Галилео Галилей

Математик, механик и астроном Галилео Галилей (15.02.1564 — 08.01.1642) родился в г. Пизе (Флоренция, Италия), в семье обедневшего потомка знатного флорентийского рода музыканта Винченцо Галилея. Под руководством отца Галилей изучил латинский и древнегреческий языки, научился играть на лютне и ценить поэзию и живопись.

Нужда надоела отцу, и он вначале хотел, чтобы его сын занялся торговлей. Однако, видя, что у сына блестящие способности, настоял на том, чтобы семнадцатилетний Галилео поступил на медицинский факультет Пизанского университета, полагая, что профессия врача обеспечит ему безбедное существование. Но медицина не привлекала Галилея, и он потихоньку от отца начал заниматься математикой — изучать сочинения знаменитого греческого геометра Евклида, используя консультации друга отца — видного математика Остилио Риччи. Говорят, что часто он читал Евклида, обложившись для отца томами сочинений по медицине, и вместо посещения университета шел во дворец, где Риччи читал пажам лекции по математике. Эти лекции Галилей слушал в коридоре за закрытой дверью, не видя формул и чертежей, не имея возможности записывать текст, и только придя домой, он восстанавливал их. Впрочем, некоторые историки науки считают, что последнее не соответствует действительности.

Галилео Галилей

Галилео Галилей

Через четыре года из-за недостатка средств Галилею пришлось прекратить занятия в университете, и он вернулся во Флоренцию, где в то время жила семья. Здесь он продолжил занятия математикой, физикой и астрономией, сконструировал гидростатические весы для измерения плотности различных материалов, провел исследование по определению центров тяжести тел.

Эти работы принесли ему известность, и в 1589 г. Галилей был приглашен профессором математики в Пизанский университет. В то время ему было 25 лет. Здесь он написал знаменитый трактат «О движении падающих тел», в котором были заложены основы современной динамики. Результаты, полученные Галилеем, расходились с воззрениями Аристотеля. Это породило враждебность к молодому профессору, и Галилею пришлось в 1592 г. перейти в Падуанский университет.

По другой версии Галилей вынужден был покинуть университет из-за неодобрительного отзыва о какой-то машине, изобретенной сыном высокопоставленной особы.

В Падуанском университете лекции Галилея пользовались большой популярностью. Иногда на них присутствовало около 2000 студентов. В Падуе Г. Галилей написал знаменитый трактат «О науке механике», в котором различные задачи статики решались на основе принципа возможных перемещений. В связи с постройкой судов Г. Галилея заинтересовали некоторые вопросы сопротивления материалов. В это же время он начинает серьезно заниматься астрономией и становится сторонником системы астронома Николая Коперника (Kopernik М.,19.02.1473 — 24.05.1543). В письме к астроному Иоганну Кеплеру (Kepler I., 27,12,1571 — 15.11.1630) в 1597 г. Галилей пишет: «Много лет тому назад я начал склоняться к мнению Н. Коперника, и в свете его теории мне удалось объяснить много таких явлений, которые совершенно не поддавались объяснению на основе старой гипотезы». В Падуе Галилей построил телескоп сначала с трех, а затем с 32-кратным увеличением и с помощью его сделал ряд выдающихся астрономических открытий. Благодаря этому Галилей стал знаменитым и в 1610 г. получил приглашение великого герцога Тосканского Козима II Медичи стать «экстраординарным философом и математиком» при его дворе.

Преподавание в университетах не позволяло Галилею обеспечить свою семью, и он был вынужден давать частные уроки и содержать пансионы студентов. Новая должность давала возможность целиком отдаться научной работе. Галилей продолжил свои исследования по астрономии. Не имея возможности дать характеристику этих работ, отметим только, что он обнаружил кольца Сатурна, горы на Луне, спутники Юпитера, наблюдал фазы Венеры, описал пятна на Солнце. Он продолжал выступать в защиту системы Коперника. В 1600 г. за это, на основании приговора суда инквизиции, был сожжен Джордано Бруно. В 1615 г. Галилей получил полуофициальное предупреждение, а в 1616 г. учение Коперника было объявлено еретическим, а его книга была запрещена. В течение 7 лет Галилей не мог публиковать работы по астрономии.

Только в 1633 г., после того как папой Римским был избран друг и почитатель Г. Галилея Маффео Барберини (Урбан VIII), Г. Галилей приступил к работе над книгой «Диалог о двух главнейших системах мира», которую и издал в 1632 г. с согласия папы. В этой книге учение Н. Коперника излагалось как одна из возможных гипотез, позволяющая объяснить целый ряд явлений. Несмотря на все это, в 1633 г. Г. Галилей был вызван в трибунал инквизиции. После месячного следствия, причем некоторые из допросов проводились в зале пыток, Галилея заставили на коленях отречься от учения Н. Коперника.

Существует легенда о том, что после отречения Галилей встал, топнул ногой и сказал вполголоса: «Однако она (Земля) вращается». Все историки науки отрицают этот факт, полагая невероятным, чтобы больной, измученный длительным следствием старик мог решиться на такой неблагоразумный поступок. После отречения Галилей стал узником инквизиции и мог жить только там, где она разрешала. До конца жизни он жил в своей вилле Арчетри близ Флоренции. Только более чем через сто лет, во времена папы Венедикта XIV (1740—1758), Ватикан отменил приговор инквизиции.

Несмотря на пережитое и преклонный возраст, он продолжал работать. В 1638 г. вышло в свет на итальянском языке одно из самых важных сочинений Г. Галилея [150], в котором заложены основы динамики и сопротивления материалов. Эта книга, впрочем, так же как и «Диалог о двух главнейших системах мира», написана в виде бесед, происходивших в течение шести дней между четырьмя собеседниками Сальвиати, Сагредо, Симпличио и Апроино. Первые два — это друзья Г. Галилея (причем устами Г. Галилея говорит Сальвиати), имя третьего — от имени комментатора Аристотеля в VI в. Симплиция. Сопротивлению материалов из шести дней посвящен только один день — второй. Семидесятичетырехлетний Галилей, которому доставили из Лейдена связку экземпляров его книги, не смог ее увидеть. Уже год как он был слеп.

В этой книге Г. Галилей описал исследования растяжения и изгиба стержней. Испытывая на растяжение стержни, он установил, что сила, разрывающая стержень, пропорциональна его площади поперечного сечения. Таким образом, для простейшего случая нагружения — растяжения стержня Галилей неявно определил понятие напряжения в момент разрыва.

Он впервые поставил задачу об определении разрушающей силы для консольной балки прямоугольного поперечного сечения, нагруженной силой на свободном конце. Галилей решил ее на основе неверного предположения о равномерном распределении внутренних, нормальных к поперечному сечению, сил по его площади. Однако это не помешало сделать правильное заключение о том, что стержень прямоугольного поперечного сечения с различными размерами сторон более прочен тогда, когда он поставлен на ребро, чем когда он лежит плашмя, и во столько раз, во сколько ширина больше толщины. Он с точностью до постоянного множителя (из-за неправильного предположения) установил зависимость изменения высоты поперечного сечения по длине консольной балки прямоугольного поперечного сечения, нагруженной силой на свободном конце из условия равнопрочности всех сечений, т. е. впервые решил задачу оптимального проектирования. Галилей нашел величину изгибающего момента в текущем сечении консольной балки постоянного поперечного сечения под воздействием собственного веса, пришел к выводу, что момент сопротивления изгибу для круглого сечения пропорционален кубу его диаметра, и определил величину наибольшего изгибающего момента в двухопорной балке, нагруженной силой в произвольном сечении.

Г. Галилей оказал большое влияние на итальянскую художественную литературу. Его перу принадлежит ряд работ по теории литературы. Большинство его произведений написано на итальянском языке, несмотря на то, что в то время языком ученых была латынь. В своих работах он стремился к простоте и ясности. Полное собрание сочинений Галилея вышло в Милане в 1811 г. в 13 томах. День рождения Галилея был днем смерти Микеланджело, а год его смерти — годом рождения Ньютона. Так сменялись гении.



 Предыдущая  Галилей Галилео  Следующая 
 
MYsopromat.ru - сопромат в режиме on-line
Яндекс цитирования