Nauki przyrodnicze
MENU
STRONA GŁÓWNA
Przyroda polska
Zdjęcia natury
Fizyka teoretyczna
Biologia teoretyczna
Biochemia
Biologia molekularna
Ornitologia
Rośliny Polski
Botanika
Zoologia
Internetowe ZOO
Związki czynne roślin
Pierwiastki
chemiczne
Chemia nieorg.
Chemia organiczna
Ciekawostki
biologiczne
Ciekawostki
fizyczne
Ciekawostki
chemiczne
Ciekawe książki
Ciekawe strony www
Słownik

INFO
INFO O AUTORZE
KONTAKT

Do działu: FIZYKA TEORETYCZNA →

Galileo Galilei (Galileusz)
(15.02.1564 - 8.01.1642)

Narodowość: Włoch

Znane powiedzenia:
  • A jednak się kręci (wł. Eppur' si muove).
  • Księga natury pisana jest w matematycznym języku.
  • Nagromadzenie danych to nie jest jeszcze nauka.
Wybitny fizyk, astronom i filozof. Odkrył prawo ruchu wahadła (1583), zbudował własną lunetę (1602), za pomocą której zaobserwował góry na Księżycu.
W 1610 roku odkrywa 4 księżyce Jowisza: Io, Kalisto, Ganimedesa i Europę, dziś zwane księżycami galileuszowymi. Ponadto dostrzega plamy na Słońcu i obrót Słońca dookoła własnej osi.
Obserwacja 4 księżyców, które kręcą się dookoła Jowisza, a nie dookoła Ziemi, a także obserwacja w pełni oświetlonej fazy Wenus utwierdziła Galileusza w przekonaniu, że Kopernik ma rację twierdząc, że Ziemia nie znajduje się w wyróżnionym punkcie Wszechświata i kręci się dookoła Słońca.

W 1632 roku, za nieformalną zgodą papieża - Urbana VIII, Galileusz pisze popularyzatorskie dzieło: "Dialog o dwóch najważniejszych systemach świata: ptolemeuszowym i kopernikowym". Niestety, w dziele tym nie jest on bezstronny i przedstawia zwolenników systemu ptolemeuszowego (geocentrycznego) jako głupców i naiwniaków.
W 1633 roku zostaje zmuszony przez inkwizycję do publicznego odwołania swych poglądów heliocentrycznych i wtedy ma podobno powiedzieć: „A jednak się kręci”. Dodatkowo, dostaje wyrok aresztu domowego w willi w Arcetri pod Florencją, gdzie przebywa do śmierci.

Galileusz był twórcą metody eksperymentalno-matematycznej w naukach przyrodniczych, która jest aktualna do dzisiaj. Uważał on, że nie należy siedzieć i spekulować, tylko trzeba robić doświadczenia i mierzyć to, co mierzalne: kształty, ruchy. Nie zgadzał się z tymi, którzy nie chcą nawet spojrzeć przez teleskop. Fakty doświadczalne, to jego zdaniem, nie jest wszystko. Trzeba teraz wyciągać wnioski, dostrzec prawidłowości i zapisywać je w języku matematyki. Według Galileusza, należy badać zależności między mierzalnymi cechami. Interesowały go prawa, a nie istota rzeczy, np. czym jest materia. Był zwolennikiem przyczynowości, a nie celowości zjawisk, czyli uważał, że wszystko ma przyczynę, a nie z góry ustalony cel (np. Bóg, doskonałość lub służenie pożytkowi człowieka).

Galileusz zauważył, że ciała o jakiejkolwiek masie, spuszczone z tej samej wysokości, spadają na Ziemię w tym samym czasie, (jeśli pominąć opór powietrza). Podobno stwierdził to spuszczając różne przedmioty z krzywej wieży w Pizie. Doświadczenie to obaliło przekonanie, pochodzące jeszcze ze Starożytności mówiące, że ciała lżejsze spadają wolniej.
Oto jak najpierw rozumował Galileusz. Jeśli przywiązać ciało cięższe do lżejszego, to z jednej strony układ powinien spadać wolniej, bo ciało lżejsze spadając wolniej będzie szarpać do góry ciało cięższe i spowalniać jego ruch. Z drugiej strony układ ten ma masę równą sumie mas ciała lżejszego i cięższego, więc sam będąc najcięższym powinien spadać jeszcze szybciej niż samo ciało cięższe. Ta sprzeczność nie powstaje tylko wtedy, gdy założymy, że wszystkie ciała spadają tak samo szybko. Rozumowanie to zostało potwierdzone doświadczalnie.

Galileusz jako pierwszy głosił, że siła nie jest potrzebna, by podtrzymać stałą prędkość ciała, lecz nadaje mu ona przyspieszenie. Ciało, na które nie działa siła, samo utrzymuje stałą prędkość (odkrycie bezwładności).

Od Galileusza pochodzi zasada względności mówiąca, że prawa fizyki są takie same w każdym układzie poruszającym się z jakąkolwiek stałą prędkością po linii prostej. A jeśli tak jest, to za pomocą lokalnych pomiarów (wewnątrz układu) nie jesteśmy w stanie stwierdzić, z jaką prędkością się porusza, np. czy spoczywa czy ma prędkość niezerową. Spróbujmy zasłonić okna w przedziale kolejowym i zatkać sobie uszy. Nic wewnątrz przedziału nie będzie w stanie nam wtedy wskazać czy poruszamy się jednostajnie, czy stoimy. Musielibyśmy wyjrzeć przez okno, by odnieść nasz ruch do jakiegoś ciała na zewnątrz. Ruch jednostajny, prostoliniowy ma charakter względny. Poruszamy się lub pozostajemy w spoczynku w zależności od tego, do jakiego układu to odnosimy. Względem drugiego pociągu, poruszającego się równolegle z tą samą prędkością jesteśmy w spoczynku, względem drzewa przy nasypie – poruszamy się. Nie istnieje więc spoczynek absolutny, czyli bezwzględny.

W 1632 roku sformułowane zostały transformacje Galileusza. Pokazują one zależności pomiędzy współrzędnymi czasowymi i przestrzennymi zjawisk w dwóch układach odniesienia, poruszających się względem siebie ruchem jednostajnym, prostoliniowym z prędkością v.

Nazwijmy układ przedziału kolejowego I’, a układ związany z drzewem przy nasypie – I. Piłka w przedziale będzie stale odległa od ścian przedziału o x’. W związku z ruchem pociągu, jej współrzędna x – odległość od drzewa, będzie zwiększać się z czasem. Zapiszemy to następująco:

x = x’ + vt
y = y’, z = z’
t = t’

Według Galileusza, czas (t) we wszystkich układach zdefiniowanych powyżej, płynie tak samo. Dziś wiemy, że przekształcenia Galileusza są poprawne tylko dla prędkości v dużo mniejszych od c – prędkości światła.

Dziełem Galileusza jest również stwierdzenie, że podczas ruchu w powietrzu, składowa pozioma ruchu nie ma wpływu na jego składową pionową. Kamień rzucony poziomo i kamień upuszczony z ręki spadną na ziemię w tym samym czasie. Ruch poziomy kamienia nie hamuje, ani nie wzmaga ruchu w pionie. Przebiegają one niezależnie od siebie.

W 1638 r. wydana została książka Galileusza: „Rozmowy i dowodzenia matematyczne z zakresu dwóch nowych umiejętności”. Zawarte w niej zostały jego podstawowe dokonania w dziedzinie fizyki (mechanika).
Rok 1638 to rok, w którym zaczyna się fizyka nowożytna.

MACIEJ PANCZYKOWSKI

 Autor wortalu: Maciej Panczykowski, Copyright © 2003-2018 by Maciej Panczykowski