Zusammenfassung

Galileo Galilei (Pisa, 15. Februar 1564 - Arcetri, 8. Januar 1642) war ein italienischer Physiker, Astronom, Philosoph und Mathematiker, der als Vater der modernen Wissenschaft gilt. Er ist eine Schlüsselfigur der wissenschaftlichen Revolution, da er die wissenschaftliche Methode (auch bekannt als "galileische Methode" oder "experimentelle Methode") ausdrücklich eingeführt hat, und sein Name wird mit wichtigen Beiträgen zur Physik und Astronomie in Verbindung gebracht. Von größter Bedeutung war auch seine Rolle bei der astronomischen Revolution, als er das heliozentrische System unterstützte

Ihre wichtigsten Beiträge zum philosophischen Denken stammen aus der Einführung der experimentellen Methode in die wissenschaftliche Untersuchung, dank derer die Wissenschaft zum ersten Mal die bis dahin vorherrschende metaphysische Position aufgab, um eine neue, autonome Perspektive zu erlangen, die sowohl realistisch als auch empirisch ist und darauf abzielt, durch die experimentelle Methode eher die Kategorie der Quantität (durch die mathematische Bestimmung der Naturgesetze) als die der Qualität (das Ergebnis der früheren Tradition, die nur auf die Suche nach dem Wesen der Entitäten ausgerichtet war) zu privilegieren, um nun eine objektive rationale Beschreibung zu erarbeiten

Galilei wurde der Ketzerei verdächtigt und beschuldigt, die aristotelische Naturphilosophie und die Heilige Schrift untergraben zu wollen. Er wurde vom Heiligen Offizium angeklagt und verurteilt und am 22. Juni 1633 gezwungen, seinen astronomischen Vorstellungen abzuschwören und sich in seiner Villa (genannt Il Gioiello") in Arcetri einzuigeln. Im Laufe der Jahrhunderte wurde der Wert der Werke Galileis von der Kirche allmählich anerkannt, und 359 Jahre später, am 31. Oktober 1992, erkannte Papst Johannes Paul II. auf der Vollversammlung der Päpstlichen Akademie der Wissenschaften "die begangenen Fehler" an und stützte sich dabei auf die Schlussfolgerungen der Arbeiten einer von ihm 1981 eingesetzten Sonderkommission, die Galilei rehabilitierte.

Jugend (1564-1588)

Galileo Galilei wurde am 15. Februar 1564 in Pisa als ältestes von sieben Kindern von Vincenzo Galilei und Giulia Ammannati geboren. Die Familie Ammannati, die ursprünglich aus Pistoia und Pescia stammte, hatte eine bedeutende Herkunft; Vincenzo Galilei hingegen gehörte zu einer eher bescheidenen Familie, obwohl seine Vorfahren zum Florentiner Bürgertum gehörten. Vincenzo wurde 1520 in Santa Maria a Monte geboren. Zu diesem Zeitpunkt war seine Familie bereits dekadent geworden und er, ein angesehener Musiker, musste nach Pisa umziehen, wo er die Ausübung der Musikkunst mit dem Beruf des Kaufmanns verband, um mehr Geld zu verdienen.

Zur Familie von Vincenzo und Giulia gehörten neben Galilei: Michelangelo, der Musiker beim Großherzog von Bayern war, Benedetto, der in den Windeln starb, und drei Schwestern, Virginia, Anna und Livia, und möglicherweise eine vierte namens Lena.

Nach einem erfolglosen Versuch, Galilei in den Kreis der vierzig toskanischen Studenten aufzunehmen, die kostenlos in einem Internat der Universität von Pisa untergebracht waren, wurde der junge Mann von Muzio Tebaldi, Zollbeamter der Stadt Pisa, Taufpate von Michelangelo und ein solcher Freund von Vincenzo, dass er für die Bedürfnisse der Familie während seiner langen Abwesenheit aus beruflichen Gründen sorgte, "kostenlos" aufgenommen.

In Pisa lernte Galileo Galilei seine junge Cousine Bartolomea Ammannati kennen, die sich um das Haus des verwitweten Tebaldi kümmerte. Trotz des beträchtlichen Altersunterschieds heiratete Galileo Galilei sie 1578, wahrscheinlich um den bösartigen und für die Familie Galilei peinlichen Gerüchten über seine junge Nichte ein Ende zu setzen. Anschließend absolvierte der junge Galilei seine ersten Studien in Florenz, zunächst bei seinem Vater, dann bei einem Dialektikmeister und schließlich in der Schule des Klosters Santa Maria di Vallombrosa, wo er bis zu seinem vierzehnten Lebensjahr den Habit eines Novizen trug.

Vincenzo immatrikulierte seinen Sohn am 5. September 1580 an der Universität von Pisa mit der Absicht, ihn Medizin studieren zu lassen, ihn in die Tradition seines glorreichen Vorfahren Galileo Bonaiuti zu stellen und ihn vor allem eine Karriere einschlagen zu lassen, die ihm einträgliche Einkünfte bringen könnte.

Trotz seines Interesses an den experimentellen Fortschritten jener Jahre wurde Galileis Aufmerksamkeit bald auf die Mathematik gelenkt, die er im Sommer 1583 zu studieren begann, wobei er die Gelegenheit nutzte, in Florenz Ostilio Ricci da Fermo zu treffen, einen Anhänger der mathematischen Schule von Niccolò Tartaglia. Charakteristisch für Ricci war der Ansatz, den er dem Mathematikunterricht gab: keine abstrakte Wissenschaft, sondern eine Disziplin, die dazu diente, praktische Probleme im Zusammenhang mit Mechanik und Ingenieurtechniken zu lösen. Es war in der Tat die Studienrichtung "Tartaglia-Ricci" (die ihrerseits an die Tradition von Archimedes anknüpfte), die Galilei die Bedeutung der Präzision bei der Beobachtung von Daten und die pragmatische Seite der wissenschaftlichen Forschung lehrte. Es ist wahrscheinlich, dass Galilei in Pisa auch Physikkurse bei dem Aristoteliker Francesco Bonamici besuchte.

Während seines Aufenthalts in Pisa, der bis 1585 dauerte, machte Galilei seine erste persönliche Entdeckung, den Isochronismus der Pendelschwingungen, mit dem er sich sein ganzes Leben lang beschäftigte und versuchte, seine mathematische Formulierung zu vervollkommnen.

Nach vier Jahren brach der junge Galilei sein Medizinstudium ab und ging nach Florenz, wo er seine neuen wissenschaftlichen Interessen vertiefte und sich mit Mechanik und Hydraulik beschäftigte. Im Jahr 1586 fand er eine Lösung für das "Kronenproblem" von Hieron, indem er ein Instrument zur hydrostatischen Bestimmung des spezifischen Gewichts von Körpern erfand. Der Einfluss von Archimedes und Riccis Lehre zeigt sich auch in seinen Studien über den Schwerpunkt von Festkörpern.

In der Zwischenzeit war Galilei auf der Suche nach einer geregelten Finanzierung: Er gab nicht nur private Mathematikstunden in Florenz und Siena, sondern ging 1587 nach Rom, um den berühmten Mathematiker Christoph Clavius um eine Empfehlung für die Aufnahme in das Studio von Bologna zu bitten, aber ohne Erfolg, denn in Bologna wurde der Paduaner Giovanni Antonio Magini für den Lehrstuhl für Mathematik bevorzugt. Auf Einladung der Accademia Fiorentina hielt er 1588 zwei Vorlesungen über die Gestalt, den Ort und die Größe von Dantes Inferno und verteidigte die bereits von Antonio Manetti formulierten Hypothesen über die Topographie des von Dante erdachten Infernos.

Lehre in Pisa (1589-1592)

Galilei wandte sich daraufhin an seinen einflussreichen Freund Guidobaldo Del Monte, einen Mathematiker, den er durch einen Briefwechsel über mathematische Fragen kennen gelernt hatte. Guidobaldo trug maßgeblich dazu bei, dass Galilei in seiner Universitätskarriere vorankam, als er die Feindschaft von Giovanni de' Medici, einem leiblichen Sohn von Cosimo de' Medici, überwand und ihn seinem Bruder, Kardinal Francesco Maria Del Monte, empfahl, der seinerseits mit dem mächtigen Herzog der Toskana, Ferdinando I. de' Medici, sprach. Unter seiner Anleitung erhielt Galilei 1589 einen Dreijahresvertrag für eine Mathematikprofessur an der Universität von Pisa, wo er sein pädagogisches Programm klar darlegte und sich damit sofort einige Anfeindungen im aristotelisch geprägten akademischen Milieu einhandelte:

Die Frucht der Pisaner Lehre ist das Manuskript De motu antiquiora, in dem er eine Reihe von Vorlesungen zusammenfasst, in denen er versucht, das Problem der Bewegung zu erklären. Grundlage seiner Forschungen ist die 1585 in Turin veröffentlichte Abhandlung Diversarum speculationum mathematicarum liber von Giovanni Battista Benedetti, einem der Physiker, die die Theorie des "Impetus" als Ursache der "heftigen Bewegung" vertraten. Diese Theorie, die im 6. Jahrhundert von Johannes Philoponus entwickelt und später von Pariser Physikern unterstützt wurde, konnte das Problem zwar nicht lösen, stand aber im Gegensatz zur traditionellen aristotelischen Erklärung der Bewegung als Produkt des Mediums, in dem sich die Körper selbst bewegen.

In Pisa beschränkte sich Galilei nicht auf die Wissenschaft: Aus dieser Zeit stammen seine Überlegungen zu Tasso, denen er die Postille all'Ariosto folgen ließ. Es handelt sich um verstreute Notizen und Randbemerkungen zu seinen Bänden Gerusalemme liberata und Orlando furioso, wo er Tasso zwar "den Mangel an Phantasie und die langsame Monotonie des Bildes und des Verses" vorwirft, aber bei Ariosto nicht nur die Vielfalt der schönen Träume, den raschen Wechsel der Situationen, die lebendige Elastizität des Rhythmus liebt, sondern auch das harmonische Gleichgewicht der letzteren, die Kohärenz des Bildes, die organische Einheit - selbst in der Vielfalt - des poetischen Phantasmas.

Im Sommer 1591 stirbt sein Vater Vincenzo und hinterlässt Galilei die Last, die gesamte Familie zu versorgen: Für die Heirat seiner Schwester Virginia, die im selben Jahr heiratet, muss Galilei die Mitgift aufbringen, Schulden machen, wie er es später für die Heirat seiner Schwester Livia im Jahr 1601 mit Taddeo Galletti tun muss, und noch mehr Geld ausgeben, um die Bedürfnisse der großen Familie seines Bruders Michelangelo zu unterstützen.

Guidobaldo Del Monte half Galilei 1592 erneut und empfahl ihn dem renommierten Studio Padua, wo der Lehrstuhl für Mathematik nach dem Tod von Giuseppe Moleti im Jahr 1588 noch immer unbesetzt war.

Am 26. September 1592 erließen die Behörden der Republik Venedig das Ernennungsdekret mit einem verlängerbaren Vertrag von vier Jahren und einem Gehalt von 180 Gulden pro Jahr. Am 7. Dezember hielt Galilei seine Einführungsrede in Padua und begann wenige Tage später mit einem Kurs, der bei den Studenten großen Anklang finden sollte. Dort blieb er achtzehn Jahre lang, die er als "die besten achtzehn Jahre meines Lebens" bezeichnete. Galilei kam nur wenige Monate nach der Verhaftung von Giordano Bruno (23. Mai 1592) in derselben Stadt in der Republik Venedig an.

Die Zeit in Padua (1592-1610)

Im dynamischen Umfeld des Ateliers von Padua (auch ein Ergebnis des von der Republik Venedig garantierten Klimas relativer religiöser Toleranz) unterhielt Galilei auch herzliche Beziehungen zu Persönlichkeiten mit einer philosophischen und wissenschaftlichen Ausrichtung, die weit von seiner eigenen entfernt war, wie etwa dem Professor für Naturphilosophie Cesare Cremonini, einem streng aristotelischen Philosophen. Er verkehrte auch in den kultivierten und senatorischen Kreisen Venedigs, wo er eine Freundschaft mit dem Adligen Giovanfrancesco Sagredo, den Galilei zum Protagonisten seines Dialogo sopra i massimi sistemi machte, und mit Paolo Sarpi, einem Theologen und ebenfalls Experten in Mathematik und Astronomie, schloss. Die Formulierung des Gesetzes über den Fall von Leichen findet sich in seinem Brief an den Mönch, der am 16. Oktober 1604 zugestellt wurde:

Galilei hatte seit 1598 in Padua Vorlesungen über Mechanik gehalten: seine Abhandlung über die Mechanik, die 1634 in Paris gedruckt wurde, soll das Ergebnis seiner Kurse sein, die auf Aristoteles' Questioni meccaniche zurückgingen.

In seinem Atelier in Padua richtete Galilei mit Hilfe von Marcantonio Mazzoleni, einem Handwerker, der in seinem eigenen Haus wohnte, eine kleine Werkstatt ein, in der er Experimente durchführte und Instrumente herstellte, die er verkaufte, um sein Gehalt aufzubessern. Die Maschine, mit der das Wasser auf ein höheres Niveau gebracht werden kann, stammt aus dem Jahr 1593, wofür er vom venezianischen Senat ein 20-jähriges Patent für die öffentliche Nutzung erhielt. Er erteilte auch Privatunterricht - zu seinen Schülern gehörten Vincenzo Gonzaga, der Fürst des Elsass Giovanni Federico und die späteren Kardinäle Guido Bentivoglio und Federico Cornaro - und erreichte Gehaltserhöhungen: von den 320 Gulden, die er 1598 jährlich erhielt, stieg er auf 1.000 im Jahr 1609.

Ein "neuer Stern" wurde am 9. Oktober 1604 von dem Astronomen Fra' Ilario Altobelli beobachtet, der Galilei darüber informierte. Der extrem helle Stern wurde später am 17. Oktober auch von Kepler beobachtet, der ihn zwei Jahre später zum Gegenstand einer Studie machte, De Stella nova in pede Serpentarii, so dass der Stern heute als Keplers Supernova bekannt ist.

Galilei hielt drei Vorlesungen über dieses astronomische Phänomen, deren Text uns nur teilweise bekannt ist (die restlichen Notizen sind in der Nationalen Ausgabe der Werke veröffentlicht). In den Vorlesungen argumentierte Galilei, dass der Stern unter den Fixsternen zu suchen sei, entgegen dem Dogma, dass der Himmel der Fixsterne unveränderlich sei. Gegen seine Argumente schrieb ein gewisser Antonio Lorenzini, ein selbsternannter Aristoteliker aus Montepulciano, ein Pamphlet, wahrscheinlich auf Anregung von Cesare Cremonini, und auch der Mailänder Wissenschaftler Baldassarre Capra intervenierte mit einem Pamphlet.

Von ihnen wissen wir, dass Galilei das Phänomen als Beweis für die Veränderlichkeit des Himmels interpretiert hatte, da der "neue Stern" keine Parallaxenveränderung aufwies und sich somit außerhalb der Mondbahn befinden musste.

Eine bissige Broschüre im Dialekt von Pavia mit dem Titel Dialogo de Cecco di Ronchitti da Bruzene in perpuosito de la Stella Nuova von einem Autor unter dem Pseudonym Cecco di Ronchitti wurde 1605 zur Unterstützung von Galileis These veröffentlicht. Das Papier verteidigte die Gültigkeit der Parallaxenmethode zur Bestimmung von Entfernungen (oder zumindest der Mindestentfernung) auch von Objekten, die dem Beobachter nur visuell zugänglich sind, wie etwa Himmelsobjekte. Die Zuschreibung des Papiers bleibt ungewiss, d.h. ob es von Galilei selbst oder von seinem Schüler Girolamo Spinelli, einem Benediktiner aus Padua (ca. 1580 - 1647), geschrieben wurde. Laut Antonio Favaro ist es auch wahrscheinlich, dass das Werk von beiden geschrieben wurde.

Um 1594 verfasste Galilei zwei Abhandlungen über Festungsbauten, die Breve introduzione all'architettura militare und das Trattato di fortificazione; um 1597 stellte er einen Kompass her, den er in der 1606 in Padua veröffentlichten und Cosimo II. gewidmeten Broschüre Le operazioni del compasso geometrico et militare beschrieb. Der Kompass war ein Instrument, das bereits bekannt war und in verschiedenen Formen und für verschiedene Zwecke verwendet wurde. Galilei beanspruchte auch keine besondere Anerkennung für seine Erfindung, aber Baldassarre Capra, ein Schüler von Simon Mayr, beschuldigte ihn in einer 1607 in Latein verfassten Broschüre, eine seiner früheren Erfindungen plagiiert zu haben. Am 9. April 1607 wies Galilei die Anschuldigungen von Capra zurück, erwirkte seine Verurteilung durch die Reformatoren des Paduanischen Studios und veröffentlichte eine Verteidigung gegen die Verleumdungen und Betrügereien von Baldessar Capra, in der er auch auf die vorherige Ausgabe der Supernova zurückkam.

Das Erscheinen der Supernova löste in der Gesellschaft große Beunruhigung aus, und Galilei ließ es sich nicht nehmen, den Moment zu nutzen, um im Auftrag persönliche Horoskope zu erstellen. Außerdem wurde Galilei im Frühjahr 1604 von der Inquisition in Padua angeklagt, nachdem einer seiner ehemaligen Mitarbeiter ihn beschuldigt hatte, Horoskope zu erstellen und zu behaupten, die Sterne würden die Entscheidungen der Menschen bestimmen. Das Verfahren wurde jedoch vom Senat der Republik Venedig energisch blockiert, und die Akte wurde begraben, so dass die römische Inquisition, d. h. das Heilige Offizium, nie etwas davon erfuhr. Der Fall wurde wahrscheinlich auch deshalb aufgegeben, weil Galilei sich mit Geburtsastrologie und nicht mit Prognosen beschäftigt hatte.

"Sein Ruhm als Autor von Horoskopen brachte ihm Anfragen und zweifellos auch größere Zahlungen von Kardinälen, Fürsten und Patriziern ein, darunter Sagredo, Morosini und einige, die sich für Sarpi interessierten. Er tauschte Briefe mit dem Astrologen des Großherzogs, Raffaello Gualterotti, und, in den schwierigsten Fällen, mit einem Experten aus Verona, Ottavio Brenzoni." Zu den von Galilei berechneten und gedeuteten Geburtshoroskopen gehörten die seiner beiden Töchter Virginia und Livia sowie seine eigene, die er dreimal berechnete: "Die Tatsache, dass Galilei sich dieser Tätigkeit widmete, auch wenn er nicht dafür bezahlt wurde, lässt darauf schließen, dass er ihr einen gewissen Wert beimaß."

Es hat nicht den Anschein, dass sich Galilei in den Jahren der Kontroverse um den "neuen Stern" bereits öffentlich für die kopernikanische Theorie ausgesprochen hat: Es wird vermutet, dass er, obwohl er vom Kopernikanismus zutiefst überzeugt war, glaubte, noch nicht über hinreichend starke Beweise zu verfügen, um die Zustimmung der Allgemeinheit der Gelehrten unwiderruflich zu gewinnen. Er hatte sich jedoch bereits 1597 insgeheim zum Kopernikanismus bekannt, als er an Kepler, der gerade sein Prodromus dissertationum cosmographicarum veröffentlicht hatte, schrieb: "Ich habe schon viele Argumente und viele Widerlegungen der gegnerischen Argumente geschrieben, aber bisher habe ich nicht gewagt, sie zu veröffentlichen, aus Angst vor dem Schicksal von Kopernikus, unserem Meister". Diese Befürchtungen sollten sich jedoch dank des Fernrohrs, das Galilei 1609 zum ersten Mal in den Himmel richtete, in Luft auflösen. Die Optik war bereits von Giovanni Battista Della Porta in seiner Magia naturalis (1589) und in De refractione (1593) sowie von Kepler in Ad Vitellionem paralipomena (1604) behandelt worden, Werke, aus denen sich die Konstruktion des Fernrohrs ableiten ließ. Das Instrument wurde jedoch unabhängig von diesen Studien Anfang des 17. Galilei beschloss daraufhin, ein Bleirohr zu präparieren, an dessen Enden er zwei Linsen anbrachte, "beide mit einer vollen Fläche und mit der anderen sphärisch konkav in der ersten Linse und konvex in der zweiten; dann, als ich mein Auge in die Nähe der konkaven Linse brachte, nahm ich die Objekte als ziemlich groß und nah wahr, indem sie dreimal näher und neunmal größer erschienen, als wenn ich sie mit dem natürlichen Sehvermögen allein betrachtete". Am 25. August 1609 stellte Galilei den Apparat als seine Konstruktion der Regierung von Venedig vor, die, da sie die "Erfindung" zu schätzen wusste, sein Gehalt verdoppelte und ihm einen lebenslangen Lehrauftrag anbot. Die Erfindung, Wiederentdeckung und Rekonstruktion des Fernrohrs ist keine Episode, die große Bewunderung hervorruft. Die Neuheit besteht darin, dass Galilei als Erster dieses Instrument in die Wissenschaft einbrachte, indem er es auf rein wissenschaftliche Weise einsetzte und als Erweiterung unserer Sinne verstand. Die Größe Galileis in Bezug auf das Fernrohr bestand genau darin: Er überwand eine ganze Reihe von erkenntnistheoretischen Hindernissen, Ideen und Vorurteilen und nutzte dieses Instrument, um seine eigenen Thesen zu untermauern.

Dank des Teleskops konnte Galilei eine neue Sicht auf die Himmelswelt entwickeln:

Die neuen Entdeckungen wurden am 12. März 1610 im Sidereus Nuncius veröffentlicht, den Galilei zusammen mit einem Exemplar seines Teleskops und der Widmung der vier Satelliten, die Galilei zunächst Cosmica Sidera und später Medicea Sidera ("Medici-Planeten") nannte, an den Großherzog der Toskana, Cosimo II. Galileis Absicht, sich die Dankbarkeit des Hauses Medici zu verdienen, ist offensichtlich, und zwar höchstwahrscheinlich nicht nur im Hinblick auf seine Absicht, nach Florenz zurückzukehren, sondern auch, um einen einflussreichen Schutz im Hinblick auf die Präsentation dieser Neuerungen vor der gelehrten Öffentlichkeit zu erhalten, die sicherlich keine Kontroverse ausgelöst hätte. Ebenfalls in Padua, nach der Veröffentlichung des Sidereus Nuncius, entdeckte und zeichnete Galilei bei der Beobachtung des Saturns eine Struktur, die später als die Ringe identifiziert werden sollte.

In Florenz (1610)

Am 7. Mai 1610 bittet Galilei Belisario Vinta, den Ersten Sekretär Cosimos II., um eine Anstellung an der Universität von Pisa, wobei er angibt: "Was den Titel und den Vorwand meines Dienstes betrifft, so möchte ich, dass Eure Hoheit neben dem Namen des Mathematikers auch den des Philosophen hinzufügen, da ich bekunde, mehr Jahre in Philosophie als Monate in reiner Mathematik studiert zu haben".

Am 6. Juni 1610 teilte die florentinische Regierung dem Wissenschaftler mit, dass er als "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" (Primärer Mathematiker des Studios von Pisa und Philosoph des durchlauchtigsten Großherzogs, ohne die Verpflichtung, im Studio oder in der Stadt Pisa zu lesen oder zu wohnen, und mit einem Gehalt von eintausend Scudi, florentinische Währung) eingestellt worden war. Galilei unterzeichnete den Vertrag am 10. Juli und erreichte Florenz im September.

Als er hier ankam, schenkte er Ferdinand II., dem Sohn des Großherzogs Cosimo, die beste optische Linse, die er in seiner Werkstatt in Padua hergestellt hatte, wo er mit Hilfe der Glasmachermeister von Murano immer perfektere "Brillen" anfertigte, und zwar in solchen Mengen, dass er sie exportierte, wie er es mit dem Fernrohr tat, das er dem Kurfürsten von Köln schickte, der es wiederum an Kepler auslieh, der es gut gebrauchen konnte und dankbar sein Werk Narratio de observatis a sé quattuor Jovis satellitibus erronibus von 1611 abschloss, indem er schrieb: "Vicisti Galilaee", die die Wahrheit der Entdeckungen Galileis anerkennen. Der junge Ferdinand oder jemand anderes zerbrach die Linse, und so gab Galilei ihm etwas weniger Zerbrechliches: einen Magneten, der "bewaffnet" war, d.h. in ein Eisenblech eingewickelt und entsprechend positioniert, was die Anziehungskraft so erhöhte, dass der Magnet, obwohl er nur sechs Unzen wog, "fünfzehn Pfund Eisen anhob, das in Form eines Grabes gearbeitet war".

Anlässlich seines Umzugs nach Florenz verließ Galilei seine Lebensgefährtin, die Venezianerin Marina Gamba (1570-1612), die er in Padua kennengelernt hatte und mit der er drei Kinder hatte: Virginia (1600-1634) und Livia (1601-1659), die nie legitimiert wurden, sowie Vincenzio (1606-1649), den er 1619 anerkannte. Galilei vertraute seine Tochter Livia seiner Großmutter in Florenz an, bei der bereits seine andere Tochter Virginia lebte, und ließ seinen Sohn Vincenzio in Padua in der Obhut seiner Mutter und nach deren Tod bei einer gewissen Marina Bartoluzzi.

Später, als es für die beiden Mädchen schwierig wurde, mit Giulia Ammannati zusammenzuleben, ließ Galilei seine Töchter 1613 in das Kloster San Matteo in Arcetri (Florenz) eintreten und zwang sie, die Gelübde abzulegen, sobald sie das rituelle Alter von sechzehn Jahren erreicht hatten: Virginia nahm den Namen von Schwester Maria Celeste an und Livia den von Schwester Arcangela, und während sich erstere mit ihrem Zustand abfand und in ständiger Korrespondenz mit ihrem Vater blieb, akzeptierte Livia die Aufforderung ihres Vaters nie.

Die Veröffentlichung von Sidereus Nuncius löste Anerkennung, aber auch Kontroversen aus. Neben dem Vorwurf, er habe sich mit seinem Teleskop eine Entdeckung angeeignet, die ihm nicht gehörte, wurde auch die Realität dessen, was er angeblich entdeckt hatte, in Frage gestellt. Sowohl der berühmte Aristoteliker aus Padua, Cesare Cremonini, als auch der Bologneser Mathematiker Giovanni Antonio Magini, der das von Martin Horký verfasste antigalileische Pamphlet Brevissima peregrinatio contra Nuncium Sidereum inspiriert haben soll, glaubten, keine angeblichen Satelliten des Jupiters zu sehen, als sie Galileis Einladung annahmen, durch das von ihm gebaute Fernrohr zu schauen.

Erst später widerrief Magini, und mit ihm auch der vatikanische Astronom Christoph Clavius, der zunächst geglaubt hatte, dass die von Galilei identifizierten Jupitersatelliten lediglich eine von den Linsen des Teleskops erzeugte Illusion waren. Letzteres war ein Einwand, der 1610-11 nur schwer zu entkräften war, da das optische System von Galileis erstem Teleskop von geringer Qualität war und die Hypothese, dass Linsen die Sicht nicht nur verbessern, sondern auch verzerren konnten. Eine sehr wichtige Unterstützung erhielt Galilei durch Kepler, der nach anfänglicher Skepsis und dem Bau eines ausreichend leistungsfähigen Teleskops die tatsächliche Existenz der Jupitersatelliten nachwies und 1611 in Frankfurt die Narratio de observatis a sé quattuor Jovis satellitibus erronibus quos Galilaeus mathematicus florentinus jure inventionis Medicaea sidera nuncupavit veröffentlichte.

Da die Jesuitenprofessoren am Collegio Romano zu den führenden wissenschaftlichen Autoritäten ihrer Zeit zählten, reiste Galilei am 29. März 1611 nach Rom, um seine Entdeckungen vorzustellen. Er wurde von Papst Paul V., den Kardinälen Francesco Maria Del Monte und Maffeo Barberini sowie von Fürst Federico Cesi mit allen Ehren empfangen, der ihn in die Accademia dei Lincei aufnahm, die er acht Jahre zuvor gegründet hatte. Bereits am 1. April konnte Galilei dem herzoglichen Sekretär Belisario Vinta schreiben, dass die Jesuiten "nachdem sie endlich die Wahrheit über die neuen mediceischen Planeten erkannt haben, seit zwei Monaten ununterbrochene Beobachtungen von ihnen gemacht haben, die noch andauern; und wir haben sie mit meinen eigenen abgeglichen, und sie sind sehr richtig".

Allerdings war sich Galilei damals noch nicht bewusst, dass der Enthusiasmus, mit dem er seine Entdeckungen und Theorien verbreitete und verteidigte, in kirchlichen Kreisen auf Widerstand und Misstrauen stoßen würde.

Am 19. April beauftragte Kardinal Roberto Bellarmino die vatikanischen Mathematiker mit der Erstellung eines Berichts über die neuen Entdeckungen, die "ein geschickter Mathematiker mit Hilfe eines Instruments, das Kanone oder Ochial genannt wird", gemacht hatte, und am 17. Mai fragte die Kongregation des Heiligen Offiziums vorsichtshalber bei der Inquisition in Padua an, ob jemals ein Verfahren gegen Galilei eingeleitet worden war. Offensichtlich begann die römische Kurie bereits zu ahnen, welche Folgen "diese einzigartigen Entwicklungen in der Wissenschaft für das allgemeine Weltbild und damit indirekt auch für die heiligen Grundsätze der traditionellen Theologie" haben könnten.

Im Jahr 1612 schrieb Galilei den Discorso intorno alle cose che stanno in su l'acqua, o che in quella si muovono (Diskurs über die Dinge, die im Wasser stehen oder sich bewegen), in dem er unter Berufung auf die Theorie des Archimedes im Gegensatz zu Aristoteles nachwies, dass Körper in Abhängigkeit von ihrem spezifischen Gewicht und nicht von ihrer Form im Wasser schwimmen oder sinken, was den Florentiner Gelehrten und Aristoteliker Ludovico delle Colombe zu einer polemischen Antwort in Form des Apologetischen Diskurses über Galileo Galileis Diskurs veranlasste. Am 2. Oktober führte er im Palazzo Pitti in Anwesenheit des Großherzogs, der Großherzogin Christine und des Kardinals Maffeo Barberini, der damals ein großer Bewunderer von ihm war, eine öffentliche experimentelle Demonstration der Annahme durch und widerlegte damit endgültig Ludovico delle Colombe.

In seinem Discorso spielte Galilei auch auf Sonnenflecken an, die er bereits 1610 in Padua beobachtet haben will, ohne jedoch darüber zu berichten. Im folgenden Jahr schrieb er die Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari e loro accidenti (Geschichte und Beweise über Sonnenflecken und ihre Unfälle), die in Rom von der Accademia dei Lincei veröffentlicht wurde, als Antwort auf drei Briefe des Jesuiten Christoph Scheiner, die er Ende 1611 an Mark Welser, den Augsburger Domvikar, Mäzen der Wissenschaften und Freund der Jesuiten, deren Bankier er war, gerichtet hatte. Abgesehen von der Frage der Priorität der Entdeckung behauptete Scheiner fälschlicherweise, dass es sich bei den Flecken um Schwärme von Sternen handelte, die um die Sonne rotierten, während Galilei sie als flüssige Materie betrachtete, die zur Sonnenoberfläche gehörte und gerade aufgrund der Eigenrotation des Sterns um sie rotierte.

Die Beobachtung der Flecken ermöglichte es Galilei, die Rotationsperiode der Sonne zu bestimmen und zu beweisen, dass der Himmel und die Erde nicht zwei grundverschiedene Welten sind, von denen die erste nur vollkommen und unveränderlich ist und die zweite völlig veränderlich und unvollkommen. Am 12. Mai 1612 wiederholte er gegenüber Federico Cesi seine kopernikanische Vision, indem er schrieb, die Sonne drehe sich "in einem Mondmonat in sich selbst mit einer Umdrehung, die den anderen Planeten ähnlich ist, das heißt, von Westen nach Osten um die Pole der Ekliptik: Ich bezweifle, dass diese Neuheit das Begräbnis oder vielmehr das äußerste und endgültige Urteil der Pseudophilosophie sein soll, da man schon Zeichen in den Sternen, dem Mond und der Sonne gesehen hat; und ich warte darauf, dass aus dem Peripatos große Dinge für die Aufrechterhaltung der Unveränderlichkeit des Himmels hervorgehen, von denen ich nicht weiß, wo sie gerettet und verborgen werden können. Die Beobachtung der Rotationsbewegung der Sonne und der Planeten war ebenfalls sehr wichtig: Sie machte die Erdrotation, aufgrund derer die Geschwindigkeit eines Punktes am Äquator etwa 1700 km betragen würde, weniger unwahrscheinlich.

Galileis Entdeckung der Venus- und Merkurphasen war nicht mit dem geozentrischen Modell von Ptolemäus vereinbar, sondern nur mit dem geohelozentrischen Modell von Tycho Brahe, das Galilei nie in Betracht zog, und dem heliozentrischen Modell von Kopernikus. Galilei schreibt am 1. Januar 1611 an Giuliano de' Medici, dass "die Venus sich notwendigerweise um die Sonne dreht, ebenso wie Merkur und alle anderen Planeten, was von allen Pythagoräern, Kopernikus, Kepler und mir selbst geglaubt, aber nicht vernünftig bewiesen wurde, wie jetzt bei Venus und Merkur".

Zwischen 1612 und 1615 verteidigte Galilei das heliozentrische Modell und erläuterte seine Auffassung von Wissenschaft in vier privaten Briefen, den so genannten "Kopernikanischen Briefen", die an Pater Benedetto Castelli, zwei an Monsignore Pietro Dini und einen an die Großherzogin Mutter Cristina von Lothringen gerichtet waren.

Nach der aristotelischen Lehre gibt es in der Natur keine Leere, weil jeder irdische oder himmlische Körper einen Raum einnimmt, der Teil des Körpers selbst ist. Ohne einen Körper gibt es keinen Raum und ohne Raum gibt es keinen Körper. Aristoteles argumentierte, dass "die Natur die Leere meidet" (jedes Gas oder jede Flüssigkeit versucht immer, jeden Raum zu füllen und vermeidet es, leere Teile zu hinterlassen). Eine Ausnahme von dieser Theorie bildete jedoch die Erfahrung, dass Wasser, das in ein Rohr gesaugt wurde, dieses nicht vollständig füllte, sondern auf unerklärliche Weise einen Teil zurückließ, von dem man annahm, dass er völlig leer sei und daher von der Natur gefüllt werden müsse; dies geschah jedoch nicht. In seiner Antwort auf einen Brief, den ihm ein ligurischer Bürger, Giovan Battista Baliani, 1630 schickte, bestätigte Galilei dieses Phänomen und behauptete, dass "die Abneigung der Natur gegen die Leere" überwunden werden könne, wenn auch nur teilweise, und dass "er selbst bewiesen hat, dass es unmöglich ist, das Wasser bei einem Höhenunterschied von mehr als 18 Klafter, etwa 10 Meter und eine Hälfte, durch Sog steigen zu lassen". Galilei glaubte also, dass der horror vacui begrenzt sei, und stellte nicht in Frage, ob das Phänomen tatsächlich mit dem Gewicht der Luft zusammenhing, wie Evangelista Torricelli beweisen sollte.

Der Streit mit der Kirche

Am 21. Dezember 1614 erhob der Dominikanermönch Tommaso Caccini (1574 - 1648) von der Kanzel der Kirche Santa Maria Novella in Florenz eine Anklage gegen einige moderne Mathematiker und insbesondere gegen Galilei, weil sie mit ihren astronomischen Konzepten, die von den kopernikanischen Theorien inspiriert waren, der Heiligen Schrift widersprachen. Bei seiner Ankunft in Rom am 20. März 1615 prangerte Caccini Galilei als Verfechter der Bewegung der Erde um die Sonne an. In der Zwischenzeit war in Neapel das Buch des Karmelitertheologen Paolo Antonio Foscarini (1565-1616), Lettera sopra l'opinione de' Pittagorici e del Copernico, erschienen, das Galilei, Kepler und allen Gelehrten der Lincei gewidmet war und darauf abzielte, die Bibelstellen mit der kopernikanischen Theorie in Einklang zu bringen, indem sie so interpretiert wurden, "dass sie ihr überhaupt nicht widersprechen".

Kardinal Roberto Bellarmino, der bereits Richter im Prozess gegen Giordano Bruno war, erklärte in seinem Antwortschreiben an Foscarini, dass eine Neuinterpretation der Schriftstellen, die dem Heliozentrismus widersprechen, nur möglich sei, wenn ein echter Beweis dafür vorliege, und da er die Argumente Galileis nicht akzeptierte, fügte er hinzu, dass ihm bisher keine vorgelegt worden seien, und argumentierte, dass im Zweifelsfall die Heilige Schrift vorzuziehen sei. Galileis Weigerung, Bellarmines Vorschlag anzunehmen, die ptolemäische Theorie durch die kopernikanische Theorie zu ersetzen - unter der Bedingung, dass Galilei sie als bloße "mathematische Hypothese" anerkennt, die dazu dient, "den Schein zu wahren" - war eine - wenn auch unbeabsichtigte - Einladung, die kopernikanische Theorie zu verdammen.

Im folgenden Jahr wurde Foscarini kurzzeitig inhaftiert und seine Lettera verboten. In der Zwischenzeit, am 25. November 1615, beschloss das Heilige Offizium, die Prüfung der Briefe über die Sonnenflecken fortzusetzen, und Galilei beschloss, nach Rom zu kommen, um sich persönlich zu verteidigen, wobei er von Großherzog Cosimo unterstützt wurde: "Der Mathematiker Galilei kommt nach Rom", schrieb Cosimo II. an Kardinal Scipione Borghese, "und er kommt spontan, um über einige Anschuldigungen oder vielmehr Verleumdungen, die ihm von seinen Nachahmern entgegengebracht wurden, Rechenschaft abzulegen".

Am 25. Februar 1616 wies der Papst Kardinal Bellarmine an, "Galilei vorzuladen und ihn zu ermahnen, die genannte Meinung aufzugeben; und wenn er sich weigere, solle der Pater Kommissar ihm vor einem Notar und Zeugen befehlen, diese Lehre ganz aufzugeben und sie nicht zu lehren, nicht zu verteidigen und nicht zu behandeln". Im selben Jahr wurde Kopernikus' De revolutionibus in den Index donec corrigatur (bis zur Korrektur) aufgenommen. Kardinal Bellarmine überreichte Galilei dennoch eine Erklärung, in der er die Abschwörung leugnete, aber das Verbot, die kopernikanischen Thesen zu unterstützen, bekräftigte: Vielleicht haben die Ehren und Höflichkeiten, die er trotz allem erhielt, Galilei der Illusion verfallen lassen, dass ihm erlaubt wurde, was anderen verboten war.

Im November 1618 erschienen drei Kometen am Himmel, die die Aufmerksamkeit der Astronomen in ganz Europa auf sich zogen und ihre Studien anregten. Unter ihnen hielt der Jesuit Orazio Grassi, Mathematiker am Römischen Kolleg, mit großem Erfolg eine viel beachtete Vorlesung, die Disputatio astronomica de tribus cometis anni MDCXVIII: Auf der Grundlage einiger direkter Beobachtungen und eines logisch-scholastischen Verfahrens untermauerte er damit die Hypothese, dass es sich bei den Kometen um Körper jenseits des "Mondhimmels" handelt, und nutzte sie, um das Modell von Tycho Brahe zu untermauern, demzufolge die Erde im Zentrum des Universums steht und die anderen Planeten stattdessen die Sonne umkreisen, im Gegensatz zur heliozentrischen Hypothese.

Galilei beschloss zu antworten, um die Gültigkeit des kopernikanischen Modells zu verteidigen. Er antwortete indirekt, durch die Schrift Discorso delle comete (Diskurs über Kometen) seines Freundes und Schülers Mario Guiducci, an der aber wahrscheinlich die Hand des Meisters beteiligt war. In seiner Antwort behauptete Guiducci fälschlicherweise, Kometen seien keine Himmelsobjekte, sondern rein optische Effekte, die durch das Sonnenlicht auf die von der Erde aufsteigenden Dämpfe hervorgerufen würden, wies aber auch auf die Widersprüche in Grassis Argumentation und seine falschen Schlussfolgerungen aus den Kometenbeobachtungen mit dem Teleskop hin. Der Jesuit antwortete mit einer Schrift mit dem Titel Libra astronomica ac philosophica, die mit dem anagrammatischen Pseudonym Lotario Sarsi unterzeichnet war und Galilei und den Kopernikanismus direkt angriff.

Galilei reagierte an dieser Stelle direkt: Erst 1622 war die Abhandlung Il Saggiatore fertig. Es wurde in Briefform geschrieben, von den Akademikern der Lincei genehmigt und im Mai 1623 in Rom gedruckt. Am 6. August, nach dem Tod von Papst Gregor XV., bestieg Maffeo Barberini, ein langjähriger Freund und Bewunderer Galileis, unter dem Namen Urban VIII. den päpstlichen Thron. Dies überzeugte Galilei fälschlicherweise davon, dass "die Hoffnung wieder auferstanden war, die nun fast vollständig begraben war. Wir stehen kurz davor, die Rückkehr wertvollen Wissens aus dem langen Exil zu erleben, in das es gezwungen war", schrieb er an den Neffen des Papstes, Francesco Barberini.

Der Saggiatore stellt eine Theorie vor, die sich später als falsch herausstellte, wonach Kometen aufgrund von Sonnenstrahlen erscheinen. In der Tat hängt die Bildung der Kometenkronen und -schweife von der Exposition und der Richtung der Sonneneinstrahlung ab, so dass Galilei Recht hatte und Grassi einen Grund, der als Gegner der kopernikanischen Theorie nur eine Vorstellung sui generis von den Himmelskörpern haben konnte. Der Unterschied zwischen den Argumenten von Grassi und Galilei lag jedoch hauptsächlich in der Methode, da letzterer seine Argumentation auf Erfahrung stützte. Im Saggiatore schrieb Galilei tatsächlich die berühmte Metapher, dass "die Philosophie in diesem großen Buch geschrieben ist, das ständig offen vor unseren Augen liegt (ich sage: das Universum)", im Gegensatz zu Grassi, der sich auf die Autorität früherer Meister und Aristoteles verließ, um die Wahrheit über natürliche Fragen zu ermitteln.

Am 23. April 1624 traf Galilei in Rom ein, um dem Papst seine Aufwartung zu machen und ihm das Zugeständnis der kirchlichen Duldung des kopernikanischen Systems abzuringen, aber in den sechs Audienzen, die ihm von Urban VIII. gewährt wurden, erhielt er von diesem keine konkrete Zusage in diesem Sinne. Ohne jegliche Zusicherung, aber mit der vagen Ermutigung durch die Ehrung durch Papst Urban - der seinem Sohn Vincentius eine Pension gewährte - fühlte sich Galilei schließlich in der Lage, Francesco Ingolis Disputatio im September 1624 zu beantworten. Indem er der katholischen Orthodoxie förmlich huldigte, musste Galilei in seiner Antwort die antikopernikanischen Argumente von Ingoli widerlegen, ohne dieses astronomische Modell vorzuschlagen oder auf die theologischen Argumente einzugehen. In diesem Brief verkündet Galilei zum ersten Mal das so genannte Galileische Relativitätsprinzip: Auf den üblichen Einwand der Befürworter der Unbeweglichkeit der Erde, der in der Beobachtung besteht, dass Körper senkrecht auf die Erdoberfläche fallen und nicht schräg, wie es bei einer bewegten Erde der Fall sein müsste, antwortet Galilei mit der Erfahrung eines Schiffes, das sich entweder gleichmäßig bewegt oder stillsteht die Phänomene des Fallens oder, im Allgemeinen, der Bewegungen der in ihm enthaltenen Körper, treten auf genau dieselbe Weise auf, weil "die universelle Bewegung des Schiffes, die der Luft und all den Dingen, die in ihr enthalten sind, mitgeteilt wird und nicht im Gegensatz zur natürlichen Neigung dieser Dinge steht, in ihnen unauslöschlich erhalten bleibt".

Im selben Jahr, 1624, begann Galilei mit seinem neuen Werk, einem Dialog, in dem er durch den Vergleich der verschiedenen Meinungen der Gesprächspartner die verschiedenen aktuellen kosmologischen Theorien, einschließlich der kopernikanischen Kosmologie, darlegen konnte, ohne sich persönlich für eine von ihnen zu engagieren. Gesundheitliche und familiäre Gründe verlängerten die Abfassung des Werks bis 1630: Er musste sich um die große Familie seines Bruders Michelangelo kümmern, während sein Sohn Vincenzio, der 1628 in Pisa sein Jurastudium abgeschlossen hatte, im folgenden Jahr Sestilia Bocchineri, die Schwester von Geri Bocchineri, einem der Sekretäre des Herzogs Ferdinando, und Alessandra heiratete. Um den Wunsch seiner Tochter Maria Celeste, einer Nonne in Arcetri, zu erfüllen, ihn näher bei sich zu haben, mietete er die kleine Villa "Il Gioiello" in der Nähe des Klosters. Nach vielen Irrungen und Wirrungen, um das kirchliche Imprimatur zu erhalten, wurde das Werk 1632 veröffentlicht.

Im Dialogo werden die beiden größten Systeme verglichen, das ptolemäische und das kopernikanische System (Galilei schließt also die jüngste Hypothese von Tycho Brahe aus der Diskussion aus), und es gibt drei Protagonisten: zwei sind reale Persönlichkeiten, Freunde Galileis und zu diesem Zeitpunkt bereits verstorben, der Florentiner Filippo Salviati (1582-1614) und der Venezianer Gianfrancesco Sagredo (1571-1620), in deren Haus die Gespräche stattgefunden haben sollen, während der dritte Protagonist Simplicio ist, eine erfundene Figur, deren Name an einen bekannten, antiken Kommentator des Aristoteles erinnert und auch seine wissenschaftliche Einfachheit andeutet. Er ist der Befürworter des ptolemäischen Systems, während die kopernikanische Opposition von Salviati und, in einer neutraleren Rolle, von Sagredo unterstützt wird, der jedoch am Ende mit der kopernikanischen Hypothese sympathisiert.

Der Dialog wird viel gelobt, unter anderem von Benedetto Castelli, Fulgenzio Micanzio, dem Mitarbeiter und Biographen von Paolo Sarpi, und Tommaso Campanella, doch schon im August 1632 wird ein Verbot des Buches angekündigt: Der Meister des Heiligen Palastes Niccolò Riccardi schreibt am 25. Juli an den Inquisitor von Florenz Clemente Egidi, dass das Buch auf Anordnung des Papstes nicht mehr in Umlauf gebracht werden darf; am 7. August bittet er ihn, die bereits verkauften Exemplare ausfindig zu machen und sie zu beschlagnahmen. Am 5. September, so der florentinische Botschafter Francesco Niccolini, beschuldigte der verärgerte Papst Galilei, die Minister, die die Veröffentlichung des Werkes genehmigt hatten, zu täuschen. Urban VIII. brachte seinen ganzen Unmut zum Ausdruck, da eine seiner Thesen seiner Meinung nach ungeschickt behandelt und der Lächerlichkeit preisgegeben worden war. Bei der Erörterung der Gezeitentheorie, die vom Kopernikaner Salviati vertreten wurde und als endgültiger Beweis für die Beweglichkeit der Erde galt, vertrat Simplicio "eine sehr solide Lehre, die ich von einer sehr gelehrten und angesehenen Person gelernt habe und zu der man schweigen muss" (eine klare Anspielung auf Urban), wonach Gott dank seiner "unendlichen Weisheit und Macht" die Gezeiten auf sehr unterschiedliche Weise verursacht haben konnte und man nicht sicher sein konnte, dass die von Salviati vorgeschlagene die einzig richtige war. Abgesehen davon, dass Galileis Gezeitentheorie falsch war, muss Salviatis ironische Bemerkung, Simplicios Vorschlag sei "eine bewundernswerte und wahrhaft engelsgleiche Lehre", ungeheuerlich erschienen sein. Schließlich schloss das Werk mit der Behauptung, dass es den Menschen "erlaubt ist, über die Beschaffenheit der Welt zu streiten", solange sie das Werk nicht "von Gott fabriziert" finden. Diese Schlussfolgerung war nichts weiter als ein diplomatischer Trick, um in den Druck zu kommen. Dies machte den Papst wütend. Am 23. September forderte die römische Inquisition die florentinische Inquisition auf, Galilei bis Oktober vor dem Generalkommissar des Heiligen Offiziums in Rom erscheinen zu lassen. Galilei zögerte seine Abreise drei Monate lang hinaus, teils weil er krank war, teils weil er hoffte, dass die Angelegenheit auf irgendeine Weise ohne die Eröffnung des Prozesses beigelegt werden könnte; angesichts des drohenden Drängens des Heiligen Offiziums reiste er am 20. Januar 1633 in einer Sänfte nach Rom.

Der Prozess begann am 12. April mit dem ersten Verhör von Galilei, dem der Inquisitionsbeauftragte, der Dominikaner Vincenzo Maculano, bestritt, am 26. Februar 1616 eine "Vorschrift" erhalten zu haben, in der Kardinal Bellarmine ihm angeblich befahl, die kopernikanische Theorie aufzugeben, sie in keiner Weise zu unterstützen und nicht zu lehren. In dem Verhör leugnete Galilei jede Kenntnis der Vorschrift und behauptete, er erinnere sich nicht an die Worte quovis modo (in irgendeiner Weise) und nec docere (nicht lehren) in Bellarmines Erklärung. Auf Drängen des Inquisitors gab Galilei nicht nur zu, dass er "nichts über das genannte Gebot" gesagt habe, sondern ging sogar so weit zu behaupten, dass "ich in dem besagten Buch das Gegenteil von Kopernikus' Meinung zeige und dass Kopernikus' Gründe ungültig und nicht schlüssig sind". Am Ende des ersten Verhörs wurde Galilei in drei Räumen des Inquisitionsgebäudes festgehalten, "wenn auch unter sehr strenger Bewachung", "mit der Möglichkeit, sich reichlich und frei zu bewegen".

Am 22. Juni, dem Tag nach Galileis letztem Verhör im Kapitelsaal des Dominikanerklosters Santa Maria sopra Minerva, war Galilei anwesend und kniete, und das Urteil wurde von den Kardinälen Felice Centini, Guido Bentivoglio, Desiderio Scaglia, Antonio Barberini und Berlinghiero Gessi verkündet, Fabrizio Verospi und Marzio Ginetti, "Generalinquisitoren gegen die ketzerische Praxis", in dem sie die lange Geschichte des Gegensatzes zwischen Galilei und der Lehre der Kirche zusammenfassen, die 1615 mit der Schrift Delle macchie solari und dem Widerstand der Theologen 1616 gegen das kopernikanische Modell begann. In dem Urteil hieß es dann, dass das im Februar 1616 erhaltene Dokument eine wirksame Ermahnung sei, die kopernikanische Theorie nicht zu verteidigen oder zu lehren.

Mit der Auferlegung der Abschwörung "mit aufrichtigem Herzen und ungeheucheltem Glauben" und dem Verbot des Dialogs wurde Galilei zu "formeller Haft nach unserem Ermessen" und der "heilsamen Strafe" des wöchentlichen Rezitierens der sieben Bußpsalmen für drei Jahre verurteilt, wobei sich die Inquisition das Recht vorbehielt, die Strafen und Bußen "zu mäßigen, zu ändern oder ganz oder teilweise aufzuheben".

Wenn die Legende von Galileis Satz "E pur si muove", den er kurz nach seinem Widerruf aussprach, auf seine unversehrte Überzeugung von der Gültigkeit des kopernikanischen Modells hindeutet, so bedeutete der Abschluss des Prozesses die Niederlage seines Programms zur Verbreitung der neuen wissenschaftlichen Methodik, die auf der strengen Beobachtung der Tatsachen und ihrer experimentellen Überprüfung beruht - gegen die alte Wissenschaft, die "Erfahrungen so produziert, wie sie gemacht werden und ihrem Bedarf entsprechen, ohne sie jemals gemacht oder beobachtet zu haben" - und gegen die Vorurteile des gesunden Menschenverstands, der einen oft dazu verleitet, jede Erscheinung für real zu halten: ein Programm der wissenschaftlichen Erneuerung, das lehrte, "der Autorität, der Tradition und dem gesunden Menschenverstand nicht mehr zu vertrauen", das "das Denken lehren" wollte.

Die letzten Jahre (1633-1642)

Das Urteil beinhaltete eine Haftstrafe nach Ermessen des Heiligen Offiziums und die Verpflichtung, drei Jahre lang einmal pro Woche die Bußpsalmen zu beten. Die buchstäbliche Strenge wurde durch die Tatsachen abgemildert: Die Inhaftierung bestand in einem fünfmonatigen Zwangsaufenthalt in der römischen Residenz des Botschafters des Großherzogs der Toskana, Pietro Niccolini, in Trinità dei Monti und von dort aus im Haus des Erzbischofs Ascanio Piccolomini in Siena, auf dessen Wunsch hin. Was die Bußpsalmen betrifft, so beauftragte Galilei seine Tochter Maria Celeste, eine Nonne im Kloster, sie mit Zustimmung der Kirche zu rezitieren. In Siena begünstigte Piccolomini Galilei, indem er ihm erlaubte, Persönlichkeiten der Stadt zu treffen und wissenschaftliche Fragen zu diskutieren. Nach einem anonymen Brief, in dem das Vorgehen des Erzbischofs und Galileis selbst angeprangert wurde, nahm das Heilige Offizium die gleiche Bitte an, die Galilei zuvor gestellt hatte, und sperrte ihn in die abgelegene Villa ("Il Gioiello") ein, die der Wissenschaftler in der Landschaft von Arcetri besaß. In der Verfügung vom 1. Dezember 1633 wurde Galilei angewiesen, "allein zu sein, niemanden zu rufen oder zu empfangen, solange es im Ermessen Seiner Heiligkeit liegt". Nur Familienangehörige durften ihn mit vorheriger Genehmigung besuchen: Auch aus diesem Grund war der Verlust seiner Tochter Schwester Maria Celeste, der einzigen, zu der er eine Beziehung aufrechterhalten hatte, am 2. April 1634 besonders schmerzlich für ihn.

Dennoch gelang es ihm, die Korrespondenz mit Freunden und Bewunderern auch außerhalb Italiens aufrechtzuerhalten: An Elia Diodati in Paris schrieb er am 7. März 1634 und tröstete sich über sein Unglück hinweg, dass "Neid und Bösartigkeit gegen mich intrigiert haben", mit der Überlegung, dass "die Schande auf Verräter und die Konstituierten im erhabensten Grad der Unwissenheit fällt". Von Diodati erfuhr er von der lateinischen Übersetzung, die Matthias Bernegger in Straßburg von seinem Dialogo anfertigte, und erzählte ihm von "einem gewissen Antonio Rocco, einem sehr reinen Peripatetiker, der weder von Mathematik noch von Astronomie etwas versteht", der in Venedig "mordacità e contumelie" gegen ihn schrieb. Dieser und andere Briefe zeigen, wie wenig Galilei seine kopernikanischen Überzeugungen verleugnet hatte.

Nach seinem Prozess im Jahr 1633 schrieb und veröffentlichte Galilei 1638 in den Niederlanden eine große wissenschaftliche Abhandlung mit dem Titel Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze, die sich auf Mechanik und lokale Bewegungen bezog und dank derer er als Vater der modernen Wissenschaft gilt. Er ist als viertägiger Dialog zwischen denselben drei Protagonisten wie beim vorangegangenen Dialog der größten Systeme (Sagredo, Salviati und Simplicio) angelegt.

Am ersten Tag befasst sich Galilei mit der Widerstandsfähigkeit von Materialien: Die unterschiedliche Widerstandsfähigkeit muss mit der Struktur der jeweiligen Materie zusammenhängen, und Galilei geht, ohne den Anspruch zu erheben, eine Erklärung des Problems zu finden, auf die atomistische Interpretation Demokrits ein, da er sie für eine Hypothese hält, die die physikalischen Phänomene erklären kann. Insbesondere die von Demokrit vorausgesagte Möglichkeit der Existenz eines Vakuums gilt als ernstzunehmende wissenschaftliche Hypothese, und Galilei behauptet zu Recht, dass sich in einem Vakuum - d. h. bei Nichtvorhandensein eines Mediums, das Widerstand leisten könnte - alle Körper "mit gleicher Geschwindigkeit abwärts bewegen würden", was im Gegensatz zur zeitgenössischen Wissenschaft steht, die von der Unmöglichkeit der Bewegung im Vakuum ausging.

Nachdem er sich am zweiten Tag mit Statik und Hebelkraft beschäftigt hat, befasst er sich am dritten und vierten Tag mit der Dynamik, wobei er die Gesetze der gleichförmigen Bewegung, der natürlich beschleunigten Bewegung und der gleichförmig beschleunigten Bewegung sowie der Pendelschwingungen aufstellt.

In den letzten Jahren seines Lebens führte Galilei einen liebevollen Briefwechsel mit Alessandra Bocchineri. Die Familie Bocchineri aus Prato hatte 1629 Galileis Sohn Vincenzio eine junge Frau namens Sestilia, Alessandras Schwester, zur Frau gegeben.

Als Galilei 1630 die damals 66-jährige Alessandra kennenlernte, war sie eine 33-jährige Frau, die ihre Intelligenz als Hofdame der Kaiserin Eleonora Gonzaga am Wiener Hof kultiviert hatte, wo sie Giovanni Francesco Buonamici kennenlernte und heiratete, einen wichtigen Diplomaten, der ein guter Freund von Galilei werden sollte.

In ihrer Korrespondenz tauschten Alessandra und Galilei zahlreiche Einladungen zu Treffen aus, und Galilei versäumte es nicht, die Intelligenz der Frau zu loben, da es "so selten Frauen gibt, die so vernünftig sprechen wie sie". Aufgrund seiner Erblindung und seines sich verschlechternden Gesundheitszustands ist der Florentiner Wissenschaftler manchmal gezwungen, Einladungen abzulehnen, "nicht nur wegen der vielen Unpässlichkeiten, die mich in meinem schweren Alter bedrücken, sondern auch, weil man mich immer noch für einen Gefangenen hält, aus den bekannten Gründen".

Der letzte Brief, der am 20. Dezember 1641 an Alessandra geschickt wurde, ging kurz vor Galileis Tod, der 19 Tage später, in der Nacht des 8. Januar 1642, in Arcetri eintrat, mit Hilfe von Viviani und Torricelli.

Nach dem Tod

Galilei wurde in der Basilika Santa Croce in Florenz zusammen mit anderen Größen wie Machiavelli und Michelangelo beigesetzt, aber es war nicht möglich, das von seinen Jüngern gewünschte "erhabene und prächtige Depot" zu errichten, da der Neffe von Urban VIII, Kardinal Francesco Barberini, am 25, schrieb an den Inquisitor von Florenz, Giovanni Muzzarelli, um "dem Großherzog mitzuteilen, dass es nicht gut ist, Mausoleen für den Leichnam eines Menschen zu errichten, der vor dem Tribunal der Heiligen Inquisition gebüßt hat und gestorben ist, während er Buße tat; In dem Epitaph oder der Inschrift, die auf dem Grabmal angebracht werden sollen, dürfen keine Worte stehen, die das Ansehen des Gerichtshofs verletzen könnten. Die gleiche Warnung muss denjenigen gegeben werden, die die Trauerrede halten werden".

Die Kirche wachte auch über die Schüler Galileis: Als diese die Accademia del Cimento gründeten, intervenierte sie beim Großherzog, und die Accademia wurde 1667 aufgelöst. Erst 1737 wurde Galileo Galilei mit einem Grabdenkmal in Santa Croce geehrt, das von Ugo Foscolo zelebriert werden sollte.

Die galiläische Lehre von den zwei Wahrheiten

Galilei war von der Richtigkeit der kopernikanischen Kosmologie überzeugt, war sich aber bewusst, dass diese im Widerspruch zum biblischen Text und zur Tradition der Kirchenväter stand, die stattdessen ein geozentrisches Konzept des Universums vertraten. Da die Kirche die Heilige Schrift als vom Heiligen Geist inspiriert ansah, konnte die heliozentrische Theorie bis zum Beweis des Gegenteils nur als bloße Hypothese (ex suppositione) oder als mathematisches Modell akzeptiert werden, das keinen Einfluss auf die tatsächliche Position der Himmelskörper hat. Genau unter dieser Bedingung wurde Kopernikus' De revolutionibus orbium coelestium von den kirchlichen Behörden nicht verurteilt und nicht in den Index der verbotenen Bücher aufgenommen, zumindest nicht bis 1616.

Galilei, ein katholischer Intellektueller, schaltete sich mit seinem Brief an Pater Benedetto Castelli vom 21. Dezember 1613 in die Debatte über das Verhältnis von Wissenschaft und Glauben ein. Er verteidigte das kopernikanische Modell mit dem Argument, dass es zwei Wahrheiten gibt, die sich nicht unbedingt widersprechen oder im Widerspruch zueinander stehen. Die Bibel ist sicherlich ein heiliger Text göttlicher Inspiration und des Heiligen Geistes, aber dennoch zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Geschichte geschrieben, um dem Leser eine Orientierung für das Verständnis der wahren Religion zu geben. Aus diesem Grund wurden, wie bereits von vielen Exegeten, darunter Luther und Kepler, argumentiert, die Fakten der Bibel notwendigerweise so geschrieben, dass sie auch von den Alten und den einfachen Menschen verstanden werden konnten. Es ist daher notwendig, wie bereits Augustinus von Hippo argumentierte, die eigentliche religiöse Botschaft von der historisch konnotierten und zwangsläufig erzählerischen und didaktischen Beschreibung von Fakten, Episoden und Personen zu unterscheiden:

Die bekannte biblische Episode von Josuas Bitte an Gott, die Sonne anzuhalten, um den Tag zu verlängern, wurde in kirchlichen Kreisen zur Unterstützung des geozentrischen Systems verwendet. Galilei hingegen argumentierte, dass sich der Tag auf diese Weise nicht verlängern würde, da im ptolemäischen System die Tagesrotation (Tag

Für Galilei handelt die Heilige Schrift von Gott; die Methode zur Erforschung der Natur muss sich auf "vernünftige Erfahrungen" und "notwendige Beweise" stützen. Die Bibel und die Natur können sich nicht widersprechen, weil sie beide von Gott abstammen; folglich ist es nicht die Wissenschaft, die im Falle eines offensichtlichen Widerspruchs einen Schritt zurück machen muss, sondern die Ausleger des heiligen Textes, die über die oberflächliche Bedeutung des letzteren hinausschauen müssen. Mit anderen Worten, wie der Galilei-Forscher Andrea Battistini erklärt, "entspricht der biblische Text nur 'der gewöhnlichen Art des Volkes', d.h. er passt sich nicht den Fähigkeiten der 'Kenner', sondern den kognitiven Grenzen des einfachen Menschen an und verschleiert so den tieferen Sinn der Äußerungen durch eine Art Allegorie. Wenn die buchstäbliche Botschaft von den Äußerungen der Wissenschaft abweichen kann, so kann ihr "verborgener" und authentischerer Inhalt, der sich aus der Interpretation des biblischen Textes jenseits seiner eher epidermischen Bedeutungen ableiten lässt, dies niemals tun". Was die Beziehung zwischen Wissenschaft und Theologie betrifft, so ist sein Satz berühmt: "Von einer hochgestellten kirchlichen Person verstanden, ist es die Absicht des Heiligen Geistes, uns zu lehren, wie wir in den Himmel kommen, und nicht, wie wir in den Himmel kommen", der gewöhnlich Kardinal Cesare Baronio zugeschrieben wird. Es sei darauf hingewiesen, dass Galilei bei Anwendung eines solchen Kriteriums die Bibelstelle aus Josua nicht hätte verwenden können, um eine angebliche Übereinstimmung zwischen dem heiligen Text und dem kopernikanischen System sowie den angeblichen Widerspruch zwischen der Bibel und dem ptolemäischen Modell nachzuweisen. Im Gegenteil, die galiläische Sichtweise, nach der es zwei Wissensquellen ("Bücher") gibt, die in der Lage sind, dieselbe von Gott stammende Wahrheit zu offenbaren, leitet sich genau von diesem Kriterium ab. Die erste ist die Bibel, die in einer für das "gemeine Volk" verständlichen Sprache geschrieben ist, die im Wesentlichen einen heilsamen und seelenerlösenden Wert hat und daher eine sorgfältige Interpretation der Aussagen über die in ihr beschriebenen Naturphänomene erfordert. Das zweite ist "dieses große Buch, das ständig vor unseren Augen aufgeschlagen ist (ich sage: das Universum), das nach wissenschaftlicher Rationalität zu lesen ist und nicht auf das erste verschoben werden darf, sondern, um gut interpretiert zu werden, mit den Instrumenten studiert werden muss, mit denen derselbe Gott der Bibel uns ausgestattet hat: Sinne, Sprache und Verstand:

Auch in seinem Brief an die Großherzogin Christine von Lothringen im Jahr 1615 antwortete Galilei auf die Frage, ob die Theologie noch als Königin der Wissenschaften angesehen werden könne, dass die Theologie aufgrund ihres Gegenstandes von vorrangiger Bedeutung sei, dass sie aber nicht den Anspruch erheben könne, auf dem Gebiet der wissenschaftlichen Wahrheiten Urteile zu fällen. Im Gegenteil, wenn eine bestimmte wissenschaftlich erwiesene Tatsache oder ein bestimmtes Phänomen nicht mit den heiligen Texten übereinstimmt, dann müssen diese im Lichte neuer Fortschritte und Entdeckungen neu gelesen werden.

Nach der galiläischen Lehre von den zwei Wahrheiten kann es letztlich keine Meinungsverschiedenheiten zwischen wahrer Wissenschaft und wahrem Glauben geben, da beide per Definition wahr sind. Im Falle eines offensichtlichen Widerspruchs zu natürlichen Tatsachen muss die Auslegung des heiligen Textes jedoch geändert werden, um sie mit den neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen in Einklang zu bringen.

Die Position der Kirche unterschied sich in dieser Hinsicht nicht wesentlich von der Galileis: Mit viel mehr Vorsicht räumte auch die katholische Kirche die Notwendigkeit ein, die Auslegung der Heiligen Schrift im Lichte neuer Fakten und neuer, solide bewiesener Erkenntnisse zu revidieren. Doch im Fall des kopernikanischen Systems argumentierten Kardinal Robert Bellarmine und viele andere katholische Theologen vernünftigerweise, dass es keine schlüssigen Beweise zu seinen Gunsten gibt:

Die Tatsache, dass es mit den damals verfügbaren Instrumenten nicht gelang, die Sternparallaxe zu beobachten (die als Auswirkung der Verschiebung der Erde gegenüber dem Himmel der Fixsterne hätte beobachtet werden müssen), war hingegen ein Beweis gegen die heliozentrische Theorie. In diesem Zusammenhang ließ die Kirche das kopernikanische Modell also nur ex suppositione (als mathematische Hypothese) zu. Galileis Verteidigung der kopernikanischen Theorie als der wahren physikalischen Beschreibung des Sonnensystems und der Bahnen der Himmelskörper ex professo (mit Wissen und Kompetenz, absichtlich und absichtsvoll) kollidierte daher unweigerlich mit der offiziellen Position der katholischen Kirche. Nach Galilei konnte die kopernikanische Theorie nicht als einfache mathematische Hypothese betrachtet werden, weil sie die einzige vollkommen korrekte Erklärung war und die "Absurditäten" der Exzentrik und der Epizykel nicht verwendete. Im Gegensatz zu den damaligen Behauptungen benötigte Kopernikus mehr Exzenter und Epizykel, um eine mit dem ptolemäischen System vergleichbare Genauigkeit zu erreichen, als Ptolemäus verwendet hatte. Die genaue Zahl der letzteren beträgt zunächst 34 (in seiner ersten Darstellung des Systems, die im Commentariolus enthalten ist), erreicht aber nach Koestlers Berechnungen die Zahl 48 in De revolutionibus. Im Gegensatz dazu verwendete das ptolemäische System nicht 80, wie von Kopernikus behauptet, sondern nur 40, wie Peurbachs 1453 aktualisierte Version des ptolemäischen Systems zeigt. Der Wissenschaftshistoriker Dijksterhuis liefert weitere Daten und glaubt, dass das kopernikanische System nur fünf "Kreise" weniger als das ptolemäische System verwendete. Der einzige wesentliche Unterschied war also das Fehlen von Äquanten in der kopernikanischen Theorie. Der bereits erwähnte Koestler fragte sich, ob diese Fehleinschätzung darauf zurückzuführen sei, dass Galilei das Werk von Kopernikus nicht gelesen habe, oder auf seine intellektuelle Unredlichkeit. Diese Opposition führte zunächst dazu, dass De revolutionibus auf den Index gesetzt wurde, und schließlich, viele Jahre später, zum Prozess gegen Galileo Galilei im Jahr 1633, der mit seiner Verurteilung wegen "heftigen Verdachts der Ketzerei" und dem erzwungenen Verzicht auf seine astronomischen Vorstellungen endete.

Rehabilitierung durch die katholische Kirche

Über die historische, juristische und moralische Beurteilung der Verurteilung Galileis hinaus sind die Fragen der Erkenntnistheorie und der biblischen Hermeneutik, die im Mittelpunkt des Prozesses standen, Gegenstand der Überlegungen zahlreicher moderner Denker gewesen, die die Galilei-Affäre häufig als Beispiel für ihre Überlegungen zu diesen Themen herangezogen haben, manchmal in bewusst paradoxer Weise. Der österreichische Philosoph Paul Feyerabend, ein Verfechter der erkenntnistheoretischen Anarchie, vertrat zum Beispiel die Auffassung, dass:

Diese Provokation sollte später von Card aufgegriffen werden. Joseph Ratzinger, was zu öffentlichem Protest führte. Aber der eigentliche Zweck, zu dem Feyerabend diese provokante Aussage machte, war "nur, den Widerspruch derjenigen aufzuzeigen, die Galilei gutheißen und die Kirche verurteilen, aber dann gegenüber der Arbeit ihrer Zeitgenossen genauso rigoros sind wie die Kirche zu Galileis Zeiten".

In den folgenden Jahrhunderten änderte die Kirche ihre Haltung gegenüber Galilei: 1734 genehmigte das Heilige Offizium die Errichtung eines Mausoleums zu seinen Ehren in der Kirche Santa Croce in Florenz; 1757 strich Benedikt XIV. die Bücher, die die Bewegung der Erde lehrten, aus dem Index und vollzog damit formal nach, was Papst Alexander VII. bereits 1664 mit der Aufhebung des Dekrets von 1616 getan hatte.

Die endgültige Erlaubnis, die Bewegung der Erde und die Unbeweglichkeit der Sonne zu lehren, kam mit einem Dekret der Heiligen Kongregation für die Inquisition, das von Papst Pius VII. am 25. September 1822 genehmigt wurde.

Von besonderer Bedeutung ist ein Beitrag des britischen Theologen und Kardinals John Henry Newman aus dem Jahr 1855, nur wenige Jahre, nachdem die Lehre des Heliozentrismus ermöglicht worden war und Newtons Gravitationstheorien fest etabliert und experimentell nachgewiesen waren. Zunächst fasst der Theologe das Verhältnis des Heliozentrismus zur Heiligen Schrift zusammen:

Interessant ist, dass der Kardinal die Galilei-Affäre als Bestätigung und nicht als Leugnung des göttlichen Ursprungs der Kirche interpretiert:

1968 ließ Papst Paul VI. den Prozess überprüfen, und in der Absicht, diese Kontroversen endgültig zu klären, rief Papst Johannes Paul II. am 3. Juli 1981 zur interdisziplinären Erforschung der schwierigen Beziehungen zwischen Galilei und der Kirche auf und setzte eine Päpstliche Kommission zur Untersuchung der ptolemäisch-kopernikanischen Kontroverse des 16. und 17. Jahrhunderts ein, in die sich der Fall Galilei einreiht. In seiner Rede vom 10. November 1979, in der er die Einsetzung der Kommission ankündigte, räumte der Papst ein, dass "Galilei viel zu leiden hatte, was wir den Menschen und den Organen der Kirche nicht verheimlichen können".

Nach nicht weniger als dreizehn Jahren Debatte hob die Kirche am 31. Oktober 1992 die Verurteilung auf, die formal immer noch bestand, und klärte ihre Interpretation der wissenschaftlichen theologischen Frage Galileis, indem sie anerkannte, dass die Verurteilung von Galileo Galilei auf die Hartnäckigkeit beider Seiten zurückzuführen war, die ihre jeweiligen Theorien nicht als bloße Hypothesen betrachten wollten, die nicht experimentell bewiesen waren, andererseits auf den "Mangel an Scharfsinn", d. h. an Intelligenz und Weitsicht, der Theologen, die ihn verurteilten, die nicht in der Lage waren, über ihre eigenen Kriterien für die Auslegung der Schrift nachzudenken, und die dem Wissenschaftler viel Leid zufügten. Wie Johannes Paul II. erklärte:

"Die Geschichte des wissenschaftlichen Denkens im Mittelalter und in der Renaissance, die wir jetzt ein wenig besser zu verstehen beginnen, lässt sich in zwei Perioden einteilen, oder besser gesagt, weil die chronologische Reihenfolge dieser Einteilung nur sehr grob entspricht, lässt sie sich grob in drei Phasen oder Epochen einteilen, die nacheinander drei verschiedenen Denkströmungen entsprechen: zunächst die aristotelische Physik, dann die Impetusphysik, die wie alles andere von den Griechen initiiert und im 14. Jahrhundert von den Pariser Nominalisten weiterentwickelt wurde, und schließlich die moderne, archimedische und galileische Physik. "

Zu den wichtigsten Entdeckungen, die Galilei auf der Grundlage von Experimenten machte, gehörten ein erster physikalischer Ansatz für die Relativitätstheorie, die später als Galilei-Relativitätstheorie bekannt wurde, die Entdeckung der vier Hauptmonde des Jupiters, die als Galilei-Satelliten bekannt sind (Io, Europa, Ganymed und Callisto), und das Trägheitsprinzip, wenn auch nur teilweise.

Er führte auch Studien über die fallende Bewegung von Körpern und, was die Bewegungen entlang geneigten Ebenen, entdeckt das Problem der "minimalen Zeit" in den Fall von materiellen Körpern, und studierte verschiedene Flugbahnen, einschließlich der Paraboloid-Spirale und die Cycloid.

Im Rahmen seiner mathematischen Forschungen näherte er sich den Eigenschaften der Unendlichkeit, indem er das berühmte Paradoxon von Galilei einführte. 1640 ermutigte Galilei seinen Schüler Bonaventura Cavalieri, die Ideen seines Meisters und anderer Geometriker weiterzuentwickeln, indem er die Methode der Unteilbarkeiten zur Bestimmung von Flächen und Volumina einsetzte: Diese Methode stellte einen grundlegenden Schritt in der Entwicklung der Infinitesimalrechnung dar.

Die Geburt der modernen Wissenschaft

Galileo Galilei war eine der führenden Persönlichkeiten bei der Begründung der wissenschaftlichen Methode, die sich in mathematischer Sprache ausdrückte und das Experiment als grundlegendes Instrument zur Untersuchung der Naturgesetze festlegte, im Gegensatz zur aristotelischen Tradition und ihrer qualitativen Analyse des Kosmos:

Bereits in seinem dritten Brief von 1611 an Mark Welser über den Sonnenfleckenstreit fragte sich Galilei, was der Mensch in seinem Streben zu wissen wünscht.

Und noch einmal: Meinen wir mit Wissen, die ersten Prinzipien der Phänomene zu begreifen oder wie sie sich entwickeln?

Die Suche nach den wesentlichen ersten Grundsätzen ist daher mit einer endlosen Reihe von Fragen verbunden, da jede Antwort eine neue Frage aufwirft: Wenn wir uns fragen würden, was die Substanz der Wolken ist, wäre eine erste Antwort, dass es sich um Wasserdampf handelt, aber dann müssten wir fragen, was dieses Phänomen ist, und wir müssten antworten, dass es sich um Wasser handelt, um uns gleich danach zu fragen, was Wasser ist, und zu antworten, dass es die Flüssigkeit ist, die in Flüssen fließt, aber diese "Nachricht vom Wasser" ist nur "näher und von mehr Sinnen abhängig", reicher an verschiedenen besonderen Informationen, aber sie bringt uns sicher nicht das Wissen über die Substanz der Wolken, über die wir genau so viel wissen wie vorher. Wenn wir aber die "Affektionen", die besonderen Eigenschaften der Körper, verstehen wollen, können wir sie sowohl in den Körpern, die weit von uns entfernt sind, wie die Wolken, als auch in denen, die uns näher sind, wie das Wasser, erkennen.

Das Studium der Natur muss daher anders verstanden werden. "Einige strenge Verfechter aller peripatetischen Kleinigkeiten", die im Kult des Aristoteles erzogen wurden, glauben, dass "Philosophieren nichts anderes ist oder sein kann als eine große Übung über die Texte des Aristoteles", die sie als einzigen Beweis für ihre Theorien anführen. Und da sie "niemals ihre Augen von diesen Papieren erheben" wollen, weigern sie sich, "dieses große Buch der Welt" (d.h. von der direkten Beobachtung der Phänomene) zu lesen, als ob "es von der Natur geschrieben wurde, damit es von keinem anderen als Aristoteles gelesen werden sollte und seine Augen für alle seine Nachkommen sehen sollten". Stattdessen "müssen sich unsere Diskurse um die sinnliche Welt drehen und nicht um eine Welt aus Papier".

Der wissenschaftlichen Methode liegt also die Ablehnung des Essentialismus und die Entscheidung zugrunde, nur den quantitativen Aspekt der Phänomene zu erfassen, in der Überzeugung, dass sie durch Messung in Zahlen übersetzt werden können, so dass wir mathematisches Wissen haben, das einzige vollkommene Wissen für den Menschen, der es schrittweise durch Argumentation erreicht, um dem gleichen vollkommenen göttlichen Wissen zu entsprechen, das es vollständig und intuitiv besitzt:

Die Galilei-Methode muss also aus zwei Hauptaspekten bestehen:

Rodolfo Mondolfo fasst das Wesen der Galilei-Methode zusammen und fügt abschließend hinzu, dass:

Darin liegt die Originalität der galileischen Methode: Erfahrung und Vernunft, Induktion und Deduktion, genaue Beobachtung der Phänomene und Ausarbeitung von Hypothesen miteinander zu verbinden, und zwar nicht auf abstrakte Weise, sondern durch das Studium der realen Phänomene und den Einsatz geeigneter technischer Instrumente.

Von grundlegender Bedeutung war Galileis Beitrag zur wissenschaftlichen Sprache, sowohl in der Mathematik als auch insbesondere im Bereich der Physik. Auch heute noch geht ein Großteil der in diesem Fachbereich verwendeten Fachsprache auf die spezifischen Entscheidungen des pisanischen Wissenschaftlers zurück. Insbesondere in den Schriften Galileis werden viele Wörter aus der Alltagssprache übernommen und einer "Technifizierung" unterzogen, d. h. ihnen wird eine spezifische und neue Bedeutung zugewiesen (eine Form von semantischem Neologismus). Dies ist der Fall bei "Kraft" (wenn auch nicht im Newton'schen Sinne), "Geschwindigkeit", "Impuls", "Drehpunkt", "Feder" (gemeint ist das mechanische Instrument, aber auch die "elastische Kraft"), "Reibung", "Endpunkt", "Band".

Ein Beispiel für die Art und Weise, wie Galilei geometrische Objekte benennt, findet sich in einer Passage aus den Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze (Abhandlungen und mathematische Demonstrationen über zwei neue Wissenschaften):

Wie man sieht, wird die Fachterminologie des Textes ("Halbkugel", "Kegel", "Zylinder") von der Verwendung eines Begriffs begleitet, der einen Alltagsgegenstand bezeichnet, nämlich "Schale".

Physik, Mathematik und Philosophie

Galileo Galilei ist auch wegen seiner Überlegungen zu den Grundlagen und Instrumenten der wissenschaftlichen Analyse der Natur in die Geschichte eingegangen. Berühmt ist seine Metapher in The Assayer, wo die Mathematik als die Sprache definiert wird, in der das Buch der Natur geschrieben ist:

In dieser Passage verbindet Galilei die Begriffe "Mathematik", "Philosophie" und "Universum" und löste damit einen langen Streit unter den Wissenschaftsphilosophen darüber aus, wie er diese Begriffe auffasste und in Beziehung setzte. Was Galilei hier beispielsweise als "Universum" bezeichnet, sollte in modernen Begriffen als "physische Realität" oder "physische Welt" verstanden werden, insofern Galilei sich auf die mathematisch erfassbare materielle Welt bezieht. Dies gilt nicht nur für die Gesamtheit des Universums, d. h. für die Gesamtheit der Galaxien, sondern auch für alle unbelebten Teile oder Teilmengen davon. Der Begriff "Natur" würde stattdessen auch die biologische Welt einschließen, die von Galileis Untersuchung der physikalischen Realität ausgeschlossen war.

Was das Universum selbst betrifft, so scheint Galilei, obwohl er unschlüssig ist, zu der These zu neigen, dass es unendlich ist:

In der Frage der Endlichkeit oder Unendlichkeit des Universums nimmt er keine eindeutige Position ein; es gibt jedoch, wie Rossi argumentiert, "nur einen Grund, der ihn zur Unendlichkeitsthese neigt: Es ist einfacher, die Unbegreiflichkeit auf das unbegreifliche Unendliche zu beziehen als auf das Endliche, das nicht begreifbar ist".

Aber Galilei geht, vielleicht aus Vorsicht, nie ausdrücklich auf Giordano Brunos Lehre von einem unbegrenzten und unendlichen Universum ein, das keinen Mittelpunkt hat und aus unendlich vielen Welten besteht, unter denen die Erde und die Sonne keine kosmogonische Vorrangstellung haben. Der Wissenschaftler aus Pisa beteiligt sich nicht an der Debatte über die Endlichkeit oder Unendlichkeit des Universums und erklärt, dass die Frage seiner Meinung nach unlösbar ist. Wenn er der Hypothese der Unendlichkeit zugeneigt zu sein scheint, so tut er dies aus philosophischen Gründen, da das Unendliche unbegreiflich ist, während das Endliche in die Grenzen des Begreifbaren fällt.

Das Verhältnis zwischen Galileis Mathematik und seiner Naturphilosophie, die Rolle der Deduktion gegenüber der Induktion in seinen Forschungen wurde von vielen Philosophen auf die Konfrontation zwischen Aristotelikern und Platonikern, auf die Wiederbelebung der antiken griechischen Tradition mit der archimedischen Konzeption oder sogar auf den Beginn der Entwicklung der experimentellen Methode im 17.

Das Thema wurde von dem Mediävisten Ernest Addison Moody (1903-1975) sehr treffend formuliert:

Galilei lebte zu einer Zeit, als sich die Ideen des Platonismus wieder in ganz Europa und Italien verbreitet hatten, und wahrscheinlich auch aus diesem Grund wurden die Symbole der Mathematik von ihm mit geometrischen Einheiten und nicht mit Zahlen identifiziert. Die Verwendung der aus der arabischen Welt stammenden Algebra zum Nachweis geometrischer Beziehungen war noch unzureichend entwickelt, und erst mit Leibniz und Isaac Newton wurde die Differentialrechnung zur Grundlage für die Untersuchung der klassischen Mechanik. Galilei nutzte in der Tat geometrische Beziehungen und Ähnlichkeiten, um das Gesetz der fallenden Körper zu demonstrieren.

Für einige Philosophen wie Alexandre Koyré, Ernst Cassirer und Edwin Arthur Burtt (1892-1989) war das Experimentieren sicherlich ein wichtiger Bestandteil von Galileis Studien und spielte auch eine positive Rolle bei der Entwicklung der modernen Wissenschaft. Das Experimentieren selbst, als systematische Untersuchung der Natur, erfordert eine Sprache, mit der man Fragen formulieren und die erhaltenen Antworten interpretieren kann. Die Suche nach dieser Sprache war ein Problem, das die Philosophen seit der Zeit von Platon und Aristoteles interessierte, insbesondere im Hinblick auf die nicht triviale Rolle der Mathematik bei der Untersuchung der Naturwissenschaften. Galilei stützt sich auf exakte und perfekte geometrische Figuren, die jedoch in der realen Welt niemals zu finden sind, sondern bestenfalls als grobe Näherungen.

Heute wird die Mathematik in der modernen Physik verwendet, um Modelle der realen Welt zu konstruieren, aber zu Galileis Zeiten war dieser Ansatz keineswegs selbstverständlich. Laut Koyré ermöglichte es Galilei die Sprache der Mathematik, Fragen a priori zu formulieren, noch bevor er mit der Erfahrung konfrontiert wurde, und er leitete damit die Suche nach den Eigenschaften der Natur durch Experimente. Unter diesem Gesichtspunkt würde Galilei der platonischen und pythagoreischen Tradition folgen, in der die mathematische Theorie der Erfahrung vorausgeht und sich nicht auf die sinnliche Welt bezieht, sondern ihr inneres Wesen zum Ausdruck bringt.

Andere Galilei-Forscher wie Stillman Drake, Pierre Duhem und John Herman Randall Jr. haben stattdessen die Neuartigkeit von Galileis Denken im Vergleich zur klassischen platonischen Philosophie hervorgehoben. In der Metapher des Weisen ist die Mathematik eine Sprache und wird nicht direkt als das Universum oder die Philosophie definiert, sondern eher als ein Werkzeug zur Analyse der sinnlichen Welt, die von den Platonisten als illusorisch angesehen wurde. Im Mittelpunkt von Galileis Metapher steht die Sprache, aber das Universum selbst ist das eigentliche Ziel seiner Forschung. Auf diese Weise, so Drake, würde sich Galilei endgültig von der platonischen Konzeption und Philosophie entfernen, ohne sich jedoch der aristotelischen anzunähern, wie Pierre Duhem behauptet, dem zufolge die galileische Wissenschaft im mittelalterlichen Denken verwurzelt war. Andererseits machen es die heftigen Angriffe der Aristoteliker gegen seine Wissenschaft schwer, Galilei als einen von ihnen zu betrachten. Deshalb, so Drake, habe sich Galilei "nicht die Mühe gemacht, eine Philosophie zu formulieren", und am dritten Tag der Discorsi stellt er in Bezug auf philosophische Vorstellungen fest: "Solch tiefe Betrachtungen werden von höheren Lehren als der unseren erwartet; und es muss uns genügen, jene weniger würdigen Handwerker zu sein, die den Marmor freilegen und aus den Verkleidungen herausholen, in denen dann berühmte Bildhauer wunderbare Bilder erscheinen lassen, die unter rauer und unförmiger Rinde verborgen waren".

Nach Eugenio Garin wollte Galilei mit seiner experimentellen Methode stattdessen in der "aristotelischen" beobachteten Tatsache eine immanente Notwendigkeit erkennen, die mathematisch ausgedrückt wird, und zwar aufgrund ihrer Verbindung mit der "platonischen" göttlichen Ursache, die sie hervorbringt, indem sie sie "lebendig" macht:

Bewegungsstudien

Wilhelm Dilthey sieht in Kepler und Galilei die höchsten Ausprägungen des "berechnenden Denkens" ihrer Zeit, das bereit war, durch das Studium der Bewegungsgesetze die Anforderungen der modernen bürgerlichen Gesellschaft zu lösen:

In der Tat war Galilei einer der Protagonisten bei der Überwindung der aristotelischen Beschreibung der Natur der Bewegung. Bereits im Mittelalter hatten einige Autoren, wie Johannes Philoponus im 6. Jahrhundert, Widersprüche in den aristotelischen Gesetzen festgestellt, aber erst Galilei schlug eine gültige Alternative vor, die auf experimentellen Beobachtungen beruhte. Im Gegensatz zu Aristoteles, für den es zwei "natürliche", d.h. spontane, von der Substanz der Körper abhängige Bewegungen gibt, eine nach unten gerichtete, die für Körper aus Erde und Wasser typisch ist, und eine nach oben gerichtete, die für Körper aus Luft und Feuer typisch ist, neigt für Galilei jeder Körper dazu, in Richtung des Erdmittelpunkts nach unten zu fallen. Wenn es Körper gibt, die nach oben steigen, dann deshalb, weil das Medium, in dem sie sich befinden und das eine größere Dichte hat, sie nach oben drückt, gemäß dem bekannten, bereits von Archimedes formulierten Prinzip: Galileis Gesetz der fallenden Körper, unabhängig vom Medium, gilt also für alle Körper, unabhängig von ihrer Beschaffenheit.

Eines der ersten Probleme, das Galilei und seine Zeitgenossen zu lösen hatten, bestand darin, geeignete Instrumente zur quantitativen Beschreibung von Bewegung zu finden. Das Problem bestand darin, mit Hilfe der Mathematik herauszufinden, wie man dynamische Ereignisse, wie fallende Körper, mit geometrischen Figuren oder Zahlen behandeln kann, die als solche absolut statisch und frei von jeder Bewegung sind. Um die aristotelische Physik zu überwinden, die Bewegung in qualitativer und nicht-mathematischer Hinsicht betrachtete, als eine Bewegung, die sich wegbewegt und dann wieder an ihren natürlichen Ort zurückkehrt, war es daher zunächst notwendig, die Instrumente der Geometrie und insbesondere der Differentialrechnung zu entwickeln, wie es später unter anderem Newton, Leibniz und Descartes taten. Galilei konnte das Problem bei der Untersuchung der Bewegung beschleunigter Körper lösen, indem er eine Linie zeichnete und jedem Punkt eine Zeit und ein orthogonales Segment proportional zur Geschwindigkeit zuordnete. Auf diese Weise konstruierte er den Prototyp des Geschwindigkeits-Zeit-Diagramms, und der von einem Körper zurückgelegte Raum ist einfach gleich der Fläche der konstruierten geometrischen Figur. Seine Studien und Forschungen über die Bewegung von Körpern ebneten auch den Weg für die moderne Ballistik.

Auf der Grundlage von Bewegungsstudien, Gedankenexperimenten und astronomischen Beobachtungen erkannte Galilei, dass es möglich ist, sowohl Ereignisse auf der Erde als auch himmlische Ereignisse mit einem einzigen Satz von Gesetzen zu beschreiben. Damit überwand er auch die Trennung zwischen der sublunaren und der supralunaren Welt in der aristotelischen Tradition (nach der letztere anderen Gesetzen unterliegt als die Erde und perfekte kugelförmige Kreisbewegungen aufweist, was in der sublunaren Welt als unmöglich galt).

Bei der Untersuchung der schiefen Ebene befasste sich Galilei mit dem Ursprung der Bewegung von Körpern und der Rolle der Reibung; er entdeckte ein Phänomen, das eine direkte Folge der Erhaltung der mechanischen Energie ist und dazu führt, dass man die Existenz von Trägheitsbewegungen (die ohne Anwendung einer äußeren Kraft auftreten) in Betracht zieht. Damit hatte er die Intuition des Trägheitsprinzips, das später von Isaac Newton in die Prinzipien der Dynamik aufgenommen wurde: Ein Körper bleibt bei Abwesenheit von Reibung in gleichmäßiger geradliniger Bewegung (in Ruhe, wenn v = 0), solange äußere Kräfte auf ihn wirken. Das Konzept der Energie war jedoch in der Physik des 17. Jahrhunderts nicht vorhanden, und erst mit der Entwicklung der klassischen Mechanik über ein Jahrhundert später wurde eine präzise Formulierung dieses Konzepts erreicht.

Galilei stellte zwei schräge Ebenen mit dem gleichen Basiswinkel θ in einem beliebigen Abstand x auf, von denen eine der anderen gegenüberliegt. Beim Absenken einer Kugel aus der Höhe h1 über eine Strecke l1 derjenigen bei SN stellte er fest, dass die Kugel, nachdem sie auf der horizontalen Ebene zwischen den beiden geneigten Ebenen angekommen war, ihre geradlinige Bewegung bis zur Basis der geneigten Ebene bei DX fortsetzte. Zu diesem Zeitpunkt steigt die Kugel ohne Reibung auf der schiefen Ebene um die Strecke l2 = l1 nach rechts und bleibt auf der gleichen Höhe (h2 = h1) wie zu Beginn stehen. Die Erhaltung der mechanischen Energie besagt, dass sich die anfängliche potenzielle Energie Ep = mgh1 der Kugel beim Abstieg auf der ersten schiefen Ebene (SN) in kinetische Energie Ec = (1

Stellen Sie sich nun vor, den Winkel θ2 der schiefen Ebene nach rechts zu verringern (θ2 < θ1) und das Experiment zu wiederholen. Um - wie es der Energieerhaltungssatz vorschreibt - auf die gleiche Höhe h2 wie zuvor aufzusteigen, muss die Kugel nun eine längere Strecke l2 auf der schiefen Ebene nach rechts zurücklegen. Wenn wir den Winkel θ2 schrittweise verkleinern, werden wir feststellen, dass die Länge l2 der von der Kugel zurückgelegten Strecke jedes Mal zunimmt, um die Höhe h2 zu erreichen. Wenn wir schließlich den Winkel θ2 auf Null bringen (θ2 = 0°), haben wir die schiefe Ebene des DX tatsächlich beseitigt. Lässt man nun die Kugel von der Höhe h1 der schiefen Ebene SN herabsteigen, so wird sie sich auf der horizontalen Ebene mit der Geschwindigkeit vmax unendlich weiterbewegen (Trägheitsprinzip), da sie aufgrund des Fehlens der schiefen Ebene DX niemals auf die Höhe h2 aufsteigen kann (wie es der Grundsatz der Erhaltung der mechanischen Energie vorsehen würde).

Stellen Sie sich schließlich vor, Sie würden Berge abtragen, Täler auffüllen und Brücken bauen, um einen absolut ebenen, gleichmäßigen und reibungslosen geradlinigen Weg zu schaffen. Sobald die Trägheitsbewegung der Kugel, die von einer schiefen Ebene mit konstanter Geschwindigkeit vmax absteigt, begonnen hat, wird sie sich entlang dieser geradlinigen Bahn weiterbewegen, bis sie die Erde vollständig umrundet hat, und dann ihre Reise ungestört fortsetzen. Hier wird eine (ideale) ewige Trägheitsbewegung realisiert, die auf einer Kreisbahn stattfindet, die mit dem Erdumfang übereinstimmt. Ausgehend von diesem "idealen Experiment" scheint Galilei fälschlicherweise angenommen zu haben, dass alle Trägheitsbewegungen Kreisbewegungen sein müssen. Wahrscheinlich aus diesem Grund betrachtete er für die Planetenbewegungen, die er (willkürlich) für träge hielt, immer und nur kreisförmige Bahnen und lehnte stattdessen die von Kepler seit 1609 nachgewiesenen elliptischen Bahnen ab. Streng genommen scheint also nicht zu stimmen, was Newton in den "Principia" behauptet - und damit zahllose Gelehrte in die Irre führt -, nämlich dass Galilei seine ersten beiden Prinzipien der Dynamik vorweggenommen hätte.

Galilei konnte den Wert, den er für die Erdbeschleunigung g an der Erdoberfläche als konstant ansah, d. h. die Größe, die die Bewegung von Körpern bestimmt, die in Richtung Erdmittelpunkt fallen, durch die Untersuchung des Falls von gut geglätteten Kugeln entlang einer ebenfalls gut geglätteten schiefen Ebene bestimmen. Da die Bewegung der Kugel vom Neigungswinkel der Ebene abhängt, konnte er mit einfachen Messungen unter verschiedenen Winkeln einen Wert für g ermitteln, der nur geringfügig unter dem genauen Wert für Padua lag (g = 9,8065855 m

Nennt man a die Beschleunigung der Kugel entlang der schiefen Ebene, so ergibt sich die Beziehung zu g als a = g sin θ, so dass sich aus der experimentellen Messung von a der Wert der Erdbeschleunigung g ableiten lässt. Die schiefe Ebene ermöglicht es, den Wert der Beschleunigung (a < g) nach Belieben zu verringern, was ihre Messung erleichtert. Wenn zum Beispiel θ = 6°, dann ist sin θ = 0,104528 und somit a = 1,025 m

Geleitet von der Ähnlichkeit mit dem Schall versuchte Galilei als Erster, die Lichtgeschwindigkeit zu messen. Seine Idee war es, mit einer Laterne, die mit einem Tuch abgedeckt war, auf einen Hügel zu gehen, dieses abzunehmen und so ein Lichtsignal an einen Assistenten auf einem anderen Hügel in anderthalb Kilometern Entfernung zu senden: Sobald der Assistent das Signal sah, hob er seinerseits das Tuch seiner Laterne an, und Galilei, der das Licht sah, konnte die Zeit aufzeichnen, die das Lichtsignal brauchte, um den anderen Hügel zu erreichen und zurückzukehren. Eine genaue Messung dieser Zeit hätte es ermöglicht, die Lichtgeschwindigkeit zu messen, aber der Versuch war erfolglos, da Galilei nicht über ein so fortschrittliches Instrument verfügen konnte, das die Hunderttausendstelsekunden messen konnte, die das Licht für eine Strecke von einigen Kilometern benötigt.

Die erste Schätzung der Lichtgeschwindigkeit wurde 1676 von dem dänischen Astronomen Rømer auf der Grundlage astronomischer Messungen vorgenommen.

Versuchs- und Messgeräte

Für die Entwicklung der wissenschaftlichen Theorien Galileis waren Versuchsapparate von grundlegender Bedeutung. Er konstruierte verschiedene Messinstrumente entweder im Original oder indem er sie auf der Grundlage bereits bestehender Ideen umarbeitete. Im Bereich der Astronomie baute er selbst einige Teleskope, die mit einem Mikrometer ausgestattet waren, um die Entfernung eines Mondes von seinem Planeten zu messen. Um Sonnenflecken zu untersuchen, projizierte er das Bild der Sonne mit einem Helioskop auf ein Blatt Papier, so dass er sie gefahrlos beobachten konnte, ohne sein Augenlicht zu beschädigen. Er erfand auch das Giovilabium, ein dem Astrolabium ähnliches Gerät zur Bestimmung der geografischen Länge anhand der Verfinsterungen der Jupitersatelliten.

Um die Bewegung von Körpern zu studieren, benutzte er stattdessen die schiefe Ebene mit dem Pendel, um Zeitintervalle zu messen. Er nahm auch eine ein rudimentäres Thermometermodell, das auf der Ausdehnung der Luft bei Temperaturänderungen beruht.

Galilei entdeckte 1583 den Isochronismus der kleinen Pendelschwingungen; der Legende nach kam ihm die Idee, als er die Schwingungen einer Lampe beobachtete, die damals im Mittelschiff des Doms von Pisa aufgehängt war und heute im nahe gelegenen Camposanto Monumentale in der Aulla-Kapelle aufbewahrt wird.

Dieses Instrument besteht einfach aus einem Grab, wie eine Metallkugel, das an einem dünnen, nicht dehnbaren Draht befestigt ist. Galilei stellte fest, dass die Schwingungsdauer eines Pendels unabhängig von der Masse des Grabes und auch von der Amplitude der Schwingung ist, wenn diese klein ist. Er entdeckte auch, dass die Schwingungsdauer T {T} hängt nur von der Länge der Zeichenkette ab l {Displaystyle l} :

wobei g {g} ist die Erdbeschleunigung. Wenn zum Beispiel das Pendel l = 1 m {l=1m} hat die Schwingung, die das Grab von einem Extrem zum anderen und wieder zurück bringt, eine Periode T = 2 , 0064 s {T=2.0064s} (unter der Annahme, dass für g {displaystyle g} der Mittelwert 9 , 80665 {\displaystyle 9.80665}. ). Galilei nutzte diese Eigenschaft des Pendels, um es als Instrument zur Messung von Zeitintervallen einzusetzen.

Galilei perfektionierte die hydrostatische Waage des Archimedes 1586, im Alter von 22 Jahren, als er noch auf eine Berufung an die Universität in Pisa wartete, und beschrieb sein Gerät in seinem ersten volkstümlichen Werk, La Bilancetta, das als Manuskript kursierte, aber erst 1644 posthum gedruckt wurde:

Es wird auch beschrieben, wie das spezifische Gewicht PS eines Körpers in Bezug auf Wasser ermittelt wird:

La Bilancetta enthält auch zwei Tabellen mit neununddreißig spezifischen Gewichten von Edel- und Echtmetallen, die von Galilei experimentell mit einer Genauigkeit bestimmt wurden, die mit modernen Werten vergleichbar ist.

Der Proportionalzirkel war ein Instrument, das seit dem Mittelalter verwendet wurde, um selbst algebraische Operationen mit Hilfe der Geometrie durchzuführen. Er wurde von Galilei perfektioniert und war in der Lage, die Quadratwurzel zu ziehen, Polygone zu konstruieren und Flächen und Volumen zu berechnen. Es wurde im militärischen Bereich von Artilleristen erfolgreich zur Berechnung von Geschossflugbahnen eingesetzt.

Literatur

Während der Pisaner Zeit (1589-1592) beschränkte sich Galilei nicht nur auf die Wissenschaft: Aus dieser Zeit stammen seine Überlegungen zu Tasso, denen die Postille all'Ariosto folgen sollte. Es handelt sich um verstreute Notizen und Randbemerkungen zu seinen Bänden Gerusalemme liberata und Orlando furioso, in denen er Tasso "den Mangel an Phantasie und die langsame Monotonie des Bildes und des Verses" vorwirft, während er an Ariosto nicht nur die Vielfalt der schönen Träume, den raschen Wechsel der Situationen, die lebendige Elastizität des Rhythmus, sondern auch das harmonische Gleichgewicht der letzteren, die Kohärenz des Bildes, die organische Einheit - selbst in der Vielfalt - des poetischen Phantasmas liebt.

Aus literarischer Sicht gilt Il Saggiatore als das Werk, in dem seine Liebe zur Wissenschaft, zur Wahrheit und sein Witz als Polemiker am stärksten verschmelzen. Aber auch in Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo (Dialog über die zwei wichtigsten Weltsysteme) kann man Seiten von bemerkenswerter Schreibqualität, Lebendigkeit der Sprache und erzählerischem und beschreibendem Reichtum entdecken. Italo Calvino schließlich erklärte, dass Galilei seiner Meinung nach der größte Prosaschriftsteller in italienischer Sprache sei, eine Quelle der Inspiration sogar für Leopardi.

Die Verwendung der Volkssprache diente für Galilei einem doppelten Zweck. Einerseits zielte sie auf die popularisierende Absicht des Werkes ab: Galilei wollte nicht nur die Gelehrten und Intellektuellen ansprechen, sondern auch die weniger kultivierten Schichten, wie z. B. die Techniker, die kein Latein konnten, aber dennoch seine Theorien verstehen konnten. Andererseits wandte er sich gegen das Latein der Kirche und der verschiedenen Akademien, das sich auf das biblische und aristotelische Prinzip der auctoritas stützte. Auch in der Terminologie gab es einen Bruch mit der bisherigen Tradition: Im Gegensatz zu seinen Vorgängern orientierte sich Galilei nicht an lateinischen oder griechischen Begriffen, um sie neu zu prägen, sondern übernahm sie, in abgewandelter Bedeutung, aus der Volkssprache.

Galileo zeigte auch eine andere Haltung gegenüber bestehenden Terminologien:

Bildende Kunst

"Die Accademia e Compagnia dell'Arte del Disegno wurde 1563 von Cosimo I. de' Medici auf Anregung von Giorgio Vasari gegründet, um die Entwicklung der ersten Künstlergilde, die aus der antiken Compagnia di San Luca (seit 1339 dokumentiert) hervorgegangen war, zu erneuern und zu fördern. Zu ihren ersten Akademikern gehörten Persönlichkeiten wie Michelangelo Buonarroti, Bartolomeo Ammannati, Agnolo Bronzino und Francesco da Sangallo. Jahrhundertelang war die Accademia der natürlichste und prestigeträchtigste Treffpunkt für die in Florenz tätigen Künstler und förderte gleichzeitig die Beziehung zwischen Wissenschaft und Kunst. Es sah den Unterricht in euklidischer Geometrie und Mathematik vor, und öffentliche Sezierungen sollten das Zeichnen vorbereiten. Selbst ein Wissenschaftler wie Galileo Galilei wurde 1613 zum Mitglied der Florentiner Akademie der Zeichenkunst ernannt."

Galilei nahm nämlich auch am komplexen Geschehen der figurativen Künste seiner Zeit teil, insbesondere an der Porträtmalerei. Er vertiefte die manieristische Perspektive und kam in Kontakt mit berühmten Künstlern seiner Zeit (wie Cigoli), während er mit seinen astronomischen Entdeckungen die naturalistische Strömung nachhaltig beeinflusste.

Für Galilei zählt in der bildenden Kunst ebenso wie in der Poesie und der Musik das Gefühl, das vermittelt werden kann, unabhängig von einer analytischen Beschreibung der Wirklichkeit. Er ist außerdem der Meinung, dass die Kunstfertigkeit des Künstlers umso größer ist, je mehr sich die Mittel, mit denen er ein Motiv wiedergibt, vom Motiv selbst unterscheiden:

Der Florentiner Ludovico Cardi, genannt Cigoli, war Maler zur Zeit Galileis und bat seinen Freund Galilei um Hilfe bei der Verteidigung seines Werks: Er musste sich gegen die Angriffe derjenigen verteidigen, die die Bildhauerei der Malerei überlegen sahen, da sie die Gabe der Dreidimensionalität besaß, zum Nachteil der einfachen zweidimensionalen Malerei. Galilei antwortete mit einem Brief vom 26. Juni 1612. Er unterscheidet zwischen optischen und taktilen Werten, was auch zu einem Werturteil über bildhauerische und malerische Techniken wird: Die Statue mit ihren drei Dimensionen täuscht den Tastsinn, während die Malerei in zwei Dimensionen den Sehsinn täuscht. Galilei schreibt daher dem Maler ein größeres Ausdrucksvermögen zu als dem Bildhauer, weil ersterer durch das Sehen besser in der Lage ist, Emotionen zu erzeugen als letzterer durch Berührung.

Musik

Galileis Vater war ein zu seiner Zeit sehr bekannter Musiker (Lautenist und Komponist) und Musiktheoretiker. Galilei leistete einen grundlegenden Beitrag zum Verständnis akustischer Phänomene, indem er die Bedeutung von Schwingungsphänomenen bei der Erzeugung von Musik wissenschaftlich untersuchte. Er entdeckte auch den Zusammenhang zwischen der Länge einer schwingenden Saite und der Frequenz des abgestrahlten Schalls.

In seinem Brief an Lodovico Cardi schreibt Galilei:

die Gleichstellung von Vokal- und Instrumentalmusik, denn in der Kunst sind nur die Emotionen wichtig, die vermittelt werden können.

Unzählige Arten von Objekten und Einrichtungen, ob natürlich oder vom Menschen geschaffen, wurden Galilei gewidmet:

Galileo Galilei wird am 15. Februar, dem "Galileo-Tag", dem Tag seiner Geburt, mit Feierlichkeiten in lokalen Einrichtungen gedacht.

Quellen

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. ^ i.e., invisible to the naked eye.
5. ^ 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
6. ^ 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[71][72][73] 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.
7. ^ 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...".[123]
8. ^ 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.[124] The second evidence was produced by Friedrich Bessel in 1838.
9. (en) S. Drake, Galileo at Work, Chicago, Chicago: University of Chicago Press., 1978 (ISBN 978-0-226-16226-3)
10. Brigitte Labbé, P.-F. Dupont-Beurier, Jean-Pierre Joblin, Galilée, Milan, 2009.
11. Maurice Clavelin, Galilée copernicien, Albin Michel, 2004.
12. La seule méthode de l'époque pour mesurer un temps facilement.
13. 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.
14. Кеплер получил телескоп, проданный Галилеем курфюрсту Кёльна (1610), от которого инструмент попал в Прагу.
15. Венеция была единственным итальянским государством, где инквизиция была под контролем местных властей.