Galileo Galilei

Sammanfattning

Galileo Galilei (Pisa, 15 februari 1564 – Arcetri, 8 januari 1642) var en italiensk fysiker, astronom, filosof, matematiker och akademiker, som anses vara den moderna vetenskapens fader.Galileo Galilei är en nyckelperson i den vetenskapliga revolutionen, eftersom han uttryckligen introducerade den vetenskapliga metoden (även kallad ”Galileometoden” eller ”experimentell metod”), och hans namn är förknippat med viktiga bidrag till fysik och astronomi. Av största vikt 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 förhärskande fram till dess, för att förvärva ett nytt, autonomt perspektiv, både realistiskt och empiriskt, som syftade till att med hjälp av den experimentella metoden privilegiera kvantitetskategorin (genom att matematiskt fastställa naturlagarna) framför kvalitetskategorin (som var ett resultat av den tidigare traditionen, som endast syftade till att söka efter entiteternas väsen) för att nu utarbeta en objektiv, rationell beskrivning.

Galileo misstänktes för kätteri och anklagades för att ha undergrävt den aristoteliska naturfilosofin och den Heliga Skrift och ställdes inför rätta och dömdes av det heliga ämbetet, och den 22 juni 1633 tvingades han att ta tillbaka sina astronomiska idéer och spärra in sig i sin villa i Arcetri. Under århundradenas lopp accepterade kyrkan gradvis värdet av Galileis verk, och 359 år senare, den 31 oktober 1992, erkände påven Johannes Paulus II vid den påvliga vetenskapsakademiens plenarsammanträde ”de fel som begåtts” på grundval av slutsatserna från en undersökningskommission som han hade tillsatt 1981 och som rehabiliterade Galilei.

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-områdena, 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 gått ner sig och han, som var en värdefull musiker, var tvungen att flytta till Pisa och kombinera musikeryrket med handelsyrket för att tjäna mer pengar.

I Vincenzo och Giulias familj fanns förutom Galileo även Michelangelo, som var musiker hos storhertigen av Bayern, Benedetto, som dog som spädbarn, och tre systrar, Virginia, Anna och Livia, och möjligen en fjärde som hette Lena.

Efter ett misslyckat försök att få med Galilei bland de fyrtio toskanska studenter som gratis togs emot i en internatskola vid universitetet i Pisa, fick den unge mannen ”gratis” plats hos Muzio Tebaldi, tulltjänsteman i Pisa, gudfader till Michelangelos dop och Vincenzos vän till den grad att han försörjde familjen under hans långa frånvaro på grund av arbete.

I Pisa träffade Galilei sin unga kusin Bartolomea Ammannati, som tog hand om änkemannen Tebaldis hus, som trots den stora åldersskillnaden gifte sig med henne 1578, förmodligen för att få slut på de elaka rykten om sin unga brorsdotter som var pinsamma för familjen Galilei. Den unge Galilei började sedan studera i Florens, först hos sin far, sedan hos en dialektiklärare och slutligen i klostret Santa Maria di Vallombrosa, där han tog novisklädseln tills han var fjorton år.

Den 5 september 1580 skrev Vincenzo in sin son vid universitetet i Pisa med avsikt att låta honom studera medicin, så att han skulle kunna följa i fotspåren på sin ärofyllda förfader Galileo Bonaiuti och framför allt inleda en 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 passade på att träffa Ostilio Ricci da Fermo, en anhängare av Niccolò Tartaglias matematiska skola, i Florens. Ricci kännetecknades av sitt sätt att lära ut matematik: inte som en abstrakt vetenskap, utan som en disciplin som kan användas för att lösa praktiska problem med anknytning till mekanik och ingenjörskonst. Det var i själva verket Tartaglia-Ricci-linjen (som i sin tur fortsatte Archimedes tradition) som lärde Galileo vikten av precision vid observation av data och den pragmatiska sidan av vetenskaplig forskning. Det är troligt att Galileo i Pisa också deltog i fysikkurser som hölls av aristotelikern Francesco Bonamici.

Under sin vistelse i Pisa, som varade till 1585, gjorde Galileo sin första personliga upptäckt, nämligen isokronismen hos pendelns svängningar, som han fortsatte att arbeta med under hela sitt liv och försökte förbättra den matematiska formuleringen.

Efter fyra år gav den unge Galilei 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 sökte Galileo efter en regelbunden ekonomisk situation: förutom att ge privatlektioner i matematik 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 och försvarade de hypoteser som Antonio Manetti redan hade formulerat om topografin i Dantes imaginära 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 brevväxling om matematiska frågor. Guidobaldo bidrog till att hjälpa Galileo att göra framsteg 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 beskrev sitt pedagogiska program, vilket genast ledde till att han fick en viss fientlighet i den aristoteliskt utbildade akademiska miljön:

Manuskriptet De motu antiquiora, som innehåller en serie föreläsningar där han försökte redogöra för rörelseproblemet, är frukten av Pisans undervisning. Grunden för hans forskning var 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 drivkraft som ges till kroppar skulle vara, motsatte denna teori, som först utarbetades på 600-talet av Johannes Philoponus och sedan stöddes av fysikerna i 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, som skulle följas upp av Postille all”Ariosto, härrör från denna period. Det är anteckningar som ligger utspridda på ark och kommentarer i marginalerna till sidorna i hans volymer av Jerusalem Delivered och Orlando Furioso, där han kritiserar ”bristen på fantasi och den långsamma monotonin i bilden och versen”, men där han i 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 att gifta sig med sin syster Virginia, som gifte sig samma år, var Galileo tvungen att ge en hemgift, vilket ledde till skulder, precis som han senare skulle bli tvungen att göra för att gifta sig med sin syster Livia 1601 med Taddeo Galletti, och han skulle bli tvungen att spendera andra pengar för att hjälpa till med behoven hos sin bror Michelangelos stora familj.

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

Den 26 september 1592 utfärdade myndigheterna i republiken Venedig 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 skulle stanna där i arton år, vilket han skulle beskriva som ”de bästa arton åren i hela mitt liv”. 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 vid studion i Padua (som också var ett resultat av det klimat av relativ religiös tolerans som garanterades av den venetianska republiken) upprätthöll Galilei hjärtliga relationer även med personer med 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 Dialog om de största systemen, och med Paolo Sarpi, teolog och expert på matematik och astronomi. Det är just i brevet till munken den 16 oktober 1604 som han formulerade lagen om fallande kroppar:

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 studion i Padua inrättade Galileo med hjälp av Marcantonio Mazzoleni, en hantverkare som bodde i samma hus, en liten verkstad där han utförde experiment och tillverkade instrument som han sålde för att komplettera sin lön. År 1593 tillverkade han en maskin för att föra upp vatten till högre nivåer och fick ett tjugoårigt patent från den venetianska senaten för offentligt bruk. Han gav också privatlektioner – bland hans elever fanns Vincenzo Gonzaga, prins Giovanni Federico av Alsace och de blivande kardinalerna Guido Bentivoglio och Federico Cornaro – och fick löneförhöjningar: från 320 floriner per år 1598 steg han till 1 000 år 1609.

En ”ny stjärna” observerades den 9 oktober 1604 av astronomen Fra” Ilario Altobelli, som informerade Galilei. Den var mycket ljusstark och observerades senare den 17 oktober av Kepler, som 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 inte känner till, men en viss Antonio Lorenzini, en självutnämnd aristoteliker från Montepulciano, skrev en pamflett mot hans argument, troligen på förslag av Cesare Cremonini, och den milanesiske vetenskapsmannen Baldassarre Capra skrev också en pamflett.

Vi vet från dem att Galileo hade tolkat fenomenet som ett bevis på himlens föränderlighet, eftersom den ”nya stjärnan” inte uppvisade någon förändring i parallaxen och därför måste befinna sig utanför månens omloppsbana.

År 1605 publicerades en bitande broschyr på Paviadialekt 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 artikeln, dvs. om den skrevs av Galilei själv eller av Girolamo Spinelli, en benediktiner från Padua (ca 1580-1647).

Omkring 1594 skrev Galileo två avhandlingar om befästningsarbeten, Breve introduzione all”architettura militare (Kort introduktion till militär arkitektur) och Trattato di fortificazione (Avhandling om befästningsarbeten). Omkring 1597 tillverkade han en kompass, som han beskrev i pamfletten Le operazioni del compasso geometrico et militare (De geometriska och militära kompassernas funktion), som publicerades i Padua 1606 och var dedicerad till 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 anspråk på någon särskild förtjänst för sin uppfinning, men Baldassarre Capra, en elev till Simon Mayr, anklagade honom i en pamflett 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, där han också återkom till den tidigare utgåvan av Supernova.

Supernovans framträdande orsakade stor oro i samhället och Galileo utnyttjade gärna 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 utredningen begravdes, så att ingen nyhet om den någonsin nådde den romerska inkvisitionen, det vill säga det heliga ämbetet. Fallet övergavs troligen delvis eftersom 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 finns 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 den 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 få de lärdas allmänna samtycke. Han hade dock redan 1597 i hemlighet uttryckt sin anslutning till kopernikanismen 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 i De refractione (1593), och av Kepler i Ad Vitellionem paralipomena (1604), arbeten från vilka det var möjligt att komma fram till konstruktionen av teleskopet: men instrumentet byggdes för första gången, oberoende av dessa studier i början av 1600-talet av hantverkaren Hans Lippershey, en tysk optiker som naturaliserats till holländare. Galileo beslöt sig då för att förbereda ett blyrör och fästa två linser i ändarna av det, ”båda med fullt ansikte och med den andra sfäriskt konkav i den första linsen och konvex i den andra. När jag sedan närmade ögat till den konkava linsen uppfattade jag föremålen som ganska stora och nära, eftersom de verkade tre gånger närmare och nio gånger större än vad de var när de betraktades med den naturliga synen”. Den 25 augusti 1609 presenterade Galileo sin egen konstruktion för den venetianska regeringen som uppskattade ”uppfinningen”, fördubblade hans lön och erbjöd honom ett livslångt läraruppdrag.Uppfinningen, återupptäckten och återuppbyggnaden av teleskopet är inte en episod som kan väcka 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 dem 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 sina nyheter för den vetenskapliga allmänheten, vilket säkert skulle leda till kontroverser. När Galileo observerade Saturnus i Padua, efter att ha publicerat Sidereus Nuncius, upptäckte och ritade han en struktur som senare skulle komma att identifieras som ringarna.

I Florens (1610)

Den 7 maj 1610 bad Galileo Belisario Vinta, Cosimo II:s förste sekreterare, om att bli anställd vid universitetet i Pisa och förklarade: ”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 ”matematiker, primat vid studion i Pisa och filosof hos den mest genomskinliga storhertigen, utan skyldighet att läsa eller bo antingen i studion eller i staden Pisa, och med en lön på tusen scudi per år, i florentinsk valuta”. Galilei undertecknade kontraktet den 10 juli och anlände till Florens i september.

När han kom hit gav han Ferdinando 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 allt mer perfekta glasögon, och i sådana mängder att han exporterade dem, som han gjorde med teleskopet som skickades till kurfursten av Köln, som i sin tur lånade ut det till Kepler, som använde det väl och som, tacksam, avslutade sitt verk Narratio de observatis a sé quattuor Jovis satellitibus erronibus från 1611 med att skriva följande: ”Vicisti Galilaee”, som erkänner sanningen i Galileis upptäckter. Den unge Ferdinand, eller någon annan, slog sönder linsen och Galilei gav honom något mindre ömtåligt: en ”vapenmagnet”, det vill säga en magnet inlindad i en järnplåt och placerad på rätt sätt, som ökade attraktionskraften på ett sådant sätt att magneten, trots att den bara vägde sex uns, ”lyfte femton pund järn som arbetades i form av en grav”.

När Galileo flyttade till Florens lämnade han sin partner, 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. Galileo 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 sina löften så snart de fyllde den rituella åldern av 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, accepterade Galileis inbjudan att titta genom det teleskop som han hade byggt, men ansåg att de inte kunde se någon av Jupiters förmodade satelliter.

Det var först senare som Magini återfick sitt förnuft, och med honom Vatikanens astronom Christoph Clavius, som till en början trodde att Jupiters satelliter som Galilei identifierade bara var en illusion som skapades av teleskopets linser. Den sistnämnda invändningen var svår att vederlägga 1610-11, både på grund av den låga kvaliteten på det optiska systemet i Galileis första teleskop och på grund av hypotesen att linser inte bara kan förbättra synen utan också förvränga den. Ett mycket viktigt stöd gavs Galileo av Kepler, som efter en inledande skepticism och efter att ha byggt ett tillräckligt effektivt teleskop verifierade Jupiters satelliter och publicerade i Frankfurt 1611 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 åkte 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 Galilei skriva till hertigens sekreterare Belisario Vinta att jesuiterna ”efter att äntligen ha fått veta sanningen om de nya medicinska planeterna, har de nu i två månader gjort kontinuerliga observationer av dem, som fortsätter, och vi har verifierat dem med mina egna, och de är mycket korrekta”.

Vid den tiden var Galilei dock inte medveten om att den entusiasm med vilken han spred och försvarade sina upptäckter och teorier skulle väcka motstånd och misstänksamhet inom den kyrkliga sfären.

Den 19 april gav kardinal Roberto Bellarmino Vatikanens matematiker i uppdrag att utarbeta en rapport om de nya upptäckter som gjorts av ”en begåvad matematiker med hjälp av ett instrument som kallas för en kanon eller en ockial”, och den 17 maj frågade kongregationen för det heliga ämbetet i förebyggande syfte inkvisitionen i Padua om det någonsin hade förekommit något förfarande mot Galilei. 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 muove, där han med stöd av Arkimedes teori, mot Aristoteles teori, visade 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 Cristina 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 nämnde Galilei också solfläckar, som han hävdade att han redan hade observerat i Padua 1610, men utan att rapportera dem. 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 hade riktats 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 bestod av svärmar av stjärnor som roterade runt solen, medan Galileo ansåg att de var flytande materia som hörde till 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 att visa att himlen och jorden inte var två radikalt olika världar, där den förstnämnda bara var perfekt och oföränderlig och den sistnämnda 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, mer troligt, den sista 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 Peripatum för att upprätthålla himlarnas oföränderlighet, som jag inte vet var de kommer att sparas och döljas. Observationen av solens och planeternas rotationsrörelse var också mycket viktig: den gjorde jordens rotation mindre osannolik, vilket gjorde 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 med Kopernikus” heliocentriska modell. Galileo skrev till Giuliano de” Medici den 1 januari 1611 och hävdade att ”Venus kretsar nödvändigtvis 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 vettigt sätt, som nu när det gäller Venus och Merkurius”.

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

Enligt Aristoteles doktrin finns det inget vakuum i naturen, eftersom varje kropp, oavsett om den är jordisk eller himmelskt, upptar ett utrymme som är en del av kroppen själv. Utan en kropp finns det inget utrymme och utan utrymme finns det ingen kropp. Aristoteles säger att ”naturen undviker vakuum” (varje gas eller vätska försöker alltid fylla varje utrymme och undvika att lämna tomma delar). Ett undantag från denna teori var dock erfarenheten av att observera att vatten som sugs in i ett rör inte fyllde det helt och hållet utan oförklarligt lämnade en del av det som man trodde var helt tom och därför skulle fyllas av naturen, men detta inträffade inte. Galilei svarade på ett brev som en ligurisk medborgare, Giovan Battista Baliani, skickade till honom 1630 och bekräftade detta fenomen. Han hävdade att ”naturens motvilja mot tomhet” kunde övervinnas, men bara 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 undrade inte om fenomenet i själva verket hade samband med luftens vikt, vilket Evangelista Torricelli skulle visa.

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 motsäga den Heliga Skrift med sina astronomiska uppfattningar inspirerade av kopernikanska teorier. När han anlände till Rom den 20 mars 1615 fördömde Caccini 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 var att förena bibelställen 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 han accepterade inte Galileos argument, men tillade att han hittills inte hade fått några, och hävdade att i alla fall, i tveksamma fall, skulle man föredra den heliga Skrift. 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 solfläckarna och Galilei beslöt att komma till Rom för att personligen försvara sig, med stöd av storhertig Cosimo: ”Matematikern Galilei kommer till Rom”, skrev Cosimo II till kardinal Scipione Borghese, ”och han kommer spontant för att redogöra för sig själv för vissa anklagelser, eller snarare förtal, som hans anhängare har framfört”.

Den 25 februari 1616 beordrade påven kardinal Bellarmine att ”sammankalla Galilei och förmana honom att överge den ovan nämnda åsikten; och om han skulle vägra att lyda, skulle fader kommissarien, inför en notarie och vittnen, ge honom order att överge läran helt och hållet och inte lära ut den, försvara den eller befatta sig med den”. Samma år placerades Copernicus De revolutionibus på Index donec corrigatur (tills den korrigerades). Kardinal Bellarmino gav dock Galileo en förklaring där han förnekade avsägelsen men upprepade förbudet mot att stödja de kopernikanska teserna: kanske fick de hedersbetygelser och artigheter som han trots allt fick till följd att Galileo fick illusionen att han fick det som andra förbjöds att göra.

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 med framgång höll en mycket uppmärksammad föreläsning, Disputatio astronomica de tribus cometis anni MDCXVIII: I den stödde han, på grundval av några direkta observationer och ett logiskt skolastiskt förfarande, hypotesen att kometer var kroppar som befann sig bortom ”månens himmel” och använde den för att styrka Tycho Brahes modell, enligt vilken jorden är placerad i universums centrum och de andra planeterna kretsar kring 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 Discourse on Comets, men där mästarens hand troligen var närvarande. I sitt svar hävdade Guiducci felaktigt att kometerna inte var himmelsobjekt, utan rena optiska effekter som produceras av solljuset på ångor som stiger upp 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, där han direkt angrep Galilei och kopernikanismen.

Galilei svarade då direkt: det var inte förrän 1622 som avhandlingen Il Saggiatore var klar. Den är skriven i form av ett brev, godkändes av Accademia dei Lincei och trycktes i Rom i maj 1623. Den 6 augusti, efter Gregorius XV:s död, bestigde Maffeo Barberini, som hade varit vän och beundrare till Galileo i många år, den påvliga tronen som Urban VIII. Detta övertygade felaktigt Galileo om att ”hoppet hade återuppstått, det hopp som nästan helt och hållet hade begravts”. 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.

The Assayer presenterar en teori som senare visade sig vara felaktig om kometer som framträdde på grund av solstrålar. I själva verket beror bildandet av kometens krona och svans på solstrålningens exponering och riktning, så Galilei hade rätt och Grassi hade rätt, som, eftersom han var motståndare till den kopernikanska teorin, bara kunde ha en sui generis-idé om himlakroppar. Skillnaden mellan Grassi och Galileo var dock främst en metodologisk skillnad, eftersom Galileo baserade sitt resonemang på erfarenhet. I Saggiatore skrev Galilei den berömda metaforen att ”filosofin är skriven i denna stora bok som ständigt är öppen framför våra ögon (jag säger universum)”, och ställde sig i motsats till Grassi som förlitade sig på auktoriteten hos de gamla mästarna och Aristoteles för att fastställa sanningen i naturfrågor.

Den 23 april 1624 anlände Galilei till Rom för att hylla påven och för att få honom att tolerera det kopernikanska systemet, men under de sex audienser som Urban VIII beviljade honom fick han inte något exakt åtagande i denna riktning. Utan några garantier, men med den vaga uppmuntran som kom från påven Urban – som beviljade en pension till hans son Vincenzio – kände Galileo att han i september 1624 äntligen kunde svara på Francesco Ingolis Disputatio. Efter att formellt ha hyllat den katolska ortodoxin skulle Galileo 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 Galileis relativitetsprincip: På den vanliga invändningen från anhängarna av jordens orörlighet, som består i observationen att gravar faller vinkelrätt på jordens yta, istället för snett, vilket uppenbarligen borde ske om jorden rörde sig, svarar Galilei genom att ta upp erfarenheten av ett fartyg, oavsett om det är i jämn rörelse eller stationärt, 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 Kopernikus, utan att visa något personligt engagemang för någon av dem. Hälso- och familjeskäl förlängde skrivandet 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 Ferdinands sekreterare, och till Alessandra. För att uppfylla dottern Maria Celeste, en nunna i Arcetri, önskan om att ha honom närmare, hyrde han den lilla villan ”Il Gioiello” nära klostret. Efter många omväxlingar för att få det kyrkliga imprimaturet publicerades verket 1632.

I dialogen jämförs de två stora systemen Ptolema och Kopernikus (Galileo utesluter alltså Tycho Brahes nya hypotes från diskussionen) och det finns tre huvudpersoner: Två av dem är verkliga personer, Galileos vänner och vid den tiden redan döda, florentinaren Filippo Salviati (1582-1614) och venetianaren Gianfrancesco Sagredo (1571-1620), i vars hus samtalen påstås äga rum, medan den tredje huvudpersonen är Simplicio, en påhittad person vars namn påminner om en välkänd antik 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 till slut sympatiserar 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: den 25 juli skrev mästaren i det heliga palatset, Niccolò Riccardi, till Florens inkvisitor, Clemente Egidi, att påven hade beordrat att boken inte skulle publiceras, och den 7 augusti bad han honom att spåra de exemplar som redan sålts och konfiskera 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 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 på jordens rörlighet – lade han fram ”en mycket fast lära, som jag redan har 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 visdom 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, där han kallade Simplicios förslag för ”en beundransvärd och verkligt änglalik doktrin”, ha verkat upprörande. Slutligen avslutades verket med en bekräftelse på att människorna har ”rätt att diskutera världens uppbyggnad” så länge de inte ”finner att verket är gjort” av Gud. Denna slutsats var inget annat än ett diplomatiskt knep för att komma i tryck. Detta gjorde påven rasande. Den 23 september bad den romerska inkvisitionen den florentinska inkvisitionen att meddela Galileo att han skulle infinna sig inför generalkommissarien för det heliga ämbetet i Rom senast i oktober. Galileo, som dels var sjuk och dels 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 den 20 januari 1633 till Rom på en bärstol.

Rättegången inleddes den 12 april med det första förhöret av Galileo, till vilken inkvisitorn, dominikanen Vincenzo Maculano, hävdade att han den 26 februari 1616 hade fått ett ”precept” där kardinal Bellarmino beordrade honom att överge den kopernikanska teorin, att inte stödja den på något sätt och att inte lära ut den. Under förhöret förnekade Galilei att han inte kände till predikatet och hävdade att han inte mindes att Bellarmines uttalande innehöll orden quovis modo (på vilket sätt som helst) och nec docere (lär inte ut). 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 sträng övervakning”, i tre rum i inkvisitionsbyggnaden, ”med gott om fri rörlighet”.

Den 22 juni, dagen efter Galileos sista förhör, i kapitelsalen i dominikanklostret Santa Maria sopra Minerva, där Galileo var närvarande och knäböjde, utfärdades domen av kardinalerna Felice Centini, Guido Bentivoglio, Desiderio Scaglia, Antonio Barberini och Berlinghiero Gessi, Fabrizio Verospi och Marzio Ginetti, ”generalinkvisitorer mot kätterska predikningar”, som sammanfattar den långa historien om konflikten mellan Galileo och kyrkans lära, som började 1615 med boken Om solfläckar 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 det ”hälsosamma straffet” att varje vecka recitera de sju botgöringspsalmerna i tre år, med förbehåll för inkvisitionens rätt att ”mildra, förändra eller ta bort hela eller delar av” straffen och botgöringarna.

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 motsvarar dess behov utan att någonsin 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 i praktiken: fängelsestraffet 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 en begäran som Galileo tidigare gjort och stängde in honom i den isolerade villa (”Il Gioiello”) som forskaren ägde på landsbygden i Arcetri. I ordern av den 1 december 1633 beordrades Galileo att ”förbli 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 ”avundsjuka och elakhet har intrigerat mot mig” med tanke på att ”skändlighet drabbar förrädare och de som är i den mest sublima graden av okunnighet”. Diodati fick kännedom om den latinska översättning som Matthias Bernegger höll på att göra i Strasbourg av hans Dialogue och berättade för honom om ”en viss Antonio Rocco, en mycket renodlad peripatetiker, som inte förstår någonting 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 tro.

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 behandlade Galileo materialens motståndskraft: de olika motståndskrafterna måste kopplas till materialets struktur och Galileo, utan att göra anspråk på att förklara problemet, tog upp Demokritus atomistiska tolkning och ansåg att den var en hypotes som kunde förklara fysiska fenomen. I synnerhet ansågs möjligheten att det fanns ett vakuum, som Demokritos hade tänkt sig, vara en seriös vetenskaplig hypotes, och i ett vakuum – dvs. i avsaknad av motstånd – hävdade Galileo med rätta att alla kroppar skulle ”sjunka ner med samma hastighet”, i motsats till den samtida vetenskapen, som ansåg att rörelse i ett vakuum var omöjlig.

Efter att ha behandlat statiken och hävstången den andra dagen behandlade han dynamiken den tredje och fjärde dagen och fastställde lagarna för enhetlig rörelse, naturligt accelererad rörelse och enhetligt accelererad rörelse samt pendelns svängningar.

Under sina sista levnadsår förde Galileo en kärleksfull brevväxling med Alessandra Bocchineri. År 1629 hade familjen Bocchineri i Prato gett Alessandras syster Sestilia till hustru till Galileis son Vincenzio.

När Galilei träffade Alessandra 1630, nu 66 år gammal, var hon en 33-årig kvinna som hade förfinat 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 många inbjudningar till möten, och Galileo misslyckades inte med att berömma kvinnans intelligens, eftersom ”det är sällsynt med kvinnor som talar så förnuftigt som hon gör”. Med sin blindhet och försämrade hälsa tvingades den florentinske vetenskapsmannen ibland att tacka nej till inbjudningar ”inte bara på grund av de många ohälsa som gör att jag är 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 till Alessandra den 20 december 1641, som var ”oavsiktligt kortfattat”, föregick Galileis död 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 mausoleum för liket av en person som har varit straffmyndig i den heliga inkvisitionens tribunal och som har dött medan straffet varade”; I den gravskrift som ska placeras i graven får inga ord som kan kränka domstolens rykte stå. Samma varning måste ges till dem som reciterar begravningsoralen”.

Kyrkan höll också ett vakande öga på Galileos elever: när de startade 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 Ugo Foscolo skulle fira.

Den galileiska läran om de två sanningarna

Galileo var övertygad om att den kopernikanska kosmologin var riktig, men var väl medveten om att den ansågs strida mot bibeltexten och kyrkofädernas tradition, som hade en geocentrisk uppfattning om universum. Eftersom kyrkan ansåg att de heliga skrifterna var inspirerade av den helige Ande, kunde den heliocentriska teorin bara accepteras, tills motsatsen bevisats, som en enkel hypotes (ex suppositione) eller matematisk modell, utan någon som helst relevans för himlakropparnas verkliga position. Det var just på grund av detta 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 av 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 den sanna religionen. 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 människorna. 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. Galileo å andra sidan hävdade att detta inte skulle förlänga dagen, 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 kommer 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 senare. 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 på så sätt den djupare innebörden av uttalandena med ett slags allegori. När det gäller förhållandet mellan vetenskap och teologi är hans berömda fras: ”Förstått av en kyrklig person av högsta rang 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 detta kriterium skulle Galileo inte ha kunnat använda bibeltexten 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. Den första är Bibeln, som är skriven i termer som är begripliga för ”vulgärer”, som i huvudsak har ett frälsande och själsfrälsande värde, och som därför kräver en noggrann tolkning av de uttalanden som rör de naturfenomen som beskrivs i den. Den andra är ”denna mycket stora bok som ständigt är öppen inför våra ögon (jag säger universum), som måste läsas enligt vetenskaplig rationalitet och som inte ska ställas på andra plats efter den första utan som, för att kunna tolkas på rätt sätt, måste studeras med hjälp av de redskap som Bibelns Gud har gett oss: 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. Tvärtom, om ett visst vetenskapligt bevisat faktum eller fenomen inte stämmer överens med de heliga texterna är det 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, eftersom båda per definition är sanna. Men om det finns en uppenbar motsägelse av naturliga fakta måste tolkningen av den heliga texten ändras så att den stämmer överens med den senaste vetenskapliga kunskapen.

Kyrkans ståndpunkt i denna fråga 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:

Å andra sidan utgjorde misslyckandet med att observera stjärnparallaxen (som borde ha observerats som en effekt av jordens förskjutning i förhållande till stjärnornas stjärnhimmel) med de instrument som fanns tillgängliga vid den tiden ett bevis mot den heliocentriska teorin. I detta sammanhang medgav kyrkan alltså att den kopernikanska modellen endast hade talats om ex suppositione (som en matematisk hypotes). Galileos försvar ex professo (kunnigt och kompetent, 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 vid den tiden behövde Copernicus faktiskt fler excentriker och epicyklar än vad Ptolemaios använde för att upprätthålla en precision 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 dock 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 ptolemaiska. Den enda väsentliga skillnaden bestod därför uteslutande i avsaknaden av ekvanter i den kopernikanska teorin. Koestler frågade sig om denna felbedömning berodde på att Galileo inte läste Kopernikus” verk eller på hans intellektuella oärlighet. Detta motstånd ledde först till att De revolutionibus togs upp på indexet och slutligen, många år senare, till rättegången mot Galileo Galilei 1633, som slutade med att han dömdes på grund av ”häftig misstanke om kätteri” och tvingades avstå från sina astronomiska uppfattningar.

Rehabilitering av den katolska kyrkan

Utöver den historiska, juridiska 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, sina tankar om dessa frågor. Den österrikiske filosofen Paul Feyerabend, som förespråkade epistemologisk anarki, hävdade till exempel följande:

Denna provokation togs senare upp av Card. Joseph Ratzinger, vilket gav upphov till invändningar från den allmänna opinionen. Men det verkliga syftet med Feyerabends provocerande uttalande var ”endast att visa på motsägelsen hos dem som godkänner Galileo och fördömer kyrkan, men som sedan är lika stränga mot sina samtida personers arbete som kyrkan var vid Galileos tid”.

Under de följande århundradena ändrade kyrkan sin inställning till Galilei: 1734 beviljade det heliga ämbetet att ett mausoleum till hans ära skulle uppföras i Santa Croce-kyrkan i Florens. 1757 strök Benedictus XIV de böcker som lärde ut jordens rörelse från indexet, och gjorde därmed officiellt vad påven Alexander VII hade gjort redan 1664 genom att dra tillbaka 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, några år efter det att undervisningen om heliocentrismen kvalificerades och när Newtons gravitationsteorier redan var etablerade och experimentellt bevisade. Först och främst sammanfattar teologen heliocentrismens förhållande till Skrifterna:

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

År 1968 inledde påven Paulus VI en översyn av rättegången, och i syfte att få ett slutligt ord med 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 är en del. Påven erkände i sitt tal av den 10 november 1979, då han tillkännagav att kommissionen skulle inrättas, att ”Galileo hade mycket att lida, vi kan inte dölja det, från kyrkans män och organ”.

Efter 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 betrakta sina respektive teorier som rena hypoteser som inte var experimentellt bevisade, 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 sett 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 började hos grekerna och utvecklades av de parisiska nominalisterna på 1300-talet, och slutligen den moderna fysiken, den arkimediska och den galileiska. ”

Bland de viktigaste upptäckterna som Galilei gjorde med hjälp av experiment fanns ett första fysikaliskt tillvägagångssätt för relativitetsteorin, senare känd som Galileisk relativitetsteori, upptäckten av Jupiters fyra största månar, de så kallade Galileiska satelliterna (Io, Europa, Ganymedes och Callisto), och tröghetsprincipen, om än delvis.

Han studerade också 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 introducera Galileos berömda paradox. År 1640 uppmuntrade Galilei sin elev Bonaventura Cavalieri att utveckla sin mästares och andras idéer om geometri med hjälp av metoden med odelbara föremål för att bestämma areor och volymer: denna metod var ett grundläggande steg i utvecklingen av infinitesimal kalkyl.

Den moderna vetenskapens födelse

Galileo Galilei var en av de ledande personerna i grundandet av den vetenskapliga metoden uttryckt på ett matematiskt språk, och han 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 frågade Galilei sig vad människan i sitt sökande vill veta.

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

Sökandet efter de grundläggande första principerna innebär därför 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 flyter i floder. Men denna ”nyhet om vatten” är bara ”närmare och beroende av fler sinnen”, rikare på olika 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, som moln, och i de som är närmare, som vatten.

Naturstudier måste därför förstås på ett annat sätt. ”Vissa strikta 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. från direkt observation av 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”.

Grunden för den vetenskapliga metoden är därför att man förkastar essentialismen och bestämmer sig för att endast ta till sig den kvantitativa aspekten av fenomenen i övertygelsen om att de kan översättas till siffror genom mätning, så att vi får en matematisk typ av kunskap, den enda fullkomliga kunskapen för människan, som når den gradvis genom resonemang för att bli likvärdig med samma fullkomliga 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 vetenskapens språk var grundläggande, både på det matematiska området och i synnerhet inom fysiken. Ännu i dag har en stor del av det branschspecifika språk som används inom denna disciplin sitt ursprung i de specifika val som gjordes av den pisanska vetenskapsmannen. I Galileos skrifter är många ord hämtade från det vanliga språket 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 ett avsnitt från hans Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze (Diskurser och matematiska demonstrationer om två nya vetenskaper):

Som framgår av texten används en specialiserad terminologi (”hemisfärium”, ”kon”, ”cylinder”) tillsammans med en term som betecknar ett vardagsföremål, 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 berömda 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”, vilket inledde en lång diskussion bland vetenskapsfilosoferna om hur han förstod och relaterade dessa termer. Det som Galileo här kallar ”universum” bör till exempel i moderna termer förstås som ”fysisk verklighet” eller ”fysisk värld”, eftersom Galileo hänvisar till den matematiskt kända materiella världen. Alltså inte bara för universums helhet, dvs. galaxerna, utan också för alla dess livlösa delar eller undergrupper. Begreppet ”natur” skulle å andra sidan även omfatta den biologiska världen, som Galileo inte tog med i sin undersökning av den fysiska verkligheten.

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

Han tar inte klart ställning till 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 tog aldrig uttryckligen hänsyn till Giordano Brunos doktrin om ett obegränsat och oändligt universum, utan centrum och bestående av oändliga världar, inklusive jorden och solen, som inte har någon kosmogonisk företräde. 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 ett obegripligt objekt, medan det ändliga faller inom gränserna för begriplighet.

Förhållandet mellan Galileos matematik och hans naturfilosofi och den roll som deduktion kontra induktion spelar i hans forskning har av många filosofer hänvisats 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):

Galileo levde vid en tidpunkt då platonismens idéer återigen hade spridits i Europa och Italien, och det var förmodligen också av denna anledning som han identifierade matematikens symboler med geometriska enheter och inte med siffror. Användningen av algebra från arabvärlden 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 ett sådant språk är ett problem som har 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 aldrig kan matchas 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 redan innan han konfronterades med erfarenheter, och på så sätt orienterade 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 inre natur.

Andra Galileo-forskare, som Stillman Drake, Pierre Duhem och John Herman Randall Jr. har dock betonat det nya i Galileos tänkande jämfört med den klassiska platonska filosofin. I Assayers metafor är matematiken ett språk och definieras inte direkt som universum eller filosofi, utan snarare som ett verktyg för att analysera den förnuftiga världen, som platonisterna betraktade som illusorisk. Språket skulle stå i fokus för Galileos metafor, men själva universum är det verkliga målet för hans forskning. Enligt Drake skulle Galileo på detta sätt definitivt ta avstånd från den platonska föreställningen och filosofin, men utan att närma sig den aristoteliska filosofin, vilket Pierre Duhem hävdar, enligt vilken Galileos 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 ”inte sett till att formulera en filosofi”, och på den tredje dagen av sina diskurser säger han, med hänvisning till filosofiska begrepp: ”Liknande djupgående kontemplationer förväntas av högre doktriner än vår; och det måste räcka med att vi är de mindre värdiga hantverkare som blottar och tar fram marmor från fodren, där illustra skulptörer sedan låter fantastiska bilder framträda, som var dolda under grov och formlös bark”.

Enligt Eugenio Garin ville Galileo å andra sidan med sin experimentella metod identifiera en inneboende nödvändighet i det ”aristoteliska” observerade faktumet, uttryckt på ett matematiskt sätt, på grund av dess koppling till den ”platonska” gudomliga orsaken som producerar det och gör det ”levande”:

Studier av rörelser

Wilhelm Dilthey ser Kepler och Galilei som de högsta uttrycken på sin tid för ett ”kalkylerande tänkande” som var berett att lösa det moderna borgerliga samhällets krav genom att studera rörelselagarna:

Galilei var i själva verket 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 rörelser som beror på kroppens 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 i vilket de befinner sig, som har en större densitet, 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 förstå hur man kan behandla dynamiska händelser, såsom 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 en förskjutning och en senare återgång till sin naturliga plats, var det därför nödvändigt att först utveckla geometrins och i synnerhet differentialräkningens verktyg, vilket bland annat Newton, Leibniz och Descartes senare gjorde. Galileo lyckades lösa problemet genom att studera rörelsen hos accelererade kroppar, 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 geometriska figur han hade konstruerat. Hans studier och forskning om kroppars rörelser banade också väg för den moderna ballistiken.

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

Genom att studera det lutande planet undersökte Galilei 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 kan överväga förekomsten av tröghetsrörelse (som sker utan att en yttre kraft tillförs). På så sätt fick han insikt om tröghetsprincipen, som senare infördes av Isaac Newton 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, det ena mot det andra, på ett godtyckligt avstånd x. Genom att sänka en sfär från en höjd h1 med en sträcka l1 av den som finns vid SN märkte han att sfären, som anländer på det horisontella planet mellan de två lutande planen, fortsätter sin rätlinjiga rörelse fram till basen av det lutande planet vid DX. I denna punkt rör sig sfären, utan friktion, uppåt på det lutande planet till höger över en sträcka l2 = l1 och stannar på samma höjd (h2 = h1) som i början. För att bevara den mekaniska energin krävs det 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 återvända till samma höjd h2, vilket krävs enligt principen om energins bevarande, måste sfären nu färdas en längre sträcka l2 på det lutande planet till höger. Om vi gradvis minskar vinkeln θ2 ser vi att varje gång längden l2 av den sträcka som klotet täcker ökar för att nå höjden h2. Om vi slutligen sätter vinkeln θ2 till noll (θ2 = 0°) har vi eliminerat DX-sidans lutande plan. Om vi nu sänker sfären från höjden h1 på det snedställda planet SN kommer sfären att fortsätta att röra sig i det horisontella planet i all oändlighet med hastigheten vmax (tröghetsprincipen), eftersom den, 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 plattar ut berg, fyller ut dalar och bygger broar för att skapa en absolut platt, enhetlig och friktionsfri rätlinjig väg. När tröghetsrörelsen för en sfär som stiger 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 fullbordar ett helt varv runt jorden, och kommer sedan att återuppta sin resa utan att störas. Detta är 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 trott att alla tröghetsrörelser måste vara cirkulära rörelser. Förmodligen av denna anledning ansåg han att de planetrörelser som han (godtyckligt) betraktade som tröghetsrörelser alltid och endast var cirkulära banor, och förkastade i stället de elliptiska banor som Kepler hade visat sedan 1609. För att vara strikt verkar det därför inte stämma vad Newton hävdar i ”Principia” – och därmed vilseleder otaliga forskare – nämligen att Galilei föregrep hans två första dynamiska principer.

Galilei lyckades fastställa vad han trodde var det konstanta värdet av tyngdkraftsaccelerationen g vid jordytan, dvs. den storhet som styr rörelsen hos kroppar som faller mot jordens centrum, genom att studera väl jämna kulors fall längs ett lutande plan som också var väl jämnt. 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

Låt oss kalla a för sfärens acceleration längs det lutande planet, dess förhållande till g är a = g sin θ så att vi från den experimentella mätningen av a kan återgå till värdet av gravitationsaccelerationen g. Det lutande planet gör att accelerationsvärdet (a < g) kan minskas när som helst, vilket underlättar mätningen av accelerationen. Om θ = 6° är t.ex. sin θ = 0,104528 och därför är 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 ljussignalen tog för att nå den andra kullen och återvända. En exakt mätning av denna tid skulle ha gjort det möjligt att mäta ljusets hastighet, men försöket misslyckades eftersom Galilei inte kunde ha haft ett så avancerat instrument som kunde mäta den hundratusendel 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.

Experimentell utrustning och mätutrustning

Experimentella apparater var grundläggande för utvecklingen av Galileos vetenskapliga teorier. Han byggde olika mätinstrument, antingen ursprungligen eller genom att omarbeta dem utifrån redan existerande idéer. Inom astronomin byggde han ett antal egna teleskop, utrustade med en mikrometer för att mäta avståndet mellan månen och dess planet. För att studera solfläckar projicerade han bilden av solen på ett pappersark med hjälp av ett helioskop, så att den kunde observeras utan att ögonen skadades. Han uppfann också giovilabium, som liknar astrolabiet, för att bestämma longitud med hjälp av förmörkelser av Jupiters satelliter.

För att studera kroppars rörelser använde han det lutande planet och pendeln för att mäta tidsintervallerna. Han tog också fram en rudimentär modell av en termometer som bygger på luftens expansion när temperaturen förändras.

Galilei upptäckte isokronismen i en pendels små svängningar 1583. Enligt legenden kom han på idén när han observerade svängningarna hos en lampa som då hängde i Pisakatedralens mittskepp, och som nu förvaras på den närbelägna monumentala kyrkogården i Aulla-kapellet.

Detta instrument består helt enkelt av en grav, t.ex. en metallsfär, som är knuten 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{displaystyle T} endast beror på ledningens längd l{displaystyle l}:

där g{displaystyle g} är gravitationsaccelerationen. Om pendeln till exempel har l=1m{displaystyle l=1m}, har den svängning som för graven från den ena ytterligheten till den andra och sedan tillbaka igen en period T=2,0064s{displaystyle T=2,0064s} (efter att ha antagit g{displaystyle g} som medelvärde 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 universitetet i Pisa, och beskrev sin apparat i sitt första verk på folkspråket, La Bilancetta, som cirkulerade i manuskript men trycktes postumt 1644:

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

Bilancetta innehåller också två tabeller med trettionio specifika vikter för ädelmetaller och äkta metaller, som Galileo experimentellt bestämde med en noggrannhet 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 sin tid i Pisa (1589-1592) begränsade sig Galileo inte till vetenskapliga sysslor: hans Överväganden om Tasso, som skulle följas av Postille all”Ariosto, härrör från dessa år. Det handlar om anteckningar som är utspridda på pappersark och nedtecknade i marginalerna till sidorna i hans volymer av Gerusalemme liberata och Orlando furioso, där han, medan han förebrådde Tasso för ”fantasins brist på fantasi och bildens och versens långsamma monotoni, älskade hos Ariosto inte bara de vackra drömmarnas mångfald, de snabba situationsväxlingarna, rytmens livliga elasticitet, utan också den harmoniska balansen, bildens samstämmighet, den organiska enheten – till och med i mångfalden – i den poetiska fantasin”.

Ur litterär synvinkel anses Il Saggiatore vara det verk där hans kärlek till vetenskap och sanning och hans polemiska humor möts. Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo (Dialogen om de två viktigaste världssystemen) innehåller dock också sidor med en anmärkningsvärd kvalitet, ett livligt 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.

Galileo använde folkspråket i två syften. Å ena sidan syftade den till att popularisera hans arbete: Galilei ville inte bara vända sig till de lärda och intellektuella utan även till de mindre utbildade klasserna, t.ex. tekniker som inte kunde latin men ändå kunde förstå hans teorier. Å andra sidan stod den i kontrast till kyrkans och de olika akademiernas latin, som byggde på principen om auctoritas, biblisk respektive aristotelisk. 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 tog upp dem, med ändrad innebörd, från folkspråket.

Galileo visade också olika attityder till befintliga terminologier:

Figurativ konst

”Accademia e Compagnia dell”Arte del Disegno (Akademin och kompaniet för teckningskonsten) grundades av Cosimo I de” Medici 1563, på förslag av Giorgio Vasari, i syfte att förnya och uppmuntra utvecklingen av det första konstnärsgillet som bildades ur det gamla Compagnia di San Luca (dokumenterat sedan 1339). Bland de första akademikerna fanns personer som Michelangelo Buonarroti, Bartolomeo Ammannati, Agnolo Bronzino och Francesco da Sangallo. Accademia var i århundraden den naturligaste och mest prestigefyllda mötesplatsen för konstnärer som arbetade i Florens och främjade samtidigt 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, och fördjupade sin förståelse för det maneristiska perspektivet och kom i kontakt med tidens berömda konstnärer (t.ex. Cigoli), och han påverkade ständigt den naturalistiska rörelsen 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 trodde 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 måleriet, som bara är tvådimensionellt. Galileo svarade i ett brev av den 26 juni 1612. Han gjorde en distinktion mellan optiska och taktila värden, vilket också blev 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 firas med festligheter på lokala institutioner den 15 februari, Galileodagen, som är hans födelsedag.

Bibliografisk

Källor

  1. Galileo Galilei
  2. Galileo Galilei
Ads Blocker Image Powered by Code Help Pro

Ads Blocker Detected!!!

We have detected that you are using extensions to block ads. Please support us by disabling these ads blocker.