Галилей - основатель современного естествознания - Происхождение, детство и юность Галилео Галилея

Оглавление:

Галилео Галилей считается одним из великих естествоиспытателей и инженеров прошлого благодаря своему значительному вкладу в физику и астрономию. Его имя стало легендарным благодаря инквизиционному процессу против него. Хотя Джордано Бруно даже был заживо сожжен за свои убеждения в 1600 году, имя Галилея еще более прочно вошло в память потомков. Безусловно, факт в том, что он во многом подтвердил свои утверждения экспериментами и получил всеобщее профессиональное признание, что очень помогло ему в идеологической борьбе между нарождающейся истиной и властью, основанной на догмах схоластики.

Таким образом, легенда о Галилео Галилее развивалась в различных направлениях, но сегодня можно считать доказанным, что ни киноварь в Пизанском соборе, ни наклонившаяся Пизанская башня не сыграли той роли, которую им приписывали в его научной жизни, и что не было финальной сцены перед трибуналом инквизиции, в которой Галилей, несмотря ни на что, сказал: «И все-таки она движется!» (Eppursimuove!). И все же эти легенды остаются неизгладимо живыми. И наоборот, верно, что Галилей защищал учение Коперника против церковной догмы, а затем отрекся от него, когда его жизни угрожала мученическая смерть, и все же он остался верен ему до конца своих дней.

Как бы то ни было, сейчас уже точно известно, что Галилео Галилей и Иоганн Кеплер были основателями той отрасли естествознания семнадцатого века, которая развилась в ньютоновскую физику и, таким образом, доминировала над физической мыслью в течение двухсот лет. Основная работа Исаака Ньютона «Philosophiaenaturalisprincipiamathematica» («Математические начала натуральной философии») была опубликована в 1687 году.

Такой компетентный математик и физик, как Жозеф Луи Лагранж, прокомментировал важнейший вклад Галилея в изучение движения:

«Требовалось необычайное мужество, чтобы извлечь законы природы из конкретных явлений, которые всегда были у всех на виду, но объяснение которых, тем не менее, ускользало от любопытного взгляда философов».

Метод Галилея по расширению знаний в области физики с помощью эксперимента и математики, на примере движения свободно падающего тела, и его основные работы, а именно «Dialogo» и «Discorsi», утвердили его как создателя и пропагандиста современного метода физики. Галилей добился сенсационного успеха, введя телескоп в астрономию в качестве инструмента наблюдения. Его теоретические соображения были технически новаторскими для развития теории твердого тела. Наконец, он настолько хорошо владел родным языком, что многие его публикации даже заняли постоянное место в национальной литературе Италии.

Богатое научное наследие, оставленное Галилеем, и его сложный человеческий характер, а также суд инквизиции привели к появлению почти неисчерпаемой литературы о Галилее, в которой часто можно встретить прямо противоположные оценки.

Мы можем оправдать появление этого тома, только попытавшись оценить вклад Галилея в науку с сегодняшней точки зрения и проследить его развитие через Ньютона к Альберту Эйнштейну, то есть к физике наших дней. Противостояние Галилея укоренившимся догмам своего времени отражает, по сути, не что иное, как ставшее важным в нашем веке понимание ответственности ученого за создаваемые им научные знания.

Галилей направил телескоп на Луну и созвездия. Таким образом, он положил начало научному исследованию космоса в то время, когда многие еще боялись разрушения души, связанного с таким «кощунственным» использованием телескопа. Сегодня мы наблюдаем, как лунные зонды с дистанционным управлением или человеческие космические корабли вращаются по орбите небесного тела и передают информацию на Землю. Какая воодушевляющая перемена, какой подвиг может совершить человек, когда он в мире!

Происхождение, детство и юность Галилео Галилея

Галилео Галилей, основатель современной наблюдательной и экспериментальной науки, родился старшим из шести детей Винченцо и Джулии Галилей 18 февраля 1564 года в итальянском городе Пиза. Его отец, бедный дворянин, обремененный большой семьей, не имел состояния и зарабатывал на жизнь личным трудом. В основном он жил во Флоренции, где давал частные уроки музыки. Он немного знал математику и любил эту науку, но, не имея ни средств, ни досуга, не мог ею заниматься и старался отвлечься от нее и от сына, разумно полагая, что для того, чтобы заниматься столь привлекательной наукой, которая легко может захватить все внимание человека, нужно быть несколько обеспеченным в средствах жизни. В 1564 году он женился на дочери Космы Вентури, Юлии; плодом этого брака был Галилей. Кроме него, у Винченцо было еще два сына и три дочери.

Ранние годы Галилея прошли в основном во Флоренции, но об этом периоде его жизни известно немного. Биографы упоминают, что Галилей в детстве любил строить игрушечные автомобили, но в этом нет ничего особенного. Наверное, каждый исключительный человек отличается от других по многим параметрам с самого раннего детства, но не все способны распознать эти особенности. Юношеское воспитание Галилея началось самым жалким образом; к счастью, в жизни гениальных людей учителя играют очень незначительную роль, как и вообще все так называемые «неблагоприятные условия» и «суровые» обстоятельства. Мальчик, конечно, учился в основном самостоятельно и находил интеллектуальную подпитку везде; он с увлечением посвятил себя изучению греческих и латинских авторов и приобрел обширные знания древней и современной литературы, развив в себе замечательный литературный и диалектический талант, который впоследствии сослужил ему хорошую службу в распространении научных истин. Вполне вероятно, что Галилей, благодаря своему учителю, не имел никакого представления о математике до восемнадцати лет, поскольку не изучал ее и не был подготовлен к занятиям ею.

Галилей сумел извлечь максимум пользы из своего положения и окружения. Дело, которым занимался и жил его отец, он, видимо, изучил в совершенстве и превзошел своего отца, ибо, как говорят его биографы, со временем он оспаривал пальму первенства в музыке даже у первых учителей этого искусства во Флоренции. Но был еще один школьный предмет, которому Галилея абсолютно никто не учил; он выучил его без всякого внешнего руководства — полностью самостоятельно; это было рисование. Искусство рисования, живописи так сильно привлекало Галилея, что в его

По его собственным словам, он выбрал бы живопись в качестве профессии, если бы выбор зависел только от него. Галилей действительно считался знатоком живописи, к нему обращались лучшие художники Флоренции, чтобы узнать его мнение о перспективе, освещении и даже о самой композиции их картин. Даже знаменитые художники того времени восхищались его талантом и опытом и без колебаний признавали, что во многом обязаны его советам. Возможно, такие отзывы в какой-то степени зависели от его выдающегося положения в другой, чуждой живописи области, когда ни о зависти к нему, ни о соперничестве с ним речи не шло, а, напротив, упоминание имени Галилея, ссылка на его мнение могли служить прекрасной рекомендацией для художника.

Школьные годы в жизни великого человека подходили к концу. Необходимо было подумать, что делать дальше с молодым человеком. Самой беззаботной была, конечно, жизнь духовенства; но чтобы стать священником, нужно было родиться дворянином или иметь сильных покровителей; у молодого Галилея не было ни того, ни другого. Одно время его отец даже думал принять сына, как здесь говорят, «на меркантильную часть», но, заметив в нем необычный талант, отказался от этой идеи и остановился на свободных профессиях. Из них медицина считалась тогда наиболее доходной, как и в наши дни.

Вторая научная революция. Механистическая картина мира

Трагическая смерть Джордано Бруно произошла на рубеже двух эпох: эпохи Возрождения и современной эпохи. Последняя охватывает три столетия — семнадцатый, восемнадцатый и девятнадцатый века. Девятнадцатый век, который ознаменовался рождением современной науки и породил таких выдающихся ученых, как Галилео Галилей, Кеплер и Ньютон, сыграл особую роль.

В учении Галилео Галилея были заложены основы нового механистического естествознания. Как А. Эйнштейн и Л. Инфельд пишет: «Самая фундаментальная проблема, которая из-за своей сложности оставалась нерешенной на протяжении тысячи лет, — это проблема движения.» Учение Галилея легло в основу новой механистической науки.

До Галилея общепринятым пониманием движения в науке было понимание, разработанное Аристотелем, которое сводилось к следующему принципу: Тело движется только тогда, когда оно подвергается внешнему воздействию, а когда это воздействие прекращается, тело остается неподвижным. Галилей показал, что этот аристотелевский принцип (хотя и согласующийся с нашим повседневным опытом) был ошибочным. Вместо этого Галилей сформулировал совсем другой принцип, который позже назвали принципом инерции: Тело либо находится в состоянии покоя, либо движется без изменения направления или скорости, когда на него не действует внешняя сила.

«Открытие, сделанное Галилеем, и применение им методов научного мышления было одним из самых важных достижений в истории человеческой мысли, и оно знаменует собой настоящее начало физики. Это открытие учит нас тому, что интуитивным выводам, основанным на непосредственном наблюдении, не всегда можно доверять, так как они иногда сбивают с пути».

Исследование Галилеем свободного падения тел сыграло решающую роль в становлении механики как науки. Он обнаружил, что скорость свободного падения тел не зависит от их массы (как считал Аристотель) и что расстояние, пройденное падающим телом, пропорционально квадрату времени падения. Галилей обнаружил, что траектория брошенного тела, движущегося под действием первоначального удара и земного притяжения, представляет собой параболу. Экспериментальное открытие Галилеем невесомости воздуха, открытие им законов колебания маятника и его основной вклад в развитие теории сопротивления материалов.

Галилей заложил основу для дальнейшего прогресса естественных наук, который начался в наше время. Он понимал, что слепая вера в авторитет Аристотеля сильно тормозила развитие науки. Галилей считал, что истинное знание может быть достигнуто только путем изучения природы посредством наблюдения, опыта (эксперимента) и разума, вооруженного математическими знаниями, а не путем изучения и сравнения текстов в рукописях древних мыслителей.

Астрономические исследования Галилея, которые обосновали и подтвердили гелиоцентрическую систему Коперника, способствовали росту научной мощи. Галилей сделал ряд интересных наблюдений и открытий с помощью телескопов, которые он построил (сначала скромный телескоп с 3-кратным увеличением, позже — с 32-кратным). Он обнаружил, что Солнце вращается вокруг своей оси и имеет пятна на своей поверхности. Галилей обнаружил, что самая большая планета Солнечной системы, Юпитер, имеет 4 спутника (из 13 известных в настоящее время). Наблюдения за Луной показали, что ее поверхность гориста и что этот земной спутник имеет либрацию, то есть видимые периодические колебания маятникового характера вокруг своего центра. Галилей был убежден, что Млечный Путь, который выглядит как туманность, состоит из множества отдельных звезд.

Однако самой важной работой Галилея как астронома была его защита взглядов Коперника, которые подвергались нападкам не только со стороны церкви, но и со стороны некоторых ученых, сомневавшихся в их точности. В своем знаменитом диалоге о двух системах мира, птолемеевой и коперниканской, Галилей смог развеять все эти сомнения и представить безупречное научное доказательство правильности гелиоцентрической системы.

Распад Космоса — смысл галилеевской научной революции

Появление математической физики привело к переосмыслению таких фундаментальных понятий, как материя и пространство. Концепция материи Аристотеля характеризовалась неопределенностью.

Понятие материи у Аристотеля характеризовалось неопределенностью, изменчивостью и непостоянством и, конечно, не могло служить основой для математического проектирования.

Математические конструкции. У Галилея она предстает как всегда тождественная самой себе, самотождественная, неизменная и трудноизменяемая.

Идентичный, неизменный, выступающий как независимая сущность.

Независимая субстанция, которая является неизменной и постоянной основой природных явлений.

Принцип атомизма — это принцип, который объясняет явления, которые внешне имеют вид структуры и порядка, сводя их к беспорядочному движению бесчисленных изолированных частиц, бесчисленных изолированных частиц, так что порядок на уровне явлений, продуктом хаоса на уровне сущности.

В решении вопроса о материальном воплощении идеала Галилей отвергает утверждение, что «многие изобретения машин являются успешными в малых масштабах, но неприменимы в больших. В девятнадцатом веке считалось, что чем ближе механическая конструкция к своей естественной модели, тем больше она приближается к ней, чем ближе механическая конструкция к своей геометрической модели, чем меньше в нем материи. «Общепринятое мнение, — говорит Галилей — «совершенно ложно, настолько ложно, что оно можно было бы утверждать, что истинно противоположное, т.е. что многие машины можно сделать более совершенными чем меньший….

Я осмелюсь сказать, что если мы абстрагируясь от всех несовершенств материи и принимая на себя что она неизменна и свободна от всех случайных недостатков мы построим отличную машину из того же материала.

Соответствующее свойство материи, мы получим машину, которая будет соответствовать меньшей…во всех отношениях… Поскольку я предполагаю, что материя неизменным, т.е. всегда остается одним и тем же, ясно, что это вечное и необходимое свойство вполне может быть основойпо чисто математическим соображениям».

A. Койре доказал, что механика Галилея была основана на концепциях материи, аналогичные тем, что были у Платона и Демокрита. Но даже если атомы Демокрита были даже если атомы Демокрита имели потребность в механике новонеизменной и одинаковой материи, но для Галилея они выполняли другую роль.

Но Галилей сыграл другую роль. С этой идеей Галилей решил проблему континуума. И бесконечно малые величины Галилея — это не атомы Демокрита, которых не было у древнего философа. Он утверждает, что континуумсостоит из неделимых объектов, природа которых парадоксальна. Они не имеют размерности сами по себе, но каждое конечное измерение образуется из бесконечной множественности этих измерений.

Это любое конечное множество. Вот непонятная вещь — выведение количества — частицы, которая не имеет величины, объясняется тем, что бесконечное количество. Этот парадокс играет важную роль в механике. Играет важную роль в механике и математике Галилея. Хотя он признал противоречивый характер своего учения о бесконечно малых величинах.

Но с помощью этого принципа Галилей вводит важнуюкатегория механики, называемая мгновенной скоростью аристотелевская теория движения. Как пишет П.П. Гайденко:

«Поскольку мгновение — это бесконечно малая «доля» времени.., тогда само мгновение уже не является временем; мгновение…

«Время не является конечной частью времени, какой бы малой она ни была…; это нечто среднее между безвременьем и временем, так же как бесконечно малая протяженность пространства не является математической точкой или точка, или любой небольшой участок пространства.

«Мгновенная скорость» больше не является скоростью в собственном смысле этого слова, потому что скорость подразумевает движение.

А движение может происходить только во времени. Итак,

«Мгновенная скорость — это своего рода стационарное начало движения». Именно этот термин использует Галилей, пытаясь разгадать проблема континуума. Через понятие бесконечно малого, которое является которая не является математической реальностью традиционной математики) или физики, он разрабатывает построение физики на основе математики.

Роль Галилея в становлении современной науки

Основы нового мировоззрения, новой науки были заложены Галилеем. Он начал рассматривать ее как математическую и экспериментальную естественную науку. Основной посылкой Галилея был аргумент, что для того, чтобы сформулировать четкие суждения о природе, ученые должны рассматривать только объективные — измеряемые свойства (размер, форма, количество, вес, движение), в то время как свойства, легко доступные восприятию (цвет, звук, вкус, осязание), должны игнорироваться как субъективные и мимолетные. Только с помощью количественного анализа наука может получить правильные знания о мире. А также глубже проникнуть в математические законы и понять истинную суть природы. Галилей усовершенствовал и изобрел множество технических приборов — линзы, телескоп, микроскоп, воздушный термометр, барометр и т.д. Использование этих инструментов придало эмпиризму новое измерение, неизвестное грекам.

Очень важно отметить, что Галилей сочетал свое систематическое внимание к опыту с желанием придать ему математический смысл. Для него эксперимент был систематически проводимым опытом, посредством которого исследователь как бы задавал природе интересующие его вопросы. Ответы, которые он хотел найти, должны были быть найдены не путем умозрительных и силлогистических рассуждений, а путем дедуктивного и математического рассмотрения результатов экспериментов. Галилей придавал таким соображениям настолько большое значение, что счел возможным полностью заменить традиционную логику как бесполезный инструмент рассуждений математикой, которая одна только и способна научить человека искусству доказательства.

Этот важнейший аспект методологии Галилея вылился в его идею систематического применения двух взаимосвязанных методов — аналитического и синтетического (он называл их резолютивным и композиционным). С помощью аналитического метода изучаемое явление разлагается на более простые составляющие. Затем следует очередное методологическое действие в виде того или иного предположения, гипотезы, с помощью которого достигается объяснение интересующих ученого фактов или природных явлений в их большей или меньшей сложности. Эта задача решается путем проверки правильности принятой гипотезы, которая не должна противоречить фактам, установленным в результате анализа опыта. Такая проверка осуществляется с помощью синтетического метода. Другими словами, Галилей нашел подлинно научную точку соприкосновения между экспериментально-индуктивным и абстрактно-дедуктивным…

способы изучения природы, позволяющие сочетать научное мышление, которое невозможно без абстракции и идеализации, с конкретным восприятием явлений и процессов природы.

Начиная с 1609 года, восхитительные открытия Галилея в области астрономии стали следовать одно за другим почти непрерывно. В том же году в Италии поползли слухи о том, что некий голландец подарил графу Морицу Нассаускому замечательный оптический прибор, который представлял далекие предметы как близкие. Ничего другого, кроме этого, было решительно неизвестно. Галилей узнал об этом объекте и вскоре после этого построил первый телескоп, основанный на том же принципе, что и наш современный бинокль, а именно на сочетании выпуклых и вогнутых стекол. Хотя свойства выпуклых стекол были известны еще в Голландии, заслуга изобретения телескопа должна принадлежать исключительно Галилею, поскольку только он создал этот инструмент на рациональных принципах и дал ему надлежащее применение.

Телескоп, предоставленный Галилеем, был, конечно, крайне несовершенен. Сначала он увеличивал только в 4-7 раз, а после всех усовершенствований Галилео Галилею удалось довести увеличение до 30 раз.

Галилео Галилей использовал изобретенный им телескоп, чтобы увидеть в небе то, что до тех пор было скрыто от невооруженного глаза. И он был первым землянином, увидевшим горы и обрывы Луны. Он узнал, что горы на Луне относительно выше, чем на Земле. Он также узнал, что Луна всегда обращена к нам одним и тем же лицом.

На странице рефераты по философии вы найдете много готовых тем для рефератов по предмету «Философия».

Здесь темы курсовых работ по философии

Читайте дополнительные лекции: