Resumé

Galileo Galilei (Pisa, 15. februar 1564 - Arcetri, 8. januar 1642) var en italiensk fysiker, astronom, filosof og matematiker, der betragtes som den moderne videnskabs fader. Han er en nøgleperson i den videnskabelige revolution, fordi han udtrykkeligt introducerede den videnskabelige metode (også kendt som den "Galileiske metode" eller "eksperimentelle metode"), og hans navn er forbundet med vigtige bidrag inden for fysik og astronomi. Af primær betydning var også hans rolle i den astronomiske revolution, med hans støtte til det heliocentriske system

Dens vigtigste bidrag til den filosofiske tænkning stammer fra indførelsen af den eksperimentelle metode i den videnskabelige undersøgelse, takket være hvilken videnskaben for første gang opgav den metafysiske position, der havde været fremherskende indtil da, for at erhverve et nyt, autonomt perspektiv, både realistisk og empirisk, med det formål gennem den eksperimentelle metode at privilegere kvantitetskategorien (gennem den matematiske bestemmelse af naturlovene) mere end kvalitetskategorien (resultatet af den tidligere tradition, der kun var rettet mod at søge efter væsenets væsen) for nu at udarbejde en objektiv, rationel beskrivelse.

Galilei blev mistænkt for kætteri og anklaget for at ville undergrave den aristoteliske naturfilosofi og den hellige skrift, og han blev retsforfulgt og dømt af det hellige kontor, og den 22. juni 1633 blev han tvunget til at opgive sine astronomiske opfattelser og holde sig til sin villa (kaldet "Il Gioiello") i Arcetri. I løbet af århundredernes løb blev værdien af Galileos værker gradvist accepteret af kirken, og 359 år senere, den 31. oktober 1992, erkendte pave Johannes Paul II på det pavelige videnskabsakademis plenarmøde "de begåede fejl" på grundlag af konklusionerne fra det arbejde, som en særlig undersøgelseskommission, som han havde nedsat i 1981, havde udført, og rehabiliterede Galileo.

Ungdom (1564-1588)

Galileo Galilei blev født den 15. februar 1564 i Pisa som det ældste af syv børn af Vincenzo Galilei og Giulia Ammannati. Ammannati-familien, der oprindeligt stammede fra Pistoia og Pescia, havde en betydningsfuld oprindelse; Vincenzo Galilei tilhørte derimod en mere ydmyg slægt, selv om hans forfædre var en del af det florentinske borgerskab. Vincenzo blev født i Santa Maria a Monte i 1520, da hans familie var faldet i forfald, og han, en musiker af værdi, måtte flytte til Pisa, hvor han kombinerede udøvelsen af musikkunsten med handelsprofessionen for at få en større indtægt.

Vincenzo og Giulias familie talte flere end Galileo: Michelangelo, der var musiker hos storhertugen af Bayern, Benedetto, der døde i svøbt tøj, og tre søstre, Virginia, Anna og Livia, og muligvis en fjerde ved navn Lena.

Efter et mislykket forsøg på at få Galilei med blandt de 40 toskanske studerende, der blev indkvarteret gratis på en kostskole ved universitetet i Pisa, blev den unge mand "gratis" indkvarteret hos Muzio Tebaldi, der var toldembedsmand i Pisa, gudfar til Michelangelos dåb og Vincenzos ven i en sådan grad, at han sørgede for familiens behov under Vincenzos lange fravær på grund af arbejde.

I Pisa lærte Galileo Galilei sin unge kusine Bartolomea Ammannati at kende, som passede den enkefru Tebaldi, der trods den store aldersforskel giftede sig med hende i 1578, sandsynligvis for at gøre en ende på de ondsindede rygter, der var pinlige for Galilei-familien, om hans unge niece. Derefter studerede den unge Galilei i Firenze, først hos sin far, derefter hos en dialektikmester og til sidst i klosteret Santa Maria di Vallombrosa, hvor han bar novicedragt indtil han var 14 år gammel.

Vincenzo indskrev den 5. september 1580 sin søn på universitetet i Pisa med den hensigt at få ham til at studere medicin, at få ham til at følge i traditionen fra hans glorværdige forfader Galileo Bonaiuti, og frem for alt at få ham til at starte en karriere, der kunne give ham en lukrativ indtægt.

På trods af sin interesse for de eksperimentelle fremskridt i disse år blev Galileos opmærksomhed hurtigt henledt på matematikken, som han begyndte at studere i sommeren 1583, idet han benyttede sig af den lejlighed, han havde i Firenze til at møde Ostilio Ricci da Fermo, en tilhænger af Niccolò Tartaglias matematiske skole. Karakteristisk for Ricci var hans tilgang til matematikundervisningen: ikke en abstrakt videnskab, men en disciplin, der tjente til at løse praktiske problemer i forbindelse med mekanik og ingeniørteknikker. Det var faktisk Tartaglia-Ricci-uddannelsen (som i sig selv var en fortsættelse af den tradition, som Archimedes stod i spidsen for), der lærte Galileo vigtigheden af præcision i observationen af data og den pragmatiske side af videnskabelig forskning. Det er sandsynligt, at Galilei i Pisa også deltog i fysikkurser, som blev undervist af aristotelikeren Francesco Bonamici.

Under sit ophold i Pisa, som varede indtil 1585, gjorde Galilei sin første personlige opdagelse, nemlig isokronismen i pendulets svingninger, som han skulle fortsætte med at beskæftige sig med hele sit liv, idet han forsøgte at perfektionere den matematiske formulering.

Efter fire år opgav den unge Galilei sine medicinstudier og tog til Firenze, hvor han uddybede sine nye videnskabelige interesser og arbejdede med mekanik og hydraulik. I 1586 fandt han en løsning på Hierons "kroneproblem" ved at opfinde et instrument til hydrostatisk bestemmelse af den specifikke vægt af legemer. Archimedes' og Ricci's indflydelse kan også ses i hans studier af tyngdepunktet af faste legemer.

I mellemtiden søgte Galilei efter en regelmæssig økonomisk ordning: ud over at give private matematikundervisning i Firenze og Siena tog han i 1587 til Rom for at bede den berømte matematiker Christoph Clavius om en anbefaling til at komme ind på studiet i Bologna, men uden held, fordi man i Bologna foretrak den paduanske Giovanni Antonio Magini til matematiklærestolen. På invitation af Accademia Fiorentina holdt han i 1588 to forelæsninger om figur, sted og størrelse af Dantes Inferno, hvor han forsvarede de hypoteser, som Antonio Manetti allerede havde formuleret om topografien af det Inferno, som Dante havde forestillet sig.

Undervisning i Pisa (1589-1592)

Galilei henvendte sig derefter til sin indflydelsesrige ven Guidobaldo Del Monte, en matematiker, som han havde mødt gennem en korrespondance om matematiske spørgsmål. Guidobaldo var medvirkende til at hjælpe Galilei videre i sin universitetskarriere, da han overvandt fjendskabet fra Giovanni de' Medici, en naturlig søn af Cosimo de' Medici, og anbefalede ham til sin bror kardinal Francesco Maria Del Monte, som på sin side talte med den magtfulde hertug af Toscana, Ferdinando I de' Medici. Under hans vejledning fik Galilei en treårig kontrakt om et professorat i matematik ved universitetet i Pisa i 1589, hvor han klart redegjorde for sit pædagogiske program, hvilket straks skabte en vis fjendtlighed i det aristotelisk opdragede akademiske miljø:

Frugten af Pisans undervisning er manuskriptet De motu antiquiora, som samler en række foredrag, hvori han forsøger at redegøre for bevægelsesproblemet. Grundlaget for hans forskning er afhandlingen Diversarum speculationum mathematicarum liber, der blev udgivet i Torino i 1585 af Giovanni Battista Benedetti, en af de fysikere, der støttede teorien om "impuls" som årsag til "voldsom bevægelse". Selv om det ikke var muligt at definere arten af en sådan impuls, der blev givet til legemerne, var denne teori, der først blev udarbejdet i det 6. århundrede af Johannes Philoponus og senere støttet af fysikere fra Paris, ikke i stand til at løse problemet, men modsatte sig den traditionelle aristoteliske forklaring af bevægelse som et produkt af det medium, hvori legemerne selv bevæger sig.

I Pisa begrænsede Galilei sig ikke til videnskabelige aktiviteter: hans betragtninger om Tasso stammer faktisk fra denne periode og skulle blive fulgt op af Postille all'Ariosto. Det er noter spredt ud på papirark og noter i margenerne på siderne i hans bind af Gerusalemme liberata og Orlando furioso, hvor han, mens han bebrejder Tasso for "fantasiens mangel på fantasi og billedets og versets langsomme monotoni", elsker hos Ariosto ikke kun de smukke drømmes mangfoldighed, den hurtige forandring af situationer, den livlige elasticitet i rytmen, men også den harmoniske balance i disse, billedets sammenhæng, den organiske enhed - selv i mangfoldigheden - i det poetiske fantasme.

I sommeren 1591 døde hans far Vincenzo og efterlod Galileo med byrden af at forsørge hele familien: til sin søster Virginias bryllup, der blev gift samme år, skulle Galileo sørge for medgift, gældsætning, som han senere skulle gøre til sin søster Livias bryllup i 1601 med Taddeo Galletti, og flere penge, som han skulle bruge til at forsørge sin bror Michelangelos store familie.

Guidobaldo Del Monte trådte til for at hjælpe Galilei igen i 1592 og anbefalede ham til det prestigefyldte Padua Studio, hvor lærestolen i matematik stadig var ledig efter Giuseppe Moletis død i 1588.

Den 26. september 1592 udstedte myndighederne i den venetianske republik et dekret om udnævnelse med en kontrakt, der kunne forlænges, på fire år og en løn på 180 floriner om året. Den 7. december holdt Galilei sin introduktionstale i Padova og begyndte nogle få dage senere et kursus, der skulle få stor tilslutning blandt de studerende. Han blev der i atten år, som han beskrev som "de bedste atten år i hele min levetid". Galilei ankom til den venetianske republik kun få måneder efter Giordano Brunos arrestation (23. maj 1592) i samme by.

Padova-perioden (1592-1610)

I det dynamiske miljø, der herskede på studiet i Padova (også et resultat af det klima af relativ religiøs tolerance, som den venetianske republik garanterede), havde Galilei også et hjerteligt forhold til personligheder med en filosofisk og videnskabelig orientering, der lå langt fra hans egen, såsom professoren i naturfilosofi Cesare Cremonini, en strengt aristotelisk filosof. Han færdedes også i de kulturelle kredse og senatorkredse i Venedig, hvor han stiftede venskab med adelsmanden Giovanfrancesco Sagredo, som Galilei gjorde til hovedperson i sin Dialogo sopra i massimi sistemi, og med Paolo Sarpi, der var teolog og ekspert i matematik og astronomi. Formuleringen af loven om legemers fald findes i hans brev til munken, der blev serveret den 16. oktober 1604:

Galilei havde holdt foredrag om mekanik i Padova siden 1598: hans Traktat om mekanik, der blev trykt i Paris i 1634, formodes at være resultatet af hans kurser, som havde taget udgangspunkt i Aristoteles' Questioni meccaniche.

I sit atelier i Padova indrettede Galilei med hjælp fra Marcantonio Mazzoleni, en håndværker, der boede i sit eget hus, et lille værksted, hvor han udførte eksperimenter og fremstillede instrumenter, som han solgte for at supplere sin løn. Hans maskine til at bringe vandet op til højere niveauer stammer fra 1593, og han fik et 20-årigt patent fra det venetianske senat til offentlig brug. Han gav også privatundervisning - blandt hans elever var Vincenzo Gonzaga, prinsen af Alsace Giovanni Federico og de fremtidige kardinaler Guido Bentivoglio og Federico Cornaro - og fik forhøjet sin løn: fra de 320 floriner, han modtog årligt i 1598, steg han til de 1.000 floriner, han fik i 1609.

En "ny stjerne" blev observeret den 9. oktober 1604 af astronomen Fra' Ilario Altobelli, som informerede Galilei. Den var ekstremt lysstærk og blev senere observeret den 17. oktober også af Kepler, som to år senere gjorde den til genstand for en undersøgelse, De Stella nova in pede Serpentarii, så stjernen er nu kendt som Keplers supernova.

Galilei holdt tre forelæsninger om dette astronomiske fænomen, hvis tekst kun er delvist kendt (de resterende noter er offentliggjort i den nationale udgave af værkerne). I forelæsningerne argumenterede Galilei for, at stjernen skulle placeres blandt de faste stjerner, hvilket var i strid med dogmet om, at himlen med de faste stjerner var uforanderlig. En vis Antonio Lorenzini, en selvudnævnt aristoteliker fra Montepulciano, skrev en pamflet imod hans argumenter, sandsynligvis på forslag af Cesare Cremonini, og den milanesiske videnskabsmand Baldassarre Capra greb også ind med en pamflet.

Fra dem ved vi, at Galilei havde fortolket fænomenet som et bevis på himlens foranderlighed, idet han mente, at eftersom den "nye stjerne" ikke havde nogen parallakseændring, skulle den være uden for Månens bane.

Et ætsende hæfte på Pavia-dialekt med titlen Dialogo de Cecco di Ronchitti da Bruzene in perpuosito de la Stella Nuova af en forfatter under pseudonymet Cecco di Ronchitti blev udgivet i 1605 til støtte for Galileis tese. Artiklen forsvarede gyldigheden af parallaksemetoden til bestemmelse af afstande (eller i det mindste minimumsafstanden), selv for objekter, som kun er visuelt tilgængelige for observatøren, såsom himmellegemer. Det er fortsat usikkert, om afhandlingen er skrevet af Galilei selv eller af hans elev Girolamo Spinelli, en benediktiner fra Padua (ca. 1580-1647). Det er også sandsynligt, ifølge Antonio Favaro, at værket er skrevet af begge.

Omkring 1594 skrev Galilei to afhandlinger om befæstningsværker, Breve introduzione all'architettura militare og Trattato di fortificazione; omkring 1597 fremstillede han et kompas, som han beskrev i pamfletten Le operazioni del compasso geometrico et militare, der blev udgivet i Padova i 1606 og dedikeret til Cosimo II. Kompasset var et instrument, der allerede var kendt og i forskellige former og til forskellige formål allerede blev brugt, og Galilei gjorde heller ikke krav på særlig ære for sin opfindelse; men Baldassarre Capra, en elev af Simon Mayr, beskyldte ham i en pamflet skrevet på latin i 1607 for at have plagieret en af hans tidligere opfindelser. Den 9. april 1607 tilbageviste Galilei Capras beskyldninger og fik ham dømt af de reformerte i Paduan Studio og offentliggjorde et forsvar mod Baldessar Capras bagvaskelser og bedrag, hvori han også vendte tilbage til den tidligere udgave af Supernova.

Supernovaens fremkomst skabte stor utilfredshed i samfundet, og Galilei lod sig ikke afskrække fra at benytte lejligheden til at udarbejde personlige horoskoper på bestilling. Desuden var Galilei i foråret 1604 blevet anklaget af inkvisitionen i Padova efter en klage fra en af hans tidligere medarbejdere, som havde beskyldt ham for at lave horoskoper og hævde, at stjernerne bestemmer menneskers valg. Proceduren blev imidlertid kraftigt blokeret af den venetianske republiks senat, og sagsakterne blev begravet, så intet nyt om den nåede den romerske inkvisition, dvs. det hellige kontor. Sagen blev sandsynligvis også opgivet, fordi Galileo havde beskæftiget sig med fødselsastrologi og ikke med prognoser.

"Hans berømmelse som forfatter af horoskoper gav ham forespørgsler og utvivlsomt også større betalinger fra kardinaler, prinser og patricianer, herunder Sagredo, Morosini og nogle, der var interesseret i Sarpi. Han udvekslede breve med storhertugens astrolog, Raffaello Gualterotti, og i de vanskeligste tilfælde med en ekspert fra Verona, Ottavio Brenzoni." Blandt de fødselshoroskoper, som Galileo beregnede og fortolkede, var hans to døtres, Virginia og Livia, og hans egen, som blev beregnet tre gange: "Det faktum, at Galileo helligede sig denne aktivitet, selv om han ikke blev betalt for det, tyder på, at han tillagde den en vis værdi."

Det ser ikke ud til, at Galilei allerede i de år, hvor kontroversen om den "nye stjerne" fandt sted, offentligt havde udtalt sig til fordel for den kopernikanske teori: det menes, at han, selv om han var overbevist om kopernikanismen, mente, at han endnu ikke havde tilstrækkeligt stærke beviser til uovervindeligt at vinde de lærdes generelle tilslutning. Han havde dog allerede i 1597 givet udtryk for sin tilslutning til kopernikanismen, idet han i det år skrev til Kepler - som for nylig havde udgivet sin Prodromus dissertationum cosmographicarum - "Jeg har allerede skrevet mange argumenter og mange tilbagevisninger af de modsatte argumenter, men jeg har hidtil ikke turdet offentliggøre dem, af frygt for Kopernikus' egen skæbne, vores mester". Denne frygt skulle imidlertid forsvinde takket være teleskopet, som Galilei for første gang pegede på himlen i 1609. Optik var allerede blevet behandlet af Giovanni Battista Della Porta i hans Magia naturalis (1589) og i De refractione (1593) og af Kepler i Ad Vitellionem paralipomena fra 1604, værker, ud fra hvilke det var muligt at konstruere teleskopet, men instrumentet blev først konstrueret uafhængigt af disse studier i begyndelsen af det 17. århundrede af håndværkeren Hans Lippershey, en tysk optiker, der blev naturaliseret nederlandsk. Galilei besluttede derefter at forberede et blyrør og fastgøre to linser til dets ender, "begge med en fuld flade og med den anden kugleformet konkav i den første linse og konveks i den anden; da jeg placerede mit øje tæt på den konkave linse, opfattede jeg objekterne som ret store og nære, idet de virkede tre gange tættere og ni gange større end når de blev set med det naturlige syn alene". Den 25. august 1609 præsenterede Galileo apparatet som sin konstruktion for Venedigs regering, som værdsatte "opfindelsen", fordoblede hans løn og tilbød ham en livslang lærerkontrakt. Opfindelsen, genopdagelsen og genopbygningen af teleskopet er ikke en episode, der vækker stor beundring. Det nye er, at Galilei var den første, der bragte dette instrument ind i videnskaben, idet han brugte det på en rent videnskabelig måde og opfattede det som en forbedring af vores sanser. Galileos storhed med hensyn til teleskopet var netop dette: Han overvandt en lang række epistemologiske hindringer, idéer og fordomme og brugte dette instrument til at styrke sine egne teser.

Takket være teleskopet foreslog Galilei et nyt syn på den himmelske verden:

De nye opdagelser blev offentliggjort den 12. marts 1610 i Sidereus Nuncius, som Galileo sendte til storhertugen af Toscana Cosimo II, hans tidligere elev, sammen med et eksemplar af hans teleskop og en dedikation af de fire satellitter, som Galileo først døbte Cosmica Sidera og senere Medicea Sidera ("Medici-planeter"). Galilei havde tydeligvis til hensigt at vinde Medici-husets taknemmelighed, sandsynligvis ikke kun med henblik på at vende tilbage til Firenze, men også for at opnå indflydelsesrig beskyttelse med henblik på at præsentere disse nyheder, som helt sikkert ville have givet anledning til kontroverser, for den lærde offentlighed. Også i Padova, efter udgivelsen af Sidereus Nuncius, opdagede og tegnede Galilei en struktur, som senere skulle blive identificeret som ringene, mens han observerede Saturn.

I Firenze (1610)

Den 7. maj 1610 bad Galilei Belisario Vinta, Cosimo II's førstesekretær, om at blive ansat ved universitetet i Pisa, idet han præciserede: "Med hensyn til titlen og påskuddet for min tjeneste, vil jeg gerne, ud over navnet matematiker, at Deres Højhed vil tilføje navnet filosof, da jeg hævder at have studeret mere år i filosofi end måneder i ren matematik".

Den 6. juni 1610 meddelte den florentinske regering videnskabsmanden, at han var blevet ansat som "Mathematico primario dello Studio di Pisa et di Filosofo del Ser.mo Gran Duca, senza obbligo di leggere e di residere né nello Studio né nella città di Pisa, et con lo stipendio di mille scudi l'anno, moneta fiorentina" (primær matematiker i Pisa Studio og filosof for den mest gennemskuelige storhertug, uden forpligtelse til at læse eller bo enten i Studio eller i byen Pisa, og med en løn på tusind scudi, florentinsk valuta) Galileo underskrev kontrakten den 10. juli og ankom til Firenze i september.

Da han ankom hertil, gav han Ferdinand II, søn af storhertug Cosimo, den bedste optiske linse, som han havde fremstillet i sit værksted, da han var i Padova, hvor han med hjælp fra Muranos glasmestre fremstillede stadig mere perfekte "briller", og det i en sådan mængde, at han eksporterede dem, som han gjorde med den kikkert, han sendte til kurfyrsten af Köln, som igen lånte den til Kepler, som gjorde god brug af den, og som taknemmeligt afsluttede sit værk Narratio de observatis a sé quattuor Jovis satellitibus erronibus fra 1611 med at skrive: "Vicisti Galilaee", som anerkender sandheden i Galileis opdagelser. Den unge Ferdinand eller en anden ødelagde linsen, og Galilei gav ham derfor noget mindre skrøbeligt: en magnet "bevæbnet", dvs. indpakket i en jernplade, der var placeret på en passende måde, hvilket øgede tiltrækningskraften på en sådan måde, at magneten, selv om den kun vejede 1,5 gram, "løftede 15 pund jern, der var bearbejdet som en grav".

I forbindelse med sin flytning til Firenze forlod Galilei sin samlever, venetianske Marina Gamba (1570-1612), som han havde mødt i Padova, og med hvem han havde fået tre børn: Virginia (1600-1634) og Livia (1601-1659), som aldrig blev legaliseret, og Vincenzio (1606-1649), som han anerkendte i 1619. Galilei overlod sin datter Livia til sin bedstemor i Firenze, hos hvem hans anden datter Virginia allerede boede, og overlod sin søn Vincenzio i Padova til sin mor, som efter hendes død overlod ham til en vis Marina Bartoluzzi.

Da det senere blev vanskeligt for de to piger at leve sammen med Giulia Ammannati, fik Galilei sine døtre til at gå ind i klostret San Matteo i Arcetri (Firenze) i 1613 og tvang dem til at aflægge løfter, så snart de fyldte 16 år: Virginia tog navnet Søster Maria Celeste og Livia navnet Søster Arcangela, og mens førstnævnte fandt sig i sin tilstand og var i konstant korrespondance med sin far, accepterede Livia aldrig sin fars påbud.

Udgivelsen af Sidereus Nuncius vakte anerkendelse, men også uenighed. Ud over beskyldningen om, at han med sit teleskop havde taget en opdagelse i besiddelse, som ikke tilhørte ham, blev der også sat spørgsmålstegn ved, om det, han påstod at have opdaget, var virkeligt. Både den berømte aristoteliker Cesare Cremonini fra Padova og den Bolognese matematiker Giovanni Antonio Magini, som siges at have inspireret den anti-galilæiske pamflet Brevissima peregrinatio contra Nuncium Sidereum skrevet af Martin Horký, mens de tog imod Galileis invitation til at kigge gennem det teleskop, han havde bygget, mente, at de ikke kunne se nogen formodede satellitter til Jupiter.

Det var først senere, at Magini tog det tilbage, og med ham også Vatikanets astronom Christoph Clavius, som oprindeligt havde troet, at Jupiters satellitter, som Galilei havde identificeret, blot var en illusion, der var skabt af teleskopets linser. Sidstnævnte var en indvending, der var svær at tilbagevise i 1610-11, hvilket både skyldtes den dårlige kvalitet af det optiske system i Galileis første teleskop og hypotesen om, at linser ikke kun kunne forbedre synet, men også forvrænge det. Kepler gav Galilei en meget vigtig støtte, idet han efter en indledende skepsis og efter at have bygget et tilstrækkeligt effektivt teleskop bekræftede den faktiske eksistens af Jupiters satellitter og i 1611 i Frankfurt offentliggjorde Narratio de observatis a sé quattuor Jovis satellitibus erronibus quos Galilaeus mathematicus florentinus jure inventionis Medicaea sidera nuncupavit.

Da jesuitprofessorerne ved Collegio Romano blev anset for at være blandt tidens førende videnskabelige autoriteter, rejste Galilei til Rom den 29. marts 1611 for at præsentere sine opdagelser. Han blev modtaget med alle æresbevisninger af pave Paul V selv, af kardinalerne Francesco Maria Del Monte og Maffeo Barberini og af prins Federico Cesi, som indskrev ham i Accademia dei Lincei, som han havde grundlagt otte år tidligere. Allerede den 1. april kunne Galilei skrive til hertugens sekretær Belisario Vinta, at jesuitterne "efter at de endelig har fået sandheden om de nye Medicea-planeter, har de i de sidste to måneder foretaget løbende observationer af dem, som fortsætter; og vi har sammenlignet dem med mine egne, og de er meget korrekte".

Galilei var dog endnu ikke klar over, at den entusiasme, hvormed han udbredte og forsvarede sine opdagelser og teorier, ville vække modstand og mistænksomhed i kirkelige kredse.

Den 19. april pålagde kardinal Roberto Bellarmino Vatikanets matematikere at udarbejde en rapport om de nye opdagelser, der var gjort af "en dygtig matematiker ved hjælp af et instrument kaldet en kanon eller en okker", og den 17. maj spurgte kongregationen for det hellige embedsværk forsigtigt inkvisitionen i Padova, om der nogensinde var blevet indledt nogen retssag mod Galilei. Den romerske kurie var tydeligvis allerede begyndt at få et glimt af, hvilke konsekvenser "disse usædvanlige videnskabelige udviklinger kunne få for den generelle verdensopfattelse og dermed indirekte for de hellige principper i den traditionelle teologi".

I 1612 skrev Galileo Discorso intorno alle cose che stanno in su l'acqua, o che in quella si muovono (Diskurs om de ting, der står eller bevæger sig i vand), hvori han med udgangspunkt i Archimedes' teori påviste, i modsætning til Aristoteles' teori, at legemer flyder eller synker i vand afhængigt af deres specifikke vægt og ikke af deres form, hvilket fremkaldte et polemisk svar i form af den florentinske lærde og aristoteliker Ludovico delle Colombes Apologetiske diskurs om Galileo Galileis diskurs. Den 2. oktober gav han i Palazzo Pitti i nærværelse af storhertugen, storhertuginde Christine og kardinal Maffeo Barberini, som dengang var en stor beundrer af ham, en offentlig eksperimentel demonstration af antagelsen, som definitivt modbeviste Ludovico delle Colombe.

I sin Discorso Galilei henviste han også til solpletter, som han hævdede at have observeret i Padova i 1610, men uden at rapportere det. Året efter skrev han Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari e loro accidenti, der blev udgivet i Rom af Accademia dei Lincei, som svar på tre breve fra jesuit Christoph Scheiner, der i slutningen af 1611 blev sendt til Mark Welser, hertug af Augsburg, protektor for videnskaberne og ven af jesuitterne, som han var bankmand for. Ud over spørgsmålet om opdagelsens prioritet hævdede Scheiner fejlagtigt, at pletterne bestod af stjernesværme, der roterede omkring Solen, mens Galilei anså dem for at være flydende stof, der tilhørte Solens overflade og roterede omkring den netop på grund af stjernens egen rotation.

Observationen af pletterne gjorde det således muligt for Galilei at bestemme Solens rotationsperiode og vise, at himlen og jorden ikke var to radikalt forskellige verdener, hvor førstnævnte kun var perfekt og uforanderlig, mens sidstnævnte var fuldstændig variabel og ufuldkommen. Den 12. maj 1612 gentog han faktisk sin kopernikanske vision til Federico Cesi ved at skrive, hvordan solen "i sig selv drejede sig i en månemåned med en omdrejning, der ligner de andre planeter, dvs. fra vest til øst omkring ekliptikkens poler: Jeg tvivler på, at denne nyhed skal være pseudofilosofiens begravelse, eller rettere den sidste og endelige dom, for der er allerede set tegn i stjernerne, månen og solen, og jeg venter på at se store ting komme frem fra Peripatos for at bevare himlens uforanderlighed, som jeg ikke ved, hvor den kan gemmes og skjules. Observationen af Solens og planeternes rotationsbevægelse var også meget vigtig: den gjorde Jordens rotation, som gjorde det mindre usandsynligt, at et punkt ved ækvator ville have en hastighed på ca. 1700 km, mindre usandsynligt.

Galileos opdagelse af Venus' og Merkurs faser var ikke forenelig med Ptolemæus' geocentriske model, men kun med Tycho Brahes geo-heliocentriske model, som Galileo aldrig overvejede, og Kopernikus' heliocentriske model. Galilei skrev til Giuliano de' Medici den 1. januar 1611, at "Venus drejer nødvendigvis rundt om solen, ligesom Merkur og alle de andre planeter, hvilket alle pythagoræerne, Kopernikus, Kepler og jeg selv har troet, men som ikke er blevet bevist på en fornuftig måde, som det nu er tilfældet med Venus og Merkur".

Mellem 1612 og 1615 forsvarede Galilei den heliocentriske model og præciserede sin opfattelse af videnskab i fire private breve, kendt som "kopernikanske breve", til fader Benedetto Castelli, to til monsignor Pietro Dini og et til storhertuginde Mor Cristina af Lorraine.

Ifølge den aristoteliske doktrin eksisterer tomheden ikke i naturen, fordi ethvert jordisk eller himmelsk legeme optager et rum, som er en del af selve legemet. Uden en krop er der intet rum, og uden rum er der ingen krop. Aristoteles hævdede, at "naturen undgår tomhed" (enhver gas eller væske forsøger altid at fylde ethvert rum og undgår at efterlade tomme dele). En undtagelse til denne teori var dog den erfaring, hvor man observerede, at vand, der blev suget ind i et rør, ikke fyldte det helt, men uforklarligt efterlod en del af det, som man troede var helt tom og derfor skulle fyldes af naturen; men dette skete ikke. I sit svar på et brev, som en borger fra Ligurien, Giovan Battista Baliani, sendte ham i 1630, bekræftede Galilei dette fænomen og hævdede, at "naturens modvilje mod tomheden" kunne overvindes, men kun delvist, og at han selv havde bevist, at "det er umuligt at få vand til at stige ved sugning ved en højdeforskel på mere end 18 favne, ca. 10,5 meter". Galilei mente derfor, at horror vacui var begrænset og stillede ikke spørgsmålstegn ved, om fænomenet faktisk var relateret til luftens vægt, hvilket Evangelista Torricelli skulle bevise.

Striden med kirken

Den 21. december 1614 anklagede den dominikanske munk Tommaso Caccini (1574-1648) fra prædikestolen i Santa Maria Novella i Firenze visse moderne matematikere og især Galilei for at modsige Den Hellige Skrift med deres astronomiske opfattelser inspireret af kopernikanske teorier. Da Caccini ankom til Rom den 20. marts 1615, fordømte han Galilei som tilhænger af Jordens bevægelse omkring solen. I mellemtiden var der i Napoli blevet udgivet en bog af karmelitteologen Paolo Antonio Foscarini (1565-1616), Lettera sopra l'opinione de' Pittagorici e del Copernico, tilegnet Galilei, Kepler og alle akademikere fra Lincei, som havde til formål at bringe bibelstederne i overensstemmelse med den kopernikanske teori ved at fortolke dem "på en sådan måde, at de ikke modsiger den overhovedet".

Kardinal Roberto Bellarmino, der allerede var dommer i retssagen mod Giordano Bruno, erklærede i sit svarbrev til Foscarini, at det kun ville være muligt at omfortolke de skriftsteder, der modsagde heliocentrismen, hvis der forelå en sand demonstration af den, og da han ikke accepterede Galileos argumenter, tilføjede han, at han hidtil ikke havde fået nogen, og han hævdede, at man i tvivlstilfælde under alle omstændigheder skulle foretrække de hellige skrifter. Galileos afvisning af Bellarmins forslag om at erstatte den ptolemæiske teori med den kopernikanske teori - på betingelse af, at Galilei anerkendte den som en ren "matematisk hypotese", der skulle "redde skikkelser" - var en - om end utilsigtet - opfordring til at få den kopernikanske teori fordømt.

Året efter blev Foscarini kortvarigt fængslet, og hans Lettera blev forbudt. I mellemtiden, den 25. november 1615, besluttede det hellige kontor at fortsætte undersøgelsen af brevene om solpletter, og Galilei besluttede at komme til Rom for at forsvare sig personligt, støttet af storhertug Cosimo: "Matematikeren Galilei kommer til Rom", skrev Cosimo II til kardinal Scipione Borghese, "og han kommer spontant for at redegøre for sig selv om visse beskyldninger eller snarere bagvaskelser, der er blevet rettet mod ham af hans efterfølgere".

Den 25. februar 1616 beordrede paven kardinal Bellarmine til at "indkalde Galilei og formane ham til at opgive den førnævnte opfattelse; og hvis han nægtede at adlyde, skulle faderkommissæren over for en notar og vidner give ham ordre til helt at opgive denne doktrin og til ikke at undervise i den, ikke at forsvare den og ikke at behandle den". Samme år blev Copernicus' De revolutionibus sat på Index donec corrigatur (indtil den blev rettet). Kardinal Bellarmine gav ikke desto mindre Galilei en erklæring, hvori han nægtede at afstå fra at sværge, men gentog forbuddet mod at støtte de kopernikanske teser: måske fik de æresbevisninger og høfligheder, som Galilei trods alt modtog, ham til at tro, at han fik lov til at gøre det, som andre ikke måtte.

I november 1618 dukkede tre kometer op på himlen, hvilket tiltrak sig opmærksomhed og stimulerede astronomer i hele Europa til at studere dem. Blandt dem var jesuitten Orazio Grassi, matematiker ved det romerske kollegium, der med succes holdt et foredrag, som blev meget rost, Disputatio astronomica de tribus cometis anni MDCXVIII: På grundlag af nogle direkte observationer og en logisk-skolastisk fremgangsmåde støttede han hypotesen om, at kometer var legemer, der befandt sig uden for "Månens himmel", og brugte den til at bekræfte Tycho Brahes model, ifølge hvilken Jorden er placeret i universets centrum, mens de andre planeter kredser om Solen, mod den heliocentriske hypotese.

Galilei besluttede at svare for at forsvare gyldigheden af den kopernikanske model. Han svarede indirekte gennem sin ven og discipel Mario Guiduccis skrift Discorso delle comete (Diskurs om kometer), men hvor mesterens hånd sandsynligvis var til stede. I sit svar hævdede Guiducci fejlagtigt, at kometer ikke var himmellegemer, men rene optiske effekter, der blev frembragt af sollys på dampe, der blev rejst fra jorden, men han påpegede også modsigelserne i Grassi's ræsonnement og hans fejlagtige udledninger fra observationer af kometer med teleskopet. Jesuitten svarede med et dokument med titlen Libra astronomica ac philosophica, underskrevet med det anagrammatiske pseudonym Lotario Sarsi, som direkte angreb Galilei og kopernikanismen.

Galilei svarede direkte på dette punkt: det var først i 1622, at afhandlingen Il Saggiatore var færdig. Den blev skrevet i brevform, godkendt af akademikerne i Lincei og trykt i Rom i maj 1623. Den 6. august, efter pave Gregor XV's død, besteg Maffeo Barberini, en mangeårig ven og beundrer af Galilei, pavestolen under navnet Urban VIII. Dette overbeviste fejlagtigt Galilei om, at "håbet var genopstået, det håb, som nu var næsten helt begravet. Vi er på nippet til at være vidne til, at værdifuld viden vender tilbage fra det lange eksil, som den har været tvunget til", som han skrev til pavens nevø Francesco Barberini.

Saggiatore præsenterer en teori, der senere viste sig at være forkert, om kometer som fremtræder som følge af solens stråler. Faktisk afhænger dannelsen af kometernes kroner og haler af solstrålingens eksponering og retning, så Galilei havde en pointe og Grassi en grund, som, da han var modstander af den kopernikanske teori, kun kunne have en sui generis idé om himmellegemer. Forskellen mellem Grassi's og Galileos argumenter var dog hovedsageligt et spørgsmål om metode, da sidstnævnte baserede sine ræsonnementer på erfaring. I Saggiatore skrev Galilei faktisk den berømte metafor, at "filosofien er skrevet i denne store bog, som hele tiden ligger åben foran vores øjne (jeg siger universet)", i modsætning til Grassi, der stolede på tidligere mesteres og Aristoteles' autoritet for at finde frem til sandheden om naturspørgsmål.

Den 23. april 1624 ankom Galilei til Rom for at hilse på paven og få ham til at indrømme, at kirken ville tolerere det kopernikanske system, men i de seks audienser, som Urban VIII gav ham, fik han ikke noget præcist tilsagn fra paven i denne henseende. Uden nogen forsikringer, men med den vage opmuntring, der kom fra pave Urban - som gav en pension til hans søn Vincentius - følte Galilei, at han endelig kunne svare på Francesco Ingolis Disputatio i september 1624. I sit svar skulle Galilei, som formelt hyldede den katolske ortodoksi, tilbagevise Ingolis antikopernikanske argumenter uden at foreslå den astronomiske model eller svare på de teologiske argumenter. I brevet formulerer Galilei for første gang det, der senere vil blive kaldt det Galileiske relativitetsprincip: til den almindelige indvending fra tilhængerne af Jordens ubevægelighed, som består i at konstatere, at legemer falder vinkelret på Jordens overflade og ikke skråt, som det tilsyneladende ville være tilfældet, hvis Jorden var i bevægelse, svarer Galilei ved at bringe erfaringen med et skib, hvor det, uanset om det er i ensartet bevægelse eller er stationært Fænomenerne ved faldet, eller i det hele taget ved bevægelserne af de legemer, der er indeholdt i det, forekommer på nøjagtig samme måde, fordi "skibets universelle bevægelse, der er overført til luften og til alle de ting, der er indeholdt i den, og som ikke er i modstrid med disse tings naturlige tilbøjelighed, er uudsletteligt bevaret i dem".

Samme år, i 1624, begyndte Galilei sit nye værk, en dialog, der ved at sammenligne de forskellige meninger hos samtalepartnerne skulle give ham mulighed for at redegøre for de forskellige aktuelle teorier om kosmologi, herunder den kopernikanske kosmologi, uden at vise nogen personlig forpligtelse over for nogen af dem. Af helbredsmæssige og familiemæssige årsager blev udarbejdelsen af værket forlænget til 1630: han måtte tage sig af sin bror Michelangelos store familie, mens hans søn Vincenzio, der var blevet jurist i Pisa i 1628, giftede sig med Sestilia Bocchineri, søster til Geri Bocchineri, en af hertug Ferdinandos sekretærer, og Alessandra, året efter. For at opfylde sin datter Maria Celeste, en nonne i Arcetri, der ønskede at have ham tættere på sig, lejede han den lille villa "Il Gioiello" i nærheden af klosteret. Efter mange omskiftelser for at opnå kirkelig imprimatur blev værket udgivet i 1632.

I Dialogo er de to største systemer, der sammenlignes, det ptolemæiske og det kopernikanske system (Galileo udelukker således Tycho Brahes nyere hypotese fra diskussionen), og der er tre hovedpersoner: to er virkelige personer, venner af Galilei og på det tidspunkt allerede afdøde, nemlig florentineren Filippo Salviati (1582-1614) og venetianeren Gianfrancesco Sagredo (1571-1620), i hvis hus samtalerne foregives at have fundet sted, mens den tredje hovedperson er Simplicio, en opfundet person, hvis navn minder om en velkendt, gammel kommentator af Aristoteles og antyder hans videnskabelige enkelthed. Han er tilhænger af det ptolemæiske system, mens den kopernikanske opposition støttes af Salviati og, i en mere neutral rolle, af Sagredo, som dog ender med at sympatisere med den kopernikanske hypotese.

Dialogen blev rost meget, bl.a. af Benedetto Castelli, Fulgenzio Micanzio, Paolo Sarpis medarbejder og biograf, og Tommaso Campanella, men allerede i august 1632 var der rygter om et forbud mod bogen: Mesteren i det hellige palads Niccolò Riccardi skrev den 25. juli til inkvisitoren i Firenze Clemente Egidi, at bogen ikke længere måtte cirkulere på pavens ordre; den 7. august bad han ham om at spore de eksemplarer, der allerede var solgt, og beslaglægge dem. Den 5. september beskyldte den vrede pave ifølge den florentinske ambassadør Francesco Niccolini Galilei for at bedrage de ministre, der havde givet tilladelse til at udgive værket. Urban VIII udtrykte sin vrede over, at en af hans teser ifølge ham var blevet behandlet klodset og latterliggjort. I en diskussion om teorien om tidevandene, som blev støttet af den kopernikanske Salviati - og som skulle være det endelige bevis for Jordens mobilitet - fremlagde Simplicio "en meget sund doktrin, som jeg har lært af en meget lærd og fremtrædende person, og som det er nødvendigt at være stille over for" (en klar henvisning til Urban), ifølge hvilken Gud, takket være sin "uendelige visdom og magt", kunne have forårsaget tidevandene på meget forskellige måder, og man kunne ikke være sikker på, at den af Salviati foreslåede var den eneste korrekte. Bortset fra at Galileos teori om tidevandene var forkert, må Salviatis ironiske kommentar om, at Simplicios forslag var "en beundringsværdig og virkelig engleagtig doktrin" have virket uhyrlig. Endelig sluttede værket med en påstand om, at mennesker har "lov til at diskutere verdens forfatning", så længe de ikke "finder værket fabrikeret" af Gud. Denne konklusion var ikke andet end et diplomatisk kneb, der var udtænkt for at komme på tryk. Dette gjorde paven rasende. Den 23. september opfordrede den romerske inkvisition den florentinske inkvisition til at give Galileo en ordre om at møde op for generalkommissæren for det hellige kontor i Rom inden oktober. Galilei forsinkede sin afrejse i tre måneder, dels fordi han var syg, dels fordi han håbede, at sagen kunne løses på en eller anden måde, uden at retssagen blev indledt, men da han blev konfronteret med det hellige embedsværks truende insisteren, rejste han til Rom den 20. januar 1633 i en kuld.

Retssagen begyndte den 12. april med det første forhør af Galilei, som inkvisitorkommissæren, dominikaneren Vincenzo Maculano, bestred at have modtaget et "præcept" den 26. februar 1616, hvori kardinal Bellarmine angiveligt beordrede ham til at opgive den kopernikanske teori, til ikke at støtte den på nogen måde og til ikke at undervise i den. Under afhøringen benægtede Galilei ethvert kendskab til forskriften og hævdede, at han ikke huskede ordene quovis modo (på nogen måde) og nec docere (ikke at undervise) i Bellarmines udtalelse. Da inkvisitoren pressede ham, indrømmede Galilei ikke blot, at han ikke havde sagt "noget om det førnævnte bud", men gik endda så langt som til at hævde, at "i den nævnte bog viser jeg det modsatte af Kopernikus' mening, og at Kopernikus' begrundelser er ugyldige og ufyldestgørende". Ved afslutningen af det første forhør blev Galileo tilbageholdt, "om end under meget nøje overvågning", i tre rum i inkvisitionsbygningen, "med rigelig og fri mulighed for at gå rundt".

Den 22. juni, dagen efter Galileis sidste forhør, var Galilei til stede og knælede i kapitelsalen i dominikanerklostret Santa Maria sopra Minerva, og dommen blev afsagt af kardinalerne Felice Centini, Guido Bentivoglio, Desiderio Scaglia, Antonio Barberini og Berlinghiero Gessi, Fabrizio Verospi og Marzio Ginetti, "generalinquisitorer mod kættersk praksis", hvori de opsummerede den lange historie om modsætningen mellem Galilei og kirkens doktrin, som begyndte i 1615 med skriftet Delle macchie solari og teologernes modstand mod den kopernikanske model i 1616. Sætningen hævdede derefter, at det dokument, der blev modtaget i februar 1616, var en effektiv advarsel om ikke at forsvare eller undervise i den kopernikanske teori.

Galilei blev pålagt at afstå fra at sværge "med oprigtigt hjerte og uskrømtet tro" og forbød dialogen, og han blev dømt til "formel fængselsstraf efter vores skøn" og den "saliggørende straf" med ugentlig recitation af de syv bodssalmer i tre år, idet inkvisitionen forbeholdt sig retten til at "mildne, ændre eller fjerne alle eller dele" af straffen og bodsafsoningerne.

Hvis legenden om Galileos sætning "E pur si muove", som han udtalte lige efter sin afståelse, antyder hans intakte overbevisning om den kopernikanske models gyldighed, så markerede afslutningen af retssagen nederlaget for hans program for udbredelse af den nye videnskabelige metodologi, der er baseret på en streng observation af kendsgerninger og deres eksperimentelle verifikation - i modsætning til den gamle videnskab, der producerer "erfaringer som om de var gjort og svarede til dens behov uden nogensinde at have gjort eller observeret dem" - og i modsætning til den sunde fornufts fordomme, der ofte får en til at tro, at ethvert udseende er virkeligt: et program for videnskabelig fornyelse, som lærte "ikke længere at stole på autoriteter, traditioner og sund fornuft", og som ville "lære at tænke".

De sidste år (1633-1642)

Dommen omfattede en fængselsstraf efter Det Hellige Kontors skøn og forpligtelsen til at recitere bodssalmerne en gang om ugen i tre år. Den bogstavelige strenghed blev mildnet af kendsgerningerne: Fængslingen bestod af et tvunget ophold i fem måneder på den romerske residens for storhertugen af Toscanas ambassadør, Pietro Niccolini, i Trinità dei Monti og derfra i ærkebiskop Ascanio Piccolominis hus i Siena, på dennes anmodning. Hvad angår bodssalmerne, gav Galilei sin datter Maria Celeste, en nonne i et kloster, til opgave at recitere dem med kirkens samtykke. I Siena begunstigede Piccolomini Galilei ved at lade ham mødes med byens personligheder og diskutere videnskabelige spørgsmål. Efter et anonymt brev, der fordømte ærkebiskoppens og Galileos handlinger, accepterede det hellige kontor den samme anmodning, som Galilei tidligere havde fremsat, og spærrede ham inde i den isolerede villa ("Il Gioiello"), som videnskabsmanden ejede på landet i Arcetri. I ordren af 1. december 1633 blev Galilei beordret til "at være alene, ikke at ringe til eller modtage nogen, for den tid, som Hans Hellighed bestemmer". Kun familiemedlemmer havde lov til at besøge ham efter forudgående tilladelse: også af denne grund var tabet af hans datter Søster Maria Celeste, den eneste, som han havde bevaret bånd til, den 2. april 1634, særligt smertefuldt for ham.

Han var ikke desto mindre i stand til at opretholde korrespondance med venner og beundrere, selv uden for Italien: til Elia Diodati i Paris skrev han den 7. marts 1634, hvor han trøstede sig selv med sine ulykker, som "misundelse og ondskab har udtænkt mod mig" med den betragtning, at "skændsel falder på forrædere og de konstituerede i den mest sublime grad af uvidenhed". Fra Diodati hørte han om den latinske oversættelse af hans Dialogo, som Matthias Bernegger var ved at lave i Strasbourg, og han fortalte ham om "en vis Antonio Rocco, en meget ren peripatetiker, som ikke forstår noget som helst af hverken matematik eller astronomi", som skrev "mordacità e contumelie" mod ham i Venedig. Dette og andre breve viser, hvor lidt Galilei havde taget afstand fra sin kopernikanske tro.

Efter sin retssag i 1633 skrev og udgav Galilei i Nederlandene i 1638 en stor videnskabelig afhandling med titlen Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze om mekanik og lokale bevægelser, som han betragtes som den moderne videnskabs fader. Den er tilrettelagt som en dialog, der finder sted over fire dage mellem de samme tre hovedpersoner som den tidligere Dialog om de største systemer (Sagredo, Salviati og Simplicio).

Den første dag beskæftiger Galilei sig med materialernes modstandskraft: den forskellige modstandskraft må være forbundet med den enkelte materies struktur, og Galilei, uden at hævde at være nået frem til en forklaring på problemet, behandler Demokritos' atomistiske fortolkning og betragter den som en hypotese, der er i stand til at forklare fysiske fænomener. Især muligheden for et vakuum - som Demokrit forudsagde - betragtes som en seriøs videnskabelig hypotese, og i et vakuum - dvs. når der ikke findes noget medium, der kan yde modstand - hævder Galilei med rette, at alle legemer "ville falde ned med samme hastighed", i modsætning til den samtidige videnskab, der hævder, at bevægelse i et vakuum er umulig.

Efter at have behandlet statik og løftestang i den anden dag, behandler han dynamikken i den tredje og fjerde dag, idet han opstiller lovene for ensartet bevægelse, naturligt accelereret bevægelse og ensartet accelereret bevægelse samt pendul-svingninger.

I de sidste år af sit liv førte Galilei en kærlig korrespondance med Alessandra Bocchineri. Bocchineri-familien fra Prato havde i 1629 givet en ung kvinde ved navn Sestilia, Alessandras søster, som hustru til Galileis søn Vincenzio.

Da Galilei mødte Alessandra i 1630, som da var 66 år gammel, var hun en 33-årig kvinde, der havde finpudset og kultiveret sin intelligens som hofdame for kejserinde Eleonora Gonzaga ved Wiens hof, hvor hun mødte og giftede sig med Giovanni Francesco Buonamici, en vigtig diplomat, som skulle blive en god ven af Galilei.

I deres korrespondance udvekslede Alessandra og Galilei adskillige invitationer til at mødes, og Galilei undlod ikke at rose hendes intelligens, da "det er sjældent, at der findes kvinder, der taler så fornuftigt som hun gør". Den florentinske videnskabsmand, der er blind og har et dårligere helbred, er undertiden tvunget til at afvise invitationer "ikke kun på grund af de mange utilpasheder, der holder mig undertrykt i min meget alvorlige alder, men fordi jeg stadig anses for at være i fængsel for de årsager, der er velkendte".

Det sidste brev, der blev sendt til Alessandra den 20. december 1641 af "utilsigtet kortfattethed", gik kort tid forud for Galileis død, som fandt sted 19 dage senere om natten den 8. januar 1642 i Arcetri, assisteret af Viviani og Torricelli.

Efter døden

Galilei blev begravet i Santa Croce-basilikaen i Firenze sammen med andre store personligheder som Machiavelli og Michelangelo, men det var ikke muligt at rejse den "ophøjede og overdådige deponering", som hans disciple havde ønsket, fordi Urban VIII's nevø, kardinal Francesco Barberini, den 25. januar, skrev til inkvisitoren i Firenze, Giovanni Muzzarelli, for at "overbringe storhertugen, at det ikke er godt at lave mausoleer til liget af en, der har været straffefange i den hellige inkvisitionsdomstol og er død under afsoning af straf; i den gravskrift eller indskrift, der skal anbringes i graven, må der ikke stå ord, der kan krænke Rettens omdømme. Den samme advarsel skal gives til dem, der skal recitere begravelsesoralen".

Kirken holdt også øje med Galileos elever: da de grundlagde Accademia del Cimento, greb den ind over for storhertugen, og Accademia blev opløst i 1667. Det var først i 1737, at Galileo Galilei blev hædret med et gravmonument i Santa Croce, som skulle fejres af Ugo Foscolo.

Den galilæiske doktrin om de to sandheder

Galilei var overbevist om, at den kopernikanske kosmologi var korrekt, men han var klar over, at den blev anset for at være i modstrid med bibelteksten og kirkefædrenes tradition, som i stedet støttede en geocentrisk opfattelse af universet. Da kirken betragtede de hellige skrifter som inspireret af Helligånden, kunne den heliocentriske teori kun accepteres, indtil det modsatte var bevist, som en ren hypotese (ex suppositione) eller matematisk model, uden nogen betydning for himmellegemernes faktiske position. Netop på denne betingelse blev Kopernikus' De revolutionibus orbium coelestium ikke fordømt af de kirkelige myndigheder og nævnt i fortegnelsen over forbudte bøger, i hvert fald ikke før 1616.

Galilei, en katolsk intellektuel, kom ind i debatten om forholdet mellem videnskab og tro med sit brev til fader Benedetto Castelli af 21. december 1613. Han forsvarede den kopernikanske model ved at argumentere for, at der findes to sandheder, som ikke nødvendigvis er modstridende eller i konflikt med hinanden. Bibelen er ganske vist en hellig tekst, der er inspireret af Gud og Helligånden, men den er ikke desto mindre skrevet på et bestemt tidspunkt i historien med det formål at orientere læseren i retning af en forståelse af sand religion. Derfor blev Bibelens fakta, som mange eksegeter, herunder Luther og Kepler, allerede har hævdet, nødvendigvis skrevet på en sådan måde, at de også kunne forstås af de gamle og almindelige mennesker. Det er derfor nødvendigt at skelne det egentlige religiøse budskab fra den historisk konnoterede og uundgåeligt narrative og didaktiske beskrivelse af kendsgerninger, episoder og personer, som Augustin af Hippo allerede har argumenteret for:

Den velkendte bibelske episode med Josuas anmodning til Gud om at stoppe solen for at forlænge dagen blev i kirkelige kredse brugt til at understøtte det geocentriske system. Galilei på den anden side hævdede, at dagen ikke ville blive forlænget på denne måde, da den daglige rotation (dagen) i det ptolemæiske system ikke ville blive forlænget på denne måde, da den

For Galilei handler de hellige skrifter om Gud; metoden til at undersøge naturen må være baseret på "fornuftige erfaringer" og "nødvendige demonstrationer". Bibelen og naturen kan ikke modsige hinanden, fordi de begge stammer fra Gud; derfor er det ikke videnskaben, der i tilfælde af en tilsyneladende uoverensstemmelse må gå et skridt tilbage, men fortolkerne af den hellige tekst, der må se ud over den overfladiske betydning af denne. Med andre ord, som Galilei-forskeren Andrea Battistini forklarer, "er den bibelske tekst kun i overensstemmelse med "vulgærens almindelige måde", dvs. den tilpasser sig ikke til "kendere", men til almindelige menneskers kognitive grænser og slører således den dybere betydning af udtalelserne med en slags allegori. Hvis det bogstavelige budskab kan afvige fra videnskabens udtalelser, kan det "skjulte" og mere autentiske indhold, som kan udledes af fortolkningen af den bibelske tekst ud over dens mere epidermistiske betydninger, aldrig gøre det". Hvad angår forholdet mellem videnskab og teologi, er hans sætning berømt: "Forstået af en kirkelig person, der er i eminent grad konstitueret, er Helligåndens hensigt at lære os, hvordan vi skal komme til himlen, og ikke hvordan vi skal komme til himlen", som normalt tilskrives kardinal Cesare Baronio. Det skal bemærkes, at Galileo ikke kunne have brugt bibelpassagen om Joshua til at forsøge at påvise en påstået overensstemmelse mellem den hellige tekst og det kopernikanske system og den påståede modsigelse mellem Bibelen og den ptolemæiske model, hvis man anvendte et sådant kriterium. Den galilæiske opfattelse, ifølge hvilken der er to kilder til viden ("bøger"), som kan åbenbare den samme sandhed, der kommer fra Gud, er derimod baseret på netop dette kriterium. Den første er Bibelen, der er skrevet i en for "almindelige mennesker" forståelig form, men som i bund og grund har en frelsende og sjæleforløsende værdi og derfor kræver en omhyggelig fortolkning af de udsagn om naturfænomener, der er beskrevet i den. Den anden er "denne store bog, der hele tiden ligger åben foran vores øjne (jeg siger universet), som skal læses i overensstemmelse med videnskabelig rationalitet og ikke skal udsættes til den første, men for at kunne fortolkes korrekt skal studeres med de instrumenter, som den samme Gud i Bibelen har udstyret os med: sanser, tale og intellekt:

I sit brev til storhertuginde Christine af Lorraine i 1615 svarede Galilei, da han blev spurgt, om teologien stadig kunne opfattes som videnskabernes dronning, at teologiens emne gjorde den af primær betydning, men at den ikke kunne gøre krav på at udtale sig om videnskabens sandheder. Tværtimod, hvis en bestemt videnskabeligt bevist kendsgerning eller et fænomen ikke stemmer overens med de hellige tekster, så er det disse tekster, der skal genlæses i lyset af nye fremskridt og opdagelser.

Ifølge den galilæiske doktrin om de to sandheder kan der i sidste ende ikke være nogen uenighed mellem sand videnskab og sand tro, som pr. definition begge er sande. Men i tilfælde af en åbenlys modsigelse af naturfakta må fortolkningen af den hellige tekst ændres for at bringe den i overensstemmelse med den nyeste videnskabelige viden.

Kirkens holdning i denne henseende adskilte sig ikke væsentligt fra Galileos: Selv den katolske kirke indrømmede med langt større forsigtighed, at det var nødvendigt at revidere fortolkningen af de hellige skrifter i lyset af nye fakta og ny, solidt dokumenteret viden. Men i tilfældet med det kopernikanske system argumenterede kardinal Robert Bellarmine og mange andre katolske teologer med rimelighed for, at der ikke var nogen afgørende beviser til fordel for det:

Den manglende evne til at observere stjernernes parallakse med de instrumenter, der var til rådighed på det tidspunkt, (som skulle have været observeret som effekten af Jordens forskydning i forhold til de faste stjerners himmel) udgjorde på den anden side et bevis mod den heliocentriske teori. I denne sammenhæng accepterede kirken derfor kun den kopernikanske model ex supposee (som en matematisk hypotese). Galileos forsvar ex professo (med viden og kompetence, med vilje og forsæt) af den kopernikanske teori som den virkelige fysiske beskrivelse af solsystemet og himmellegemernes baner stødte derfor uundgåeligt sammen med den katolske kirkes officielle holdning. Ifølge Galilei kunne den kopernikanske teori ikke betragtes som en simpel matematisk hypotese af den simple grund, at den var den eneste helt nøjagtige forklaring og ikke anvendte de "absurditeter", som excentriske og epicykliske teorier udgjorde. I modsætning til hvad der blev sagt dengang, havde Kopernikus faktisk brug for flere excentriske og epicyklusser for at opretholde et nøjagtighedsniveau, der kunne sammenlignes med det ptolemæiske system, end dem, som Ptolemæus havde brugt. Det nøjagtige antal af sidstnævnte er oprindeligt 34 (i hans første redegørelse for systemet i Commentariolus), men når op på 48 i De revolutionibus, ifølge Koestlers beregninger. I modsætning hertil brugte det ptolemæiske system ikke 80, som Kopernikus påstod, men kun 40, ifølge Peurbachs opdaterede version af det ptolemæiske system fra 1453. Videnskabshistorikeren Dijksterhuis leverer yderligere data, idet han mener, at det kopernikanske system kun brugte fem færre "cirkler" end det ptolemæiske system. Den eneste væsentlige forskel var derfor, at den kopernikanske teori ikke havde nogen ækvanter. Koestler spurgte sig selv, om denne fejlvurdering kunne tilskrives Galileos manglende læsning af Kopernikus' værk eller hans intellektuelle uærlighed. Denne modstand resulterede i første omgang i, at De revolutionibus blev sat på indekset, og endelig, mange år senere, i retssagen mod Galileo Galilei i 1633, som endte med, at han blev dømt for "kraftig mistanke om kætteri" og tvunget til at frasige sig sine astronomiske opfattelser.

Rehabilitering af den katolske kirke

Ud over den historiske, juridiske og moralske vurdering af Galileos fordømmelse har spørgsmålene om epistemologi og bibelhermeneutik, som var i centrum for retssagen, været genstand for overvejelser hos utallige moderne tænkere, som ofte har citeret Galileosagen som eksempel på deres overvejelser om disse spørgsmål, undertiden i bevidst paradoksale vendinger. For eksempel argumenterede den østrigske filosof Paul Feyerabend, der er fortaler for epistemologisk anarki, for at:

Denne provokation ville senere blive taget op af Card. Joseph Ratzinger, hvilket førte til offentlige protester. Men det egentlige formål med Feyerabends provokerende udtalelse var "kun at vise modsigelsen hos dem, der bifalder Galilei og fordømmer kirken, men som derefter over for deres samtidige er lige så strenge som kirken var på Galileis tid".

I de følgende århundreder ændrede kirken sin holdning til Galilei: i 1734 gav det hellige kontor tilladelse til at opføre et mausoleum til hans ære i Santa Croce-kirken i Firenze; i 1757 fjernede Benedikt XIV de bøger, der lærte om Jordens bevægelse, fra fortegnelsen og formaliserede dermed det, som pave Alexander VII allerede havde gjort i 1664 med tilbagetrækningen af dekretet fra 1616.

Den endelige tilladelse til at undervise i Jordens bevægelse og Solens ubevægelighed kom med et dekret fra den hellige inkvisitionskongregation, der blev godkendt af pave Pius VII den 25. september 1822.

Særligt betydningsfuldt er et bidrag fra 1855 af den britiske teolog og kardinal John Henry Newman, kun få år efter at undervisningen i heliocentrisme var blevet muliggjort, og da Newtons gravitationsteorier var veletablerede og eksperimentelt bevist. Først opsummerer teologen heliocentrismens forhold til Skriften:

Interessant er kardinalens læsning af Galileo-affæren som en bekræftelse, ikke en benægtelse, af kirkens guddommelige oprindelse:

I 1968 lod pave Paul VI retssagen gennemgå, og med henblik på at få en endelig afslutning på disse kontroverser opfordrede pave Johannes Paul II den 3. juli 1981 til tværfaglig forskning i Galileis vanskelige forhold til kirken og nedsatte en pavelig kommission til undersøgelse af den ptolemæiske-kopernikanske kontrovers i det 16. og 17. århundrede, som Galilei-sagen indgår i. Paven indrømmede i sin tale den 10. november 1979, hvor han annoncerede oprettelsen af kommissionen, at "Galilei havde meget at lide, vi kan ikke skjule det, for mænd og organer i kirken".

Efter godt tretten års debat ophævede kirken den 31. oktober 1992 fordømmelsen, som formelt set stadig eksisterede, og præciserede sin fortolkning af det videnskabsteologiske spørgsmål om Galilei, idet den erkendte, at fordømmelsen af Galileo Galilei skyldtes begge parters stædighed, da de ikke ville betragte deres respektive teorier som rene hypoteser, der ikke var blevet eksperimentelt bevist, på den anden side på grund af "manglende klarsyn", dvs. intelligens og fremsynethed, hos de teologer, der fordømte ham, og som ikke var i stand til at reflektere over deres egne kriterier for fortolkning af Skriften, og som var ansvarlige for at påføre videnskabsmanden mange lidelser. Som Johannes Paul II erklærede:

"Historien om den videnskabelige tankegang i middelalderen og renæssancen, som vi nu begynder at forstå lidt bedre, kan opdeles i to perioder, eller rettere sagt, fordi den kronologiske rækkefølge kun meget groft svarer til denne opdeling, kan den groft sagt opdeles i tre faser eller epoker, der efter hinanden svarer til tre forskellige tankestrømninger: først den aristoteliske fysik, dernæst impulsfysikken, der som alt andet blev indledt af grækerne og videreudviklet af de parisiske nominalister i det 14. århundrede, og endelig den moderne fysik, den arkimediske og den galilæiske fysik. "

Blandt de vigtigste opdagelser, som Galilei gjorde ved hjælp af eksperimenter, var en første fysisk tilgang til relativitetsteorien, senere kendt som Galileisk relativitetsteori, opdagelsen af Jupiters fire største måner, kendt som Galileiske satellitter (Io, Europa, Ganymedes og Callisto) og inertiprincippet, om end kun delvist.

Han gennemførte også undersøgelser af kroppes faldende bevægelse, og ved at reflektere over bevægelser langs skrå planer opdagede han problemet med "minimal tid" i faldet af materielle kroppe og studerede forskellige baner, herunder den paraboloide spiral og den cycloide.

Som en del af sin forskning i matematik nærmede han sig uendelighedens egenskaber ved at introducere Galileos berømte paradoks. I 1640 opfordrede Galilei sin elev Bonaventura Cavalieri til at udvikle sin mester og andres idéer om geometri ved hjælp af metoden med udelelige størrelser til at bestemme arealer og volumener: denne metode var et grundlæggende skridt i udviklingen af infinitesimalregning.

Den moderne videnskabs fødsel

Galileo Galilei var en af hovedpersonerne bag grundlæggelsen af den videnskabelige metode, der blev udtrykt i et matematisk sprog og gjorde eksperimentet til det grundlæggende redskab til at undersøge naturlovene i modsætning til den aristoteliske tradition og dens kvalitative analyse af kosmos:

Allerede i sit tredje brev fra 1611 til Mark Welser om solpletkontroversen spurgte Galilei i sit tredje brev til Mark Welser, hvad mennesket i sin søgen efter viden ønsker at finde ud af.

Og igen: mener vi med viden at få fat i de første principper for fænomenerne eller hvordan de udvikler sig?

Søgningen efter de væsentlige første principper indebærer således en uendelig række af spørgsmål, da hvert svar giver anledning til et nyt spørgsmål: Hvis vi spørger os selv, hvad skyernes stof er, vil et første svar være, at det er vanddamp, men så må vi spørge, hvad dette fænomen er, og så må vi svare, at det er vand, for straks derefter at spørge os selv, hvad vand er, og svare, at det er den væske, der flyder i floder, men denne "nyhed om vand" er kun "tættere på og afhængig af flere sanser", rigere på forskellige særlige oplysninger, men den giver os bestemt ikke viden om skyernes stof, som vi ved præcis lige så meget om som før. Men hvis vi på den anden side ønsker at forstå "affektionerne", de særlige egenskaber ved legemer, vil vi kunne kende dem både i de legemer, der er langt væk fra os, som f.eks. skyer, og i dem, der er tættere på, som f.eks. vand.

Derfor skal studiet af naturen forstås anderledes. "Nogle strenge forsvarere af alle peripatetiske detaljer", der er opdraget i Aristoteles-kulten, mener, at "filosofere er og kan ikke være andet end en stor øvelse i Aristoteles' tekster", som de bringer som det eneste bevis for deres teorier. Og da de ikke ønsker "aldrig at løfte øjnene fra disse papirer", nægter de at læse "denne verdens store bog" (dvs. at observere fænomenerne direkte), som om "den var skrevet af naturen for at blive læst af ingen andre end Aristoteles, og at hans øjne skulle se for alle hans efterkommere". I stedet skal "vores diskurser handle om den fornuftige verden og ikke om en verden af papir."

Den videnskabelige metode er derfor baseret på afvisningen af essentialismen og beslutningen om kun at forstå det kvantitative aspekt af fænomenerne i troen på, at de kan oversættes til tal ved hjælp af måling, så vi har matematisk viden, den eneste perfekte viden for mennesket, som opnår den gradvist gennem ræsonnement for at blive lig med den samme perfekte guddommelige viden, som har den helt og intuitivt:

Den galilæiske metode skal derfor bestå af to hovedaspekter:

Rodolfo Mondolfo opsummerer karakteren af den galilæiske metode og tilføjer til sidst, at:

Dette er det originale ved den galilæiske metode: at have forbundet erfaring og fornuft, induktion og deduktion, nøjagtig observation af fænomener og opstilling af hypoteser, og dette ikke abstrakt, men ved at studere virkelige fænomener og anvende passende tekniske instrumenter.

Galileos bidrag til det videnskabelige sprog var af afgørende betydning, både inden for matematik og især inden for fysik. Selv i dag stammer en stor del af det sektorspecifikke sprog, der anvendes i denne disciplin, fra de specifikke valg, som den pisanske videnskabsmand traf. Især i Galileos skrifter er mange ord hentet fra dagligsproget og underkastet en "teknificering", dvs. at de tildeles en specifik og ny betydning (en form for semantisk neologisme). Dette er tilfældet med "kraft" (om end ikke i newtonsk forstand), "hastighed", "impuls", "impuls", "omdrejningspunkt", "fjeder" (dvs. det mekaniske instrument, men også "elastisk kraft"), "gnidning", "terminator", "bånd".

Et eksempel på den måde, hvorpå Galileo navngiver geometriske objekter, er i en passage fra Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze (Diskurser og matematiske demonstrationer vedrørende to nye videnskaber):

Som det fremgår, ledsages den specialiserede terminologi i teksten ("hemisfærisk", "kegle", "cylinder") af brugen af et begreb, der betegner en dagligdags genstand, nemlig "skål".

Fysik, matematik og filosofi

Galileo Galilei er også kendt i historien for sine overvejelser om grundlaget og redskaberne for den videnskabelige analyse af naturen. Hans metafor i The Assayer, hvor matematikken defineres som det sprog, som naturens bog er skrevet på, er berømt:

I denne passage forbinder Galilei ordene "matematik", "filosofi" og "univers", og dermed indledte han en lang diskussion blandt videnskabsfilosoffer om, hvordan han opfattede og forbandt disse begreber. For eksempel bør det, som Galileo her kalder "univers", i moderne termer forstås som "fysisk virkelighed" eller "fysisk verden", for så vidt som Galileo henviser til den matematisk kendte materielle verden. Derfor gælder det ikke kun for universets helhed forstået som galakserne, men også for alle dets livløse dele eller delmængder. Begrebet "natur" ville i stedet også omfatte den biologiske verden, der var udelukket fra Galileos undersøgelse af den fysiske virkelighed.

Hvad angår selve universet, synes Galilei, selv om han er ubeslutsom, at hælde til den tese, at det er uendeligt:

Han tager ikke klart stilling til spørgsmålet om universets uendelighed eller uendelighed; men som Rossi hævder, "er der kun én grund, der får ham til at gå i retning af tesen om uendelighed: det er lettere at henvise det uforståelige uendelige til det uforståelige uendelige end til det begrænsede, som ikke er forståeligt".

Men Galilei overvejer aldrig eksplicit, måske af forsigtighed, Giordano Brunos doktrin om et ubegrænset og uendeligt univers uden centrum og bestående af uendelige verdener, blandt hvilke Jorden og Solen ikke har nogen kosmogonisk forrang. Videnskabsmanden fra Pisa deltager ikke i debatten om universets uendelighed eller uendelighed og erklærer, at spørgsmålet efter hans mening er uløseligt. Hvis han synes at hælde til hypotesen om uendelighed, gør han det af filosofiske grunde, da han hævder, at det uendelige er uforståeligt, mens det begrænsede falder inden for grænserne af det forståelige.

Forholdet mellem Galileos matematik og hans naturfilosofi, den rolle, som deduktion versus induktion spiller i hans forskning, er af mange filosoffer blevet bragt tilbage til konfrontationen mellem aristotelikere og platonikere, til genoprettelsen af den gamle græske tradition med den arkimediske opfattelse eller endog til begyndelsen af udviklingen af den eksperimentelle metode i det 17. århundrede.

Dette spørgsmål blev så godt udtrykt af middelalderfilosoffen Ernest Addison Moody (1903-1975):

Galilei levede på et tidspunkt, hvor platonismens idéer igen havde spredt sig i Europa og Italien, og sandsynligvis også af denne grund identificerede han matematikkens symboler med geometriske enheder og ikke med tal. Brugen af algebra, der stammer fra den arabiske verden, til at vise geometriske sammenhænge var stadig ikke tilstrækkeligt udviklet, og det var først med Leibniz og Isaac Newton, at differentialregning blev grundlaget for studiet af den klassiske mekanik. Galilei brugte faktisk geometriske relationer og ligheder til at påvise loven om faldende legemer.

På den ene side var eksperimenterne for nogle filosoffer som Alexandre Koyré, Ernst Cassirer og Edwin Arthur Burtt (1892-1989) helt sikkert vigtige i Galileos studier og spillede også en positiv rolle i udviklingen af den moderne videnskab. Selve eksperimentet, som en systematisk undersøgelse af naturen, kræver et sprog til at formulere spørgsmål og fortolke de opnåede svar. Søgningen efter dette sprog var et problem, som har interesseret filosoffer siden Platons og Aristoteles' tid, især med hensyn til matematikkens ikke-trivielle rolle i studiet af naturvidenskaberne. Galilei baserer sig på nøjagtige og perfekte geometriske figurer, som imidlertid aldrig kan findes i den virkelige verden, men i bedste fald som grove tilnærmelser.

I dag bruges matematikken i moderne fysik til at konstruere modeller af den virkelige verden, men på Galileos tid var denne tilgang på ingen måde en selvfølge. Ifølge Koyré gjorde matematikkens sprog det muligt for Galilei at formulere a priori spørgsmål, før han overhovedet blev konfronteret med erfaringer, og på den måde ledte han sin egen søgen efter naturens karakteristika gennem eksperimenter. Ud fra dette synspunkt ville Galilei således følge den platoniske og pythagoræiske tradition, hvor den matematiske teori går forud for erfaringen og ikke gælder for den sanselige verden, men udtrykker dens intime natur.

Andre Galileo-forskere, såsom Stillman Drake, Pierre Duhem og John Herman Randall Jr. har i stedet fremhævet det nye i Galileos tankegang i forhold til den klassiske platoniske filosofi. I vismandsmetaforen er matematikken et sprog og defineres ikke direkte som hverken universet eller filosofien, men snarere som et redskab til at analysere den fornuftige verden, som platonikerne i stedet betragtede som illusorisk. Sproget ville være i fokus for Galileos metafor, men selve universet er det egentlige mål for hans forskning. På denne måde ville Galilei ifølge Drake definitivt bevæge sig væk fra den platoniske opfattelse og filosofi, men uden at nærme sig den aristoteliske, som Pierre Duhem hævder, ifølge hvem Galileos videnskab havde rod i middelalderens tankegang. På den anden side gør de voldsomme angreb fra aristotelikerne på hans videnskab det svært at betragte Galilei som en af dem. Derfor havde Galilei ifølge Drake "ikke gjort sig den ulejlighed at formulere en filosofi", og på tredje dag i Discorsi udtaler han med henvisning til filosofiske opfattelser: "Sådanne dybe overvejelser forventes af højere doktriner end vores; og det må være nok for os at være de mindre værdige håndværkere, der afdækker og udtrækker marmor fra foringerne, hvor illustre billedhuggere så får vidunderlige billeder frem, som var skjult under rå og uformelig bark".

Ifølge Eugenio Garin ønskede Galilei i stedet med sin eksperimentelle metode at identificere en iboende nødvendighed i den "aristoteliske" observerede kendsgerning, udtrykt matematisk, som følge af dens forbindelse med den "platoniske" guddommelige årsag, der frembringer den ved at gøre den "levende":

Bevægelsesstudier

Wilhelm Dilthey ser Kepler og Galilei som de højeste udtryk i deres tid for "beregnende tanker", der var parate til gennem studiet af bevægelseslovene at løse det moderne borgerlige samfunds krav:

Galilei var faktisk en af hovedpersonerne i overvindelsen af den aristoteliske beskrivelse af bevægelsens natur. Allerede i middelalderen havde nogle forfattere, såsom Johannes Philoponus i det 6. århundrede, observeret modsigelser i de aristoteliske love, men det var Galilei, der foreslog et gyldigt alternativ baseret på eksperimentelle observationer. I modsætning til Aristoteles, for hvem der er to "naturlige" bevægelser, dvs. spontane, afhængige af legemernes substans, en nedadrettet, typisk for jord- og vandlegemer, og en opadrettet, typisk for luft- og ildlegemer, har ethvert legeme for Galilei en tendens til at falde nedad i retning af jordens centrum. Hvis der findes legemer, der stiger opad, skyldes det, at det medium, de befinder sig i, har en større tæthed og skubber dem opad, i henhold til det velkendte princip, som Archimedes allerede har udtrykt: Galileis lov om faldende legemer, uanset medium, gælder derfor for alle legemer, uanset deres art.

For at opnå dette var et af de første problemer, som Galileo og hans samtidige måtte løse, at finde egnede værktøjer til at beskrive bevægelser kvantitativt. Ved at ty til matematikken var problemet at finde ud af, hvordan man kunne behandle dynamiske begivenheder, som f.eks. faldende legemer, med geometriske figurer eller tal, der som sådan er absolut statiske og uden bevægelse. For at overvinde den aristoteliske fysik, der betragtede bevægelse kvalitativt og ikke-matematisk, som en bevægelse, der bevæger sig væk og derefter vender tilbage til sin naturlige plads, var det derfor først nødvendigt at udvikle geometriens og især differentialregningens værktøjer, som bl.a. Newton, Leibniz og Descartes senere gjorde. Galileo formåede at løse problemet i studiet af bevægelsen af accelererede legemer ved at tegne en linje og tilknytte hvert punkt et tidspunkt og et ortogonalt segment proportionalt med hastigheden. På denne måde konstruerede han prototypen af hastigheds-tidsdiagrammet, og det rum, som et legeme tilbagelægger, er simpelthen lig med arealet af den konstruerede geometriske figur. Hans studier og forskning i kroppes bevægelser banede også vejen for den moderne ballistik.

På baggrund af bevægelsesstudier, mentale eksperimenter og astronomiske observationer indså Galilei, at det er muligt at beskrive både begivenheder på jorden og begivenheder på himlen med et enkelt sæt love. Dermed overvandt han også den aristoteliske traditions opdeling mellem den sublunære og supra-lunære verden (ifølge hvilken sidstnævnte er styret af andre love end på Jorden og af perfekt kugleformede cirkelbevægelser, hvilket blev anset for umuligt i den sublunære verden).

Ved at studere det skrå plan beskæftigede Galilei sig med oprindelsen af legemers bevægelse og den rolle, som friktion spiller; han opdagede et fænomen, som er en direkte konsekvens af bevarelsen af mekanisk energi, og som får en til at overveje eksistensen af inertialbevægelse (som opstår uden påvirkning af en ydre kraft). Han havde således en fornemmelse af inertiprincippet, som Isaac Newton senere indarbejdede i dynamikkens principper: et legeme forbliver i en ensartet retlinet bevægelse (i hvile, hvis v = 0), så længe der virker ydre kræfter på det, hvis der ikke er friktion. Energibegrebet var imidlertid ikke til stede i fysikken i det 17. århundrede, og det var først med udviklingen af den klassiske mekanik mere end et århundrede senere, at der blev opnået en præcis formulering af dette begreb.

Galilei placerede to skråplan med samme grundvinkel θ, som stod over for hinanden i en vilkårlig afstand x. Ved at sænke en kugle fra en højde h1 over en strækning l1 af den, der ligger ved SN, bemærkede han, at kuglen, efter at være ankommet til det vandrette plan mellem de to skrå planer, fortsatte sin retlinede bevægelse op til bunden af det skrå plan ved DX. På dette tidspunkt stiger kuglen i fravær af friktion op ad det skrå plan til højre i en afstand l2 = l1 og stopper i samme højde (h2 = h1) som den startede. I nuværende termer dikterer bevarelsen af mekanisk energi, at kuglens oprindelige potentielle energi Ep = mgh1 omdannes - efterhånden som kuglen falder ned ad det første skråplan (SN) - til kinetisk energi Ec = (1

Forestil dig nu at mindske vinklen θ2 på det skrå plan mod højre (θ2 < θ1) og gentage forsøget. For at stige op til den samme højde h2 som før, skal kuglen nu tilbagelægge en længere strækning l2 på det skrå plan til højre for at stige - som princippet om energibevarelse siger - til den samme højde h2 som før. Hvis vi gradvist reducerer vinklen θ2, vil vi se, at hver gang længden l2 af den strækning, som kuglen tilbagelægger, øges for at stige til højden h2. Hvis vi til sidst bringer vinklen θ2 til nul (θ2 = 0°), har vi faktisk fjernet DX'ens skråplan. Hvis vi nu får kuglen til at stige ned fra højden h1 på det skrå plan SN, vil den fortsætte med at bevæge sig uendeligt på det vandrette plan med hastigheden vmax (inertiprincippet), da den på grund af fraværet af det skrå plan DX aldrig vil kunne stige op til højden h2 (som princippet om bevarelse af mekanisk energi ville forudsige).

Endelig kan man forestille sig at jævne bjerge, fylde dale op og bygge broer for at skabe en helt flad, ensartet og gnidningsfri retlinet vej. Når kuglens inertibevægelse er begyndt, vil den fortsætte langs denne retlinede bane, indtil den har omkredset jorden fuldstændigt, og vil derefter fortsætte sin rejse uforstyrret. Her er der tale om en (ideel) evig inertialbevægelse, som foregår langs en cirkulær bane, der falder sammen med Jordens omkreds. Med udgangspunkt i dette "ideelle eksperiment" synes Galilei fejlagtigt at have antaget, at alle inertialbevægelser må være cirkulære bevægelser. Sandsynligvis af denne grund betragtede han for de planetariske bevægelser, som han (vilkårligt) troede var inertielle, altid og kun cirkulære baner og afviste i stedet de elliptiske baner, som Kepler havde påvist siden 1609. Derfor synes det, som Newton påstår i "Principia" - og dermed vildleder utallige forskere - ikke at være korrekt, nemlig at Galilei ville have foregrebet hans to første dynamiske principper.

Galilei var i stand til at bestemme den værdi, som han mente var konstant for tyngdeaccelerationen g ved jordens overflade, dvs. den størrelse, der styrer bevægelsen af legemer, der falder mod jordens centrum, ved at studere faldet af velglatte kugler langs et skråplan, som også var velglattet. Da kuglens bevægelse afhænger af planets hældningsvinkel, kunne han med enkle målinger ved forskellige vinkler opnå en værdi af g, der kun var lidt lavere end den nøjagtige værdi for Padova (g = 9,8065855 m

Ved at kalde a for kuglens acceleration langs det skrå plan viser det sig, at dens relation til g er a = g sin θ, således at man ud fra den eksperimentelle måling af a kan finde frem til værdien af tyngdeaccelerationen g. Det skrå plan gør det muligt at reducere accelerationsværdien (a < g) efter behag, hvilket gør det lettere at måle den. Hvis θ = 6°, er sin θ = 0,104528 og dermed a = 1,025 m.

Galilei var den første, der forsøgte at måle lysets hastighed på baggrund af ligheden med lyd. Hans idé var at gå op på en bakke med en lanterne dækket af et tæppe og derefter fjerne det og sende et lyssignal til en assistent på en anden bakke halvanden kilometer væk: så snart assistenten så signalet, ville han til gengæld løfte tæppet på sin lanterne, og Galileo, der kunne se lyset, ville kunne registrere den tid, det tog for lyssignalet at nå den anden bakke og vende tilbage. En nøjagtig måling af denne tid ville have gjort det muligt at måle lysets hastighed, men forsøget var forgæves, da det var umuligt for Galilei at have et så avanceret instrument, der kunne måle de hundredtusindedele af et sekund, som lyset bruger på at tilbagelægge en afstand på få kilometer.

Den første vurdering af lysets hastighed blev foretaget i 1676 af den danske astronom Rømer på baggrund af astronomiske målinger.

Eksperimentelt udstyr og måleudstyr

Eksperimentelle apparater var af afgørende betydning for udviklingen af Galileos videnskabelige teorier. Han konstruerede forskellige måleinstrumenter enten oprindeligt eller ved at omarbejde dem på grundlag af allerede eksisterende idéer. Inden for astronomi byggede han selv nogle teleskoper med et mikrometer til at måle, hvor langt en måne var fra sin planet. For at studere solpletter projicerede han billedet af solen på et stykke papir med et helioskop, så han kunne observere den uden at skade sit syn. Han opfandt også giovilabium, der ligner astrolabium, til at bestemme længdegraden ved hjælp af Jupiters satellitternes formørkelser.

For at studere kroppes bevægelse brugte han i stedet det skrå plan med pendulet til at måle tidsintervaller. Han tog også en en rudimentær termometermodel, der er baseret på luftens udvidelse, når temperaturen ændrer sig.

Galilei opdagede isokronismen i de små svingninger i et pendul i 1583; ifølge legenden fik han ideen, da han observerede svingningerne i en lampe, der dengang var ophængt i det centrale skib i Pisa-katedralen, og som nu opbevares i det nærliggende Camposanto Monumentale i Aulla-kapellet.

Dette instrument består simpelthen af en grav, som en metalkugle, der er bundet til en tynd, uudtrækkelig tråd. Galilei bemærkede, at svingningstiden for et pendul er uafhængig af gravens masse og også af svingningsamplituden, hvis denne er lille. Han opdagede også, at svingningsperioden T {T} afhænger kun af længden af strengen l {\displaystyle l} :

hvor g {g} er tyngdeaccelerationen. Hvis pendulet f.eks. har l = 1 m {l=1m} har den svingning, der fører graven fra den ene yderlighed til den anden og tilbage igen, en periode T = 2 , 0064 s {\displaystyle T=2.0064s} (efter at have antaget for g {\displaystyle g} den gennemsnitlige værdi 9 , 80665 {\displaystyle 9.80665}. ). Galilei udnyttede denne egenskab ved pendulet til at bruge det som et instrument til at måle tidsintervaller.

Galilei perfektionerede Archimedes' hydrostatiske balance i 1586 i en alder af 22 år, da han stadig ventede på at blive ansat på universitetet i Pisa, og han beskrev sit apparat i sit første værk i folkemunde, La Bilancetta, som cirkulerede i manuskriptform, men som blev trykt posthumt i 1644:

Det beskrives også, hvordan den specifikke vægtfylde PS for et legeme i forhold til vand beregnes:

La Bilancetta indeholder også to tabeller med 39 specifikke vægte af ædle og ægte metaller, som Galilei havde bestemt eksperimentelt med en præcision, der kan sammenlignes med moderne værdier.

Det proportionale kompas var et instrument, der siden middelalderen blev brugt til at udføre selv algebraiske geometriske operationer, og som blev perfektioneret af Galilei og var i stand til at udtrække kvadratroden, konstruere polygoner og beregne arealer og volumener. Det blev med succes brugt i militæret af artillerister til at beregne kuglernes flyvebaner.

Litteratur

I den pisanske periode (1589-1592) begrænsede Galilei sig ikke kun til videnskabelige aktiviteter: hans betragtninger om Tasso stammer fra disse år, som skulle følges op af Postille all'Ariosto. Det er noter spredt ud på papirark og noter i margenerne på siderne i hans bind af Gerusalemme liberata og Orlando furioso, hvor han, mens han bebrejder Tasso for "fantasiens mangel på fantasi og billedets og versets langsomme monotoni", elsker hos Ariosto ikke kun de smukke drømmes mangfoldighed, den hurtige forandring af situationer, den livlige elasticitet i rytmen, men også den harmoniske balance i disse, billedets sammenhæng, den organiske enhed - selv i mangfoldigheden - i det poetiske fantasme.

Ud fra et litterært synspunkt anses Il Saggiatore for at være det værk, hvor hans kærlighed til videnskab, sandhed og hans vid som polemiker smelter mest sammen. Men selv i Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo (Dialog om de to vigtigste verdenssystemer) kan man sætte pris på sider med en bemærkelsesværdig kvalitet i skrivningen, et levende sprog og en fortællende og beskrivende rigdom. Endelig udtalte Italo Calvino, at Galilei efter hans mening var den største prosaist i det italienske sprog, en kilde til inspiration selv for Leopardi.

Brugen af folkemunde tjente et dobbelt formål for Galilei. På den ene side var den rettet mod værkets populariserende hensigt: Galilei ville ikke kun henvende sig til de lærde og intellektuelle, men også til de mindre kultiverede klasser, f.eks. teknikere, der ikke kunne latin, men som alligevel kunne forstå hans teorier. På den anden side modsatte han sig kirkens og de forskellige akademiers latin, som var baseret på det bibelske og aristoteliske princip om auctoritas. Der var også et brud med den tidligere tradition med hensyn til terminologi: i modsætning til sine forgængere tog Galilei ikke udgangspunkt i latin eller græsk for at udtænke nye termer, men tog dem, med en ændret betydning, fra det folkelige sprog.

Galileo viste også forskellige holdninger til eksisterende terminologier:

Figurativ kunst

"Akademiet og kompagniet for tegnekunst blev grundlagt af Cosimo I de' Medici i 1563 på forslag af Giorgio Vasari med det formål at forny og fremme udviklingen af det første kunstnergilde, der blev dannet af det gamle kompagni San Luca (dokumenteret siden 1339). Blandt de første akademikere var personligheder som Michelangelo Buonarroti, Bartolomeo Ammannati, Agnolo Bronzino og Francesco da Sangallo. I århundreder har Accademia været det mest naturlige og prestigefyldte mødested for kunstnere, der arbejdede i Firenze, og samtidig har Accademia fremmet forholdet mellem videnskab og kunst. Den indeholdt bestemmelser om undervisning i euklidisk geometri og matematik, og offentlige dissektioner skulle forberede tegning. Selv en videnskabsmand som Galileo Galilei blev udnævnt til medlem af det florentinske akademi for tegnekunst i 1613."

Galilei deltog faktisk også i de komplekse begivenheder, der vedrørte hans periodes figurative kunst, især portrætkunst, idet han uddybede det manieristiske perspektiv og kom i kontakt med tidens berømte kunstnere (såsom Cigoli), ligesom han konsekvent påvirkede den naturalistiske strømning med sine astronomiske opdagelser.

For Galilei er det i figurativ kunst, ligesom i poesi og musik, den følelse, der kan formidles, der tæller, uanset en analytisk beskrivelse af virkeligheden. Han mener også, at jo mere forskellige de midler, der anvendes til at gengive et emne, er fra selve emnet, jo større er kunstnerens dygtighed:

Ludovico Cardi, kendt som Cigoli, en florentinere, var maler på Galileos tid. På et tidspunkt i sit liv bad han sin ven Galilei om hjælp til at forsvare sit arbejde: han måtte forsvare sig mod angrebene fra dem, der anså skulpturen for at være bedre end maleriet, fordi den har den egenskab at være tredimensionel, til skade for det rent todimensionelle maleri. Galilei svarede i et brev af 26. juni 1612. Han skelner mellem optiske og taktile værdier, hvilket også bliver en værdibedømmelse af skulpturelle og maleriske teknikker: Statuen med sine tre dimensioner bedrager følesansen, mens maleriet i to dimensioner bedrager synssansen. Galilei tilskriver derfor maleren en større udtrykskapacitet end billedhuggeren, fordi førstnævnte gennem synet er bedre i stand til at frembringe følelser end sidstnævnte gennem berøring.

Musik

Galileos far var en musiker (lutenist og komponist) og musikteoretiker, der var kendt i sin tid. Galileo bidrog grundlæggende til forståelsen af akustiske fænomener ved videnskabeligt at undersøge betydningen af svingningsfænomener i musikproduktionen. Han opdagede også sammenhængen mellem længden af en vibrerende streng og frekvensen af den udsendte lyd.

I sit brev til Lodovico Cardi skriver Galileo:

at sætte vokal- og instrumentalmusik på lige fod, da det i kunsten kun er de følelser, der kan formidles, der er vigtige.

Utallige typer af objekter og enheder, naturlige eller menneskeskabte, er blevet dedikeret til Galileo:

Galileo Galilei mindes med festligheder på lokale institutioner den 15. februar, "Galileodagen", som er hans fødselsdag.

Kilder

1. Galileo Galilei
2. Galileo Galilei
3. ^ Per testuali parole di Luigi Puccianti: «Galileo fu veramente cultore e propugnatore della Natural Filosofia: in effetti egli fu matematico, astronomo, fondatore della Fisica nel senso attuale di questa parola; e queste varie discipline considerò sempre e trattò come intimamente connesse tra loro, e insieme ad altri studi opera su ciascuno di essi, ma con ritorni successivi sempre più approfonditi e più generali, e in fine risolutivi» (da: Luigi Puccianti, Storia della fisica, Firenze, Felice Le Monnier, 1951, Cap. I, pp. 12-13).
4. ^ Fondamentali furono inoltre le sue idee e riflessioni critiche sui concetti fondamentali della meccanica, in particolare quelle sul movimento. Tralasciando l'ambito prettamente filosofico, dopo la morte di Archimede, avvenuta nel 212 a.C., il tema del movimento cessò di essere oggetto di analisi quantitativa e discussione formale allorché Gerardo di Bruxelles, vissuto nella seconda metà del XII secolo, nel suo Liber de motu riprese la definizione di velocità, già peraltro considerata dal matematico del III secolo a.C. Autolico di Pitane, avvicinandosi alla moderna definizione di velocità media come rapporto fra due quantità non omogenee quali la distanza e il tempo (cfr. (EN) Gerard of Brussels, "The Reduction of Curvilinear Velocities to Uniform Rectilinear Velocities", edito da Marshall Clagett, in: Edward Grant (ed.), A Source Book in Medieval Science, Cambridge (MA), Harvard University Press, 1974, § 41, pp. 232-237, e (EN) Joseph Mazur, Zeno's Paradox. Unraveling the Ancient Mystery Behind the Science of Space and Time, New York/London, Plume/Penguin Books, Ltd., 2007, pp. 50–51, trad. it.: Achille e la tartaruga. Il paradosso del moto da Zenone a Einstein, a cura di Claudio Piga, Milano, Il Saggiatore, 2019).
5. ^ Grazie al perfezionamento del telescopio, che gli permise di effettuare notevoli studi e osservazioni astronomiche, fra cui quella delle macchie solari, la prima descrizione della superficie lunare, la scoperta dei satelliti di Giove, delle fasi di Venere e della composizione stellare della Via Lattea. Per maggiori notizie, si veda: Luigi Ferioli, Appunti di ottica astronomica, Milano, Editore Ulrico Hoepli, 1987, pp. 11-20. Cfr. pure Vasco Ronchi, Storia della luce, II edizione, Bologna, Nicola Zanichelli Editore, 1952.
6. ^ i.e., invisible to the naked eye.
7. ^ In the Capellan model only Mercury and Venus orbit the Sun, whilst in its extended version such as expounded by Riccioli, Mars also orbits the Sun, but the orbits of Jupiter and Saturn are centred on the Earth
8. ^ In geostatic systems the apparent annual variation in the motion of sunspots could only be explained as the result of an implausibly complicated precession of the Sun's axis of rotation[70][71][72] This did not apply, however, to the modified version of Tycho's system introduced by his protégé, Longomontanus, in which the Earth was assumed to rotate. Longomontanus's system could account for the apparent motions of sunspots just as well as the Copernican.
9. ^ a b Such passages include Psalm 93:1, 96:10, and 1 Chronicles 16:30 which include text stating, "The world also is established. It can not be moved." In the same manner, Psalm 104:5 says, "He (the Lord) laid the foundations of the earth, that it should not be moved forever." Further, Ecclesiastes 1:5 states, "The sun also rises, and the sun goes down, and hurries to its place where it rises", and Joshua 10:14 states, "Sun, stand still on Gibeon...".[121]
10. ^ The discovery of the aberration of light by James Bradley in January 1729 was the first conclusive evidence for the movement of the Earth, and hence for Aristarchus, Copernicus and Kepler's theories; it was announced in January 1729.[122] The second evidence was produced by Friedrich Bessel in 1838.
11. (en) S. Drake, Galileo at Work, Chicago, Chicago: University of Chicago Press., 1978 (ISBN 978-0-226-16226-3)
12. Brigitte Labbé, P.-F. Dupont-Beurier, Jean-Pierre Joblin, Galilée, Milan, 2009.
13. Maurice Clavelin, Galilée copernicien, Albin Michel, 2004.
14. La seule méthode de l'époque pour mesurer un temps facilement.
15. (en) Roger G. Newton, Galileo's Pendulum : From the Rhythm of Time to the Making of Matter, p. 51, chez Harvard University Pressbook, 2004
16. 1 2 Томас Хэрриот направил зрительную трубу на Луну несколькими месяцами раньше Галилея. Качество его оптического инструмента было неважным, но Хэрриоту принадлежат первые зарисовки карт лунной поверхности и одно из первых наблюдений солнечных пятен. Однако он не публиковал свои результаты, и они долгое время оставались неизвестны в научном мире[4]. Другим предшественником Галилея, возможно, был Симон Мариус, который независимо открыл 4 спутника Юпитера и дал им имена, закрепившиеся в науке; однако Мариус опубликовал свои открытия на 4 года позже Галилея.
17. Кеплер получил телескоп, проданный Галилеем курфюрсту Кёльна (1610), от которого инструмент попал в Прагу.
18. Венеция была единственным итальянским государством, где инквизиция была под контролем местных властей.