بیوگرافی گالیلئو گالیله، پدر انقلاب علمی مدرن

گالیلئو گالیله (Galileo Galilei) دانشمند ایتالیایی بود که مانند بسیاری از دانشمندان هم‌عصر خود به دلیل مطالعه و تحقیقات، لقب همه‌چیزدان یا (Polymath) را یدک می‌کشید. گالیله را می‌توان یکی از عناصر اصلی گذار از فلسله‌ی سنتی طبیعی به علوم مدرن نامید. او همچنین رنانس علمی را به سمت انقلاب علمی هدایت کرد.

نظریات گالیله در علوم مختلف مخصوصا نجوم، او را به فردی ساختارشکن در دوران خود تبدیل کرده بود. او یکی از طرفداران اصلی نظریه‌ی خورشید مرکزی و همچنین نظریه‌ی مرکزیت کوپرنیک بود که در دوران خود، مخالفانی سرسخت در جامعه‌ی منجمان داشت. ادعای گالیله سرانجام توسط دادگاه تفتیش عقاید مورد بررسی قرار گرفت که در نهایت حکم ارتداد برای این دانشمند بزرگ صادر شد.

گالیله پس از صدور حکم ارتداد در سال ۱۶۳۲، سال‌های باقی عمر را در منزل زندانی بود. او در سال‌های زندان یکی از برترین کتاب‌های خود را با نام The Two Sciences تالیف کرد. گالیله در این کتاب به شرح دو علم اصلی مورد مطالعه‌اش پرداخت که امروزه با نام مکانیک و مقاومت مصالح شناخته می‌شوند.

زمینه‌های مورد مطالعه و تحقیق گالیله بسیار متنوع بودند و به همین خاطر لقب پلی‌مث به او داده شده است. او از سرعت، شتاب، جاذبه، سقوط آزاد تا اصل نسبیت، اینرسی و حرکت پرتابه‌ای را مورد مطالعه قرار می‌داد. گالیله تحقیقاتی نیز در علوم کاربردی داشت. او مواردی همچون اصول حرکت آورنگی و تعادل هیدرواستاتیکی را تدوین کرد. اختراعات این دانشمند ایتالیایی نیز مواردی همچون دماسنج، تلسکوپ و تعدادی قطب‌نمای نظامی را شامل می‌شوند.

گالیله با استفاده از تلسکوپ، به مطالعات نجومی می‌پرداخت. از کشفیات او در زمینه‌ی کشف پدیده‌های نجومی می‌توان به فازهای نوری سیاره‌ی زهره، قمرهای بزرگ سیاره‌ی مشتری، حلقه‌ی زحل و همچنین بررسی لکه‌های خورشیدی اشاره کرد.

گالیله به خاطر مطالعات متنوع در علومی همچون نجوم، فیزیک، مهندسی، فلسفه و ریاضیات، القاب «پدر اخترشناسی رصدی»، «پدر فیزیک مدرن»، «پدر روش‌های علمی» و حتی «پدر علم» را یدک می‌کشد.

گالیلئو گالیله

یکی از مشهور ترین پرتره‌های گالیله اثر Justus Sustermans

تولد و تحصیل

گالیلئو گالیله در ۱۵ فوریه‌ی سال ۱۵۶۴ در شهر پیزا ایتالیا متولد شد. او اولین فرزند از یک خانواده‌ی ۶ فرزندی بود. پدرش وینچنزو گالیله، موسیقی‌دان بود و مادرش جولیا آماناتی نام داشت. نام گالیلئو ریشه‌های مختلفی در نیاکان او و همچنین رسوم ملت ایتالیا در دوران رنسانس داشته است.

گالیلئو در سال‌های کودکی در کنار پدرش ساز لوت را آموخت. در کنار یادگیری موسیقی، گالیلئو از پدرش مفاهیمی همچون درک آزمایشات تجربی، اندازه‌گیری موسیقایی ریتم و زمان و مواردی از این دست را آموخت که مجموعه‌ای از آموزه‌های ریاضی و تجربی را شامل می‌شد.

خانواده‌ی گالیله زمانی که او هشت ساله بود به فلورانس نقل مکان کردند. البته گالیلئو در پیزا ماند و نزد یاکوبو بورجینی به تحصیل پرداخت. پس از آن او به کلیسای والومبروسا رفت که در ۳۰ کیومتری فلورانس قرار داشت. گالیلئو در سال‌های جوانی تمایل زیادی به حضور در مجامع مذهبی کلیسا داشت اما به اصرار پدرش، برای ادامه‌ی تحصیل به دانشگاه پیزا رفت تا در علوم پزشکی تحصیل کند.

تنوع مطالعاتی گالیله از همان سال‌های ابتدایی تحصیل در دانشگاه آغاز شد. او در خلال مطالعه‌ی پزشکی به پدیده‌های اطراف خود نیز دقت می‌کرد. یکی از اولین کشفیات علمی گالیله، حرکت آونگی است. او روزی در خلال مطالعه متوجه حرکت لوستری بر اثر نیروی باد شد و به نظم حرکتی آن دقت کرد. گالیله متوجه شد که صرف‌نظر از نیروی وارده به لوستر، حرکت رفت و برگشتی آن زمانی ثابت خواهد داشت.

او به سرعت به خانه رفت و با آزمایشی ساده، دو آونگ با طول یکسان ساخت و آنها را در دامنه‌های حرکتی متفاوت به حرکت درآورد. در نهایت گالیله متپجه شد که زمان حرکت آونگی ارتباطی با دامنه‌ی آن ندارد. حدود یک قرن بعد، کریستیان هویگنس، دانشمند هلندی با مطالعه‌ی دقیق‌تر حرکت آونگی توانست فرمولی دقیق برای زمان آن تدوین کند.

با وجود علاقه‌ی زیاد گالیله به ریاضیات، به‌خاطر درآمد پایین ریاضی‌دانان نسبت به پزشکان، از مطالعه در این زمینه منع می‌شد. به‌هرحال او پس از اصرار زیاد موفق شد تا پدرش را برای تغییر مسیر مطالعه از پزشکی به ریاضیات قانع کند. این تغییر مسیر شروع دوران درخشان مطالعات گالیله بود.

گالیله علاوه بر ریاضیات به مطالعه‌ی فلسفه‌ی ارسطویی نیز علاقه‌مند بود و زمان زیادی را به آن اختصاص می‌داد. او در سال ۱۵۸۵ تحصیل در دانشگاه را رها کرد و چند سالی را به تدریس خصوص نجوم و ریاضیات در فلورانس و شهر سینا پرداخت. در خلال این سال‌ها او مطالعاتی روی تعادل هیدرواستاتیکی داشت و مقاله‌ای تحت عنوان «تعادل کوچک» در مورد آن تالیف کرد. 

تدریس و مطالعات علمی

اولین اختراع گالیلئو، یک ترموسکوپ بود که به‌عنوان نسل اولیه‌ی دماسنج‌های کنونی شناخت می‌شود. او سپس کتابی در زمینه‌ی تعادل هیدرواستاتیکی منتشر کرد. گالیله علاوه بر مطالعات علمی در هنر نیز فعالیت‌هایی جدی داشت. رشته‌ی Disegno در هنر که به‌نوعی به معنای هنرهای زیبا در فارسی است، یکی از زمینه‌های فعالیت او بود که در سال ۱۵۸۸، کرسی تدریس در دانشگاه هنرهای تجسمی در فلورانس را برایش به ارمغان آورد. او در این دانشگاه در رشته‌های سایه‌روشن و پرسپکتیو تدریس می‌کرد.

علاقه‌ی شدید گالیله به هنرهای شهر فلورانس و آثار هنرمندان دوره‌ی رنسانس در این شهر، او را به عقاید زیبایی‌پرستی رساند. یکی از دوستان نزدیک گالیله در این زمان، نقاش مشهور لودوویکو کاردی معرورف به چیگولی بود که بعدا در یکی از نقاشی‌هایش، مطالعات مداری گالیله را ترسیم کرد.

برج پیزا

برج پیزا، محل مطالعه‌ی گالیله در زمینه‌ی سقوط آزاد

گالیله در سال ۱۵۸۹ برای تدریس ریاضیات وارد دانشگاه پیزا شد. اولین بیوگرافی‌های نوشته شده در مورد گالیله شهادت می‌دهند که او مطالعه روی سرعت سقوط آزاد اجسام را در این شهر و از برج کج پیزا شروع کرده است. او اجسام مختلفی را از روی این برج به پایین پرتاب می‌کرده تا اثبات کند که سرعت سقوط اجسام سنگین رابطه‌ی مستقیمی با وزن آنها ندارد. او مقاله‌ی On Motion را نیز در همین دوران در مورد حرکت اجسام نوشت و اولین نشانه‌ها از مخالفت با روش علمی ارسطو و همراهی با ارشمیدس را در خود نشان داد. گالیله در یافته‌های خود در مورد سقوط آزاد به این حقیقت رسید که بدون وجود مقاومت هوا، سرعت سقوط آزاد اجسام با یکدیگر برابر خواهد بود.

در سال ۱۵۹۱ گالیله پدرش را از دست داد و مجبور شد تا سرپرستی برادر کوچترش مایکل‌آنجلو را نیز بر عهده بگیرد. به همین دلیل او در سال ۱۵۹۲ به دانشگاه پادوا رفت تا درآمد خود را نیز افزایش دهد. البته اظهارنظرهای گالیله بر ضد ارسطو نیز در این نقل مکان بی‌تاثیر نبودند. گالیله تا سال ۱۶۱۰ در این دانشگاه به تدریس هندسه، ریاضیات و نجوم پرداخت.

تلسکوپ گالیله

در بهار سال ۱۶۰۹ تغییر مسیری مهم در زندگی علمی گالیله اتفاق افتاد. او خبرهایی از اختراع یک وسیله‌ی علمی برای مشاهده‌ی اجسام دور در کشور هلند دریافت کرد. کنجکاوی گالیله و مطالعه در مورد تلسکوپ باعث شد که او به‌تنهایی تلسکوپی را اختراع کند. روش کار او نیز شبیه به دیگران بود اما تفاوت اصلی در این بود که گالیله به سرعت روند بهبود عملکرد تلسکوپ و لنزها را نیز فراگرفت و با تولید لنزهای بهتر، تلسکوپی قوی تولید کرد.

گالیلئو گالیله

طرح یکی از تلسکوپ‌های گالیله

در آگوست همان سال گالیله تلسکوپ خود مجهز به بزرگنمایی هشت برابری را به مجلس سنای ونیز ارائه کرد و به‌خاطر دستیابی به این اختراع مهم، شغلی مادام‌العمر در پادوا و افزایش دوبرابری حقوق را دریافت کرد. مشاهده‌ی اجرام فضایی توسط دانشمند ایتالیایی در این سال افزایش یافت و اولین کشف، مربوط به شناخت سطح سخت کره‌ی ماه بود. گالیله تصاور مشاهده شده از ماه در تلسکوپ را ترسیم کرد و اثبات کرد که سطح این کره بر خلاف تصور سنتی نرم نیست.

کشف بعدی گالیله در مشاهده‌ی فضا، قمرهای چهارگانه‌ی مشتری بود. علاوه بر آن او به این حقیقت رسید که تلسکوپ ستاره‌های بیشتری نسبت به چشم غیرمسلح نشان می‌دهد. این کشف، حقایقی بزرگ از دنیای نجوم را پیش روی محققان قرار داد. گالیله قمرهای کشف شده را در کتاب خود با نام «پیام‌رسان‌های ستاره‌ای» تشریح کرد و این کتاب را به دوک بزرگ توسکانی (محل تولدش)، کاسیمو دمدیچی تقدیم کرده و قمرها را نیز به نام این خانواده، Medicean Stars نام نهاد.

یکی دیگر از اجرام فضایی که احتمالا توسط گالیله کشف شده، سیاره‌ی نپتون است. این احتمال از مطالعه‌ی یادداشت‌های او استخراج شده است. در زمان او سیاره‌های عطارد، زهره، مریخ، مشتری و زحل کشف شده بودند. او متوجه جرمی دیگر شد که بر خلاف ستاره‌ها، حرکت می‌کرد. البته درگیری‌های گالیله مانع از تکمیل این تحقیق شد و سیاره‌ی نپتون تا سال ۱۸۴۶ کشف نشده باقی ماند.

دوران تدریس در دانشگاه پادوا دوران طلایی تحقیقات دانشمند ایتالیایی بود. او در این دوران در علوم پایه مانند مکانیک، حرکت و نجوم دستاوردهایی داشت و علاوه بر آن، در علوم کاربردی همچون مقاومت مصالح و رصد تلسکوپی نیز فعالیت‌هایی جدی از خود نشان داد.

لکه‌های خورشیدی

مطلالعات و رصدهای گالیله در سال‌های حضور در پادوا، او را دانشمندی مشهور تبدیل کرده بود که زندگی شرافتمندانه‌ای نیز داشت. او پیش از ترک پادوا متوجه ظاهر عجیب سیاره‌ی زحل شده بود که در مطالعات بعدی، حلقه‌های این سیاره را دلیل این ظاهر نامید. از دیگر پدیده‌های مشاهده شده در این دوران، فازهای مختلف سیاره‌ی زهره بود که شبیه به قمر زمین تغییر می‌کرد. اگرچه این کشفیات ارتباطی به حرکت زمین به دور خورشید نداشتند اما به نوبه‌ی خود، این نظریه را در ذهن گالیله تقویت کردند و تمرکز مطالعاتی او را به منظومه‌ی شمسی تغییر دادند.

گالیلئو گالیله شاینر

کریستوف شاینر در حال مطالعه‌ی لکه‌های خورشیدی

پس از مدتی مطالعه و مباحثه در مورد منظومه‌ی شمسی و دیگر زمینه‌های تحقیقاتی، گالیله مناظره‌‌ای علمی در مورد لکه‌های خورشیدی با دانشمند آلمانی کریستوف شاینر ترتیب داد. نتیجه‌ی این مناظره، کتاب گالیله در مورد لکه‌های خورشیدی با نام Letters on Sunspots بود که در سال ۱۶۱۳ منتشر شد. در این مناظره شاینر اعتقاد داشت که لکه‌های خورشیدی، اجرامی در حال دوران حول خورشید هستند و گالیله، این لکه‌ها نزدیک یا چسبیده به سطح خورشید می‌دانست.

تئوری جزر و مد

کاردینال رابرت بلارمینه در سال ۱۶۱۵ در مقاله‌ای عنوان کرد که نظریه‌ی مرکزیت کوپرنیک یا خورشیدمحوری برای تایید نیاز به مطالعات دقیق فیزیکی دارد. گالیله ادعا می‌کرد که مطالعات و نظریاتش در مورد پدیه‌ی جزر  و مد، به‌عنوان اثباتی بر حرکت زمین قابل استفاده هستند. گالیله ادعا می‌کرد که جزر و مد به خاطر حرکت آب‌های اقیانوس‌ها ایجاد می‌شود. او حرکت آب‌ها را نیز متاثر از حرکت زمین به دور مدار خودش و همچنین حرکت به دور خورشید بیان می‌کرد.

گالیله ادعای خود را در سال ۱۶۱۶ به‌صورت نظریه‌ای علمی برای کاردینال اورسینی ارائه کرد. چالش اصلی نظریه‌ی گالیله این بود که در صورت صحت آن، باید تنها یک جزر و مد در طول روز اتفاق می‌افتاد. این در حالی بود که گالیله و همکارانش از غلط بودن این ادعا اطلاع داشتند. به هر حال گالیله از پذیرفتن کامل این اشکال خودداری می‌کرد و دلایل دیگر همچون شکل و ابعاد دریاها را در آن دخیل می‌دانست. علاوه بر آن او با نظریه‌ی یوهانس کپلر، منجم آلمانی مبنی بر تاثیر ماه روی جزر و مد نیز مخالف بود. آلبرت اینشتین بعدها عنوان کرد که دلیل سرسختی گالیله روی این ایده‌ی اشتباه، به احتمال زیاد با هدف تاکید روی نظریه‌ی حرکت زمین بوده است.

گالیلئو گالیله

تصویر گالیله از لکه‌های خورشیدی

نظریه‌ی ستاره‌های دنباله‌دار و کتاب Assayer

در سال ۱۶۱۹، گالیله مباحثات سختی با پدر اورازیو گراسی، از کشیش‌های دانشمند ایتالیایی داشت. گراسی استاد دانشکده‌ی مذهبی رومانو بود. اختلاف نظر این دو دانشمند ابتدا بر سر نظریه‌ی پیدایش ستاره‌های دنباله‌دار بود. اما در سال ۱۶۲۳ که کتاب گالیله با نام The Assayer چاپ شد، این اختلاف نظر وسیع‌تر شده و مفاهیم اساسی علم را شامل شد.

کتاب گالیله منبعی از ایده‌های او در مورد یادگیری و تمرین علوم بود. این کتاب به عنوان بیانیه‌ای علمی از این دانشمند نیز شناخته می‌شود. به‌هرحال پس از انتشار این کتاب، گراسی باز هم به اظهار نظر در برابر گالیله ادامه داد و در مقاله‌ای ناشناس، به تشریح موجودیت ستاره‌ی دنباله‌دار پرداخت. از نظر او ستاره‌ی دنباله‌دار یک جسم آتشین بود که در مداری بسیار بزرگ و دور از کره‌ی ماه در حرکت بود. 

یکی از شاگردان گالیله با مشارکت او مقاله‌ای در برابر گاسینی تالیف کرد. ماریو گویدوچی، به کمک گالیله به شرح اشتباهات نظریه‌ی گاسینی پرداخت و البته هیچ ایده‌ای برای تشریح ستاره‌های دنباله‌دار ارائه نکرد. مقاله‌ی این استاد و شاگرد، توهین‌هایی به نظریات دانشمندان پیشین و دانشمندان مذهبی آن زمان نیز داشت و البته بسیاری از ایده‌های داخل آن از نظر علوم کنونی اشتباه بود.

به‌هرحال مجادله‌ی این دو دانشمند در سال‌های بعدی گسترش یافت و بسیاری کشیش‌های یزوئیت (انجمن عیسی) به مخالفت با گالیله پرداختند. گالیله و همکارانش معتقدند تمامی مشکلات بعدی ایجاد شده برای او، در اثر این اختلاف نظر و بحث جدی با دانشمندان کلیسا بوده است.

گالیلئو گالیله

طرح گالیله از منظومه‌ی شمسی با مرکزیت خورشید

نظریه‌ی خورشید مرکزی و محاکمه‌ی گالیله

در دوران قرون وسطی و سلطه‌ی کلیسا در مجامع علمی، نظریه‌ی زمین‌مرکزی یا Geocentric رواج داشت که زمین را مرکز هستی و دیگر اجرام آسمانی را در حال گردش به دور آن تصور می کرد. نظریه‌ی دیگر ترکیبی از زمین مرکزی و خورشیدمرکزی بود که Tychonic نام داشت. پس از این زمان، نیکولاس کوپرنیکوس در قرن شانزدهم نظریه‌ی خورشیدمرکزی را تشریح کرده و با قدرت از آن دفاع کرد.

تیکونیک tychonic

نظریه‌ی ترکیبی Tychonic

پس از مرگ کوپرنیکوس و پیش از مطالعات گالیله، نظریه‌ی خورشیدمرکزی و سیستم منظومه‌ی شمسی شهرت زیادی نداشت. پس از اظهارنظرهای گالیله نیز مخالفان متعددی از دانشمندان کلیسا تا منجمان در برابر او قد علم کردند. یکی از مخالفان اصلی گالیله و کوپرنیکوس، تیکو برا بود که نظریه‌ی تیکونیک را تشریح کرده بود. او پدیده‌ی اختلاف منظر ستاره‌‌ای یا Stellar Parallax را نتیجه‌ی نظریه‌ی کوپرنیک می‌دانست و معتقد بود تا مشاهده نشدن آن نمی‌توان این نظریه را تایید کرد. هرچند کوپرنیک پیش از مرگ توضیحی برای این پدیده داده بود اما باز هم دانشمندان از نبود اثبات قابل مشاهده برای آن، به منظور مخالفت با نظریه‌ی خورشید مرکزی استفاده می‌کردند.

مخالفت‌های کلیسا با گالیله و نظریه‌اش نیز با توجه به آیات انجیل انجام می‌گرفت. کلیسا معتقد بود در آیات انجیل به ثابت بودن زمین و غیرقابل حرکت بودن آن اشاره شده است. از طرفی گالیله نظریات خود را با توجه به مشاهدات اخترشناسی‌اش در سال ۱۶۰۹ بیان می‌کرد. در دسامبر سال ۱۶۱۳، دوک اعظم فلورانس در نامه‌ای به یکی از شاگردان گالیله عنوان کرد که آیات انجیل خلاف نظریه‌ی آنها را بیان می‌کند. محققان این نامه را از روی کنجکاوی و با لحنی دوستانه تفسیر کرده‌اند.

به هر حال گالیله در نامه‌ی به شاگردش بندتو کاستلی برای او توضبح داد که نظریات آنها مخالفتی با انجیل ندارد. تنها تفاوت این است که انجیل بر اساس اعتقاد و اخلاقیات نوشته شده و مبنایی علمی ندارد. اگرچه این نامه منتشر نشد، اما به طور وسیعی گسترش یافت.

گالیلئو گالیله

محاکمه‌ی گالیله در دادگاه تفتیش عقاید رم

این نامه‌ها و مقالات باعث شد تا در سال ۱۶۱۵، پدر نیکولی لورینی، گالیله را به دادگاه تفتیش عقاید رم احضار کند. او اعتقاد داشت که گالیله و همراهانش در صدد تحریف و تفسیر دوباره‌ی انجیل هستند و اعتقادات آنها مانند پروتستان‌ها برای مسیحیت خطرناک است. این کشیش از نامه‌ی گالیله نیز به‌عنوان مدرکی برای این دادگاه استفاده می‌کرد. گالیله برای دفاع از نظریات علمی و همچنین دیدگاهش در مورد انجیل به رم رفت. بازجویی و مباحثه با گالیله در این دادگاه ادامه یافت و سرانجام در سال ۱۶۱۶، ایده‌ی خورشیدمرکزی از سوی کلیسا ایده‌ای کاملا اشتباه بیان شد.

پاپ پل پنجم به کاردینال بلارمینه دستور داد که نتایح بازجویی و تحقیقات را به گالیله ابلاغ کند و به او دستور دهند که هرگونه اظهار نظر در مورد مرکزیت خورشید را رد کند. در ۲۶ فوریه‌ی آن سال، گالیله به دفتر کاردینال فراخوانده شد و در حکمی، ار هر گونه اصرار بر این عقیده، تدریس آن یا دفاع از آن چه به صورت شفاهی و چه کتبی منع شد.

دستور ابلاغ شده، تنها حمایت از این نظریه بر اساس فیزیک را منع می‌کرد و ممانعتی در برابر مطالعه و بررسی آن از دیدگاه فلسفه و ریاضیات نداشت. در طول یک دهه‌ی بعدی، گالیله از هر بحث و جدلی پیرامون این موضوغ خودداری می‌کرد اما بررسی در مورد آن را ادامه داد و حتی به نوشتن کتابی در این زمینه نیز تشویق شد. اشتیاق گالیله برای نوشتن کتاب تحلیلی در مورد نظریه‌ی خورشید مرکزی، پس از انتخاب کاردینال باربرینی به مقام پاپ اوربان هشتم در سال ۱۶۲۳ قوت گرفت.

گالیله

کتاب مشهور دیالوگو نوشته‌ی گالیله که موجب محاکمه‌ی مجدد او شد

باربرینی یکی از دوستان گالیله و از مشوقان اصلی تحقیقات او بود. این کشیش مخالف دادگاه برگزار شده در سال ۱۶۱۶ نیز بود. به‌هر‌حال گالیله با تشویق دوست خود و پس از کسب تاییدیه پاپ و کلیسا، کتاب «گفتگو در باب دو سیستم بزرگ جهان» معروف به «دیالوگو» را تالیف کرد. پاپ اوربان هشتم از گالیله درخواست کرده بود که در کتاب خود تنها به بحث پیرامون نظریه بپردازد و از آن دفاع نکند. علاوه بر آن او پیشنهاد داده بود که عقیده‌ی خودش در این مورد نیز در کتاب آورده شود. به‌هرحال گالیله تنها درخواست دوم را اجابت کرد.

یکی از نکات اساسی که موجب دردسرهای بعدی برای کتاب گالیله شد، شخصیتی به نام Simplicio در متن بود که به عنوان مدافع نظریات زمین‌مرکزی انتخاب شده بود. گالیله در ابتدای کتاب عنوان کرده بود که نام این شخصیت از نام یکی از  فلاسفه‌ی ارسطویی یعنی Simplicius برداشته شده اما متاسفانه این کلمه در زبان ایتالیایی به معنای ساده‌لوح و احمق نیز استفاده می‌شود. به خاطر این تشابه و البته این حقیقت که گالیله صحبت‌های پاپ اوربان هشتم را از زبان سیمپلیسیو بیان کرده بود، کتاب این دانشمند ایتالیایی به نوعی دفاع از نظریه‌ی خورشیدمرکزی و توهینی به نظریه‌ی زمین‌مرکزی برداشت شد.

اگرچه اکثر تاریخ‌نگاران این اقدان گالیله را نادانسته و بدون توجه به عواقب عنوان کرده‌اند، پاپ از تمسخر ایجاد شده بر اثر کتاب عصبانی شد و با پایان دادن حمایت از گالیله، او را تنها گذاشت. به همین دلیل بار دیگر گالیلئو گالیله برای توضیح در مورد کتابش به رم فراخوانده شد. جلسه‌ی دادرسی گالیله در فوریه‌ی سال ۱۶۳۳ برگزار شد. او در این دادگاه بارها ادعا کرد که هیچ دفاعی از نظریه‌ی خود انجام نداده و پس از ابلاغ حکم سال ۱۶۱۶ تنها به تحقیق پرداخته است. او هر گونه دفاع مستقیم در کتاب دیولوگو را رد کرد. به‌هرحال کلیسا به این نتیجه رسید که یک مخاطب عادی با خواندن کتاب گالیله، تصور دفاع از نظریه‌ی خورشیدمحوری را خواهد داشت.

زمین مرکزی

طرحی از نظریه‌ی زمین‌مرکزی

در نهایت در ۲۲ ژوئن سال ۱۶۳۳، حکم دادگاه تفتیش عقاید رم علیه گالیله صادر شد. این حکم سه بخش اصلی داشت:

  • گالیله محکوم به جرم ارتداد شد. او با وجود اختلافات آشکار با متن کتاب مقدس، به روشنی از نظریه‌ای که خورشید (و نه زمین) را در مرکز هستی قرار می‌دهد، دفاع کرده بود. او محکوم به بازپس‌گیری ادعای خود شد.
  • این دانشمند محکوم به گذراندن دوران زندان در خانه شد که روز بعد از دادرسی اجرا شد و تا پایان عمر ادامه داشت.
  • کتاب موهن دیالوگو ممنوع اعلام شد. علاوه بر آن ممنوعیت انتشار هرگونه مقاله یا کتاب از گالیله نیز به‌صورت غیررسمی اعلام و اجرا شد.

یکی از اتفاقات تاریخی در مورد این حکم، نقاشی نقاش اسپانیایی، بارتولومه استبان موریلو از دوران حبس گالیله بود. این نقاشی در سال ۱۹۱۱ مرمت شد و جمله‌ی معروف گالیله (هنوز حرکت می‌کند – And nonetheless it moves) در دیوار سلول زندان خانگی در نفاشی نمایان شد. البته این جمله‌ی افسانه‌ای اولین بار یک قرن پس از مرگ گالیله به او نسبت داده شد اما مورخان کنونی به این نتیجه رسیده‌اند که این عبارت پیش از مرگ گالیله و توسط خودش بیان شده است.

دو علم جدید

گالیله در دوران حبس نیز به مطالعات خود ادامه داد و یکی از ماندگارترین کتاب‌هایش با نام Two New Sciences را تالیف کرد. این کتاب به خاطر ترس از سانسور در هلند چاپ شد و به تشریح مطالعات چهل سال گذشته‌ی این دانشمند ایتالیایی در مورد علوم مکانیک و مقاومت مصالح پرداخته بود. آلبریت اینشتین یکی از طرفداران اصلی این کتاب در عصر حاضر بود. یافته‌های کتاب دو علم جدید، باعث شد تا لقب پدر فیزیک مدرن به گالیله نیز اهدا شود.

گالیله در سال ۱۶۳۸ کاملا نابینا شد و از بیماری شدید باد فتق و بی‌خوابی نیز رنج می‌برد. این بیماری‌ها باعث شد تا او اجازه‌ی سفر درمانی به شهر فلورانس را پیدا کند.

زندگی شخصی و مرگ

گالیلئو گالیله

پرتره‌ی مشهور از گالیلئو گالیله در زندان

گالیله تا سال ۱۶۴۲ اجازه‌ی پذیرش میهمان را در محل حبس داشت. او در همین سال پس از ابتلا به تب شدید و تپش قلب، هشتم ژانویه‌ی سال ۱۶۴۲ در سن ۷۷ سالگی از دنیا رفت. فردیناندو دِمِدیچی، دوک بزرگ توسکانی تصمیم گرفت که بدن این دانشمند را در کلیسای بزرگ فلورانس با نام Basilica di Santa Croce در کنار قبور پدر و نیاکانش دفن کند و مقبره‌ای عمودی از سنگ مرمر برای او انتخاب کند.

طرح دوک بزرگ به خاطر مخالفت کلیسا لغو شد. پاپ اوربان هشتم و برادرزاده‌اش کاردینال بفرانچسکو باربرینی مخالف این تصمیم بودند؛ چرا که گالیله پیش از این توسط کلیسای کاتولیک حکم ارتداد دریافت کرده بود. آنها دستور دادند که بدن گالیله در بخشی کوچک از کلیسا در انتهای یک راهرو دفن شود. بدن گالیله در سال ۱۷۳۷ از آن مقبره خارج شد و در محوطه‌ی اصلی کلیسای باسیلیکا دفن شد و یک یادبود برای او نصب شد. در جریان جابجایی سه انگشت و یک دندان از جسد گالیله کنده شد که یکی از این انگشت‌ها اکنون در موزه‌ی گالیله در فلورانس ایتالیا نگهداری می‌شود.

گالیلئو گالیله یک مسیحی کاتولیک بود. او با مارینا گامبا ازدواج کرد و ثمره‌ی این ازدواج، دو دختر به نام‌های ویرجینیا (متولد ۱۶۰۰) و لیویا (متولد ۱۶۰۱) و یک پسر به نام وینچنزو (متولد ۱۶۰۶) بود. البته ازدواج و فرزندان گالیله در قوانین آن زمان ایتالیا غیرقانونی بودند و او به همین دلیل، دختران خود را از ازدواج منع کرد. از طرفی برخی مورخان دلیل این تصمیم او را پیشگیری از هزینه‌های سرسام‌آور ازدواج بیان کردند که گالیله در زمان ازدواج خواهرانش با آن روبرو بوده است.

گالیلئو گالیله

مقبره‌ی گالیله در کلیسی بزرگ فلورانس

دختران گالیله به خاطر تصمیم پدر مجبور به زندگی در کلیسا شدند و هر دو در کلیسای سن متئو در فلورانس به خدمت مشغول شدند. ویرجینیا پس از ورود به کلیسا نام ماریسا سلسته را برگزید. او در تاریخ دوم آوریل سال ۱۶۳۴ از دنیا رفت و در کنار پدرش دفن شد. لیویا نام خواهر آرک‌آنجلا را برگزید و در اکثر اوقات عمر از بیماری رنج می‌برد. وینچنزو نیز در نهایت به عنوان وارث حقیقی گالیله انتخاب شد.

میراث پس از مرگ

تحقیقات گالیله پیرامون نظریه‌ی خورشیدمرکزی تا سال‌ها پس از مرگش مسکوت ماند و بحث و جدال پیرامون آن از بین رفت. در سال ۱۷۱۸ ممنوعیت چاپ نوشته‌های این دانشمند بزرگ برداشته شد و در فلورانس تعدادی از مقالات و کتاب‌های او به جز دیالوگو چاپ شدند. در سال ۱۷۴۱، پاپ بندیکت چهاردهم هم ممنوعیت چاپ این کتاب‌ها را برداشت و حتی اجازه‌ی چاپ نسخه‌ای تقریبا سانسور شده از کتاب دیالوگو را صادر کرد. در سال‌های بعدی مقاومت در برابر تحقیق پیرامون نظریه‌ی گالیله به مرور برداشته شد تا این که در سل ۱۸۳۵ به طور کلی این مسئله از حالت ممنوعیت خارج شد.

در سال ۱۹۳۹، پاپ پیوس دوازدهم در مراسم سخنرانی در آکادمی مذهبی علوم با نام Pontifical Academy of Sciences گالیله را یکی از شجاع‌ترین محققان دوران خود نامید که بدون توجه به موانع سنتی پیش رو، با قدرت به اثبات نظریات خود پرداخته است. اظهار نظر بزرگ بعدی از طرف مقامات کلیسا در سال ۱۹۹۰ انجام شد و پاپ بندیکت شانزدهم با تعریف از طرز تفکر نقادانه‌ی گالیله، آن را شروعی بر انقلاب‌های علمی بعدی نامید.

گالیلئو گالیله

تلسکوپ‌های تاریخی در موزه‌ی گالیله

پاپ جان پل دوم در سال ۱۹۹۲ انتقادی سخت به محاکمه‌ی گالیله ایراد کرد. در سال ۲۰۰۸، مدیر آکادمی مذهبی علوم یعنی نیکولا کابیبو اعلام کرد که به پاس قدردانی از تحقیقات این دانشمند ایتالیایی، مجسمه‌ای از او در داخل واتیکان نصب خواهد شد. البته چند ماه بعد این تصمیم لغو شد.

دانشمندان بزرگ قرن بیستم و بیست‌ویکم مانند آلبرت اینتشتین و استیون هاوکینگ، همگی به اهمیت مطالعات گالیله روی شکل‌گیری علوم مدرن اذعان داشته‌اند. تاثیر تحقیقات این ستاره‌شناس ایتالیایی به حدی بود که قمرهای چهارگانه‌ی سیاره‌ی مشتری به نام قمرهای گالیله نام‌گذاری شدند. علاوه بر آن، تعدادی دیگر از پدیده‌ها و محصولات علمی نیز به نام این دانشمند ثبت شده‌اند. به‌عنوان مثال اولین فضاپیمایی که وارد مدار مشتری شد، فضاپیمای گالیله نام گرفت.

سال ۲۰۰۹، برابر با چهارمین قرنی بود که گالیله فضا را به کمک تلسکوپ مشاهده کرد و سازمان ملل متحد، آن را سال بین‌المللی نجوم نامید. در همین سال یک سکه‌ی ۲۵ یورویی به مناسبت سال بین‌المللی نجوم ضرب شد که تصویری از گالیله به همراه تلسکوپ مشهورش در آن نقش بست. علاوه بر نجوم، در فیزیک نیز نام این دانشمند گرامی داشته شده و واحد شتاب در سیستم غیر SI، گالیلئو یا Gal نامیده شده است.

گالیلئو گالیله

قطب‌نمای نظامی گالیله

یاد گالیله پس از مرگ علاوه بر مجامع علمی در رسانه‌ها و جامعه‌ی هنری نیز زنده نگه داشته شد. اجراهای اپرا، نمایشنامه‌ها، کتاب‌ها و فیلم‌های متعددی با یاد این دانشمند ایتالیایی ساخته شده است. نمایشنامه‌ی زندگی گالیلئو در سال ۱۹۴۳ توسط نمایشنامه‌نویس آلمانی برتولت برشت نوشته شد که در سال ۱۹۷۵ نیز فیلمی سینمایی با اقتباص از این نمایشنامه ساخته شد. کتاب علمی تخیلی رویای گالیلئو در سال ۲۰۰۹ با یاد این دانشمند نوشته شد که در آن، گالیله برای حل یک بحران علمی به زمان آینده سفر کرده است.

اکتشافات علمی گالیله در یک نگاه

  • اولین دانشمندی که به طور جدی آسمان را توسط تلسکوپ مطالعه کرد.
  • تولیدکننده‌ی حرفه‌ای تلسکوپ که با فروش آنها به تاجران ونیزی درآمد خوبی کسب کرد. تاجران با خرید تلسکوپ‌های گالیله زمان رسیدن کشتی‌ها را تخمین می‌زدند و در تجارت‌های آتی شرکت می‌کردند.
  • کاشف قمرهای سیاره‌ی دیگر به جز زمین. او چهار قمر مشتری را کشف کرد که تحت عنوان قمرهای گالیله و با نام‌های آیو، اروپا، گانمید و کالیستو شناخته می‌شوند.
  • گالیله کشف کرد که زهره مانند ماه، فازهای متنوعی از هلال باریک تا قرص کامل دارد. این کشف اولین قدم‌ها برای اثبات ثابت بودن خورشید در مرکز منظومه‌ی شمسی را تشکیل داد.
  • کاشف حلقه‌های زحل.
  • کاشف کوه‌های کره‌ی ماه.
  • گالیله کشف کرد که راه شیری از ستاره تشکیل شده است.
  • اولین کسی که سیاره‌ی نپتون را با تلسکوپ مشاهده کرد.
  • مولف نظریه‌ی سرعت برابر اجسام در سقوط آزاد در محیط خلأ.
  • گالیله کشف کرد که با اعمال نیروی جاذبه به یک جسم، شتاب آن با نسبتی ثابت افزایش می‌کند.
  • کاشف فرمول حرکت پرتابه‌ای. گالیله ادعا کرد که هر جسم پرتاب شده از سطح زمین در یک مسیر منحنی سهموی حرکت خواهد کرد.
  • مولف مفاهیم اساسی اینرسی. گالیله عنوان کرد که هر جسم محرک روی یک سطح صاف تا زمانی که با مقاومت روبرو نشود، با سرعت ثابت و در مسیر اولیه حرکت خواهد کرد. این نظریه، اساس قانون اول نیوتون را تشکیل داد.
  • گالیله اولین نظریه‌ی نسبیت را بیان کرد. طبق این نظریه، قوانین فیزیک برای تمامی ناظران محرک در یک مسیر مستقیم با سرعت ثابت، برابر است.
  • کاشف فرمول حرکت آونگی.
  • گالیله تلاش کرد تا سرعت نور را محاسبه کند اما متوجه شد این سرعت بیش از توانایی اندازه‌گیری او است.
  • گالیله ثابت کرد که تعداد اعداد مربع (۱، ۴، ۹، ۱۶، ۲۵،…) برابر با تعداد اعداد طبیعی است. در نگاه اول به نظر می‌رسد که تعداد اعداد طبیعی (۱، ۲، ۳، ۴، ۵، …) بیشتر باشد. گالیله در نظریه‌ی خود به این حقیقت اشاره کرد که برای هر عدد مربع، یک عدد طبیعی وجود دارد. این نظریه با نام پارادوکس گالیله شناخته می‌شود.

گالیلئو گالیله

گالیله در حال آموزش استفاده از تلسکوپ به فرماندار ونیز

نقل قول‌های مشهور از گالیلئو گالیله

  • هر چیزی که قابل اندازه‌گیری است را اندازه‌گیری کنید. بقیه‌ی المان‌ها را نیز قابل اندازه‌گیری کنید.
  • هیچ نکته‌ای را نمی‌توان به افراد آموخت. تنها باید به آنها کمک کنید که نکته را درون خودشان پیدا کنند.
  • هر حقیقتی پس از کشف قابل درک است. نکته‌ی مهم، کشف کردن است.
  • اگر بار دیگر به زمان شروع تحصیل باز گردم، قطعا با ریاضیات شروع خواهم کرد.
  • ریاضیات زبان خداوند در طراحی و ساخت جهان هستی است.
  • در مباحث علمی، اعتبار هزاران دانشمند، ارزشی کمتر از دلیل و برهان یک دانشمند معمولی دارد.
  • غرور هیچ کس باعث نشد که از او نکته‌ای یاد نگیرم.