“آژنگ نیوز”:گالیلئو گالیله: گسست علمی از ارسطو را سازمان داد بدین ترتیب بود که تحولی بنیادین در دانش بشری ایجاد کرد.گالیله (۱۵ فوریه ۱۵۶۴ – ۸ ژانویه ۱۶۴۲) فیزیکدان، ستاره‌شناس و فیلسوف ایتالیایی بود که دوران حرفه‌ای‌اش با یوهانس کپلر همزمان بود. آثار او تفاوت چشمگیری با آثار ارسطو و فیلسوفان و دانشمندان قرون وسطی (که در آن زمان به عنوان “فیلسوفان طبیعی” شناخته می‌شدند) دارد. بنابراین، او “پدر نجوم مدرن”، “پدر فیزیک مدرن” و همچنین “پدر علم” نامیده شده است. دستاوردهای گالیله شامل بهبود تلسکوپ، مشاهدات نجومی مختلف و تدوین اولیه قوانین اول و دوم حرکت است. او بیشتر به خاطر حمایت مؤثرش از کوپرنیکیسم به یاد آورده می‌شود، زیرا او انقلاب علمی را که الگوی کیهان‌شناسی زمین‌مرکزی بطلمیوسی را به دیدگاه خورشیدمرکزی کوپرنیکی تغییر داد، تثبیت کرد. رویکرد تجربی او به طور گسترده مکمل نوشته‌های فرانسیس بیکن در ایجاد روش علمی مدرن در نظر گرفته می‌شود. گالیله به دلیل تأیید کیهان‌شناسی زمین‌مرکزی توسط کلیسا و مخالفت با دیدگاه خورشیدمرکزی، با کلیسای کاتولیک روم در زمان خود درگیر شد. این درگیری تقریباً به طور جهانی به عنوان نمونه‌ای عمده از اصطکاک مداوم بین دین و علم، یا بین مراجع مذهبی و اصول آنها از یک سو، و روش‌های علمی تحقیق از سوی دیگر در نظر گرفته می‌شود. اگرچه کلیسا در نبرد فوری با گالیله پیروز شد، اما جنگ را باخت. تقریباً 350 سال پس از مرگ گالیله، پاپ ژان پل دوم علناً اذعان کرد که گالیله درست گفته است.
گالیله در سنین بسیار پایین در خانه آموزش دید. او سپس در دانشگاه پیزا تحصیل کرد، اما به دلایل مالی مجبور شد تحصیلات خود را در آنجا متوقف کند. با این حال، در سال ۱۵۸۹ به او شغلی در هیئت علمی دانشگاه پیشنهاد شد و به تدریس ریاضیات پرداخت. کمی بعد، به دانشگاه پادوا نقل مکان کرد و تا سال ۱۶۱۰ در هیئت علمی آن به تدریس هندسه، مکانیک و نجوم پرداخت. در این مدت، او به کاوش در علوم پرداخت و اکتشافات برجسته بسیاری انجام داد. علوم تجربی گالیله به دلیل استفاده پیشگامانه از آزمایش‌های کمی که در آنها نتایج را به صورت ریاضی تجزیه و تحلیل می‌کرد، جایگاه والایی در میان محققان علمی دارد. در آن زمان هیچ سنتی از چنین رویکردی در علم اروپا وجود نداشت.
تصور رایج مبنی بر اینکه گالیله تلسکوپ را اختراع کرده، نادرست است، اما او یکی از اولین افرادی بود که از تلسکوپ برای رصد آسمان استفاده کرد و برای مدتی یکی از معدود افرادی بود که می‌توانست تلسکوپی به اندازه کافی خوب برای این منظور بسازد. گالیله بر اساس توصیفات ناقص تلسکوپ‌هایی که در سال ۱۶۰۸ در هلند اختراع شدند، ابزاری با بزرگنمایی حدود ۸ برابر ساخت و سپس مدل‌های بهبود یافته‌ای را تا حدود ۲۰ برابر ساخت. در ۲۵ آگوست ۱۶۰۹، او اولین تلسکوپ خود را به قانون‌گذاران ونیزی نشان داد. کار او بر روی این دستگاه، برای بازرگانانی که آن را برای تجارت حمل و نقل خود مفید می‌دانستند، یک شغل جانبی سودآور ایجاد کرد. او مشاهدات نجومی تلسکوپی اولیه خود را در مارس ۱۶۱۰، در رساله‌ای کوتاه با عنوان «سیدرئوس نونسیوس» (پیام‌آور نجومی) منتشر کرد.
گالیله یکی از اولین اروپایی‌هایی بود که لکه‌های خورشیدی را مشاهده کرد، اگرچه شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد ستاره‌شناسان چینی پیش از او این کار را انجام داده بودند. او همچنین مشاهده لکه‌های خورشیدی از زمان شارلمانی را که قبلاً (به طور غیرممکن) به عبور عطارد نسبت داده می‌شد، دوباره تفسیر کرد. وجود لکه‌های خورشیدی، مشکل دیگری را با مفهوم «کمال» تغییرناپذیر آسمان‌ها، آنطور که در فلسفه قدیمی‌تر فرض می‌شد، نشان داد. علاوه بر این، تغییرات سالانه در حرکت آنها، که اولین بار توسط فرانچسکو سیزی مشاهده شد، مشکلات بزرگی را برای سیستم زمین‌مرکزی یا سیستم تیکو براهه ایجاد کرد. اختلاف بر سر اولویت در کشف لکه‌های خورشیدی منجر به یک دشمنی طولانی و تلخ با کریستوف شاینر شد. با این حال، شکی نیست که هر دو توسط دیوید فابریسیوس و پسرش یوهانس شکست خوردند. گالیله پس از مشاهده الگوهای نور و سایه روی سطح ماه، وجود کوه‌ها و دهانه‌های ماه را استنباط کرد. او حتی ارتفاع کوه‌ها را از این مشاهدات تخمین زد. این امر او را به این نتیجه رساند که ماه «خشن و ناهموار و درست مانند سطح خود زمین» است و آنطور که ارسطو ادعا کرده بود، یک کره کامل نیست. وقتی گالیله کهکشان راه شیری را بررسی کرد، متوجه شد که این کهکشان از انبوهی از ستاره‌های متراکم تشکیل شده است، نه سحابی (یا ابر مانند) آنطور که قبلاً تصور می‌شد. او همچنین بسیاری از ستاره‌های دیگر را که آنقدر دور بودند که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نبودند، شناسایی کرد.
یکی از معروف‌ترین داستان‌ها در مورد گالیله این است که او توپ‌هایی با جرم‌های مختلف را از برج کج پیزا رها کرد تا نشان دهد که زمان سقوط آنها مستقل از جرمشان است (به استثنای اثر محدود مقاومت هوا). این برخلاف آموزه‌های ارسطو بود: اینکه اجسام سنگین سریع‌تر از اجسام سبک‌تر سقوط می‌کنند، و این نسبت مستقیمی با وزن دارد. اگرچه داستان برج اولین بار در زندگینامه‌ای از شاگرد گالیله، وینچنزو ویویانی، آمده است، اما دیگر به طور کلی به عنوان حقیقت پذیرفته نشده است. علاوه بر این، جامباتیستا بندتی سال‌ها قبل، در سال ۱۵۵۳، به همین نتیجه علمی رسیده بود. با این حال، گالیله آزمایش‌هایی را انجام داد که شامل غلتاندن توپ‌ها از روی سطوح شیب‌دار بود، که همین موضوع را ثابت کرد: اجسام در حال سقوط یا غلتیدن مستقل از جرمشان شتاب می‌گیرند. [غلتیدن نسخه کندتری از سقوط است، مادامی که توزیع جرم در اجسام یکسان باشد.] اگرچه گالیله اولین کسی بود که این موضوع را به صورت تجربی نشان داد، اما برخلاف تصور رایج، اولین کسی نبود که استدلال کرد که این موضوع درست است. جان فیلوپونوس قرن‌ها پیش از این دیدگاه دفاع کرده بود.
اگرچه کاربرد ریاضیات توسط گالیله در فیزیک تجربی نوآورانه بود، اما روش‌های ریاضی او روش‌های استاندارد آن زمان بودند. تحلیل‌ها و اثبات‌ها به شدت بر نظریه تناسب ائودوکسی، همانطور که در کتاب پنجم عناصر اقلیدس آمده است، متکی بودند. این نظریه تنها یک قرن قبل، به لطف ترجمه‌های دقیق نیکولو فونتانا تارتالیا و دیگران، در دسترس قرار گرفته بود. با این حال، در پایان عمر گالیله، روش‌های جبری دکارت جایگزین آن شدند، که پیروی از آن برای یک فرد مدرن به طور غیرقابل مقایسه‌ای آسان‌تر است. گالیله یک اثر بدیع و حتی پیشگویانه در ریاضیات خلق کرد که به عنوان پارادوکس گالیله شناخته می‌شود. این اثر نشان می‌دهد که به تعداد اعداد صحیح، مربع‌های کامل وجود دارد، حتی اگر بیشتر اعداد مربع کامل نباشند. چنین تناقضات ظاهری ۲۵۰ سال بعد، در اثر گئورگ کانتور، تحت کنترل درآمدند.
گالیله در آخرین سال زندگی خود، زمانی که کاملاً نابینا بود، یک مکانیزم چرخ‌دنگ برای یک ساعت پاندول دار طراحی کرد. اولین ساعت پاندول دار کاملاً کاربردی توسط کریستین هویگنس در دهه ۱۶۵۰ ساخته شد. او طرح‌هایی از اختراعات مختلف، مانند ترکیبی از شمع و آینه برای بازتاب نور در سراسر ساختمان؛ یک دستگاه جمع‌کننده گوجه‌فرنگی خودکار؛ یک شانه جیبی که به عنوان یک وسیله غذاخوری نیز استفاده می‌شد؛ و چیزی که به نظر می‌رسد یک خودکار باشد، خلق کرد.
اگرچه گالیله عموماً به عنوان یکی از اولین دانشمندان مدرن در نظر گرفته می‌شود، اما اغلب گفته می‌شود که او متکبرانه خود را “مالک انحصاری” اکتشافات در نجوم می‌دانست، همانطور که موضع او در بحث لکه‌های خورشیدی نشان می‌دهد. علاوه بر این، او هرگز مدارهای بیضوی کپلر را برای سیارات نپذیرفت و به مدارهای دایره‌ای کوپرنیکی که از فلک‌های تدویر برای توجیه بی‌نظمی‌ها در حرکات سیارات استفاده می‌کردند، پایبند بود. قبل از کپلر، مردم به این تصور معتقد بودند که مدارهای اجرام آسمانی دایره‌ای هستند زیرا دایره به عنوان شکل “کامل” در نظر گرفته می‌شد.
اختلاف نظر بین گالیله و کلیسا
تا حدودی به دلیل متون مقدسی مانند مزامیر ۹۳ و ۱۰۴ و جامعه ۱:۵ که در مورد حرکت اجرام آسمانی و موقعیت معلق زمین صحبت می‌کنند، و تا حدودی به دلیل دیدگاه‌های فلسفی برگرفته از بطلمیوس و دیگران، کلیسای کاتولیک و مقامات مذهبی آن زمان به کیهان‌شناسی زمین‌مرکزی و بطلمیوسی پایبند بودند. از سوی دیگر، گالیله از نظریه خورشیدمرکزی دفاع کرد و ادعا کرد که این نظریه مغایرتی با آن متون مقدس ندارد. او موضع آگوستین را در مورد کتاب مقدس اتخاذ کرد: اینکه هر متنی را بیش از حد تحت‌اللفظی برداشت نکنیم. این امر به ویژه زمانی صدق می‌کند که کتاب، کتاب شعر و ترانه باشد، نه کتاب دستورالعمل یا تاریخ. نویسندگان کتاب مقدس از منظر جهان زمینی نوشته‌اند و از آن نقطه دید، خورشید طلوع و غروب می‌کند. همانطور که اکنون می‌دانیم، این چرخش زمین است که تصور حرکت خورشید در سراسر صفحه زمین را ایجاد می‌کند.
تا سال ۱۶۱۶، حملات به گالیله به اوج خود رسیده بود و او به رم رفت تا مقامات کلیسا را متقاعد کند که ایده‌هایش را ممنوع نکنند. در نهایت، کاردینال بلارمین، طبق دستورالعمل‌های دادگاه تفتیش عقاید، به او دستور داد که از ایده حرکت زمین و ثابت بودن خورشید در مرکز آن «حمایت یا دفاع» نکند. این فرمان مانع از فرضیه‌سازی گالیله در مورد خورشید مرکزی نشد، اما برای چند سال بعد، او از این جنجال دوری کرد.
با از دست دادن بسیاری از مدافعانش در رم، گالیله در سال ۱۶۳۳ به ظن ارتداد محاکمه شد. حکم دادگاه تفتیش عقاید سه بخش اساسی داشت: از گالیله خواسته شد تا از ایده‌های خورشید مرکزی خود که به عنوان “رسماً ارتدادآمیز” محکوم شده بودند، دست بردارد. او به زندان محکوم شد. این حکم بعداً به حبس خانگی تخفیف یافت. کتاب “دیالوگ” که توهین‌آمیز بود، ممنوع شد. در اقدامی که در دادگاه اعلام نشد، انتشار هر یک از آثار او، از جمله هر اثری که ممکن بود در آینده بنویسد، ممنوع شد. پس از مدتی با آسکانیو پیکولومینی (اسقف اعظم سینا)، به گالیله اجازه داده شد تا به ویلای خود در آرچتری در نزدیکی فلورانس بازگردد، جایی که بقیه عمر خود را در حبس خانگی گذراند. در آن زمان بود که گالیله وقت خود را به یکی از بهترین آثار خود، “دو علم جدید”، اختصاص داد. بر اساس این کتاب که مورد تحسین فراوان سر ایزاک نیوتن و آلبرت انیشتین قرار گرفت، گالیله اغلب «پدر فیزیک مدرن» نامیده می‌شود. در ۳۱ اکتبر ۱۹۹۲، پاپ ژان پل دوم رسماً اعلام کرد که کلیسای کاتولیک در رسیدگی به این پرونده اشتباه کرده است.
گروه گزارش