Galileo Galilei

Galileo Galilei.

Galileo Galilei (15. veebruar 1564 Pisa – 8. jaanuar 1642 Arcetri) oli itaalia astronoom, filosoof ja füüsik.

Galilei pani aluse teaduslikule eksperimenteerimisele ja katsetulemuste matemaatilise tõlgendamisele, mis omakorda lõid alused seletatavatele loodusteadustele.

Galilei tegeles muu hulgas teleskoopidega, näiteks valmistas Galilei teleskoobi.

Ta tegeles ka temperatuuri mõõtmistega ja täiustas termoskoopi.

Elulugu

Sünd ja perekond

Galileo Galilei sündis Pisas Firenze õukonnamuusiku Vincenzio Galilei ja tema abikaasa Giulia esimese lapsena. Peale Galileo Galilei elasid perekonna lastest täiskasvanueani välja veel vend Michelangelo ning õed Virginia ja Livia. Perekond ei olnud jõukas, aga mitte ka vaene. Galileo isa oli edumeelne ja laia silmaringiga mees, kes lisaks muusikale huvitus ka muusikateooriast ja matemaatikast ning avaldas koguni poleemilise raamatu uuemast muusikateooriast "Dialoog vanast ja nüüdsest muusikast" (1581).

Haridustee

Esmase hariduse andis lastele isa ise, kasutades aeg-ajalt koduõpetajaid. Kuigi isa ei hinnanud religiooni järgimist kõrgelt, pani ta noore Galilei parema hariduse huvides 1575 Vallombrosa kloostri kooli. Noormehele meeldis mungalik eluviis ja ta astus noviitsina Vallombrosa ordusse. Isale sellina asjade käik ei sobinud ja kui Galileid tabas silmahaigus, viis ta poisi kloostrist ära ega toonud teda ka pärast paranemist tagasi. Kuigi koduõpetamine jätkus sama ordu munkade abil, jäi Galilei kirja vaimulikust seisusest välja heidetud preestrina - pahatahtlikkus Galilei suhtes.

Aastal 1581 asus seitsmeteistaastane Galilei Pisa Ülikoolis meditsiini õppima. See oli isa soov. Noort üliõpilast aga huvitas rohkem Aristotelese ideede üle vaidlemine kui arstiteadus. Sel ajal tuli Galilei mõttele, kuidas kummutada Aristotelese väide, et raskemad kehad kukuvad Maa pinnale kiiremini kui kergemad: raskemad ja kergemad raheterad langevad maha üheaegselt. (Galilei eeldas, et suuremad ja väiksemad raheterad valmivad samal ajal ja samas kohas koos ning hakkavad samal ajal alla sadama.) Kui Aristotelesel oleks õigus ja raskemad kehad langeksid Maa poole kiiremini, siis peaksid suuremad raheterad valmima kõrgemal pilvedes kui väiksemad ja just täpselt nii palju kõrgemal, et nad langeksid maha täpselt samal ajal kui kergemad. See aga pidas Galilei ebatõenäoliseks, millest ta järeldas, et Aristotelesel pole õigus ning kerged ja rasked asjad langevad Maa pole täpselt ühe ja sama kiirusega.

Aastal 1583 sai Galilei tuttavaks Toscana õukonnamatemaatikuga ning sattus vaimustusse matemaatikast. Ülikoolis hakkas ta nüüd käima meditsiiniloengute asemel matemaatikaloengutel käima. Paraku ei nõustunud isa erialavahetusega ja 1585 lahkus Galilei Pisa Ülikoolist ilma kraadita.

Iseseisva elu algus

Pärast Pisast lahkumist püüdis Galileo Galilei elatada end matemaatika ja loodusteaduste eraõpetajana Firenzes.

Aastal 1586 tegi ta oma esimese iseseisva teadusliku uurimuse (see puudutas hüdrostaatikat) ning hakkas kirjutama märkmeid, millest hiljem vormusid Galilei tuntud teosed. Tasapisi hakkas tema kuulsus loodusfilosoofina levima, abiks olid ka isalt päritud oskused leida mõjukaid sõpru. Nende abiga saigi ilma igasuguse kraadita Galilei 1589 Pisa Ülikooli matemaatikaprofessoriks (selle professuuri alla kuulusid ka astronoomia ja loodusfilosoofia, mis tähendas peamiselt füüsikat). Erinevalt näiteks meditsiiniprofessori palgast ei võimaldanud matemaatikaprofessori sissetulek äraelamist, aga suur samm oli siiski astutud. Et ots otsaga kokku tulla, võttis Galilei enda juurde elama rikkaid üliõpilasi ning õpetas neid ka väljaspool loenguid. Õpetus, mida ta eraviisiliselt jagas, erines tugevalt ülikooli ametlikust, Aristotelesel põhinevast programmist, mida Galilei oma avalikel loengutel järgis.

Pisa periood (1589-1592). Vaba langemise uurimine Pisa tornist

Pisa torn

Galileo Galilei selle Pisa perioodi kohta on legend, et ta viskas Pisa viltusest tornist alla raskusi ja jälgis, kuidas need maapinnale jõuavad. Galilei ise ei räägi kuskil, nagu oleks ta sellist eksperimenti teinud. Legend pärineb Galilei viimase õpilase ja sekretäri Vincenzo Viviani sulest, kes polnud sel ajal veel sündinud, aga lasi Galileo Galileist kirjutades oma fantaasial üsna vabalt lennata.

Kuulus Pisa torni vaba langemise eksperiment on siiski toimunud. Selle tegi 1612. aastal üks vana kooli professor, kes soovis tõestada, et Galilei eksib ja et Aristotelesel oli õigus. Katse näitas, et raskem keha jõudis maapinnale veidi enne kergemat, mis eksperimentaatori arvates tõestas Galilei väidete ekslikkust.

Galilei vastas sarkastiliselt: "Aristoteles ütleb, et sajanaelane kera kukub saja küünra kõrguselt enne maha kui ühenaelane ühe küünra kõrguselt. Teie leiate oma katses, et suurem jõuab maha kahe tolli võrra enne. Ja nende kahe tolli taha soovite peita Aristotelese üheksakümmend üheksa küünart ning rääkides ainult minu väikeset veast, unustate tema tohutu suure vea."

Padova periood (1592–1610)

Aastal 1592 saavutas Galilei enda määramise Padova Ülikooli matemaatikaprofessoriks. Seal oli palk mitu korda suurem, matemaatika õpetamine kõrgemal tasemel ja Venezia vabariigis, mille kooseisu Padova kuulus, oli vabam õhkkond teaduslikuks tööks. Galilei on ise meenutanud Padova perioodi kui oma elu kõige õnnelikumat. Siin valmisid Galilei mitmed tähtsamad leiutised ning siin hakkas ta koguma materjali raamatute jaoks mis tegid hiljem tema nime maailmakuulsaks.

Aastal 1604 ilmus taevasse supernoova. Galilei vaatles seda oma täppisvaatlusteks kohandatud militaarse vaatlustehnikaga ja tegi kindlaks, et uus täht ei muuda asendit, seega peab ta asuma Kuust kõrgemal. See andis talle taas võimaluse aristotelliku taeva täiuslikkuse doktriini ründamiseks.

Isiklik elu

Padova perioodil astus Galilei suhetesse Veneziast pärit naise Maria Gambaga. Nad ei abiellunud ega elanud isegi ühe katuse all, kuid naine sünnitas Galileile kaks tütart (Virginia (sündis 1600) ja Livia (sündis 1601) ning poja Vincenzio (sündis 1606). Tütred läksid 1613 kloostrisse ja pühitseti hiljem nunnadeks. Poeg õnnestus aga Toscana suurhertsogi abiga kuulutada ametlikult Galilei pojaks ja pärijaks. Ta arendas edasi oma isa leiutisi, sealhulgas pendelkella.

Taas Firenzes

Galilei soovis pääseda aeganõudvast õpetamiskohustusest ning tal õnnestuski 1610. aastal saada Toscana suurhertsogilt õukonnamatemaatiku ja Pisa Ülikooli peamatemaatiku koht ilma õpetamiskohustuseta. Sel perioodil said lõpliku kuju ja avaldati enamik Galilei tuntud töödest. Sinna langeb ka konflikt kirikuga.

Aastal 1611 külastas Galilei Toscana teadusliku saadikuna Roomat, sai seal sooja vastuvõtu osaliseks ning pääses isegi paavst Paulus V audientsile. Galilei valiti Roomas Accademia dei Lincei liikmeks ja nüüdsest ilmusid tema teosed selle akadeemia poolt välja antuna. Aastal 1613 andiski akadeemia välja Galilei raamatukese Päikeseplekkidest; akadeemikud lisasid Galileid ülistava eessõna, milles nimetasid Galileid päikeseplekkide avastajaks. See tõi kaasa tüli jesuiidist astronoomi Christoph Scheineriga, kes oli neid vaadelnud enne Galileid. Tegelikult polnud kumbki neist päikeseplekkide esmaavastaja; esimesena märkas neid madalmaade astronoom Johannes Fabricius.

Selles raamatus on ka Galilei esimene selgesõnaline Koperniku maailmasüsteemi toetav avaldus. Ta tõi näitena ette Jupiteri kaaslased.

Koperniku ideede hukkamõist katoliku kiriku poolt

 Pikemalt artiklis Galilei afäär

Aastal 1619, Galilei järgmise Rooma-külastuse ajal, moodustas paavst Paulus V komisjoni Koperniku ideede uurimiseks. Komisjon leidis, et Maa liikumine on väärarusaam ning et Päikese pidamine maailma keskpunktiks on absurdne. Sellega oli katoliiklastel keelatud Koperniku ideesse uskuda. On vastuolulisi tõendeid selle kohta, kas Galileile tehti ka isiklikke ettekirjutusi või mitte, igatahes sai ta hiljem paavsti juures sõbraliku vastvõtu osaliseks ja viimane rõhutas, et Galileil ei ole vaja enda saatuse pärast muret tunda.

Komeediuuringud

Aastal 1618 nähti kolme komeeti. Jesuiitidest astronoomid tulid välja ideega, et komeedi orbiit on ringjoone osa Maast konstantsel kaugusel. Galilei ei jaganud seda seisukohta ja pooled avaldasid teineteist mahategevaid teoseid. Selle dispuudi lõpus avaldas Galilei 1623 kuulsa "Il Saggiatore" ("Väärtuseproovija"), mida peetakse poleemilise kirjanduse meistriteoseks ja oma üldisema lähenemise tõttu Galilei teadusemanifestiks. Sellest raamatust on pärit kuulus tsitaat, et Galilei oponendid (s.o jesuiidid) peavad loodusfilosoofiat ilukirjanduseks, aga Universumi raamatut "saab mõista ainult siis, kui tehakse endale kõigepealt selgeks keel ja tähestik, milles see on kirjutatud. Ja kirjutatud on ta matemaatika keeles, tähtedeks kolmnurgad, ringid ja teised geomeetrilised kujundid, milleta ei suudaks inimene lugeda ühtki sõna sellest raamatust, milleta oldaks kui hulgus pimedas labürindis."

Raamat oli pühendatud äsja paavstiks valitud Urbanus VIII-le, kes oli sellest aust meelitatud ja lasi teost endale ette lugeda. Kaasaegsete kirjelduste järgi olevat ta möirates naernud Galilei jesuiite torkavate väite peale.

Galilei ise pidas komeete ekslikult optilisteks nähtusteks.

Tuntumad saavutused

• 1597 leiutas Galilei termoskoobi. See leiutis ei osutunud temperatuuri mõõtmisel eriti edukaks, sest näit sõltus suuresti õhurõhust.

• 1597 Geomeetriline ja militaarne kompass. Galilei pööras tähelepanu sõjakunstile ja fortifikatsioonidele, samuti uuris ta suurtükikuulide lendu ja avastas, et kuulid lendavad mööda paraboolset trajektoori. Nende uuringute käigus leiutas Galilei "geomeetrilise ja militaarse kompassi": see oli kahest joonlauast kokku volditav arvutusseade, mida algselt kasutati suurtükkide laskekauguste arvutamiseks, kuid peatselt kohandas Galilei selle universaalseks arvutusvahendiks.

• 1609 Galilei teleskoop ja tööd sellega. "Täheteataja". Galilei ei olnud teleskoobi esmaleiutaja, ent kohe, kui ta sellest leiutisest 1609. aastal kuulis, tegi ta endale teleskoobi, olemata varem ühtki sellist riista näinud ning teades vaid seda, et selles kasutatakse kahte läätse ja toru. Teleskoop, mille ta kiirustades tegi, oli parim, mis tolleks ajaks üldse tehtud; see andis ümberpööratud kujutise asemel õigetpidi kujutise. Galilei oli erakordselt osavate kätega, ta lihvis ise läätsesid ja tema teleskoobid olid oma aja parimad. Teadaolevalt oli Galilei esimene, kes pööras teleskoobi taevasse ja hakkas vaatlusi tegema, muuhulgas avastas ta Jupiteri kaaslased, Linnutee koosnemise tähtedest, Veenuse faasid (analoogilised Kuu faasidega) ning Kuu pinna ebatasasused. Kuu mägede kõrguseks hindas ta neli kilomeetrit. Need avastused avaldas ta raamatus "Täheteataja" ("Siderius nuncius", 1610). Raamat suurendas Galilei kuulsust veelgi kuid tekitas ka palju vaenlasi: Kuu ebatasasused ei sobinud ettekujutusega taevase aine täiuslikkusest; Jupiteri kaaslased tõestasid, et universumis on liikumisi, mille keskpunktis ei ole Maa, ja Veenuse faasid näitasid, et see taevakeha liigub ümber Päikese.

• 1623 Galilei teaduse manifest "Il Saggiatore" ("Väärtuseproovija").

Vaata ka

• Paulus V (Galilei afäär)
• Urbanus VIII (Galilei afäär)

Kirjandust

• Stillman Drake, "Galileo. Põgus sissejuhatus", Inglise keelest tõlkinud Marika Ziius, Kupar 2002, ISBN 9985-61-257-4
• Philip Steele, "Galileo. Geenius kellest sai inkvisitsiooni ohver", Inglise keelest tõlkinud Helje Heinoja, Eesti Entsüklopeediakirjastus 2005, ISBN 9985-70-233-6
• John Gribbin, "Science", Penguin Books 2003, ISBN 0-14-029741-3

Välislink

• Vapp