Галилео Галилей. 
Роль и значение трудов Бруно, Кеплера, Галилея, Ньютона

Галилео Галилей (1564—1642) — великий итальянский астроном и физик, создатель основ механики, борец за передовое мировоззрение. Галилей развивал и защищал систему Коперника. Родился он в Арчетри, близ Флоренции, в семье купца. Отец хотел, чтобы он стал врачом, поэтому послал его в Пизу. В возрасте 25 лет Галилей стал профессором математики. Велики его заслуги в области астрономии:

• — открыл 4 спутника Юпитера;
• — открыл пятна на Солнце и кольца Сатурна;
• — принял теории Коперника о строении Вселенной;
• — считался «отцом» экспериментальной физики, так как верным считал только то, что может быть доказано опытным путем;
• — единственным критерием истины считал чувственный опыт, практику.

Принцип относительности Галилея гласит: «Никакими механическими опытами, произведенными в инерциальной системе отсчета, невозможно определить, движется ли эта система равномерно и прямолинейно, или находится в покое».

Иными словами: все законы механики инвариантны (неизменны, т. е. имеют один и тот же вид) во всех инерциальных системах отсчета, ни одна не имеет преимущества перед другой.

Галилей, живший за два поколения до Ньютона, был центральной фигурой в борьбе против аристотелевского толкования основных научных понятий и способов объяснения. Он опровергал их не только на философском уровне, но и по-новому проводя научные исследования. Хорошо известны эксперименты Галилея со свободно падающими телами, которые послужили основой для формулировки законов движения, отличных от аналогичных законов аристотелевской физики. Известны также его поддержка коперниканской системы и реакция на нее инквизиции, под давлением которой Галилей был вынужден отречься от своих научных убеждений.

Верно, что в дальнейшем были высказаны сомнения относительно использования Галилеем экспериментальных методов. Действительно ли он использовал экспериментальные результаты для объективной проверки своих гипотез или же правильнее сказать, что они были иллюстрациями выводов, уже сделанных им на теоретическом уровне? (Иногда даже высказывается мнение, что Галилей подтасовывал записи своих наблюдений). Но как бы там ни было, Галилею следует воздать должное за то, что он был пионером разработки новых физических понятий и методов исследования.

Разрабатывая новые экспериментальные методы и механические понятия, Галилей придавал большое значение математике, которую он считал языком «книги природы» .

До Галилея общепринятым в науке считалось понимание движения, выработанное Аристотелем и сводившееся к следующему принципу: тело движется только при наличии внешнего на него воздействия, и если это воздействие прекращается, тело останавливается. Галилей показал, что этот принцип Аристотеля (хотя и согласуется с вашим повседневным опытом) является ошибочным. Вместо него Галилей сформулировал совершенно иной принцип, получивший впоследствии наименование принципа инерции: тело либо находится в состоянии покоя, либо движется, не изменяя направления и скорости своего движения, если на него не производится какого-либо внешнего воздействия.

Большое значение для становления механики как науки имело исследование Галилеем свободного падения тел. Он установил, что скорость свободного падения тел не зависит от их массы (как думал Аристотель), а пройденный падающим телом путь пропорционален квадрату времени падения. Галилей открыл, что траектория брошенного тела, движущегося под воздействием начального толчка и земного притяжения, является параболой. Галилею принадлежит экспериментальное обнаружение весомости воздуха, открытие законов колебания маятника, немалый вклад в разработку учения о сопротивлении материалов.

Галилей выработал условия дальнейшего прогресса естествознания, начавшегося в эпоху Нового времени. Он понимал, что слепая вера в авторитет Аристотеля сильно тормозит развитие науки. Истинное знание, считал Галилей, достижимо исключительно на пути изучения природы при помощи наблюдения, опыта (эксперимента) и вооруженного математическим знанием разума, — а не путем изучения и сличения текстов в рукописях античных мыслителей.

Росту научного авторитета Галилея способствовали его астрономические исследования, обосновывавшие и утверждавшие гелиоцентрическую систему Коперника. Используя построенные им телескопы (вначале это был скромный оптический прибор с трехкратным увеличением, а впоследствии был создан телескоп и с 32-кратным увеличением), Галилей сделал целый ряд интересных наблюдений и открытий. Он установил, что Солнце вращается вокруг своей оси, а на его поверхности имеются пятна. У самой большой планеты Солнечной системы — Юпитера — Галилей обнаружил 4 спутника (из 13 известных в настоящее время). Наблюдения за Луной показали, что ее поверхность гористого строения и что этот спутник Земли имеет либрацию, т. е. видимые периодические колебания маятникового характера вокруг центра. Галилей убедился, что кажущийся туманностью Млечный Путь состоит из множества отдельных звезд.

Но самым главным в деятельности Галилея как ученого-астронома было отстаивание справедливости учения Н. Коперника, которое подвергалось нападкам не только со стороны церковных кругов, но и со стороны некоторых ученых, высказывавших сомнения в правильности этого учения. Галилей сумел показать несостоятельность всех этих сомнений и дал блестящее естественнонаучное обоснование правильности идей Н. Коперника.

Как уже отмечалось выше, католической церковью в 1616 году было принято решение о запрещении книги Коперника «Об обращениях небесных сфер», а его учение объявлено еретическим. Галилей, в этом решении упомянут, не был, но ему все же пришлось предстать перед судом инквизиции. После длительных допросов он был вынужден отречься от учения Коперника и принести публичное покаяние.

В то время из разделов механики была разработана лишь статика — учение о равновесии (которая разрабатывалась еще в античности, в первую очередь, Архимедом), а в работах Галилея были сделаны первые шаги в разработке динамики. Но в полной мере динамика — учение о силах и их взаимодействии — была создана лишь позднее Исааком Ньютоном.