đến một biệt thự gần Arcetri, trên những ngọn đồi phía trên Florence. Anh ấy đã dành phần còn lại của cuộc đời mình ở đó. Chị Maria Celeste, con gái của Galileo, đang ở trong một nữ tu viện gần đó, là niềm an ủi lớn lao đối với cha cho đến khi bà qua đời vào năm 1634.

Galileo khi đó đã 70 tuổi. Vậy mà anh ấy vẫn tiếp tục làm việc. Tại Siena, ông đã bắt đầu một cuốn sách mới về khoa học chuyển động và sức bền của vật liệu. Tại đây, ông đã viết những nghiên cứu chưa được công bố của mình đã bị gián đoạn bởi sự quan tâm của ông đối với kính thiên văn vào năm 1609 và theo đuổi không ngừng kể từ đó. Cuốn sách đã được xuất bản ở Ý và đ ở Leiden, Hà Lan, vào năm 1638 với tựa đề Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a do nuove scienze takesnenti alla meccanica (Đối thoại liên quan đến hai khoa học mới). Galileo ở đây lần đầu tiên đã xử lý sự uốn cong và đứt gãy của các chùm tia và tóm tắt các nghiên cứu toán học và thực nghiệm của ông về chuyển động, bao gồm quy luật rơi của vật thể và đường đi của đường đạn là kết quả của sự trộn lẫn của hai chuyển động, tốc độ không đổi và gia tốc đồng đều. Lúc đó, Galileo bị mù, và ông đã dành thời gian làm việc với một sinh viên trẻ, Vincenzo Viviani, người đã ở cùng ông khi ông qua đời vào ngày 8 tháng 1 năm 1642.

COMMENTS

WORDPRESS: 0
DISQUS: 0