Sammanfattning

Galileo Galilei (Pisa, 15 februari 1564 - Arcetri, 8 januari 1642) var en italiensk fysiker, astronom, filosof, matematiker, författare och akademiker som ansågs vara den moderna vetenskapens fader. Han är en nyckelperson i den vetenskapliga revolutionen eftersom han uttryckligen introducerade den vetenskapliga metoden (även känd som den "Galileiska metoden" eller "experimentella metoden") och hans namn är förknippat med viktiga bidrag inom fysik och astronomi. Av största betydelse var också hans roll i den astronomiska revolutionen, med sitt stöd för det heliocentriska systemet.

Dess viktigaste bidrag till det filosofiska tänkandet härrör från införandet av den experimentella metoden i den vetenskapliga forskningen, tack vare vilken vetenskapen för första gången övergav den metafysiska ståndpunkt som hade varit rådande fram till dess, för att förvärva ett nytt, autonomt perspektiv, både realistiskt och empiriskt, som syftade till att genom den experimentella metoden privilegiera kvantitetskategorin (genom att matematiskt fastställa naturlagarna) mer än kvalitetskategorin (som var ett resultat av den tidigare traditionen, som endast var inriktad på sökandet efter entiteternas väsen) för att nu utarbeta en objektiv, rationell beskrivning.

Galilei misstänktes för kätteri och anklagades för att vilja undergräva den aristoteliska naturfilosofin och de heliga skrifterna. Han ställdes inför rätta och dömdes av det heliga ämbetet och tvingades den 22 juni 1633 att avstå från sina astronomiska idéer och stänga in sig själv i sin villa (kallad "Il Gioiello") i Arcetri. Under århundradenas lopp accepterade kyrkan gradvis värdet av Galileos verk, och 359 år senare, den 31 oktober 1992, erkände påven Johannes Paulus II vid den påvliga vetenskapsakademins plenarsammanträde "de fel som begåtts" på grundval av slutsatserna från det arbete som en särskild undersökningskommission, som han hade tillsatt 1981, hade utfört för att rehabilitera Galileo.

Ungdom (1564-1588)

Galileo Galilei föddes den 15 februari 1564 i Pisa som äldsta av sju barn till Vincenzo Galilei och Giulia Ammannati. Familjen Ammannati, som ursprungligen kom från Pistoia och Pescia, hade ett betydande ursprung, medan Vincenzo Galilei däremot tillhörde en mer anspråkslös släkt, även om hans förfäder var en del av den florentinska borgarklassen. Vincenzo föddes i Santa Maria a Monte 1520. Vid den tiden hade hans familj fallit i förfall och han, som var en värdefull musiker, var tvungen att flytta till Pisa och kombinera musikeryrket med handelsyrket för att få bättre inkomster.

Vincenzo och Giulias familj bestod av fler än Galileo: Michelangelo, som var musiker hos storhertigen av Bayern, Benedetto, som dog i lindor, och tre systrar, Virginia, Anna och Livia, och möjligen en fjärde som hette Lena.

Efter ett misslyckat försök att få med Galileo bland de fyrtio toskanska studenter som fick gratis boende i en internatskola vid universitetet i Pisa, blev den unge mannen "gratis" värd hos Muzio Tebaldi, tulltjänsteman i staden Pisa, gudfader till Michelangelos dop och Vincenzos vän till den grad att han försörjde familjen under hans långa frånvaro för att arbeta.

I Pisa lärde Galileo Galilei känna sin unga kusin Bartolomea Ammannati, som tog hand om den änklingande Tebaldis hus. Trots den stora åldersskillnaden gifte sig Galileo Galilei med henne 1578, troligen för att få ett slut på de elaka rykten om sin unga brorsdotter som var pinsamma för familjen Galilei. Den unge Galilei började studera i Florens, först hos sin far, sedan hos en dialektiklärare och slutligen i klostret Santa Maria di Vallombrosa, där han bar noviceträd fram till fjorton års ålder.

Den 5 september 1580 skrev Vincenzo in sin son vid universitetet i Pisa för att han skulle studera medicin, för att han skulle följa sin ärofyllde förfader Galileo Bonaiuti, och framför allt för att han skulle göra karriär som skulle ge honom en lukrativ inkomst.

Trots sitt intresse för de experimentella framstegen under dessa år, drogs Galileos uppmärksamhet snart till matematiken, som han började studera sommaren 1583, då han utnyttjade det tillfälle han fick i Florens att träffa Ostilio Ricci da Fermo, en anhängare av Niccolò Tartaglias matematiska skola. Ricci kännetecknades av sitt förhållningssätt till matematikundervisningen: inte en abstrakt vetenskap, utan en disciplin som tjänar till att lösa praktiska problem med anknytning till mekanik och ingenjörskonst. Det var i själva verket Tartaglia-Ricci-linjen (som i sin tur är en fortsättning på den tradition som Archimedes ledde) som lärde Galileo vikten av precision i observationen av data och den pragmatiska sidan av vetenskaplig forskning. Det är troligt att Galileo i Pisa också deltog i fysikkurser som undervisades av aristotelikern Francesco Bonamici.

Under sin vistelse i Pisa, som varade fram till 1585, gjorde Galileo sin första personliga upptäckt, nämligen isokronismen hos pendelns svängningar, som han skulle fortsätta att arbeta med under hela sitt liv och försöka fullborda den matematiska formuleringen av den.

Efter fyra år gav den unge Galileo upp sina medicinska studier och åkte till Florens, där han fördjupade sina nya vetenskapliga intressen och arbetade med mekanik och hydraulik. År 1586 hittade han en lösning på Hierons "kronproblem" genom att uppfinna ett instrument för hydrostatisk bestämning av kroppars specifika vikt. Inflytandet från Archimedes och Riccis undervisning kan också ses i hans studier om fasta kroppars tyngdpunkt.

Under tiden letade Galileo efter en regelbunden ekonomisk lösning: förutom att ge privata matematiklektioner i Florens och Siena åkte han 1587 till Rom för att be den berömde matematikern Christoph Clavius om en rekommendation för att komma in på studion i Bologna, men utan resultat, eftersom man i Bologna föredrog den paduanske Giovanni Antonio Magini till professuren i matematik. På inbjudan av Accademia Fiorentina höll han 1588 två föreläsningar om figur, plats och storlek i Dantes Inferno, där han försvarade de hypoteser som Antonio Manetti redan hade formulerat om topografin i Dantes Inferno.

Undervisning i Pisa (1589-1592)

Galilei vände sig då till sin inflytelserika vän Guidobaldo Del Monte, en matematiker som han hade träffat genom en korrespondens om matematiska frågor. Guidobaldo bidrog till att hjälpa Galilei att avancera i sin universitetskarriär när han övervann fiendskapen från Giovanni de' Medici, en naturlig son till Cosimo de' Medici, och rekommenderade honom till sin bror kardinal Francesco Maria Del Monte, som i sin tur talade med den mäktige hertigen av Toscana, Ferdinando I de' Medici. Under hans ledning fick Galileo 1589 ett treårskontrakt för en professur i matematik vid universitetet i Pisa, där han tydligt redogjorde för sitt pedagogiska program, vilket genast ledde till att han fick en viss fientlighet i den aristoteliskt utbildade akademiska miljön:

Frukten av Pisans undervisning är manuskriptet De motu antiquiora, som samlar en serie föreläsningar där han försöker förklara rörelseproblemet. Grunden för hans forskning är avhandlingen Diversarum speculationum mathematicarum liber som publicerades i Turin 1585 av Giovanni Battista Benedetti, en av de fysiker som stödde teorin om "impuls" som orsak till "våldsam rörelse". Även om det inte gick att definiera vad en sådan impuls som ges till kroppar skulle vara, motsatte denna teori, som först utarbetades på 600-talet av Johannes Philoponus och senare stöddes av fysiker från Paris, även om den inte kunde lösa problemet, den traditionella aristoteliska förklaringen av rörelse som en produkt av det medium i vilket kropparna själva rör sig.

I Pisa begränsade sig Galilei inte till vetenskapliga sysslor: hans Överväganden om Tasso härstammar från denna period och skulle följas upp av Postille all'Ariosto. Det är anteckningar som ligger utspridda på pappersark och anteckningar i marginalerna till sidorna i hans volymer av Gerusalemme liberata och Orlando furioso, där han visserligen förebrår Tasso för "fantasins brist på fantasi och bildens och versens långsamma monotoni", men där han hos Ariosto inte bara älskar variationen av vackra drömmar, den snabba förändringen av situationer, den livliga rytmens elasticitet, utan också den harmoniska balansen mellan dessa, bildens sammanhang, den organiska enheten - även i variationen - i den poetiska fantasin.

Sommaren 1591 dog hans far Vincenzo och lämnade Galileo med bördan att försörja hela familjen: för sin syster Virginias bröllop, som gifte sig samma år, var Galileo tvungen att stå för hemgiften, ta på sig skulder, som han senare skulle behöva göra för sin syster Livias bröllop 1601 med Taddeo Galletti, och mer pengar som han skulle behöva spendera för att försörja sin bror Michelangelos stora familj.

Guidobaldo Del Monte hjälpte Galilei igen 1592 och rekommenderade honom till den prestigefyllda Padua Studio, där professuren i matematik fortfarande var vakant efter Giuseppe Moletis död 1588.

Den 26 september 1592 utfärdade den venetianska republikens myndigheter ett utnämningsdekret med ett kontrakt, som kunde förlängas, på fyra år och en lön på 180 floriner per år. Den 7 december höll Galilei sitt introduktionstal i Padua och några dagar senare inledde han en kurs som skulle få ett stort genomslag bland studenterna. Han stannade där i arton år, som han skulle beskriva som "de bästa arton åren i hela min ålder". Galilei anlände till Venedig bara några månader efter att Giordano Bruno hade arresterats (23 maj 1592) i samma stad.

Padua-perioden (1592-1610)

I den dynamiska miljön i Padua Studio (som också var ett resultat av det klimat av relativ religiös tolerans som garanterades av den venetianska republiken) hade Galileo också hjärtliga relationer med personer med en filosofisk och vetenskaplig inriktning som låg långt ifrån hans egen, som professorn i naturfilosofi Cesare Cremonini, en strängt aristotelisk filosof. Han umgicks också med de kulturella kretsarna och senatorskretsarna i Venedig, där han blev vän med adelsmannen Giovanfrancesco Sagredo, som Galilei gjorde till huvudperson i sin Dialogo sopra i massimi sistemi, och med Paolo Sarpi, teolog och expert på matematik och astronomi. Formuleringen av lagen om kroppars fall återfinns i hans brev till munken som han skrev den 16 oktober 1604:

Galileo hade föreläst om mekanik i Padua sedan 1598: hans Traktat om mekanik, som trycktes i Paris 1634, antas vara resultatet av hans kurser, som hade sitt ursprung i Aristoteles Questioni meccaniche.

I sin ateljé i Padua utrustade Galileo med hjälp av Marcantonio Mazzoleni, en hantverkare som bodde i sitt eget hus, en liten verkstad där han utförde experiment och tillverkade instrument som han sålde för att komplettera sin lön. Maskinen för att höja vattennivån går tillbaka till 1593, och han fick ett 20-årigt patent från den venetianska senaten för offentligt bruk. Han gav också privatlektioner - bland hans elever fanns Vincenzo Gonzaga, prinsen av Alsace Giovanni Federico och de blivande kardinalerna Guido Bentivoglio och Federico Cornaro - och fick löneförhöjningar: från 320 floriner per år 1598 steg han till 1 000 floriner 1609.

En "ny stjärna" observerades den 9 oktober 1604 av astronomen Fra' Ilario Altobelli, som informerade Galilei. Den var extremt ljusstark och observerades senare den 17 oktober även av Kepler, som två år senare gjorde den till föremål för en studie, De Stella nova in pede Serpentarii, så att stjärnan nu är känd som Keplers supernova.

Galileo höll tre föreläsningar om detta astronomiska fenomen, vars text vi bara delvis känner till (de återstående anteckningarna finns i National Edition of the Works). I föreläsningarna argumenterade Galileo för att stjärnan skulle placeras bland fixstjärnorna, i strid med dogmen att fixstjärnornas himmel var oföränderlig. En viss Antonio Lorenzini, en självutnämnd aristoteliker från Montepulciano, skrev en pamflett mot hans argumentation, troligen på förslag av Cesare Cremonini, och den milanesiske vetenskapsmannen Baldassarre Capra ingrep också med en pamflett.

Från dem vet vi att Galileo hade tolkat fenomenet som ett bevis på himlens föränderlighet, eftersom den "nya stjärnan" inte hade någon parallaxförändring och därför borde befinna sig utanför månens omloppsbana.

År 1605 publicerades en bitsk broschyr på dialekt från Pavia med titeln Dialogo de Cecco di Ronchitti da Bruzene in perpuosito de la Stella Nuova av en författare med pseudonymen Cecco di Ronchitti som stöd för Galileis tes. I artikeln försvaras parallaxmetoden för att bestämma avstånd (eller åtminstone det minsta avståndet) även för objekt som endast är visuellt tillgängliga för observatören, t.ex. himmelsobjekt. Det är fortfarande osäkert vem som har skrivit uppsatsen, dvs. om den skrevs av Galilei själv eller av hans elev Girolamo Spinelli, en benediktiner från Padua (ca 1580-1647). Enligt Antonio Favaro är det också troligt att verket har skrivits av båda.

Omkring 1594 skrev Galilei två avhandlingar om befästningsarbeten, Breve introduzione all'architettura militare och Trattato di fortificazione. Omkring 1597 tillverkade han en kompass, som han beskrev i pamfletten Le operazioni del compasso geometrico et militare, som publicerades i Padua 1606 och tillägnades Cosimo II. Kompassen var ett instrument som redan var känt och som redan användes i olika former och för olika ändamål, och Galileo gjorde inte heller anspråk på att vara särskilt förtjänt av sin uppfinning, men Baldassarre Capra, en elev till Simon Mayr, anklagade honom i en pamflett som skrevs på latin 1607 för att ha plagierat en av hans tidigare uppfinningar. Den 9 april 1607 tillbakavisade Galileo Capras anklagelser, fick honom fördömd av de reformerade i Paduan Studio och publicerade ett försvar mot Baldessar Capras förtal och bedrägerier, i vilket han också återkom till den tidigare utgåvan av Supernova.

Supernovans framträdande skapade stor oro i samhället och Galileo drog sig inte för att utnyttja tillfället för att på uppdrag upprätta personliga horoskop. Våren 1604 hade Galilei dessutom åtalats av inkvisitionen i Padua efter ett klagomål från en av hans tidigare medarbetare, som hade anklagat honom för att ha gjort horoskop och påstått att stjärnorna avgör människans val. Förfarandet blockerades dock kraftfullt av senaten i den venetianska republiken och ärendet begravdes, så att ingen nyhet om det någonsin nådde den romerska inkvisitionen, det vill säga det heliga ämbetet. Fallet övergavs troligen också för att Galileo hade behandlat födelseastrologi och inte prognoser.

"Hans berömmelse som horoskopförfattare gav honom förfrågningar, och utan tvekan mer omfattande betalningar, från kardinaler, prinsar och patricier, däribland Sagredo, Morosini och några som var intresserade av Sarpi. Han brevväxlade med storhertigens astrolog Raffaello Gualterotti och, i de svåraste fallen, med en expert från Verona, Ottavio Brenzoni." Bland de födelsehoroskop som Galileo beräknade och tolkade fanns hans två döttrar, Virginia och Livia, och hans eget, beräknat tre gånger: "Det faktum att Galileo ägnade sig åt denna verksamhet även när han inte fick betalt för det tyder på att han fäste ett visst värde vid den."

Det verkar inte som om Galilei redan under de år som kontroversen om den nya stjärnan pågick hade uttalat sig offentligt till förmån för den kopernikanska teorin: man tror att han, även om han var djupt övertygad om kopernikanismen, ansåg att han ännu inte hade tillräckligt starka bevis för att oövervinnligt vinna de lärdas allmänna samtycke. Han hade dock redan 1597 uttryckt sin anslutning till kopernikanismen i hemlighet, och skrev till Kepler - som nyligen hade publicerat sin Prodromus dissertationum cosmographicarum - "Jag har redan skrivit många argument och många vederläggningar av de motsatta argumenten, men hittills har jag inte vågat publicera dem, av rädsla för det öde som drabbat Kopernikus själv, vår mästare,". Dessa farhågor skulle dock försvinna tack vare teleskopet, som Galileo riktade mot himlen för första gången 1609. Optiken hade redan behandlats av Giovanni Battista Della Porta i hans Magia naturalis (1589) och De refractione (1593) och av Kepler i Ad Vitellionem paralipomena (1604), arbeten som gjorde det möjligt att konstruera teleskopet, men instrumentet konstruerades först oberoende av dessa studier i början av 1600-talet av Hans Lippershey, en tysk optiker som naturaliserats till holländare. Galileo beslöt sig då för att förbereda ett blyrör och fästa två linser i dess ändar, "båda med fullt ansikte och med den andra sfäriskt konkav i den första linsen och konvex i den andra. När jag sedan placerade mitt öga nära den konkava linsen uppfattade jag föremålen som ganska stora och nära, eftersom de verkade tre gånger närmare och nio gånger större än när de betraktades enbart med naturlig syn". Den 25 augusti 1609 presenterade Galileo sin konstruktion för Venedigs regering, som uppskattade "uppfinningen", fördubblade hans lön och erbjöd honom ett livslångt kontrakt som lärare. Uppfinningen, återupptäckten och återuppbyggnaden av teleskopet är ingen episod som väcker stor beundran. Det nya ligger i att Galileo var den förste som tog detta instrument till vetenskapen och använde det på ett rent vetenskapligt sätt och uppfattade det som en förbättring av våra sinnen. Galileos storhet när det gäller teleskopet var just detta: han övervann en hel rad epistemologiska hinder, idéer och fördomar och använde detta instrument för att stärka sina egna teser.

Tack vare teleskopet föreslog Galileo en ny syn på himlavärlden:

De nya upptäckterna publicerades den 12 mars 1610 i Sidereus Nuncius, som Galileo skickade till storhertigen av Toscana Cosimo II, hans tidigare elev, tillsammans med ett exemplar av hans teleskop och en beskrivning av de fyra satelliterna, som Galileo först döpte till Cosmica Sidera och senare till Medicea Sidera ("Medici-planeter"). Galileos avsikt att vinna Medici-husets tacksamhet är uppenbar, troligen inte bara för att han ville återvända till Florens, utan också för att få ett inflytelserikt skydd inför presentationen av dessa nyheter inför de lärda, som säkerligen inte skulle ha undgått att väcka kontroverser. I Padua, efter publiceringen av Sidereus Nuncius, upptäckte och ritade Galileo en struktur som senare skulle komma att identifieras som ringarna när han observerade Saturnus.

I Florens (1610)

Den 7 maj 1610 bad Galileo Belisario Vinta, Cosimo II:s förste sekreterare, om att få bli anställd vid universitetet i Pisa och preciserade: "När det gäller titeln och förevändningen för min tjänst skulle jag vilja att Ers Höghet, förutom namnet matematiker, lägger till namnet filosof, eftersom jag hävdar att jag har studerat mer år i filosofi än månader i ren matematik".

Den 6 juni 1610 informerade den florentinska regeringen vetenskapsmannen om att han hade anställts som "Mathematico primario dello Studio di Pisa et di Filosofo del Ser.mo Gran Duca, senza obbligo di leggere e di residere né nello Studio né nella città di Pisa, et con lo stipendio di mille scudi l'anno, moneta fiorentina" (Matematiker vid Pisa-studion och filosof för den mest serene storhertigen, utan skyldighet att läsa eller bo vare sig vid studion eller i Pisa, och med en lön på tusen scudi, florentinska valutan) Galileo undertecknade kontraktet den 10 juli och kom till Florens i september.

När han kom hit gav han Ferdinand II, son till storhertig Cosimo, den bästa optiska linsen som han hade tillverkat i sin verkstad i Padua, där han med hjälp av Muranos glasmästare tillverkade alltmer perfekta glasögon i sådana mängder att han exporterade dem, som han gjorde med kikaren som han skickade till kurfursten av Köln som i sin tur lånade ut den till Kepler som använde den väl och som, tacksam, avslutade sitt verk Narratio de observatis a sé quattuor Jovis satellitibus erronibus från 1611 med att skriva: "Vicisti Galilaee", som erkänner sanningen i Galileis upptäckter. Den unge Ferdinand eller någon annan bröt linsen, och Galilei gav honom därför något mindre ömtåligt: en magnet som var "beväpnad", det vill säga inlindad i en järnplåt och lämpligt placerad, vilket ökade attraktionskraften på ett sådant sätt att magneten, trots att den bara vägde sex uns, "lyfte femton pund järn som var bearbetat i form av en grav".

I samband med flytten till Florens lämnade Galileo sin sambo, venetianaren Marina Gamba (1570-1612), som han hade träffat i Padua och med vilken han hade fått tre barn: Virginia (1600-1634) och Livia (1601-1659), som aldrig blev legitimerade, och Vincenzio (1606-1649), som han erkände 1619. Galilei anförtrodde sin dotter Livia åt sin mormor i Florens, som hans andra dotter Virginia redan bodde hos, och lämnade sonen Vincenzio i Padua till sin mor och efter hennes död till en viss Marina Bartoluzzi.

Senare, när det blev svårt för de två flickorna att leva tillsammans med Giulia Ammannati, lät Galileo sina döttrar gå in i klostret San Matteo i Arcetri (Florens) 1613 och tvingade dem att avlägga löften så snart de fyllt sexton år: Virginia tog namnet syster Maria Celeste och Livia namnet syster Arcangela, och medan den förstnämnda resignerade inför sitt tillstånd och förblev i ständig korrespondens med sin far, accepterade Livia aldrig faderns påbud.

Publiceringen av Sidereus Nuncius väckte uppskattning men också kontroverser. Förutom anklagelsen att han med sitt teleskop hade tagit i besittning av en upptäckt som inte tillhörde honom, ifrågasattes också verkligheten i det han påstod sig ha upptäckt. Både den berömda aristotelikern Cesare Cremonini från Padua och den bolognesiske matematikern Giovanni Antonio Magini, som sägs ha inspirerat den anti-galileiska pamfletten Brevissima peregrinatio contra Nuncium Sidereum skriven av Martin Horký, trodde att de inte såg några av Jupiters förmodade satelliter när de accepterade Galileis inbjudan att titta genom det teleskop som han hade byggt.

Det var först senare som Magini återkallade sin åsikt, och med honom även Vatikanens astronom Christoph Clavius, som till en början trodde att Jupiters satelliter som Galilei identifierade bara var en illusion som skapades av teleskopets linser. Det var en invändning som var svår att vederlägga 1610-11, vilket berodde både på den låga kvaliteten på det optiska systemet i Galileis första teleskop och på hypotesen att linser inte bara kunde förbättra synen utan också förvränga den. Kepler gav Galilei ett mycket viktigt stöd. Efter en inledande skepticism och efter att ha byggt ett tillräckligt effektivt teleskop bekräftade han Jupiters satelliter och publicerade 1611 i Frankfurt Narratio de observatis a sé quattuor Jovis satellitibus erronibus quos Galilaeus mathematicus florentinus jure inventionis Medicaea sidera nuncupavit.

Eftersom jesuitprofessorerna vid Collegio Romano ansågs vara en av tidens ledande vetenskapliga auktoriteter reste Galileo till Rom den 29 mars 1611 för att presentera sina upptäckter. Han togs emot med alla hedersbetygelser av påven Paulus V själv, kardinalerna Francesco Maria Del Monte och Maffeo Barberini samt av prins Federico Cesi, som skrev in honom i Accademia dei Lincei, som han hade grundat åtta år tidigare. Redan den 1 april kunde Galileo skriva till hertigens sekreterare Belisario Vinta att jesuiterna "efter att äntligen ha fått veta sanningen om de nya medicinska planeterna, har de gjort kontinuerliga observationer av dem under de senaste två månaderna, som fortsätter, och vi har jämfört dem med mina egna, och de är mycket korrekta".

Galilei var dock ännu inte medveten om att den entusiasm med vilken han spred och försvarade sina upptäckter och teorier skulle väcka motstånd och misstänksamhet i kyrkliga kretsar.

Den 19 april gav kardinal Roberto Bellarmino Vatikanens matematiker i uppdrag att utarbeta en rapport om de nya upptäckter som gjorts av "en skicklig matematiker med hjälp av ett instrument som kallas för en kanon eller en ocker" och den 17 maj frågade kongregationen för det heliga ämbetet försiktigt inkvisitionen i Padua om det någonsin hade inletts något förfarande mot Galileo. Uppenbarligen började den romerska kurian redan ana vilka konsekvenser "denna unika utveckling inom vetenskapen skulle kunna få för den allmänna världsuppfattningen och därmed indirekt för de heliga principerna i den traditionella teologin".

År 1612 skrev Galileo Discorso intorno alle cose che stanno in su l'acqua, o che in quella si muovono (Diskurs om de saker som står eller rör sig i vatten), där han med stöd av Archimedes teori visade, mot Aristoteles teori, att kroppar flyter eller sjunker i vatten beroende på deras specifika vikt och inte på deras form, vilket framkallade ett polemiskt svar i form av den florentinska läraren och aristotelikern Ludovico delle Colombes Apologetiska diskursen kring Galileo Galileis diskurs. Den 2 oktober gav han i Palazzo Pitti i närvaro av storhertigen, storhertiginnan Christine och kardinal Maffeo Barberini, som då var en av hans stora beundrare, en offentlig experimentell demonstration av antagandet, vilket slutgiltigt motbevisade Ludovico delle Colombe.

I sin Discorso hänvisade Galilei också till solfläckar, som han påstod sig ha observerat i Padua 1610, men utan att rapportera det. Året därpå skrev han Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari e loro accidenti, som publicerades i Rom av Accademia dei Lincei, som svar på tre brev från jesuiten Christoph Scheiner, som i slutet av 1611 riktades till Mark Welser, hertig av Augsburg, beskyddare av vetenskaperna och vän av jesuiterna, som han var bankir hos. Bortsett från frågan om upptäcktens prioritet hävdade Scheiner felaktigt att fläckarna utgjordes av svärmar av stjärnor som roterade runt solen, medan Galileo ansåg att de utgjordes av flytande materia som tillhörde solens yta och som roterade runt den just på grund av stjärnans egen rotation.

Observationen av fläckarna gjorde det möjligt för Galileo att fastställa solens rotationsperiod och visa att himlen och jorden inte var två radikalt olika världar, där den förra bara var perfekt och oföränderlig och den senare helt och hållet föränderlig och ofullkomlig. Den 12 maj 1612 upprepade han för Federico Cesi sin kopernikanska vision genom att skriva hur solen "vände sig själv i en månmånad med en revolution som liknar planeternas övriga revolutioner, det vill säga från väst till öst runt ekliptikans poler": Jag tvivlar på att denna nyhet är avsedd att vara pseudofilosofins begravning, eller snarare den extrema och slutgiltiga domen över pseudofilosofin, eftersom tecken redan har setts i stjärnorna, månen och solen; och jag väntar på att se stora saker komma fram från Peripatos för att upprätthålla himlarnas oföränderlighet, som jag inte vet var den kan sparas och döljas. Observationen av solens och planeternas rotationsrörelse var också mycket viktig: den gjorde det mindre osannolikt att jorden roterar och att hastigheten för en punkt vid ekvatorn skulle vara cirka 1 700 km.

Galileos upptäckt av Venus- och Merkuriusfaserna var inte förenlig med Ptolemaios geocentriska modell, utan endast med Tycho Brahes geo-heliocentriska modell, som Galileo aldrig tog hänsyn till, och Kopernikus' heliocentriska modell. Galileo skrev till Giuliano de' Medici den 1 januari 1611 och hävdade att Venus nödvändigtvis vänder sig runt solen, liksom Merkurius och alla andra planeter, något som alla pythagoréer, Kopernikus, Kepler och jag själv trodde, men som inte var bevisat på ett tydligt sätt, som nu när det gäller Venus och Merkurius.

Mellan 1612 och 1615 försvarade Galilei den heliocentriska modellen och klargjorde sin uppfattning om vetenskapen i fyra privata brev, kända som "kopernikanska brev" och riktade till fader Benedetto Castelli, två till Monsignor Pietro Dini och ett till storhertiginnan mor Cristina av Lothringen.

Enligt den aristoteliska läran existerar tomhet inte i naturen eftersom varje jordisk eller himmelskt föremål upptar ett utrymme som är en del av själva föremålet. Utan en kropp finns det inget utrymme och utan utrymme finns det ingen kropp. Aristoteles hävdade att "naturen undviker tomhet" (varje gas eller vätska försöker alltid fylla alla utrymmen och undviker att lämna tomma delar). Ett undantag från denna teori var dock den erfarenhet där man observerade att vatten som sögs in i ett rör inte fyllde det helt och hållet utan oförklarligt lämnade en del av det som man trodde var helt tom och som därför borde fyllas av naturen, men detta inträffade inte. I sitt svar på ett brev som en ligurisk medborgare Giovan Battista Baliani skickade till honom 1630 bekräftade Galilei detta fenomen och hävdade att "naturens motvilja mot tomhet" kunde övervinnas, men delvis, och att han själv har bevisat att det är omöjligt att få vatten att stiga genom sug med en höjdskillnad på mer än 18 famnar, cirka 10,5 meter. Galilei trodde därför att horror vacui var begränsad och ifrågasatte inte om fenomenet faktiskt var relaterat till luftens vikt, vilket Evangelista Torricelli skulle bevisa.

Tvisten med kyrkan

Den 21 december 1614, från predikstolen i Santa Maria Novella i Florens, anklagade dominikanermästaren Tommaso Caccini (1574-1648) vissa moderna matematiker, och i synnerhet Galileo, för att de motsäger den Heliga Skrift med sina astronomiska uppfattningar som inspirerats av kopernikanska teorier. När Caccini anlände till Rom den 20 mars 1615 fördömde han Galileo som en anhängare av jordens rörelse runt solen. Under tiden hade den karmelitiska teologen Paolo Antonio Foscarinis (1565-1616) bok Lettera sopra l'opinione de' Pittagorici e del Copernico, tillägnad Galileo, Kepler och alla akademiker inom Lincei, publicerats i Neapel. Syftet med boken var att få bibelställena att stämma överens med den kopernikanska teorin genom att tolka dem "på ett sådant sätt att de inte alls motsäger den".

Kardinal Roberto Bellarmino, som redan var domare i rättegången mot Giordano Bruno, förklarade i sitt svarsbrev till Foscarini att det skulle vara möjligt att omtolka de bibelställen som motsäger heliocentrismen endast i närvaro av en verklig demonstration av den, och utan att acceptera Galileos argument tillade han att han hittills inte hade fått några sådana, och hävdade att i alla fall, i tveksamma fall, bör man föredra de heliga skrifterna. Galileos vägran att acceptera Bellarmins förslag att ersätta den ptolemaiska teorin med den kopernikanska - på villkor att Galileo erkände att det rörde sig om en ren "matematisk hypotes" som syftade till att "rädda skenet" - var en uppmaning, om än oavsiktlig, till att fördöma den kopernikanska teorin.

Följande år fängslades Foscarini kortvarigt och hans Lettera förbjöds. Under tiden, den 25 november 1615, beslöt det heliga ämbetet att gå vidare med granskningen av breven om solfläckar och Galileo beslöt att komma till Rom för att personligen försvara sig, med stöd av storhertig Cosimo: "Matematikern Galileo kommer till Rom", skrev Cosimo II till kardinal Scipione Borghese, "och han kommer spontant för att redogöra för sig själv om vissa anklagelser, eller snarare förtal, som har riktats mot honom av hans efterföljare".

Den 25 februari 1616 beordrade påven kardinal Bellarmine att "sammankalla Galilei och förmana honom att överge sin åsikt; och om han vägrade att lyda, skulle fader kommissarie, inför en notarie och vittnen, ge honom order att överge denna lära helt och hållet och inte undervisa om den, inte försvara den och inte behandla den". Samma år placerades Copernicus De revolutionibus på Index donec corrigatur (tills den korrigerades). Kardinal Bellarmine gav ändå Galileo en deklaration där han förnekade att han skulle avstå från att svära, men upprepade förbudet att stödja kopernikanska teser: kanske gjorde de hedersbetygelser och artigheter som han trots allt fick, att Galileo fick en illusion om att han fick det som andra förbjöds.

I november 1618 dök tre kometer upp på himlen, vilket väckte uppmärksamhet och stimulerade astronomers studier i hela Europa. Bland dem var jesuiten Orazio Grassi, matematiker vid Collegio Romano, som framgångsrikt höll en föreläsning som fick stor uppskattning, Disputatio astronomica de tribus cometis anni MDCXVIII: Med hjälp av den, på grundval av några direkta observationer och ett logisk-skolastiskt förfarande, stödde han hypotesen att kometer var kroppar som befann sig bortom "månens himmel" och använde den för att bekräfta Tycho Brahes modell, enligt vilken jorden är placerad i universums centrum och de andra planeterna kretsar runt solen, mot den heliocentriska hypotesen.

Galilei beslöt att svara för att försvara den kopernikanska modellens giltighet. Han svarade indirekt genom sin vän och lärjunge Mario Guiduccis skrift Discorso delle comete (Diskurs om kometerna), men där mästarens hand troligen var närvarande. I sitt svar hävdade Guiducci felaktigt att kometerna inte var himmelsobjekt utan rena optiska effekter som producerades av solljuset på ångor som höjdes från jorden, men han påpekade också motsägelserna i Grassi's resonemang och hans felaktiga slutsatser från observationer av kometer med teleskopet. Jesuiten svarade med en skrift med titeln Libra astronomica ac philosophica, undertecknad med den anagrammatiska pseudonymen Lotario Sarsi, som direkt angrep Galilei och kopernikanismen.

Galilei svarade direkt på detta: det var inte förrän 1622 som avhandlingen Il Saggiatore var klar. Den var skriven i brevform, godkändes av Linceis akademiker och trycktes i Rom i maj 1623. Den 6 augusti, efter Gregorius XV:s död, besteg Maffeo Barberini, en långvarig vän och beundrare av Galileo, den påvliga tronen under namnet Urban VIII. Detta övertygade felaktigt Galileo om att "hoppet hade återuppstått, det hopp som nu var nästan helt begravt". Vi är på väg att bevittna hur värdefull kunskap återvänder från den långa exil som den hade tvingats till", skrev han till påvens brorson Francesco Barberini.

Saggiatore presenterar en teori som senare visade sig vara felaktig om kometer som framträdde på grund av solens strålar. I själva verket beror bildandet av kometernas kronor och svansar på solstrålningens exponering och riktning, så Galilei hade en poäng och Grassi en anledning, som, eftersom han var motståndare till den kopernikanska teorin, bara kunde ha en sui generis uppfattning om himlakroppar. Skillnaden mellan Grassi och Galileos argument var dock främst en metodologisk skillnad, eftersom Galileo baserade sitt resonemang på erfarenhet. I Saggiatore skrev Galileo faktiskt den berömda metaforen att "filosofin är skriven i denna stora bok som ständigt ligger öppen framför våra ögon (jag säger universum)", i kontrast till Grassi som förlitade sig på tidigare mästares och Aristoteles auktoritet för att fastställa sanningen i naturfrågor.

Den 23 april 1624 anlände Galilei till Rom för att hälsa på påven och avtvinga honom en eftergift om att kyrkan skulle tolerera det kopernikanska systemet, men under de sex audienser som Urban VIII beviljade honom fick han inte något exakt åtagande i detta avseende från denne. Utan några garantier, men med den vaga uppmuntran som kom från påven Urban - som beviljade en pension till hans son Vincentius - kände Galileo att han äntligen kunde besvara Francesco Ingolis Disputatio i september 1624. Efter att formellt ha hyllat den katolska ortodoxin var Galileo tvungen att i sitt svar vederlägga Ingolis antikopernikanska argument utan att föreslå den astronomiska modellen eller bemöta de teologiska argumenten. I brevet formulerar Galileo för första gången det som kommer att kallas den Galileiska relativitetsprincipen: På den vanligaste invändningen från anhängarna av jordens orörlighet, som bestod i observationen att kroppar faller vinkelrätt på jordens yta, snarare än snett, vilket tydligen skulle vara fallet om jorden rörde sig, svarar Galilei med att föra fram erfarenheten av ett fartyg, där man, oavsett om det är i jämn rörelse eller stilla, kan se att fenomenen av fall eller, i allmänhet, av rörelserna hos de kroppar som ingår i den, uppträder på exakt samma sätt, eftersom "fartygets universella rörelse, som överförs till luften och till alla de saker som ingår i den, och som inte strider mot dessa sakers naturliga benägenhet, är outplånligt bevarad i dem".

Samma år, 1624, påbörjade Galilei sitt nya verk, en dialog som genom att jämföra samtalsparternas olika åsikter skulle göra det möjligt för honom att redogöra för de olika aktuella teorierna om kosmologi, inklusive den kopernikanska kosmologin, utan att visa något personligt engagemang för någon av dem. Hälso- och familjeskäl förlängde utarbetandet av verket till 1630: han var tvungen att ta hand om sin bror Michelangelos stora familj, medan sonen Vincenzio, som hade avlagt juristexamen i Pisa 1628, året därpå gifte sig med Sestilia Bocchineri, syster till Geri Bocchineri, en av hertig Ferdinandos sekreterare, och Alessandra. För att uppfylla dottern Maria Celeste, en nunna i Arcetri, önskan om att ha honom närmare, hyrde han den lilla villan "Il Gioiello" i närheten av klostret. Efter många omväxlingar för att erhålla det kyrkliga imprimaturet publicerades verket 1632.

I Dialogen jämförs de två största systemen, det ptolemaiska och det kopernikanska (Galileo utesluter alltså Tycho Brahes nya hypotes från diskussionen), och det finns tre huvudpersoner: Två av dem är verkliga personer, vänner till Galileo och vid den tiden redan avlidna, florentinaren Filippo Salviati (1582-1614) och venetianaren Gianfrancesco Sagredo (1571-1620), i vars hus samtalen påstås ha ägt rum, medan den tredje huvudpersonen är Simplicio, en påhittad person vars namn påminner om en välkänd, gammal kommentator av Aristoteles och som också antyder hans vetenskapliga enkelhet. Han är anhängare av det ptolemaiska systemet, medan den kopernikanska oppositionen stöds av Salviati och, i en mer neutral roll, av Sagredo, som dock slutar med att sympatisera med den kopernikanska hypotesen.

Dialogen fick mycket beröm, bland annat av Benedetto Castelli, Fulgenzio Micanzio, Paolo Sarpis medarbetare och biograf, och Tommaso Campanella, men redan i augusti 1632 spreds rykten om att boken skulle förbjudas: mästaren i det heliga palatset Niccolò Riccardi skrev den 25 juli till Florens inkvisitor Clemente Egidi att boken inte längre fick spridas på påvens order, och den 7 augusti bad han honom spåra de exemplar som redan sålts och beslagta dem. Enligt den florentinske ambassadören Francesco Niccolini anklagade den arga påven den 5 september Galilei för att ha lurat de ministrar som hade godkänt publiceringen av verket. Urban VIII uttryckte all sin förbittring över att en av hans teser enligt honom hade behandlats klumpigt och utsatts för förlöjligande. När Simplicio diskuterade teorin om tidvattnet, som stöddes av den kopernikanske Salviati - och som antogs vara det slutgiltiga beviset för jordens rörlighet - framförde han "en mycket sund lära, som jag lärt mig av en mycket lärd och framstående person, och som det är nödvändigt att vara tyst om" (en tydlig hänvisning till Urban), enligt vilken Gud, tack vare sin "oändliga vishet och makt", kunde ha orsakat tidvattnet på mycket olika sätt, och man kunde inte vara säker på att den som Salviati föreslog var den enda korrekta. Bortsett från det faktum att Galileos teori om tidvattnet var felaktig måste Salviatis ironiska kommentar att Simplicios förslag var "en beundransvärd och verkligt änglalik lära" ha verkat upprörande. Slutligen avslutades verket med påståendet att människor har "rätt att argumentera om världens uppbyggnad" så länge de inte "anser att verket är fabricerat" av Gud. Denna slutsats var inget annat än ett diplomatiskt knep för att komma i tryck. Detta gjorde påven rasande. Den 23 september uppmanade den romerska inkvisitionen den florentinska inkvisitionen att ge Galileo order om att infinna sig hos generalkommissarien för det heliga ämbetet i Rom senast i oktober. Galileo, som delvis var sjuk och delvis hoppades att frågan skulle kunna lösas på något sätt utan att rättegången inleddes, sköt upp sin avresa i tre månader. Inför det heliga ämbetets hotfulla krav reste han till Rom den 20 januari 1633 i en bärstol.

Rättegången inleddes den 12 april med det första förhöret av Galileo, som inkvisitorn, dominikanen Vincenzo Maculano, bestred att han den 26 februari 1616 hade fått ett "precept" där kardinal Bellarmine påstods ha beordrat honom att överge den kopernikanska teorin, att inte stödja den på något sätt och att inte lära ut den. I förhöret förnekade Galileo att han inte kände till predikatet och hävdade att han inte mindes orden quovis modo (på något sätt) och nec docere (inte lära ut) i Bellarmines uttalande. När inkvisitorn pressade Galileo erkände han inte bara att han inte hade sagt "något om det ovannämnda budet", utan gick till och med så långt som att hävda att "i den nämnda boken visar jag motsatsen till Kopernikus' åsikt, och att Kopernikus' skäl är ogiltiga och obevisande". I slutet av det första förhöret hölls Galileo kvar, "om än under mycket noggrann övervakning", i tre rum i inkvisitionsbyggnaden, "med gott om utrymme att gå omkring".

Den 22 juni, dagen efter Galileis sista förhör, i kapitelsalen i dominikanklostret Santa Maria sopra Minerva, var Galileo närvarande och knäböjde, och domen uttalades av kardinalerna Felice Centini, Guido Bentivoglio, Desiderio Scaglia, Antonio Barberini och Berlinghiero Gessi, Fabrizio Verospi och Marzio Ginetti, "generalinkvisitorer mot kättersk praxis", där de sammanfattar den långa historien om motsättningen mellan Galileo och kyrkans lära, som började 1615 med skriften Delle macchie solari och teologernas motstånd mot den kopernikanska modellen 1616. I domen hävdades sedan att det dokument som mottogs i februari 1616 var en effektiv förmaning att inte försvara eller undervisa i den kopernikanska teorin.

Galilei ålades att göra avbön "med ett uppriktigt hjärta och en oavbruten tro" och förbjöd dialogen, och dömdes till "formellt fängelsestraff efter eget gottfinnande" och den "hälsosamma bestraffningen" att varje vecka recitera de sju botgöringspsalmerna i tre år, med inkvisitionen som förbehåller sig rätten att "mildra, förändra eller avskaffa alla eller en del av" straffen och bestraffningarna.

Om legenden om Galileos fras "E pur si muove", som han uttalade strax efter sin avsvärjning, tyder på hans intakta övertygelse om den kopernikanska modellens giltighet, innebar slutet på rättegången att hans program för att sprida den nya vetenskapliga metodiken, som bygger på rigorös observation av fakta och experimentell verifiering av dem, misslyckades - i motsats till den gamla vetenskapen, som producerar "upplevelser som gjorda och som svarar mot dess behov utan att ha gjort eller observerat dem" - och i motsats till det sunda förnuftets fördomar, som ofta leder till att man tror att varje sken är verkligt: ett program för vetenskaplig förnyelse, som lärde ut "att inte längre lita på auktoriteter, traditioner och sunt förnuft", som ville "lära ut hur man tänker".

De sista åren (1633-1642)

Straffet innebar en fängelseperiod enligt det heliga kontorets gottfinnande och en skyldighet att recitera botgöringspsalmerna en gång i veckan i tre år. Den bokstavliga strängheten mildrades av fakta: fängelsevistelsen bestod av en tvångsvistelse i fem månader i den romerska residenset för storhertigens av Toscanas ambassadör, Pietro Niccolini, i Trinità dei Monti och därifrån i ärkebiskop Ascanio Piccolominis hus i Siena, på dennes begäran. När det gäller botgöringspsalmerna gav Galilei sin dotter Maria Celeste, en klosternunna, i uppdrag att läsa dem med kyrkans samtycke. I Siena gynnade Piccolomini Galileo genom att låta honom träffa stadens personligheter och diskutera vetenskapliga frågor. Efter ett anonymt brev där ärkebiskopens och Galileos handlingar fördömdes, accepterade det heliga ämbetet samma begäran som Galileo tidigare gjort och stängde in honom i den isolerade villa ("Il Gioiello") som vetenskapsmannen ägde på landsbygden i Arcetri. I ordern av den 1 december 1633 beordrades Galileo att "vara ensam, inte ringa eller ta emot någon, för den tid som Hans Helighet bestämmer". Endast familjemedlemmar fick besöka honom, med förhandstillstånd: av denna anledning var förlusten av dottern Syster Maria Celeste, den enda som han hade haft kontakt med, den 2 april 1634, särskilt smärtsam för honom.

Han kunde dock upprätthålla korrespondens med vänner och beundrare, även utanför Italien: till Elia Diodati i Paris skrev han den 7 mars 1634 och tröstade sig med att "avund och elakhet har riktat sig mot mig" och att "skammen faller på förrädare och de konstituerade i den mest sublima graden av okunnighet". Från Diodati fick han höra om den latinska översättning som Matthias Bernegger höll på att göra i Strasbourg av hans Dialogo och han berättade för honom om "en viss Antonio Rocco, en mycket ren peripatetiker, som inte förstår något av vare sig matematik eller astronomi" som skrev "mordacità e contumelie" mot honom i Venedig. Detta och andra brev visar hur lite Galileo hade tagit avstånd från sin kopernikanska övertygelse.

Efter rättegången 1633 skrev och publicerade Galilei 1638 i Nederländerna en stor vetenskaplig avhandling med titeln Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze som handlade om mekanik och lokala rörelser, tack vare vilken han anses vara den moderna vetenskapens fader. Den organiseras som en dialog under fyra dagar mellan samma tre huvudpersoner som den tidigare dialogen om de största systemen (Sagredo, Salviati och Simplicio).

Under den första dagen behandlar Galileo materialens motståndskraft: den olika motståndskraften måste kopplas till strukturen hos den specifika materian, och Galileo, utan att göra anspråk på att förklara problemet, tar upp Demokritus atomistiska tolkning och anser att det är en hypotes som kan förklara fysiska fenomen. I synnerhet betraktas möjligheten av att det finns ett vakuum - som förutspåddes av Demokrit - som en seriös vetenskaplig hypotes, och i ett vakuum - det vill säga när det inte finns något medium som kan stå emot motstånd - hävdar Galilei med rätta att alla kroppar "skulle sjunka ner med samma hastighet", i motsats till den samtida vetenskapen som hävdar att det är omöjligt att röra sig i ett vakuum.

Efter att ha behandlat statik och hävstång under den andra dagen behandlar han dynamiken under den tredje och fjärde dagen och fastställer lagarna för enhetlig rörelse, naturligt accelererad rörelse och enhetligt accelererad rörelse samt pendelsvängningar.

Under sina sista levnadsår förde Galilei en kärleksfull brevväxling med Alessandra Bocchineri. Familjen Bocchineri i Prato hade 1629 gett en ung kvinna vid namn Sestilia, Alessandras syster, till hustru åt Galileis son Vincenzio.

När Galilei träffade Alessandra 1630, som då var 66 år gammal, var hon en 33-årig kvinna som hade slipat och kultiverat sin intelligens som hovdam åt kejsarinnan Eleonora Gonzaga vid Wiens hov, där hon träffade och gifte sig med Giovanni Francesco Buonamici, en viktig diplomat som skulle bli en god vän till Galilei.

I sin korrespondens utbytte Alessandra och Galileo flera inbjudningar till möten och Galileo misslyckades inte med att berömma kvinnans intelligens, eftersom "det är så sällsynt att det finns kvinnor som talar så förnuftigt som hon gör". Med sin blindhet och försämrade hälsa tvingas den florentinske vetenskapsmannen ibland att avböja inbjudningar "inte bara på grund av de många ohälsa som håller mig förtryckt i min mycket allvarliga ålder, utan också för att jag fortfarande anses sitta i fängelse, för de orsaker som är välkända".

Det sista brevet som skickades till Alessandra den 20 december 1641 och som var "oavsiktligt kortfattat" föregick Galileis död, som inträffade 19 dagar senare, natten till den 8 januari 1642, i Arcetri, assisterad av Viviani och Torricelli.

Efter döden

Galilei begravdes i basilikan Santa Croce i Florens tillsammans med andra storheter som Machiavelli och Michelangelo, men det gick inte att få till stånd den "ädla och överdådiga deponering" som hans lärjungar önskade, eftersom Urban VIII:s brorson, kardinal Francesco Barberini, begravde honom den 25 januari, skrev till inkvisitorn i Florens, Giovanni Muzzarelli, för att "meddela storhertigen att det inte är bra att bygga mausoleer för liket av en person som har varit straffmyndig i den heliga inkvisitionens tribunal och som har dött när han gjorde botgöring"; i den gravskrift eller inskription som ska placeras i graven får inga ord som kan kränka domstolens rykte stå. Samma varning måste ges till dem som kommer att läsa begravningsoralen".

Kyrkan övervakade också Galileos elever: när de grundade Accademia del Cimento ingrep kyrkan hos storhertigen och Accademia upplöstes 1667. Det dröjde till 1737 innan Galileo Galilei hedrades med ett gravmonument i Santa Croce, som skulle firas av Ugo Foscolo.

Den galileiska läran om de två sanningarna

Galileo var övertygad om att den kopernikanska kosmologin var riktig, men han var väl medveten om att den ansågs strida mot bibeltexten och kyrkofädernas tradition, som i stället stödde en geocentrisk uppfattning av universum. Eftersom kyrkan ansåg att de heliga skrifterna var inspirerade av den heliga anden, kunde den heliocentriska teorin bara accepteras, tills motsatsen bevisats, som en ren hypotes (ex suppositione) eller matematisk modell, utan någon som helst betydelse för himlakropparnas faktiska position. Det var just på detta villkor som Kopernikus' De revolutionibus orbium coelestium inte fördömdes av de kyrkliga myndigheterna och inte heller nämndes i registret över förbjudna böcker, åtminstone inte förrän 1616.

Galilei, en katolsk intellektuell, gav sig in i debatten om förhållandet mellan vetenskap och tro med sitt brev till fader Benedetto Castelli den 21 december 1613. Han försvarade den kopernikanska modellen genom att hävda att det finns två sanningar som inte nödvändigtvis är motsägelsefulla eller står i konflikt med varandra. Bibeln är förvisso en helig text som är inspirerad av Gud och den Helige Ande, men den är ändå skriven vid en bestämd tidpunkt i historien i syfte att vägleda läsaren till en förståelse av sann religion. Av denna anledning, vilket många exegeter, däribland Luther och Kepler, redan har hävdat, har Bibelns fakta med nödvändighet skrivits på ett sådant sätt att de kan förstås även av de gamla och vanliga människor. Det är därför nödvändigt att skilja, som Augustinus av Hippo redan har hävdat, det egentliga religiösa budskapet från den historiskt konnoterade och oundvikligen narrativa och didaktiska beskrivningen av fakta, episoder och karaktärer:

Den välkända bibliska episoden med Josuas begäran till Gud om att stoppa solen för att förlänga dagen användes i kyrkliga kretsar för att stödja det geocentriska systemet. Galilei å andra sidan hävdade att dagen inte skulle förlängas på detta sätt, eftersom dygnsrotationen i det ptolemanska systemet (dag

För Galileo handlar de heliga skrifterna om Gud, och metoden för att undersöka naturen måste baseras på "förnuftiga erfarenheter" och "nödvändiga demonstrationer". Bibeln och naturen kan inte motsäga varandra eftersom de båda härstammar från Gud. Om det skulle uppstå en uppenbar motsättning är det därför inte vetenskapen som måste ta ett steg tillbaka, utan tolkarna av den heliga texten som måste se bortom den ytliga innebörden av den. Med andra ord, som Galileiforskaren Andrea Battistini förklarar, "överensstämmer den bibliska texten endast 'med vulgärens vanliga sätt', dvs. den anpassar sig inte till 'konnässörernas' färdigheter utan till gemene mans kognitiva gränser, och döljer därmed den djupare innebörden av uttalandena med en slags allegori. Om det bokstavliga budskapet kan avvika från vetenskapens uttalanden kan dess "dolda" och mer autentiska innehåll, som kan härledas från tolkningen av den bibliska texten bortom dess mer epidermiska betydelser, aldrig göra det." När det gäller förhållandet mellan vetenskap och teologi är hans fras berömd: "Förstått av en eminent kyrklig person är den heliga andens avsikt att lära oss hur vi ska komma till himlen, och inte hur vi ska komma till himlen", som vanligtvis tillskrivs kardinal Cesare Baronio. Det bör noteras att om man tillämpar ett sådant kriterium skulle Galileo inte ha kunnat använda bibelavsnittet från Josua för att försöka påvisa en påstådd överensstämmelse mellan den heliga texten och det kopernikanska systemet, och den påstådda motsättningen mellan Bibeln och den ptolemeiska modellen. Tvärtom, den galileiska synen, enligt vilken det finns två kunskapskällor ("böcker") som kan avslöja samma sanning som kommer från Gud, härrör just från detta kriterium. Den första är Bibeln, som är skriven i termer som är begripliga för "vulgärer", som har ett väsentligt frälsningsvärde och ett själsligt värde och som därför kräver en noggrann tolkning av de uttalanden om naturfenomen som beskrivs i den. Den andra är "denna stora bok som ständigt är öppen framför våra ögon (jag säger universum), som ska läsas enligt vetenskaplig rationalitet och som inte får skjutas upp till den första utan, för att tolkas väl, måste studeras med de instrument som samma Gud i Bibeln har utrustat oss med: sinnen, tal och intellekt":

I sitt brev till storhertiginnan Christine av Lorraine 1615 svarade Galilei på frågan om teologin fortfarande kunde betraktas som vetenskapernas drottning att teologins ämne gjorde den av största vikt, men att teologin inte kunde göra anspråk på att uttala sig om vetenskapens sanningar. Om ett visst vetenskapligt bevisat faktum eller fenomen inte stämmer överens med de heliga texterna är det tvärtom dessa som måste läsas om i ljuset av nya framsteg och upptäckter.

Enligt den galileiska läran om de två sanningarna kan det i slutändan inte finnas någon oenighet mellan sann vetenskap och sann tro som per definition båda är sanna. Men om det finns en uppenbar motsägelse i naturvetenskapliga fakta måste tolkningen av den heliga texten ändras för att den ska överensstämma med den senaste vetenskapliga kunskapen.

Kyrkans ståndpunkt i detta avseende skilde sig inte nämnvärt från Galileos: med mycket större försiktighet medgav även den katolska kyrkan behovet av att revidera tolkningen av de heliga skrifterna i ljuset av nya fakta och ny, välgrundad kunskap. Men när det gäller det kopernikanska systemet hävdade kardinal Robert Bellarmine och många andra katolska teologer rimligen att det inte fanns några övertygande bevis till dess fördel:

Att man med de instrument som fanns tillgängliga vid den tiden inte kunde observera stjärnparallaxen (som borde ha observerats som en effekt av jordens förskjutning i förhållande till stjärnornas stjärnhimmel) utgjorde å andra sidan ett bevis mot den heliocentriska teorin. I detta sammanhang godkände kyrkan därför den kopernikanska modellen endast ex suppositione (som en matematisk hypotes). Galileos försvar ex professo (med kunskap och kompetens, avsiktligt och avsiktligt) av den kopernikanska teorin som den verkliga fysiska beskrivningen av solsystemet och himlakropparnas banor kolliderade därför oundvikligen med den katolska kyrkans officiella ståndpunkt. Enligt Galileo kunde den kopernikanska teorin inte betraktas som en enkel matematisk hypotes av det enkla skälet att den var den enda helt exakta förklaringen och att den inte använde sig av de "absurditeter" som excentriker och epicyklar utgjorde. I motsats till vad som sades på den tiden behövde Copernicus faktiskt fler excentriska och epicykliska kretsar än de som Ptolemaios använde för att upprätthålla en noggrannhet som var jämförbar med det ptolemaiska systemet. Det exakta antalet av de sistnämnda är till en början 34 (i hans första utläggning av systemet i Commentariolus), men når enligt Koestlers beräkningar upp till 48 i De revolutionibus. I det ptolemaiska systemet användes däremot inte 80, som Kopernikus hävdar, utan endast 40, enligt Peurbachs uppdaterade version av det ptolemaiska systemet från 1453. Vetenskapshistorikern Dijksterhuis ger ytterligare uppgifter och menar att det kopernikanska systemet använde endast fem färre "cirklar" än det ptolemeiska systemet. Den enda väsentliga skillnaden var därför att den kopernikanska teorin inte innehöll några ekvanter. Koestler frågade sig om detta felbedömning kunde tillskrivas Galileos bristande läsning av Kopernikus' verk eller hans intellektuella oärlighet. Detta motstånd resulterade först i att De revolutionibus togs upp på indexet och slutligen, många år senare, i rättegången mot Galileo Galilei 1633, som slutade med att han dömdes för "häftig misstanke om kätteri" och att han tvingades avstå från sina astronomiska uppfattningar.

Rehabilitering av den katolska kyrkan

Utöver den historiska, rättsliga och moraliska bedömningen av Galileos fördömande har de epistemologiska och bibliska hermeneutiska frågor som stod i centrum för rättegången varit föremål för reflektion hos otaliga moderna tänkare, som ofta har åberopat Galileo-affären för att exemplifiera, ibland i medvetet paradoxala termer, sitt tänkande i dessa frågor. Den österrikiske filosofen Paul Feyerabend, som förespråkade epistemologisk anarki, hävdade till exempel följande:

Denna provokation skulle senare tas upp av Card. Joseph Ratzinger, vilket ledde till offentliga protester. Men det verkliga syftet med Feyerabends provocerande uttalande var "att visa på motsägelsen hos dem som godkänner Galileo och fördömer kyrkan, men som sedan anser att deras samtida arbetare är lika rigorösa som kyrkan var på Galileos tid".

Under de följande århundradena ändrade kyrkan sin inställning till Galileo: 1734 beviljade det heliga ämbetet att ett mausoleum till hans ära skulle uppföras i Santa Croce-kyrkan i Florens. 1757 tog Benedictus XIV bort de böcker som lärde ut jordens rörelse från indexet, och formaliserade därmed det som påven Alexander VII hade gjort redan 1664 genom att återkalla dekretet från 1616.

Det slutliga tillståndet att lära ut jordens rörelse och solens orörlighet kom genom ett dekret från inkvisitionskongregationen som godkändes av påven Pius VII den 25 september 1822.

Särskilt betydelsefullt är ett bidrag från 1855 av den brittiske teologen och kardinalen John Henry Newman, bara några år efter att undervisningen i heliocentrism hade blivit möjlig och när Newtons gravitationsteorier var väl etablerade och experimentellt bevisade. Först sammanfattar teologen heliocentrismens förhållande till Skrifterna:

Intressant är kardinalens tolkning av Galileo-affären som en bekräftelse, inte ett förnekande, av kyrkans gudomliga ursprung:

År 1968 lät påven Paulus VI ompröva rättegången, och i syfte att få ett slutgiltigt slut på dessa kontroverser uppmanade påven Johannes Paulus II den 3 juli 1981 till tvärvetenskaplig forskning om Galileis svåra relationer med kyrkan och inrättade en påvlig kommission för att studera den ptolemaisk-kopernikanska kontroversen under 1500- och 1600-talen, där Galilei-fallet ingår. I sitt tal av den 10 november 1979, då han tillkännagav att kommissionen skulle inrättas, medgav påven att "Galileo hade mycket att lida, vi kan inte dölja det, från kyrkans män och organ".

Efter inte mindre än tretton års debatt upphävde kyrkan den 31 oktober 1992 fördömandet, som formellt sett fortfarande fanns kvar, och klargjorde sin tolkning av den vetenskapsteologiska frågan om Galilei. Kyrkan erkände att fördömandet av Galileo Galilei berodde på att båda sidor var envisa med att inte vilja betrakta sina respektive teorier som rena hypoteser som inte hade bevisats experimentellt, å andra sidan på "bristen på skarpsinne", dvs. intelligens och förutseende, hos de teologer som fördömde honom, som var oförmögna att reflektera över sina egna kriterier för att tolka Skriften och som var ansvariga för att vetenskapsmannen fick utstå mycket lidande. Som Johannes Paulus II förklarade:

"Det vetenskapliga tänkandets historia under medeltiden och renässansen, som vi nu börjar förstå lite bättre, kan delas in i två perioder, eller snarare, eftersom den kronologiska ordningen endast mycket grovt motsvarar denna indelning, kan den grovt delas in i tre faser eller epoker, som successivt motsvarar tre olika tankeströmningar: Först den aristoteliska fysiken, sedan den impulsiva fysiken, som liksom allt annat initierades av grekerna och utvecklades av den strömning av nominalistiska parisare på 1300-talet, och slutligen den moderna fysiken, den arkeimediska och den galileiska. "

Bland de viktigaste upptäckterna som Galilei gjorde, med hjälp av experiment, fanns en första fysikalisk metod för relativitetsteori, senare känd som Galileisk relativitetsteori, upptäckten av Jupiters fyra största månar, kända som Galileiska satelliter (Io, Europa, Ganymedes och Callisto) och tröghetsprincipen, om än delvis.

Han utförde också studier om kroppars fallande rörelse och, genom att reflektera över rörelser längs lutande plan, upptäckte han problemet med "minsta tid" i fallande materiella kroppar och studerade olika banor, inklusive den paraboloida spiralen och cykloiden.

Som en del av sin matematiska forskning tog han sig an oändlighetens egenskaper genom att presentera Galileos berömda paradox. År 1640 uppmuntrade Galilei sin elev Bonaventura Cavalieri att utveckla sin mästares och andras idéer om geometri genom att använda metoden med odelbara föremål för att bestämma areor och volymer: denna metod utgjorde ett grundläggande steg i utvecklingen av infinitesimal kalkyl.

Den moderna vetenskapens födelse

Galileo Galilei var en av huvudpersonerna bakom den vetenskapliga metoden som uttrycktes på ett matematiskt språk och som gjorde experimentet till det grundläggande verktyget för att undersöka naturlagarna, i motsats till den aristoteliska traditionen och dess kvalitativa analys av kosmos:

Redan i sitt tredje brev från 1611 till Mark Welser om kontroversen om solfläckarna undrade Galilei vad människan vill veta i sitt sökande.

Och återigen: menar vi med kunskap att förstå de första principerna för fenomenen eller hur de utvecklas?

Sökandet efter de grundläggande första principerna innebär således en oändlig rad frågor, eftersom varje svar ger upphov till en ny fråga: Om vi skulle fråga oss själva vad molnens substans är, skulle ett första svar vara att det är vattenånga, men sedan skulle vi behöva fråga vad detta fenomen är och vi skulle behöva svara att det är vatten, för att omedelbart därefter fråga oss själva vad vatten är och svara att det är den vätska som rinner i floder, men denna "nyhet om vatten" är bara "närmare och beroende av fler sinnen", rikare på olika särskild information, men den ger oss verkligen inte kunskap om molnens substans, som vi vet exakt lika mycket om som tidigare. Men om vi å andra sidan vill förstå "affekter", kropparnas särskilda egenskaper, kan vi känna till dem både i de kroppar som är avlägsna från oss, till exempel moln, och i de kroppar som är närmare, till exempel vatten.

Naturstudier måste därför förstås på ett annat sätt. "Vissa stränga försvarare av alla peripatetiska detaljer", utbildade i Aristoteles-kulten, anser att "filosofering är och kan inte vara något annat än en stor övning i Aristoteles texter" som de för fram som det enda beviset för sina teorier. Och eftersom de inte vill "lyfta blicken från dessa papper" vägrar de att läsa "denna stora bok om världen" (dvs. genom att direkt observera fenomen), som om "den var skriven av naturen för att läsas av ingen annan än Aristoteles, och för att hans ögon skulle se för hela hans efterkommande". Istället måste "våra diskurser handla om den förnuftiga världen och inte om en värld av papper".

Den vetenskapliga metoden bygger alltså på ett förkastande av essentialismen och på beslutet att bara förstå den kvantitativa aspekten av fenomenen i tron att de kan översättas till siffror genom mätning, så att vi får matematisk kunskap, den enda fulländade kunskapen för människan, som gradvis uppnår den genom resonemang för att bli likvärdig med samma fulländade gudomliga kunskap som har den helt och hållet och intuitivt:

Den galileiska metoden måste därför bestå av två huvudaspekter:

Rodolfo Mondolfo sammanfattar den galileiska metodens karaktär och tillägger slutligen följande:

Detta är det originella med den galileiska metoden: att koppla samman erfarenhet och förnuft, induktion och deduktion, exakt observation av fenomen och utarbetande av hypoteser, och detta inte på ett abstrakt sätt utan genom att studera verkliga fenomen och använda lämpliga tekniska instrument.

Galileos bidrag till det vetenskapliga språket var grundläggande, både inom matematiken och särskilt inom fysiken. Ännu i dag härrör mycket av det branschspecifika språk som används inom denna disciplin från de specifika val som gjordes av den pisanska vetenskapsmannen. I Galileos skrifter är många ord hämtade från vardagsspråket och utsätts för en "teknifiering", det vill säga att de ges en specifik och ny betydelse (en form av semantisk neologism). Detta är fallet med "kraft" (om än inte i Newtonsk mening), "hastighet", "momentum", "impetus", "fulcrum", "fjäder" (som betyder det mekaniska instrumentet men också "elastisk kraft"), "gnidning", "terminator", "band".

Ett exempel på hur Galileo benämner geometriska objekt finns i en passage från Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze (Diskurser och matematiska demonstrationer om två nya vetenskaper):

Som man kan se, åtföljs specialiserad terminologi i texten ("hemisfärisk", "kon", "cylinder") av användningen av en term som betecknar ett vardagligt föremål, nämligen "skål".

Fysik, matematik och filosofi

Galileo Galilei är också ihågkommen i historien för sina reflektioner om grunderna och instrumenten för den vetenskapliga analysen av naturen. Berömd är hans metafor i The Assayer, där matematiken definieras som det språk som naturens bok är skriven på:

I detta stycke kopplar Galileo samman orden "matematik", "filosofi" och "universum", och därmed inleddes en lång diskussion bland vetenskapsfilosoferna om hur han uppfattade och relaterade dessa termer. Det som Galileo här kallar "universum" bör till exempel i moderna termer förstås som "fysisk verklighet" eller "fysisk värld" i den mån Galileo hänvisar till den matematiskt kända materiella världen. Därför gäller detta inte bara universum som helhet, dvs. galaxerna, utan även alla dess livlösa delar eller undergrupper. Begreppet "natur" skulle i stället även omfatta den biologiska världen, som Galileo inte hade med i sin undersökning av den fysiska verkligheten.

När det gäller själva universum verkar Galilei, även om han är obeslutsam, luta åt tesen att det är oändligt:

Han intar inte någon tydlig ståndpunkt i frågan om universums ändlighet eller oändlighet, men, som Rossi hävdar, "det finns bara ett skäl som lutar åt tesen om oändlighet: det är lättare att hänvisa obegripligheten till det obegripliga oändliga än till det ändliga som inte är begripligt".

Men Galilei tar aldrig uttryckligen hänsyn till Giordano Brunos lära om ett obegränsat och oändligt universum utan centrum och bestående av oändliga världar där jorden och solen inte har någon kosmogonisk förtur. Vetenskapsmannen från Pisa deltar inte i debatten om universums ändlighet eller oändlighet och säger att han anser att frågan är olöslig. Om han tycks luta sig mot hypotesen om oändlighet gör han det på filosofiska grunder, eftersom han hävdar att det oändliga är obegripligt medan det ändliga faller inom gränserna för det begripliga.

Förhållandet mellan Galileos matematik och hans naturfilosofi och den roll som deduktion kontra induktion spelade i hans forskning har av många filosofer förts tillbaka till konfrontationen mellan aristoteliker och platoniker, till återupprättandet av den antika grekiska traditionen med den arkimediska uppfattningen, eller till och med till början av utvecklingen av den experimentella metoden på 1600-talet.

Frågan har uttryckts så väl av den medeltida filosofen Ernest Addison Moody (1903-1975):

Galilei levde vid en tidpunkt då platonismens idéer återigen hade spridit sig över Europa och Italien, och troligen var det också av denna anledning som han identifierade matematikens symboler med geometriska enheter och inte med siffror. Användningen av algebra från den arabiska världen för att visa geometriska samband var fortfarande otillräckligt utvecklad, och det var först med Leibniz och Isaac Newton som differentialräkning blev grunden för studiet av klassisk mekanik. Galileo använde sig faktiskt av geometriska relationer och likheter för att visa lagen om fallande kroppar.

För vissa filosofer som Alexandre Koyré, Ernst Cassirer och Edwin Arthur Burtt (1892-1989) var experimentet viktigt för Galileos studier och spelade en positiv roll för utvecklingen av den moderna vetenskapen. Experimentet i sig, som ett systematiskt studium av naturen, kräver ett språk för att formulera frågor och tolka svaren som erhålls. Sökandet efter detta språk var ett problem som hade intresserat filosoferna sedan Platons och Aristoteles tid, särskilt med tanke på matematikens icke-triviala roll i studiet av naturvetenskaperna. Galilei förlitar sig på exakta och perfekta geometriska figurer, som dock aldrig kan hittas i den verkliga världen, utom i bästa fall som grova approximationer.

I dag används matematiken i den moderna fysiken för att konstruera modeller av den verkliga världen, men på Galileos tid var detta tillvägagångssätt inte alls självklart. Enligt Koyré gjorde matematikens språk det möjligt för Galilei att formulera a priori frågor innan han ens konfronterades med erfarenheten, och på så sätt styrde han själva sökandet efter naturens egenskaper genom experiment. Ur denna synvinkel skulle Galileo alltså följa den platonska och pythagoreiska traditionen, där den matematiska teorin föregår erfarenheten och inte tillämpas på den förnuftiga världen utan uttrycker dess intima natur.

Andra Galileo-forskare, som Stillman Drake, Pierre Duhem och John Herman Randall Jr. har istället betonat det nya i Galileos tänkande jämfört med den klassiska platonska filosofin. I den vise metaforen är matematiken ett språk och definieras inte direkt som vare sig universum eller filosofi, utan snarare som ett verktyg för att analysera den förnuftiga världen, som platonikerna i stället betraktade som illusorisk. Språket skulle stå i fokus för Galileos metafor, men själva universum är det verkliga målet för hans forskning. Enligt Drake skulle Galilei på detta sätt slutgiltigt avlägsna sig från den platonska uppfattningen och filosofin, men utan att närma sig den aristoteliska, vilket Pierre Duhem hävdar, enligt vilken Galileis vetenskap hade sina rötter i det medeltida tänkandet. Å andra sidan gör de våldsamma angrepp som aristotelikerna riktade mot hans vetenskap det svårt att betrakta Galileo som en av dem. Enligt Drake hade Galilei därför "inte brytt sig om att formulera en filosofi", och på den tredje dagen av Discorsi säger han, med hänvisning till filosofiska uppfattningar: "Sådana djupa kontemplationer förväntas av högre doktriner än vår; och det måste räcka för oss att vara de mindre värdiga hantverkare som blottar och utvinner marmor från fodren, i vilka illustra skulptörer sedan låter fantastiska bilder framträda, som var dolda under grov och formlös bark".

Enligt Eugenio Garin ville Galileo med sin experimentella metod i stället identifiera en inneboende nödvändighet i det "aristoteliska" observerade faktumet, som uttrycks matematiskt, på grund av dess koppling till den "platonska" gudomliga orsaken som producerar det genom att göra det "levande":

Rörelsestudier

Wilhelm Dilthey ser Kepler och Galilei som de högsta uttrycken på sin tid för "beräknande tankar" som var beredda att genom studiet av rörelselagarna lösa det moderna borgerliga samhällets krav:

Galilei var faktiskt en av huvudpersonerna i arbetet med att övervinna den aristoteliska beskrivningen av rörelsens natur. Redan under medeltiden hade vissa författare, som Johannes Philoponus på 600-talet, observerat motsägelser i de aristoteliska lagarna, men det var Galilei som föreslog ett giltigt alternativ baserat på experimentella observationer. Till skillnad från Aristoteles, för vilken det finns två "naturliga" rörelser, dvs. spontana, som beror på kropparnas substans, en som är riktad nedåt, typisk för jord- och vattenkroppar, och en som är riktad uppåt, typisk för luft- och eldkroppar, har Galilei en tendens att alla kroppar faller nedåt i riktning mot jordens centrum. Om det finns kroppar som stiger uppåt beror det på att det medium som de befinner sig i har en högre densitet och driver dem uppåt, enligt den välkända princip som redan uttrycktes av Arkimedes: Galileos lag om fallande kroppar, oavsett medium, gäller därför för alla kroppar, oavsett deras natur.

Ett av de första problem som Galileo och hans samtida måste lösa var att hitta lämpliga verktyg för att beskriva rörelser kvantitativt. Med hjälp av matematiken var problemet att ta reda på hur man kan behandla dynamiska händelser, som fallande kroppar, med geometriska figurer eller tal som i sig är absolut statiska och saknar rörelse. För att övervinna den aristoteliska fysiken, som betraktade rörelse i kvalitativa och icke-matematiska termer, som att den rör sig bort och sedan återvänder till sin naturliga plats, var det därför först nödvändigt att utveckla geometrins och i synnerhet differentialräkningens verktyg, vilket bland annat Newton, Leibniz och Descartes senare gjorde. Galileo lyckades lösa problemet i studien av accelererade kroppars rörelse genom att rita en linje och förknippa varje punkt med en tid och ett ortogonalt segment som är proportionellt mot hastigheten. På detta sätt konstruerade han prototypen till hastighets- och tidsdiagrammet, och det utrymme som en kropp färdas i är helt enkelt lika med arean av den konstruerade geometriska figuren. Hans studier och forskning om kroppars rörelser banade också väg för den moderna ballistiken.

På grundval av studier av rörelser, mentala experiment och astronomiska observationer insåg Galilei att det är möjligt att beskriva både händelser på jorden och himmelska händelser med en enda uppsättning lagar. På så sätt övervann han också den aristoteliska traditionens uppdelning mellan den sublunära och den supramunära världen (enligt vilken den senare styrs av andra lagar än de som gäller på jorden och av perfekt sfäriska cirkelrörelser, vilket ansågs omöjligt i den sublunära världen).

Genom att studera det lutande planet tog Galilei itu med ursprunget till kroppars rörelse och friktionens roll. Han upptäckte ett fenomen som är en direkt följd av bevarandet av mekanisk energi och som leder till att man måste överväga förekomsten av tröghetsrörelse (som sker utan att en yttre kraft tillförs). Han fick på så sätt insikt om tröghetsprincipen, som Isaac Newton senare inkluderade i dynamikens principer: en kropp som inte har friktion förblir i en jämn rätlinjig rörelse (i vila om v = 0) så länge som yttre krafter verkar på den. Begreppet energi fanns dock inte i 1600-talets fysik, och det var först när den klassiska mekaniken utvecklades mer än ett sekel senare som man lyckades formulera begreppet exakt.

Galileo placerade två lutande plan med samma basvinkel θ, som stod mitt emot varandra på ett godtyckligt avstånd x. Genom att sänka en sfär från en höjd h1 till en sträcka l1 av den som finns vid SN märkte han att sfären, efter att ha hamnat på det horisontella planet mellan de två lutande planen, fortsatte sin rätlinjiga rörelse fram till basen av det lutande planet vid DX. I denna punkt stiger klotet, utan friktion, uppåt på det lutande planet till höger över en sträcka l2 = l1 och stannar på samma höjd (h2 = h1) som när det startade. För närvarande innebär bevarandet av mekanisk energi att den ursprungliga potentiella energin Ep = mgh1 för sfären omvandlas - när sfären sjunker nerför det första lutande planet (SN) - till kinetisk energi Ec = (1

Tänk dig nu att minska vinkeln θ2 på det lutande planet till höger (θ2 < θ1) och upprepa experimentet. För att sfären ska kunna stiga upp till samma höjd h2 som tidigare, måste den nu färdas en längre sträcka l2 på det lutande planet till höger. Om vi gradvis minskar vinkeln θ2 ser vi att längden l2 på den sträcka som klotet färdas på ökar varje gång för att nå höjden h2. Om vinkeln θ2 slutligen blir noll (θ2 = 0°) har vi i själva verket eliminerat DX:s lutande plan. Om vi nu låter klotet stiga ner från höjden h1 på det snedställda planet SN, kommer det att fortsätta att röra sig på obestämd tid på det horisontella planet med hastigheten vmax (tröghetsprincipen), eftersom det på grund av avsaknaden av det snedställda planet DX aldrig kommer att kunna stiga upp till höjden h2 (vilket principen om bevarande av mekanisk energi skulle förutsäga).

Föreställ dig slutligen att du jämnar ut berg, fyller ut dalar och bygger broar för att skapa en helt platt, enhetlig och friktionsfri rätlinjig väg. När tröghetsrörelsen för en sfär som faller ner från ett lutande plan med konstant hastighet vmax väl har börjat, kommer den att fortsätta att röra sig längs denna rätlinjiga bana tills den helt och hållet har kretsat runt jorden, och kommer sedan att återuppta sin resa utan att störas. Här realiseras en (idealisk) evig tröghetsrörelse, som sker längs en cirkulär bana som sammanfaller med jordens omkrets. Med utgångspunkt i detta "ideala experiment" tycks Galileo felaktigt ha antagit att alla tröghetsrörelser måste vara cirkelrörelser. Förmodligen av denna anledning ansåg han att de planetrörelser som han (godtyckligt) trodde var trögrörliga alltid och endast var cirkulära banor, och förkastade i stället de elliptiska banor som Kepler visat sedan 1609. För att vara strikt verkar det Newton hävdar i Principia - och därmed vilseleder otaliga forskare - inte vara korrekt, nämligen att Galilei skulle ha föregripit hans två första dynamiska principer.

Galilei kunde fastställa det värde som han ansåg vara konstant för tyngdkraftsaccelerationen g vid jordytan, dvs. den storhet som styr rörelsen hos kroppar som faller mot jordens centrum, genom att studera väl utjämnade klotters fall längs ett lutande plan som också var väl utjämnat. Eftersom sfärens rörelse beror på planets lutningsvinkel kunde han med enkla mätningar i olika vinklar få fram ett värde på g som bara var något lägre än det exakta värdet för Padua (g = 9,8065855 m

Om man kallar a för sfärens acceleration längs det lutande planet, visar sig dess förhållande till g vara a = g sin θ, så att man från den experimentella mätningen av a kan fastställa värdet av tyngdkraftens acceleration g. Med det lutande planet kan accelerationen (a < g) minskas när som helst, vilket gör det lättare att mäta den. Om θ = 6° är t.ex. sin θ = 0,104528 och därmed a = 1,025 m.

Galileo var den förste som försökte mäta ljusets hastighet, eftersom han såg likheten med ljudet. Hans idé var att gå till en kulle med en lykta täckt av ett draperi och sedan ta bort det och på så sätt sända en ljussignal till en assistent på en annan kulle en och en halv kilometer bort: så snart assistenten såg signalen skulle han i sin tur lyfta upp draperiet på sin lykta och Galileo skulle, när han såg ljuset, kunna registrera den tid som det tog för ljussignalen att nå den andra kullen och återvända. En noggrann mätning av denna tid skulle ha gjort det möjligt att mäta ljusets hastighet, men försöket var fruktlöst eftersom det var omöjligt för Galileo att ha ett så avancerat instrument som kunde mäta de hundratusendelar av en sekund som ljuset behöver för att färdas över en sträcka på några kilometer.

Den första uppskattningen av ljusets hastighet gjordes 1676 av den danske astronomen Rømer utifrån astronomiska mätningar.

Försöks- och mätutrustning

Experimentella apparater var grundläggande för utvecklingen av Galileos vetenskapliga teorier. Han konstruerade olika mätinstrument antingen ursprungligen eller genom att omarbeta dem utifrån redan existerande idéer. Inom astronomin byggde han själv några teleskop, utrustade med en mikrometer för att mäta hur långt en måne var från sin planet. För att studera solfläckar projicerade han bilden av solen på ett pappersark med hjälp av ett helioskop, så att han kunde observera den på ett säkert sätt utan att skada sin syn. Han uppfann också giovilabium, som liknar astrolabiet, för att bestämma longitud med hjälp av förmörkelser av Jupiters satelliter.

För att studera kroppars rörelse använde han istället det lutande planet med pendeln för att mäta tidsintervallerna. Han tog också en En rudimentär termometermodell som bygger på luftens expansion när temperaturen förändras.

Galileo upptäckte isokronismen hos de små svängningarna hos en pendel 1583. Enligt legenden fick han idén när han observerade svängningarna hos en lampa som då hängde i Pisakatedralens mittskepp, och som nu förvaras i det närliggande Camposanto Monumentale i Aulla-kapellet.

Instrumentet består helt enkelt av en grav, som en metallsfär, bunden till en tunn, oduglig tråd. Galileo observerade att pendelns svängningstid är oberoende av gravens massa och även av svängningsamplituden, om den är liten. Han upptäckte också att svängningsperioden T {T} beror endast på strängens längd l {\displaystyle l} :

där g {g} är gravitationsaccelerationen. Om pendeln till exempel har l = 1 m {l=1m} Den svängning som tar graven från den ena ytterligheten till den andra och tillbaka igen har en period på T = 2 , 0064 s {\displaystyle T=2.0064s} (efter att ha antagit för g {\displaystyle g} Medelvärdet. 9 , 80665 {\displaystyle 9.80665}. ). Galileo utnyttjade denna egenskap hos pendeln för att använda den som ett instrument för att mäta tidsintervall.

Galileo fulländade Archimedes hydrostatiska balans 1586, vid 22 års ålder när han fortfarande väntade på att bli antagen till ett universitet i Pisa, och beskrev sin apparat i sitt första verk i folkmun, La Bilancetta, som cirkulerade i manuskriptform men trycktes postumt 1644:

Det beskrivs också hur man får fram den specifika gravitationen PS för en kropp i förhållande till vatten:

La Bilancetta innehåller också två tabeller med trettionio specifika vikter för ädelmetaller och äkta metaller, som Galileo experimentellt fastställde med en precision som är jämförbar med dagens värden.

Den proportionella kompassen var ett instrument som sedan medeltiden användes för att utföra även algebraiska operationer med hjälp av geometri. Den fulländades av Galileo och kunde extrahera kvadratroten, konstruera polygoner och beräkna areor och volymer. Den användes framgångsrikt inom militären av artillerister för att beräkna kulornas banor.

Litteratur

Under den pisanska perioden (1589-1592) begränsade sig Galileo inte enbart till vetenskapliga sysslor: hans Överväganden om Tasso härstammar från dessa år, som skulle följas upp av Postille all'Ariosto. Det handlar om anteckningar som ligger utspridda på pappersark och anteckningar i marginalerna till sidorna i hans volymer av Gerusalemme liberata och Orlando furioso, där han visserligen förebrår Tasso för "fantasins brist på fantasi och bildens och versens långsamma monotoni", men där han hos Ariosto inte bara älskar variationen av vackra drömmar, den snabba förändringen av situationer och den livliga rytmens elasticitet, utan också den harmoniska balansen mellan de sistnämnda, bildens samstämmighet, den organiska enheten - även i variationen - i den poetiska fantasin.

Ur litterär synvinkel anses Il Saggiatore vara det verk där hans kärlek till vetenskapen, sanningen och hans slagfärdighet som polemiker smälter samman mest. Men även i Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo (Dialog om de två viktigaste världssystemen) kan man uppskatta sidor med en anmärkningsvärd skrivkvalitet, ett levande språk och en rikedom av berättelser och beskrivningar. Italo Calvino slutligen konstaterade att han ansåg att Galilei var den störste prosaförfattaren i det italienska språket, en inspirationskälla till och med för Leopardi.

Användningen av folkspråket tjänade ett dubbelt syfte för Galileo. Å ena sidan var den inriktad på verkets populariserande syfte: Galilei ville inte bara vända sig till de lärda och intellektuella utan även till de mindre kultiverade klasserna, t.ex. tekniker som inte kunde latin men ändå kunde förstå hans teorier. Å andra sidan motsatte han sig kyrkans och de olika akademiernas latin, som byggde på den bibliska och aristoteliska principen om auctoritas. Galileo bröt också med den tidigare traditionen när det gäller terminologin: till skillnad från sina föregångare tog han inte hjälp av latin eller grekiska för att skapa nya termer, utan han tog dem, med ändrad innebörd, från folkspråket.

Galileo visade också olika attityder till befintliga terminologier:

Figurativ konst

"Accademia e Compagnia dell'Arte del Disegno grundades av Cosimo I de' Medici 1563, på förslag av Giorgio Vasari, i syfte att förnya och främja utvecklingen av det första konstnärsgillet som bildades ur det gamla Compagnia di San Luca (dokumenterat sedan 1339). Bland dess första akademiker fanns personer som Michelangelo Buonarroti, Bartolomeo Ammannati, Agnolo Bronzino och Francesco da Sangallo. Accademia har under århundraden varit den naturligaste och mest prestigefyllda mötesplatsen för konstnärer som arbetade i Florens och har samtidigt främjat förhållandet mellan vetenskap och konst. Den föreskrev undervisning i euklidisk geometri och matematik, och offentliga dissektioner skulle förbereda för teckning. Till och med en vetenskapsman som Galileo Galilei utsågs till medlem av Florentins akademi för teckningskonst 1613."

Galilei deltog också i de komplexa händelserna kring den figurativa konsten under hans tid, särskilt porträttkonsten, där han fördjupade sig i det manieristiska perspektivet och kom i kontakt med tidens berömda konstnärer (t.ex. Cigoli), och han påverkade ständigt den naturalistiska strömningen med sina astronomiska upptäckter.

För Galileo är det i figurativ konst, liksom i poesi och musik, den känsla som kan förmedlas som räknas, oberoende av en analytisk beskrivning av verkligheten. Han anser också att ju mer olika de medel som används för att återge ett motiv är från själva motivet, desto större är konstnärens skicklighet:

Ludovico Cardi, känd som Cigoli, var florentinare och målare på Galileos tid. Vid en viss tidpunkt i sitt liv bad han sin vän Galileo om hjälp för att försvara sitt arbete: han var tvungen att försvara sig mot angreppen från dem som ansåg att skulpturen var överlägsen måleriet, eftersom den har den tre-dimensionella egenskapen, till nackdel för det tvådimensionella måleriet. Galileo svarade i ett brev av den 26 juni 1612. Han gör en distinktion mellan optiska och taktila värden, vilket också blir en värdering av skulptur- och målningstekniker: statyn, med sina tre dimensioner, lurar känseln, medan måleriet, i två dimensioner, lurar synen. Galilei tillskriver därför målaren en större uttrycksförmåga än skulptören, eftersom målaren genom synen bättre kan framkalla känslor än skulptören genom beröring.

Musik

Galileos far var en musiker (lutenist och kompositör) och musikteoretiker som var välkänd på sin tid. Galileo bidrog på ett grundläggande sätt till förståelsen av akustiska fenomen genom att vetenskapligt studera betydelsen av oscillerande fenomen i musikproduktionen. Han upptäckte också sambandet mellan längden på en vibrerande sträng och frekvensen på ljudet.

I sitt brev till Lodovico Cardi skriver Galileo:

att ställa vokal- och instrumentalmusik på lika villkor, eftersom det i konsten endast är de känslor som kan förmedlas som är viktiga.

Otaliga typer av föremål och enheter, naturliga eller konstgjorda, har tillägnats Galileo:

Galileo Galilei minns man genom att fira på lokala institutioner den 15 februari, "Galileodagen", hans födelsedag.

Källor

1. Galileo Galilei
2. Galileo Galilei
3. ^ Per testuali parole di Luigi Puccianti: «Galileo fu veramente cultore e propugnatore della Natural Filosofia: in effetti egli fu matematico, astronomo, fondatore della Fisica nel senso attuale di questa parola; e queste varie discipline considerò sempre e trattò come intimamente connesse tra loro, e insieme ad altri studi opera su ciascuno di essi, ma con ritorni successivi sempre più approfonditi e più generali, e in fine risolutivi» (da: Luigi Puccianti, Storia della fisica, Firenze, Felice Le Monnier, 1951, Cap. I, pp. 12-13).
4. ^ Fondamentali furono inoltre le sue idee e riflessioni critiche sui concetti fondamentali della meccanica, in particolare quelle sul movimento. Tralasciando l'ambito prettamente filosofico, dopo la morte di Archimede, avvenuta nel 212 a.C., il tema del movimento cessò di essere oggetto di analisi quantitativa e discussione formale allorché Gerardo di Bruxelles, vissuto nella seconda metà del XII secolo, nel suo Liber de motu riprese la definizione di velocità, già peraltro considerata dal matematico del III secolo a.C. Autolico di Pitane, avvicinandosi alla moderna definizione di velocità media come rapporto fra due quantità non omogenee quali la distanza e il tempo (cfr. (EN) Gerard of Brussels, "The Reduction of Curvilinear Velocities to Uniform Rectilinear Velocities", edito da Marshall Clagett, in: Edward Grant (ed.), A Source Book in Medieval Science, Cambridge (MA), Harvard University Press, 1974, § 41, pp. 232-237, e (EN) Joseph Mazur, Zeno's Paradox. Unraveling the Ancient Mystery Behind the Science of Space and Time, New York/London, Plume/Penguin Books, Ltd., 2007, pp. 50–51, trad. it.: Achille e la tartaruga. Il paradosso del moto da Zenone a Einstein, a cura di Claudio Piga, Milano, Il Saggiatore, 2019).
5. ^ Though an Italian nation state had yet to be established, the Latin equivalent of the term Italian (italus) had been in use for natives of the region since antiquity.[3]
6. ^ i.e., invisible to the naked eye.
7. ^ In the Capellan model only Mercury and Venus orbit the Sun, whilst in its extended version such as expounded by Riccioli, Mars also orbits the Sun, but the orbits of Jupiter and Saturn are centred on the Earth
8. (en) S. Drake, Galileo at Work, Chicago, Chicago: University of Chicago Press., 1978 (ISBN 978-0-226-16226-3)
9. Brigitte Labbé, P.-F. Dupont-Beurier, Jean-Pierre Joblin, Galilée, Milan, 2009.
10. Maurice Clavelin, Galilée copernicien, Éditions Albin Michel, 2004.
11. La seule méthode de l'époque pour mesurer un temps facilement.
12. (en) Roger G. Newton, Galileo's Pendulum : From the Rhythm of Time to the Making of Matter, p. 51, chez Harvard University Pressbook, 2004
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[3]. 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.
16. Кардинал Роберто Франческо Ромоло Беллармино (1542—1641), иезуит, глава инквизиции, в 1600 году подписал смертный приговор Джордано Бруно. В 1930 году причислен к лику святых, а в 1931-м объявлен одним из 33 «Учителей Церкви».