Galileo Galilei

Wikipedia

Galileo Galilei (15. helmikuuta 1564, Pisa – 8. tammikuuta 1642, Firenze^[1]) oli italialainen tähtitieteilijä, filosofi ja fyysikko. Hänen merkittävimmät saavutuksensa liittyvät tieteellisen menetelmän kehitykseen aristoteelisesta nykyiseen muotoonsa. Häntä on kutsuttu tieteen, klassisen fysiikan ja tähtitieteen isäksi.^[2]

Sisällysluettelo 1 Elämäkerta 2 Ura ja saavutukset 2.1 Matematiikka ja tiede 2.2 Tähtitiede 2.2.1 Galileo, Kepler ja vuorovesi 2.3 Fysiikka 2.4 Matematiikka 2.5 Tekniikka 2.6 Se liikkuu sittenkin 3 Legendat ja tarinat 4 Galilein kirjoitukset 5 Galilein mukaan nimettyjä kohteita tai asioita 6 Galileo Galilei kulttuurissa 7 Lähteet 7.1 Yleiset lähteet 7.2 Lähdeviitteet 8 Katso myös 9 Kirjallisuutta 10 Aiheesta muualla

[muokkaa] Elämäkerta

Galileo Galilei syntyi Pisassa, Toscanan maakunnassa, Italiassa 15. helmikuuta 1564.^[3] Hän oli matemaatikko ja muusikko Vincenzo Galilein ja Giulia Ammannatin ensimmäinen seitsemästä (tai kuudesta) lapsesta.^[4] Silloiseen toscanalaiseen tapaan esikoisen nimi oli muunnelma sukunimestä.^[5] Monien mielestä juuri Galileo oli pariskunnan lapsista lahjakkain. Hän opiskeli jo nuorena latinaa, kreikkaa ja filosofiaa. Vuonna 1581 hän aloitti lääketieteen opiskelut Pisan yliopistossa.^[6] Pian hän kuitenkin huomasi, että on kiinnostunut enemmän matematiikasta kuin lääketieteestä ja hän vaihtoi alaa. Galileo joutui kuitenkin jättämään yliopisto-opiskelunsa kesken, koska hänen vanhemmillaan ei ollut varaa maksaa hänen opintojaan. Hänelle kuitenkin tarjottiin opettajan paikkaa yliopiston matematiikan laitokselta vuonna 1589. Pian sen jälkeen hän vaihtoi Padovan yliopistoon ja toimi siellä matematiikan laitoksella geometrian, tähtitieteen ja mekaniikan opettajana aina vuoteen 1610 saakka. ^[7] Sinä aikana Galilei keskittyi tieteeseen ja teki monia merkittäviä havaintoja.

Vaikka Galileo Galilei oli harras katolilainen, hänellä oli kolme aviotonta lasta Marina Gamban kanssa. Kaksi tytärtä, Virginia (s. 1600) ja Livia (s. 1601), sekä poika Vincenzio (s.1606) ^[8]. Aviottoman syntyperänsä vuoksi molemmat tyttäret lähetettiin jo nuorina San Matteon luostariin Arcetrissa, ja he viettivät luostarissa loppuelämänsä. Isänsä älykkyyden perinyt Virginia ryhtyi nunnaksi ja otti nimekseen Maria Celeste. Hän kuoli 2. huhtikuuta 1634 ja hänet on haudattu isänsä kanssa Basilica di Santa Croce di Firenzeen. Koko ikänsä sairaalloinen Livia otti luostarissa nimekseen Suor Arcangela. Vincenzio, jonka isyyden Galilei myöhemmin tunnusti, meni naimisiin Sestilia Bocchinerin kanssa.

Vuonna 1612 Galilei lähti Roomaan, jossa hän liittyi Accademia dei Linceihin ja ryhtyi tutkimaan auringonpilkkuja.^[9] Samana vuonna vastustus Galilein kannattamaa Kopernikuksen teoriaa kohtaa alkoi kasvaa. Vuonna 1614 Isä Tommaso Caccini tuomitsi Galilein ajatukset maapallon liikkeistä vaarallisiksi ja lähes harhaopiksi. Galilei puolustautui väitteitä vastaan, mutta vuonna 1616 kardinaali Roberto Bellarmino piti hänelle henkilökohtaisen nuhtelun ja kielsi häntä esittämästä kopernikaanisia ajatuksia. ^[10] Vuonna 1622 Galilei kirjoitti teoksen Il Saggiatore, joka hyväksyttiin ja julkaistiin vuonna 1623. Vuonna 1624 Galilei vieraili taas Roomassa ja yritti saada kieltoa kumotuksi. Siinä hän ei onnistunut, mutta Galilei sai paavilta kuitenkin luvan kirjoittaa teoksen koskien Ptolemaioksen ja Kopernikuksen malleja. Ainoa ehto oli se, että teoksessa päädytään katolisen kirkon kannalta sopivaan lopputulokseen. Tämä teos, nimeltään Dialogo dei due massimi sistemi del mondo (suomeksi Dialogi kahdesta suuresta maailmankuvasta), ilmestyi vuonna 1632. Vaikka kirjan loppupäätelmä olikin kirkon käskyn mukainen, lukijalle ei voinut jäädä epäselväksi, kummalle puolelle Galilei asettui. Teoksen takia Galilei joutui inkvisition eteen ja hänet tuomittiin loppuiäksi arestiin.^[11] Galilei kykeni kuitenkin jatkamaan työtään arestista huolimatta. Hän oli ensin arestissa Sienan kaupungissa, mutta joulukuussa 1633 Galilei sai luvan vetäytyä huvilalleen Arcetriin, Firenzeen. Mekaniikkaa käsittelevä teos, nimeltään Discorsi e Dimostrazioni Matematiche, intorno a due nuoue scienze (suomeksi Kaksi uutta tiedettä) valmistui vuonna 1634 ja vasta neljä vuotta myöhemmin vuonna 1638 se julkaistiin Leidenissa, Hollannissa.^[12] Galilei oli tällöin jo lähes sokea. Galileo Galilei kuoli Arcetrissa, Firenzessä 8. tammikuuta 1642.

[muokkaa] Ura ja saavutukset

[muokkaa] Matematiikka ja tiede

Galileo Galilein suurimpana saavutuksena voidaan pitää tieteellisen metodin merkittävää kehitystyötä. Hänen kehittelemänsä kvantitatiivisten kokeiden käyttäminen yhdistettynä matemaattiseen analysointiin muodostaa yhä luonnontieteen perustan. Tämä metodi ei ollut yleisessä käytössä Galilein aikaan. Galilein isä, luutunsoittaja ja musiikkiteoreetikko Vincenzo Galilei, oli suorittanut epälineaarista riippuvuutta tutkivan kokeen. Kohteena oli viritetyn kielen jännityksen ja sävelkorkeuden riippuvuus. Nämä havainnot, jotka olivat tuttuja jo Pythagoralaisten ajan soitintentekijöille, osoittivat että kokonaislukujen suhteet määrittävät harmonisia skaaloja. Matematiikkaa oli näin käytetty musiikin fysiikan kuvailemiseen. Nuori Galilei näki, kuinka hänen isänsä syvensi ja yleisti tätä yhteyttä. Galileita pidetään ensimmäisenä, joka avoimesti sanoi, että luonnonlait ovat matemaattisia tai että "Jumalan kieli on matematiikka". Tämä oli merkittävä muutos tieteessä. Tähän asti aina antiikin Aristoteleesta saakka oli logiikkaa pidetty tieteen keskeisimpänä työkaluna.

Galilein panos oli suuri myös auktoriteettien kieltämisessä tieteeseen kuuluviksi. Auktoriteettien kuten kirkko ja ajattelijoiden kuten Aristoteles sokean tottelemisen ja hyväksymisen hylkääminen on nykyaikaisen tieteen metodin olennainen osa. Tämä kehitys johti tieteen eroamiseen uskonnosta ja filosofiasta. Nämä kaksi keskeistä tieteen kehitykseen liittyvää asiaa antavat syyn nimittää Galileo Galileita "tieteen isäksi".

1900-luvulla on Galilein kokeiden oikeellisuutta kyseenalaistettu. Erityisesti ranskalainen tieteen historioitsija Alexandre Koyré on epäillyt kokeiden todenperäisyyttä. Teoksessa Kaksi Uutta Tiedettä kuvattu putoavan kappaleen kiihtyvyyden määritys esimerkiksi vaati tarkkaa ajan mittausta, minkä 1600-luvulla arvellaan olleen mahdotonta. Koyrén mukaan laki oli kehitetty deduktiivisella päättelyllä ja lähinnä havainnollistettu ajatuskokeilla.

Myöhempi tutkimus on kuitenkin vahvistanut kokeet. Galilein kuvailemat kiihtyvyydenmäärittämiskokeet toistettiin 1961 ja tulosten tarkkuus oli sopusoinnussa Galilein raportin kanssa. Kokeessa ei käytetä suoraan putoavia vaan kaltevaa tasoa pitkin vieriviä palloja, jolloin mitattava aika pitenee ja näin sen riittävän tarkka mittaus helpottuu oleellisesti. Galilein julkaisemattomien töiden tutkiminen niinkin varhaiselta ajalta kuin 1604 osoittaa selvästi kokeiden todenperäisyyden. Niistä selviää jopa ne tulokset, joita hän käytti kiihtyvyyden määritykseen. Tässä täyttyy eräs metodin vaatima asia eli kokeiden toistettavuus.

Galilei osoitti huomattavan modernia ymmärrystä matematiikan, teoreettisen fysiikan ja kokeellisen fysiikan välisille relaatioille. Esimerkiksi voidaan mainita seuraavat.

• Hän ymmärsi matemaattisen paraabelin sekä kartioleikkauksena että neliölain yhteydessä.
• Hän esitti, että paraabeli on ihanteellisen teoreettisen lentoradan kuvaus kun kitka ja muut tekijät jätetään huomiotta. Erityisesti hän esitti rajat tämän teorian soveltuvuudelle eli että tämä teoria on sopiva vain laboratorio- ja taistelukenttäkokoluokassa. Edelleen hän jatkoi, että paraabeli ei voi kuvata oikein lentorataan mikäli se on planeetan kokoluokkaa.
• Hän tunnisti, ettei hänen kokeensa voi vastata tuloksiltaan tarkasti teoreettista tai matemaattista muotoa mittausepätarkkuuksista, kitkasta ja muista tekijöistä johtuen.

Nämä esittävät hänen ymmärtäneen myös luonnonlain mahdollisen pätevyyden rajallisuutta ja mittausepätarkkuutta.

[muokkaa] Tähtitiede

Galilei kehitti linssikaukoputkea merkittävästi, mutta ei keksinyt sitä. Lisäksi hän oli ensimmäisiä, joka käytti sitä taivaan havainnointiin.^[13] Pohjautuen Hollannissa 1608 tehtyihin luonnoksiin hän rakensi kaukoputken, jonka suurennos oli kolmikertainen. Myöhemmin hän pääsi 32-kertaiseen suurennokseen. 25. elokuuta 1609 hän esitteli ensimmäistä kaukoputkeaan venetsialaisille lainlaatijoille. Hänen kehitystyönsä muodostui myös taloudellisesti kannattavaksi sivutoimeksi, sillä kauppiaat hyötyivät siitä merenkulussa. Galilei julkaisi kaukoputkellaan tekemänsä havainnot maaliskuussa 1610 lyhyessä tutkielmassa nimeltään Sidereus Nuncius.

7. tammikuuta 1610 Galileo löysi kolme Jupiterin neljästä suurimmasta kuusta eli Ion, Europan ja Kalliston. Ganymedeksen hän löysi neljä yötä myöhemmin.^[14] Hän havaitsi kuiden ilmestyvän ja katoavan näkyvistä jaksollisesti. Tämän hän arveli johtuvan niiden liikkeestä Jupiterin ympäri ja täten niiden olevan Jupiterin kuita. Lisähavaintoja hän teki 1620. Myöhemmin astronomit ovat muuttaneet Galilein näille antaman mesenaattiensa Medicien mukaan antaman nimen ja nykyisin niitä kutsutaan Galilein kuiksi. Planeetoilla olevien kiertolaisten havaitseminen oli ongelmallista maakeskisen maailmankuvan kannalta.

Syyskuusta 1610 alkaen Galilei havaitsi Venusta. Hän havaitsi Venuksella olevan kaikki kuun vaiheet. Kopernikuksen kehittelemän aurinkokeskinen teoria ennusti näin käyvän. Maakeskisen kuvan mukaan kaikkia vaiheita ei olisi pitänyt näkyä. Tämä havainto tuki aurinkokeskistä mallia mutta ei todistanut sitä.

Galileo oli yksi ensimmäisistä auringonpilkkuja havainneista eurooppalaisista^[15]. Hän myös tulkitsi uudelleen Kaarle Suuren ajan pilkkuhavainnot, joiden aiemmin arveltiin johtuneen Merkuriuksesta. Auringonpilkkujen olemassaolo itsessään oli ristiriidassa vanhan muuttumattoman taivaan käsityksen kanssa. Francesco Sizin ensimmäisenä havaitsemat vuosittaiset muutokset pilkuissa aiheuttivat ongelmia sekä maakeskiselle että Tyko Brahen kuvalle. Kiista varhaisimmasta auringonpilkkujen havaitsijasta johti pitkään ja katkeraan kiistaan Galileon ja Christoph Scheinerin välillä.

Galileo raportoi ensimmäisenä kuun vuorista ja kraattereista.^[16] Näiden olemassaolon hän päätteli kuun pinnan valon ja varjon muodoista. Hän jopa arvioi vuorten korkeuksia havaintojensa pohjalta. Hän päätteli kuun pinnan olevan epätasainen yhtä lailla kuin Maan, päinvastoin kuin oli perinteinen aristoteelinen näkemys täydellisestä pallosta. Sidereus Nunciuksessa hän kirjoittaa:

» Vielä erästä melkoisella ihmetyksellä havaitsemaani ilmiötä en saata sivuuttaa. Melkein keskellä Kuuta sijaitsee nimittäin kaikkia muita suurempi ja muodoltaan täydellisen pyöreä painautuma. Sen olen nähnyt molempien neljännesten vaiheilla ja olen kykyjeni mukaan yrittänyt jäljentää sen jälkimmäiseen yllä olevista kuvista. Varjostuksineen ja valaistuksineen se tarjoaa samankaltaisen näkymän kuin Maan päällä Böömin kaltainen alue, jos sitä joka puolelta ympäröisivät täysin pyöreäksi reunaksi sijoittuneet erittäin korkeat vuoret. »
(Galileo Galilei: "Sidereus Nuncius". Suomennos: Raimo Lehti.^[17])

Galilei tarkoitti tällä mahdollisesti Kuun Albategnius-kraatteria.

Galileo havainnoi Linnunrataa, jota aiemmin pidettiin kaasusumuna, ja havaitsi sen olevan niin tiheä tähtipaljous, että Maasta katsoen se näyttää pilveltä. Hän havaitsi monia paljaalle silmälle liian himmeitä tähtiä. Tähän joukkoon hänen havainnoissaan kuului myös Neptunus, jonka hän löysi 1612 ^[18] mutta ei tunnistanut planeetaksi.

[muokkaa] Galileo, Kepler ja vuorovesi

Galilei ei koskaan hyväksynyt Keplerin esittämiä elliptisiä planeettojen ratoja,^[19] vaikka tätä tuki Tyko Brahen suuri havaintoaineisto. Kopernikaaninen teoria käytti monimutkaisia episyklejä toisin kuin Keplerin teoria. Galileon piti vuoroveden aiheuttajana liikemäärää, Kepler kuuta. Kummallakaan ei ollut kuitenkaan toimivaa fysikaalista mallia vuorovedelle. Galileo väitti että jos maa pyörii akselinsa ympäri ja kiertää Aurinkoa tietyllä nopeudella täytyy osan Maasta täytyy liikkua "nopeammin" yöllä ja "hitaammin" päivällä.

Mikäli tämä teoria olisi totta ei olisi kuin yksi vuoksi eli vuoroveden korkein kohta vuorokaudessa keskipäivän kohdalla. Galileo aikalaisineen oli tietoinen, että vuoksia oli kaksi vuorokaudessa. Hän kuitenkin hylkäsi tämä poikkeuksen pitäen sitä seurauksena useista toissijaisista syistä mm. meren muoto ja sen syvyys. Väitettä, jonka mukaan Galilei oli epärehellinen tehdessään nämä argumentit, vastaan Albert Einstein kehitti näkemyksen, että Galilei kehitti "hurmaavat argumenttinsa" ja hyväksyi ne kritiikittä Maan liikkeen fysikaalisen syyn toivossa.

Tunnettu kirjailija Arthur Koestler kirjassaan The Sleepwalkers väitti, että Galileo oli ronskisti epätieteellinen ja epärehellinen menettelytavoissaan ja antoi harvoin kunnian sille, jolle se kuului. Toisten mielestä on epäreilua arvioida häntä modernilla tieteellisellä standardilla, joka hänen itsensä aikana vasta alkoi kehittyä. Aikansa standardilla hän oli hyvinkin halukas muuttamaan näkemyksiään havaintojen mukaan. Voidaan väittää myös että myös modernit tieteilijät yhtä lailla (muista ammateista puhumattakaan) suodattavat havaintojaan ja uskomuksiaan aiemmin muodostettujen näkemystensä läpi. Vaikka tämä voi vaikuttaa epärehelliseltä väitteeltä, sitä vaaditaan hiukan tieteellisen prosessin toimimiseksi (ks. Bayesin teoreema). Galileon epärehellisyys ei siten ollut mitään epätavallista.

[muokkaa] Fysiikka

Galileon teoreettinen ja kokeellinen työ kappaleiden liikkeen kuvaamiseksi muodosti pohjaa klassiselle mekaniikalle, jonka Sir Isaac Newton kehitti myöhemmin. Hän oli pioneeri, ainakin Euroopan perinteessä, täsmällisessä kokeellisuudessa ja luonnonlakien matemaattisessa kuvaamisessa.

Yksi kuuluisimmista Galileo koskevista tarinoista kertoo hänen tiputtaneen erimassaisia palloja Pisan kaltevasta tornista demonstroidakseen, että putoamisaika ei riipu kappaleen massasta. Tämä oli vastoin Aristoteleen oppia, jonka mukaan putoamisaika lyhenee painon kasvaessa. Vaikka tarina tornista ensimmäisen kerran ilmestyi hänen oppilaan Vincenzo Vivianin kirjoittamassa elämäkerrassa, pidetään sitä nykyisin totena. Giambattista Benedetti oli saavuttanut saman tuloksen vuosia aiemmin, 1553. Galilei suoritti myös kokeita, joissa hän vieritti palloja kaltevaa tasoa pitkin. Näistä yksi on Firenzessä. Kaltevaa tasoa pitkin vieriminen vastaa hidasta putoamista, kun kappaleen massajakauma on tasainen. Vaikka Galilei oli ensimmäinen tätä kokeillut hän ei ollut ensimmäinen, joka näin väitti putoamisajan riippumattomuutta massasta. John Philoponus oli väittänyt näin jo vuosisatoja aiemmin.

Galilei määritti oikean matemaattisen lain kiihtyvyydelle: kuljettu matka levosta lähtien on verrannollinen kuluneen ajan neliöön (). Hän ilmaisi tämän geometrista konstruktiota ja matemaattisesti eksakteja sanoja käyttäen, noudattaen aikansa standardia. Matematiikan kehityttyä tämä voitiin ilmasta algebrallisti. Hän päätteli myös, että kappaleet säilyttävät nopeutensa mikäli niihin ei vaikuta voimaa ja hylkäsi näin aristoteelisen näkemyksen, että kappaleet hidastuvat luonnollisesti itsestään ellei voima vaikuta niihin. Tämäkään ei ollut uusi idea vaan Ibn al-Haitham oli ehdottanut sitä jo satoja vuosia aiemmin kuten myös Jean Buridan ja Joseph Needhamin mukaan Mo Tzu satoja vuosia ennen kumpaakaan näistä. Galilei kuitenkin ilmaisi asian ensimmäisenä matemaattisesti. Galilein inertiaperiaate ilmoitti, että "tasaisella tasolla liikkuva kappale jatkaa samaan suuntaa tasaisella nopeudella ellei sitä häiritä". Tämä periaate sisältyy Newtonin ensimmäiseen lakiin.

Galileo havaitsi, että heilurin heilahdusaika ei riipu heilahduksen laajuudesta. Tarinan mukaan hän päätyi johtopäätökseen katsellessaan Pisan katedraalin kynttelikön heilumista käyttäen pulssiaan ajastuksessa.^[20] Vaikka Galileo uskoi tämän verrannollisuuden olevan eksakti, se on vain pienille amplitudeille pätevä approksimaatio. Se on kuitenkin tarpeeksi tarkka kellossa käytettäväksi.

1600-luvun alussa Galileo ja hänen apulainen yrittivät mitata valonnopeuden. He seisoivat eri kukkuloiden lailla pidellen kumpikin ikkunaluukullista lyhtyä. Ensin Galileo avasi omansa luukun ja assistentti omansa nähtyään valon. Reilun kilometrin matkalla Galileo ei voinut havaita viivettä yhtään enempää kuin kun he olivat vain muutama metrin päässä toisistaan. Hän ei voinut saavuttaa päätöstä siitä, etenikö valo välittömästi. Hän arveli, että mäkien väli oli liian lyhyt matka hyvän mittauksen saavuttamiseksi. Galileo oli yksi ensimmäisistä, joka ymmärsi äänen taajuuden. Raapien taltalla eri nopeuksilla, hän havaitsi yhteyden äänenkorkeuden ja raapimisen nopeuden (taajuuden) välillä.

1632 hän esitti Dialogissaan fysikaalisen teorian, joka selitti vuorovesi-ilmiötä. Mikäli se olisi ollut oikea, se olisi puoltanut vahvasti Maan liikettä. Hänen teoriansa antoi ensimmäisenä käsitystä meren muodon merkityksestä vuoroveden amplitudin ja taajuuden määräytymisessä. Hän oikeellisesti selosti vähäisen vuoroveden Adrianmeren keskellä verrattuna rannikoihin. Varsinaista vuoroveden syytä koskien hänen teoriansa oli väärä. Kepler ja muut yhdistivät sen oikein Kuuhun. Kunnollinen fysikaalinen teoria saatiin kuitenkin vasta Newtonilta.

Galileo kehitti myös suhteellisuuden perusperiaatetta eli Galilei-invarianssia, jonka mukaan fysiikan lait ovat samat, missä tahansa suoraan tasaisella vauhdilla liikkuvassa systeemissä. Täten ei ole absoluuttista liikettä eikä lepoa. Tämä periaate tarjosi perusviitekehyksen, jolle Newton rakensi mekaniikan peruslait ja edelleen Einstein Erityisen suhteellisuusteorian ensimmäisen postulaatin.

[muokkaa] Matematiikka

Galilein matematiikan soveltaminen kokeelliseen fysiikkaan oli innovatiivista, mutta hänen matemaattiset metodit olivat aikansa standardia. Analyysi ja todistukset nojautuivat paljolti Eudoksoksen suhteiden teoriaan. Eukleideen Elementan viides kirja käsittelee tätä teoriaa. Se oli tullut käyttöön vasta sata vuotta aiemmin Tartaglian tarkan käännöksen ansiosta. René Descartesin kehittämät algebralliset metodit olivat kuitenkin jo syrjäyttämässä tätä.

Galileo tuotti yhden pienen, mutta profeetallisen matemaattisen tuotoksen, Galilein paradoksin. Se sanoo, että on olemassa yhtä monta täydellistä neliötä kuin on kokonaislukuja, vaikka kaikki kokonaisluvut eivät ole neliöitä. Tämän ratkaisi 250 vuotta myöhemmin Georg Cantor.

[muokkaa] Tekniikka

Galilei kehitti muutamia välineitä, joita nykyisin kutsuttaisiin tekniikan keksinnöiksi, erotukseksi puhtaasta fysiikasta. Aristoteelisella määrityksellä kaikki Galilein fysiikkaa koskevat keksinnöt olisivat olleet techneä tai käytännöllistä tietoa erotuksena episteemisestä filosofisesta tutkimuksesta.

1595–1598 Galilei geometrisen ja sotilasharpin, jota voitiin käyttää maanmittauksessa ja tykistössä. Tämä laajensi Niccolo Tartaglian ja Guidobaldo del Monten aikaisempia keksintöjä. Tykkimiehille se tarjosi nopean tavan laskea tarvittava ruudin määrä kullekin ammuskoolle ja materiaalille. Geometrisena instrumenttina sillä voitiin konstruoida mikä tahansa tavallinen monikulmio, laskea monikulmion tai ympyrän sektorin pinta-ala ja joukko muita laskelmia.

Noin 1606–1607 Galilei teki lämpömittarin käyttäen ilman laajenemista ja tiivistymistä liikuttamaan vettä putkessa.

1609 Galilei oli yksi ensimmäisiä valontaipumiseen perustuvaa kaukoputkea tähtien, planeettojen ja kuiden tarkkailuun käyttänyt.

1609 Galilei kehitti yhdistelmämikroskoopin ("occhilino") kuperasta ja koverasta linssistä. 1612 Galilei esitteli mikroskoopin Puolan kuninkaalle Sigismund III:lle. 1624 Galilei esitteli mikroskoopin prinssi Federico Cesille, Accademia dei Lincei'n perustajalle.

1612 määritettyään Jupiterin kuiden kiertoajat Galilei ehdotti, että riittävän tarkalla tietämyksellä niiden kiertoradoista olisi mahdollista käyttää niitä universaalina kellona. Edelleen tämä mahdollistaisi pituuspiirin määrittämisen. Hän työskenteli tämän ongelman parissa ajoittain lopun elämäänsä mutta käytännön ongelmat olivat suuret. Metodia käytti onnistuneesti ensimmäisen kerran Giovanni Domenico Cassini 1681 ja myöhemmin monet laajojen maa-alueiden kartoittajat, esimerkiksi Lewis ja Clark. Merinavigaatiossa, missä herkät teleskooppi havainnot olivat vaikeampia, pituuspiirin määritys onnistui vasta kannettavan kronometrin, kuten John Harrisonin laite, keksimisen jälkeen.

Viimeisinä vuosinaan ollessaan jo täysin sokea hän suunnitteli pidäkemekanismin heilurikelloon. Ensimmäisen täysin toimivan heilurikellon teki kuitenkin Christiaan Huygens 1650-luvulla.

Hän kehitti mustekynän esiasteen.

[muokkaa] Se liikkuu sittenkin

Pääartikkeli: Galileo Galilein konflikti katolisen kirkon kanssa

Raamatun Psalmeissa 93:1; 96:10; 104:5, Ensimmäisessä aikakirjassa 16:30 ja Saarnaajan kirjassa 1:4,5 on kohtia, joiden voidaan tulkita kertovan lujasta ja pysyvästä Maan paikasta. Galileo oli aurinkokeskisen maailmankuvan kannattaja ja väitti, että se ei ole Raamatun sanaa vastaan. Hän otti Augustinuksen kannan, jonka mukaan kaikkea ei pidä ottaa liian kirjaimellisesti erityisesti kun kyseessä oli runo- ja laulukirja. Kirjan kirjoittajat kirjoittivat Maan näkökulmasta, josta näyttää, että Aurinko nousee ja laskee eli näyttää liikkuvan taivaalla. Todellisuudessa tämä johtuu Maan pyörimisestä.

Galileo siis oli selvä heliosentrisyyden puolustaja, ja vallalla ollut katolinen kirkko taas piti kiinni maakeskisyydestä. Vuoteen 1616 mennessä arvostelu oli noussut niin suureksi, että Galilei meni Roomaan vakuuttelemaan kirkon valtaapitäviä, siitä ettei hänen ideaansa kannata kieltää. Kardinaali Bellarmine inkvisition määräyksestä toimitti hänelle käskyn lakata puolustamasta ideaa Maan liikkumisesta Auringon ympäri. Määräys ei estänyt Galileota. Hän pysyi monta vuotta poissa kiistasta.

Hän palasi aiheesta kertovan kirjoitusprojektinsa pariin rohkaistuneena kardinaali Barberinin valinnasta paavi Urbanus VIII:ksi. vuonna 1623. Barberini oli Galilein ystävä ja ihailija. Hän oli myös vastustanut Galilein vuoden 1616 tuomiota. Kyseinen kirja Dialogo dei due massimi sistemi del mondo (vapaa suomennos: Dialogi kahdesta pääasiallisesta maailmanjärjestelmästä) ilmestyi 1632. Sillä oli nimellinen inkvisition ja paavin hyväksyntä.

Paavi Urbanus VIII henkilökohtaisesti pyysi Galileita antamaan argumentteja heliosentrismin puolesta ja vastaan varoen sen puolustamista. Lisäksi hän pyysi oman mielipiteensä lisäämistä kirjaan. Galilei täytti näistä jälkimmäisen osittain. Joko tietämättään tai tarkoituksella dialogissa geosentrisyyttä puolustanut Simplicius sortui usein virheisiin ja päätyi välistä näyttämään tyhmyriltä. Tämä sai kirjan näyttämään hyökkäykseltä aristoteelista näkemystä vastaan. Lisätäkseen vaurioon loukkauksen hän laittoi paavin sanat Simpliciuksen suuhun. Monet historioitsijat pitävät Galilein tekoa tahattomana. Joka tapauksessa paavi ei ottanut julkista virnuilua tai selvää puolueellisuutta kevyesti. Galilei oli vieraannuttanut yhden suurimmista suojelijoistaan ja hänet kutsuttiin Roomaan selvittämään toimiaan.

Menetettyään Dialogin seurauksena monia puolustajiaan Roomassa Galilei määrättiin 1633 oikeudenkäyntiin epäiltynä jumalanpilkasta. Inkvisition tuomio koostui kolmesta pääkohdasta.

• Galilein tuli kieltää heliosentrisyys, joka tuomittiin muodollisesti "harhaoppiseksi".
• Hänet määrättiin vangittavaksi, mutta myöhemmin se muutettiin kotiarestiksi.
• Dialogi kiellettiin.
• Lisäksi kiellettiin kaikkien hänen muiden töiden julkaiseminen mukaan lukien se, mitä hän mahdollisesti kirjoittaisi vastaisuudessa. Tätä ei kuitenkaan julistettu oikeudenkäynnissä eikä valvottu.

Legendan mukaan Galilei kuitenkin mutisi noustessaan polviltaan "Eppur si muove" eli ""se liikkuu sittenkin".^[21] Tämä tarina on kuitenkin epätodennäköinen.^[22]

Lyhyen aikaa Galilei oli arestissa Sienan arkkipiispa Ascanio Piccolomini luona mutta joulukuussa 1633 hän sai luvan vetäytyä huvilalleen Arcetriin lähelle Firenzeä. Siellä hän vietti lopun elämäänsä arestissa. Arestin aikana hän omisti aikansa yhdelle suurimmista töistään Discorsi e Dimostrazioni Matematiche, intorno a due nuoue scienze (suomeksi Kaksi uutta tiedettä). Sir Isaac Newton ja Albert Einstein ovat kehuneet tätä teosta. Tämän työn perusteella Galileota on kutsuttu modernin fysiikan isäksi.

Galilei haudattiin uudelleen Santa Crocen basilikan pyhään maahan 1737. Hänen arvonsa palautettiin muodollisesti 1741, kun paavi Benedictus XIV salli Galileon kaikkien tieteellisten töiden julkaisun. Materiaalia oli julkaistu 1718 sensuroituna. 1758 heliosentrismin yleinen kielto poistettiin kirkon sensuurilistalta. 31. lokakuuta 1992 paavi Johannes Paavali II ilmaisi pahoittelunsa siitä, kuinka Galilein tapaus oli hoidettu.

Nykyaikaisen tieteen mukaan Galilein näkemykset aurinkokeskisyydestä eivät olleet olennaisesti edistyksellisiä. Galilein esittämä malli ei ollut Tykon sen aikaista kilpailevaa teoriaa tarkempi. Tähtien parallaksi, ensimmäinen Aurinkokunnan ulkopuolinen todiste Maan liikkumisesta, tuli vasta 1638. Nykyisin tiedämme, ettei Maa, siinä kuin Aurinko tai Linnunradan keskuskaan, ole maailmankaikkeuden keskus.

Galilein levittämä idea siitä, että Maa kiertää Aurinkoa eikä päinvastoin, romutti perinteistä näkemystä ihmisen erikoisasemasta maailmankaikkeudessa.

[muokkaa] Legendat ja tarinat

Galilein elämästä kerrotaan monia tarinoita, joiden todenperäisyys lienee kyseenalainen. Galilei tuskin pudotteli esineitä Pisan kaltevasta tornista,^[23] eikä hän varmaankaan mumissut "Se pyörii sittenkin" (Eppur si muove, oikeammin "Se liikkuu sittenkin") inkvisitiotuomioistuimessa.^[22] Vaikka Galilein yhteenotto inkvisitiotuomioistuimen kanssa onkin tieteenhistoriallisesti erittäin merkittävä, sen dramaattisuutta on tavattu suuresti liioitella. Esimerkiksi maalauksissa usein esitetään Galilein oikeudenkäynnissä olleen läsnä suuri joukko ihmisiä, vaikka tosiasiassa paikalla oli vain muutamia.^[24]

[muokkaa] Galilein kirjoitukset

Puutteellinen luettelo Galilein kirjoituksista.

• Sidereus Nuncius (1610 Venetsia, latinaksi)
• Kirje Suurherttuatar Christinalle (1615)
• Il Saggiatore (1623, italiaksi)
• Dialogo dei due massimi sistemi del mondo (1632, italiaksi)
• Discorsi e Dimostrazioni Matematiche, intorno a due nuoue scienze (1638, italiaksi)

[muokkaa] Galilein mukaan nimettyjä kohteita tai asioita

• Galilein kuut Jupiterissa
• Galileo-paikannusjärjestelmä
• Galileo-avaruusluotain - lähetettiin tutkimaan Jupiteria ja sen suurimpia kuita
• Galilaei-kraatteri Kuussa
• Galilaei-kraatteri Marsissa
• 697 Galilea -asteroidi
• Gal tai galileo -kiihtyvyyden yksikkö
• Galilein luku (virtauksessa)
• Galileo Galilein lentoasema Pisassa, Italiassa
• Galileo-alue Ganymedesillä

[muokkaa] Galileo Galilei kulttuurissa

• Galileo Galilein elämä, (Leben des Galilei, Bertolt Brechtin näytelmä, 1943)
• Lamp at Midnight, televisionäytelmä, Barrie Stavis, NBC, 1966
• Galileo Galilei, ooppera, Philip Glass, Mary Zimmerman ja Arnold Weinstein, 2002
• Galileo Galilein elämäkertaa käsiteltiin Dan Brownin kirjassa Enkelit ja demonit

[muokkaa] Lähteet

[muokkaa] Yleiset lähteet

• Lehti, Raimo (1999): Tarina Galileista ja kaukoputkesta. Teoksessa Sidereus Nuncius. Tähtitieteellinen yhdistys Ursa. ISBN 9519269959.
• Sobel, Dava (2000): Galileon tytär. Otava. ISBN 9511167790.

[muokkaa] Lähdeviitteet

1. ↑ Sobel: luku II (s. 26)
2. ↑ http://www.imahero.com/herohistory/galileo_herohistory.htm#Science
3. ↑ Lehti: luku Galilein varhaisvaiheet (s. 87)
4. ↑ http://galileo.rice.edu/bio/narrative_1.html
5. ↑ http://www.rit.edu/~flwstv/galileo.html
6. ↑ http://galileoandeinstein.physics.virginia.edu/lectures/gal_life.htm
7. ↑ http://www.unipd.it/ateneo/storia/prestoria.htm
8. ↑ http://galileo.rice.edu/fam/marina.html
9. ↑ http://www.hao.ucar.edu/Public/education/bios/3letters.html
10. ↑ http://www.newadvent.org/cathen/02411d.htm
11. ↑ http://galileo.rice.edu/bio/narrative_7.html
12. ↑ http://plato.stanford.edu/entries/galileo/
13. ↑ http://www.college-optometrists.org/index.aspx/pcms/site.college.What_We_Do.museyeum.online_exhibitions.observatory.galileo/
14. ↑ http://www2.jpl.nasa.gov/galileo/ganymede/discovery.html
15. ↑ http://sunearthday.nasa.gov/2006/locations/galileo.php
16. ↑ http://www.hao.ucar.edu/Public/education/bios/galileo.2.html
17. ↑ Galilei 1999: 11a s. 33
18. ↑ http://www.aas.org/publications/baas/v33n3/dda2001/61.htm
19. ↑ http://www.hps.cam.ac.uk/starry/galtele.html
20. ↑ http://www.rit.edu/~flwstv/galileo.html
21. ↑ http://www.rit.edu/~flwstv/galileo.html
22. ↑ ^{22,0 22,1} Sobel: luku 25 (s. 293)
23. ↑ The legend of the leaning tower physicsweb.org helmikuu 2003
24. ↑ Sobel: luku 22 (s. 258)

[muokkaa] Katso myös

• Nikolaus Kopernikus
• Johannes Kepler
• Isaac Newton

[muokkaa] Kirjallisuutta

• Galileo Galilei (1999): Sidereus Nuncius. Suomeksi toimittanut Raimo Lehti.. Tähtitieteellinen yhdistys Ursa. ISBN 9519269959. Sisältää Raimo Lehden selittävän osan Tarina Galileista ja kaukoputkesta.
• Karttunen, Hannu (2003): Vanhin tiede: Tähtitiedettä kivikaudesta kuulentoihin. 2., uudistettu laitos.. Tähtitieteellinen yhdistys Ursa. ISBN 952-5329-26-7.
• Sobel, Dava (2000): Galileon tytär. Otava. ISBN 9511167790.

[muokkaa] Aiheesta muualla

• Galilein lyhyt elämäkerta
• Galileo projekti (englanniksi)
• Lyhyt elämäkerta katolisessa tietosanakirjassa (englanniksi)
• Elämäkerta Nasan sivuilla (englanniksi)
• Lyhyt elämäkerta (englanniksi)
• Alkuperäisiä dokumentteja Galileo Galilein vaiheista (englanniksi)/(italiaksi)

Renessanssifilosofia

Francesco Petrarca | Georgios Gemistos Plethon | Leonardo Bruni | Georgios Trapezuntios | Nicolaus Cusanus | Johann Bessarion | Lorenzo Valla | Johannes Argyropoulos | Marsilio Ficino | Pietro Pomponazzi | Giovanni Pico della Mirandola | Gianfrancesco Pico della Mirandola | Erasmus Rotterdamilainen | Niccolò Machiavelli | Thomas Cajetanus | Nikolaus Kopernikus | Thomas More | Martti Luther | Juan Luis Vives | Paracelsus | Agostino Steuco | Bernardino Telesio | Petrus Ramus | Francesco Patrizi da Cherso | Jacopo Zabarella | Michel de Montaigne | Hieronymus Fabricius | Justus Lipsius | Giordano Bruno | Francisco Suárez | Francesco Sanches | Cesare Cremonini | Francis Bacon | Galileo Galilei | Tommaso Campanella