גלילאו גליליי

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

ערך זה עוסק במדען גלילאו גליליי; לערך העוסק במשמעויות אחרות של המלה "גלילאו", ראו גלילאו (פירושונים).
גלילאו גליליי
הגדל
גלילאו גליליי

גלילאו גליליי (איטלקית: Galileo Galilei; ‏15 בפברואר 15648 בינואר 1642) היה מדען איטלקי רב תחומי, מגדולי אנשי המדע בכל הזמנים. נולד ונפטר באיטליה.
נחשב לאבי האסטרונומיה המודרנית, (יחד עם יוהנס קפלר), אבי הפיזיקה המודרנית ואבי המדע המודרני (יחד עם פרנסיס בייקון). הוא היה גם מתמטיקאי, ופילוסוף.

שינה את התפיסה האריסטוטלית בת 2,000 השנה בתחומי הפילוסופיה והפיזיקה. מכיוון שעסק בכל כך הרבה תחומים, הוא העדיף לטפל בכמות נושאים על פני איכות והעמקה בכל נושא.

תוכן עניינים

[עריכה] אודותיו

גלילאו גליליי נחשב לאחת הדמויות המרתקות בהיסטוריה האנושית בכלל ובהיסטורית המדע בפרט. לא לפלא הוא הדבר, שלא מעט מיתוסים נקשרו לשמו של האיש שנולד בעיר פיזה שבאיטליה בשנת 1564 (מת ב1642). עלה בגורלו של גלילאו לחיות בדיוק בתקופה של מהפכה מדעית, הגדולה ביותר בהיסטוריה האנושית עד לזמנו. זוהי תקופת המעבר מהתפיסה הגיאוצנטרית לתפיסה ההליוצנטרית, דהיינו מהתפיסה בה כדור הארץ שימש כמרכז הכל, לתפיסה בה עברה "הזכות" למרכזיות הזו לשמש.

[עריכה] ניסוי הגופים

אחד המיתוסים יודע לספר כי גלילאו ניצל את מגדל הפעמונים בעיר (מה שידוע כמגדל הנטוי) לשם עריכת הניסוי המפורסם שלו לבדיקת נפילתם של גופים על האדמה.

המגדל הנטוי של פיזה
הגדל
המגדל הנטוי של פיזה

עד זמנו של גלילאו שלטה הדעה כי ככל שמשקל הגוף גדול יותר, מהירות נפילתו על פני הקרקע תהיה ביחס ישר מהירה יותר. הנחה זו, מקורה ברוח תורתו של המלומד היווני אריסטו, כפי שהיא מובאת בספרו על הפיזיקה. המדע האריסטוטאלי משל בכיפה במשך כאלפיים שנה, כולל המודל הגיאוצנטרי, עד שהגיע האסטרונום הפולני ניקולאוס קופרניקוס, והעביר את כדור-הארץ מגדולתו ומרכזיותיו לטובת השמש. המדע האריסטוטאלי קנה את הנחותיו לא על בסיס ניסויי כי אם על בסיס מחשבתי טהור. המהפכה אשר יצר גלילאו הייתה במהותה מבוססת על עקרון פשוט מאוד לכאורה: העמדת הנחות במבחן הניסוי.

הניסוי בגופים בעלי משקל שונה הוא אחד מניסוייו, ואולי הידוע ביותר. אין כל הוכחה מתועדת כי את הניסוי הזה ביצע במגדל הנטוי, למרות שזה מקובל מבחינה היסטורית, אך אין ספק שניסוי מעין זה הוא אכן ביצע. אך יש יסוד להניח שאת הניסוי, לצורך אישוש או הפרכת ההנחה האריסטוטאלית, הוא עשה דווקא על גבי מישורים משופעים, באמצעות גלגול כדורים במשקל שונה. בניסוי מעין זה ניתן להאריך את משך גלגול הגופים באמצעות הארכת אורכי השיפועים ולבצע ניסוי בר-שליטה, בו ניתן לעקוב אחר משך תנועת הגופים, מה שהיה מן הנמנע בהטלת גופים מהמגדל, בגלל משכי הזמן הקצרים של הנפילה שגורמים לבעיות מדידה והשוואה (ויש לזכור שלא היו אז שעוני עצר משוכללים). למעשה אין כל הבדל מהותי בין ניסוי בהפלת גופים או גלגולם, והיתרון בגלגולם על גבי מישור משופע, הוא בנטרול השפעת החיכוך של האוויר שהאפקטיביות שלו גדולה יותר בחוץ. אחד הנימוקים לכך שגלילאו לא יכול היה לעשות את ניסוייו בחוץ, על המגדל, הוא שחיכוך האוויר, שהשפעתו גדולה במיוחד על גופים קלי משקל, היה פוגם בתוצאה הסופית שהייתה אמורה להפריך את תורתו של אריסטו ולאשש את ההיפותזה של גלילאו.

כמאה שנה לאחר מכן הסביר ניוטון את התאוריה מאחורי ממצאיו של גלילאו: אמנם נדרש כח גדול יותר לשינוי תאוצה של גוף ככל שמסתו גדלה (מסה זו כינה ניוטון "מסה אינרציאלית"), אך שדה הכבידה של הארץ ימשוך מהר יותר את הגוף ככל שמסתו גדלה, בדיוק באותו שיעור (מסה זו כינה ניוטון "מסה כבידתית").

כ-400 שנה לערך לאחר גלילאו, נערך ניסוי דומה על-ידי שני האסטרונאוטים הראשונים על הירח. במסגרת המבצע החלוצי שלהם הם ביצעו גם מספר ניסויים שם ואחד מהם היה שיחזור הניסוי של גלילאו. לעיני מיליוני צופים על כדור-הארץ הם הטילו פטיש ונוצה על קרקע הירח. ואכן, ניראה היה בבירור איך שני הגופים נפלו בו זמנית על קרקע הירח חסר האטמוספירה, עובדה שאפשרה את הצלחת הניסוי שלא יכול היה לעלות יפה על כדור-הארץ.

[עריכה] גלילאו והטלסקופ

הטלסקופ של גלילאו
הגדל
הטלסקופ של גלילאו
ציור מצבי הירח על ידי גלילאו
הגדל
ציור מצבי הירח על ידי גלילאו

ישנו מיתוס המייחס לגלילאו את המצאת הטלסקופ, אולם, כאשר החל גלילאו להתעניין, לפתח ולשכלל את המכשיר ב1609 היו טלסקופים בנמצא מזה עשרים שנה, כך שאין ספק שלא הוא היה הממציא. מקורות הטלסקופ נותרו עלומים עד היום, אך ידוע כי יצרן עדשות הולנדי בשם ליפרהי ביקש להוציא פטנט על ההמצאה בשנת 1608. אם זאת, הטלסקופים באותן שנים היו בעלי עוצמת הגדלה נמוכה מאוד, בערך פי 3, והדימוי שיצרו היה באיכות גרועה מבחינה אופטית. המכשיר נמכר בחנויות כאביזר בידורי ומשעשע. גלילאו הבין שהטלסקופ יהיה חסר שימוש אם הדימוי שהוא מייצר אינו בהיר וחד, ואם המראות שמתקבלים דרכו אינם אמיתיים. אם הדימוי ישופר ואם גם ויוכח שהוא אמיתי, הטלסקופ יהיה בעל חשיבות שקשה לדמיין. גלילאו התמסר כולו לבניית טלסקופים, תוך שימוש בזכוכית משלו ובעיבוד עצמי של העדשות, מבלי להעזר בעדשות של יצרני משקפיים אומנים. תוך זמן לא רב הצליח לשכלל את המכשיר עד להגדלה של פי 32 לערך, וכן שיפר את איכות וחדות הדימוי שייצר הטלסקופ.

המכשיר האופטי החדש המצויד בעדשות הציג מערך שלם של בעיות; היה צורך לפתור גורמים מבלבלים בנוגע לחוש הראיה, לטבעו של האור, ולאופנים בהם יש לפרש תמונה ויזואלית כידע פִיזִיקָלִי. גלילאו ערך מגוון ניסויים ופיתוחים בכדי להוכיח שהדימויים הטלסקופיים אינם פגמים אופטיים, כשלים של עין הצופה, או אשליות שנוצרות על-ידי העדשות.

גלילאו נקט במספר פרוצדורות בכדי להוכיח שהדימוי הטלסקופי אינו אשליה או פגם; הוא הביט על אותו האובייקט בו זמנית בעין אחת חשופה ובשנייה דרך הטלסקופ, והחל לתקן את הדימוי האופטי, כשהוא מוחק בשיטתיות את כל אותן תופעות אשר נראות דרך המכשיר אך אינן נראות בעין בלתי מזוינת. הוא החליף עדשות, דאג למקם את העדשות על ציר אופטי מדויק, הוסיף צמצמים בצורות ובקטרים שונים ששיפרו את הרזולוציה של הטלסקופ, הפחיתו את האפקטים של קרניים טועות ואת העיוותים שנוצרים כתוצאה מסטיות כרומטיות ומאברציות. בנוסף, הצמיד גלילאו גריד ניתן להסרה לצינור הטלסקופ, באופן שבו עין אחת התבוננה דרך הטלסקופ ועין שנייה התבוננה דרך הגריד, כך שכל תנועה בשדה הנצפה יכלה להימדד בדייקנות ביחס אליו.

ב-10 במרץ 1610 פירסם גלילאו את ספרו Sidereus Nuncius, בו חשף את תגליותיו המרעישות בעזרת הטלסקופ. בכך היה גלילאו הראשון לפרסם תצפיות אסטרונומיות שמתבססות על שימוש בטלסקופ. בספר לא משתמש גלילאו בשם טלסקופ (שם שחדר לשימוש רק לאחר 1611, על בסיס המונח הלטיני "טלסקופיום" ובאיטלקית טלסקופיו; מהם גם נגזר השם באנגלית ובשפות רבות אחרות כיום), אלא מכנה אותו perspicillum (עדשות מעקב). תגליתו הראשונה הייתה כי פני הירח אינם מושלמים וחלקים, כפי שמקובל היה לחשוב, אלא מחורצים בהרים ובעמקים, בדומה לפני כדור הארץ. אך התגלית המרכזית הייתה גילוי ארבעת הירחים הגדולים של צדק. תצפיות אלו הוכיחו, אליבא דגלילאו, כי אותה פיזיקה שולטת בשמים ובארץ, וכי תנועת גרמי השמיים אינה סובבת סביב כדור הארץ. תגליות אלו היוו, לדעתו, הוכחה לכך שהקוסמולוגיה ההליוצנטרית הקופרניקאית הייתה אמיתית, ולא רק מודל תיאורטי. את תגלית ירחי צדק העניק גלילאו לארבעת אחי משפחת מדיצ'י, ובתמורה למחווה זו מונה לפילוסוף החצר של המשפחה, מינוי שאפשר לו לפרוש מהוראה באוניברסיטה ולהתמסר למחקר. לאחר פרסום הספר גלילאו גילה עוד, בעזרת הטלסקופ, את הטבעות של שבתאי, את העובדה שכוכב הלכת נוגה סובב סביב השמש, והצליח להסביר את הכתמים על פני השמש.

בספר ישנו חידוש נוסף שמחדיר גלילאו לאסטרונומיה; בטרם הפנה את הטלסקופ שלו אל השמים, האסטרונומיה הייתה מדע עם דִּיאַגְרָמות בלבד, אך ללא ייצוגים נטורליסטיים - או תמונות - של השמים. ב-Sidereus nuncius מציג גלילאו תמונות שצייר את הירח, כפי שהוא נראה דרך הטלסקופ. גלילאו המשיך פרקטיקה זו גם ב"מכתב על כתמי-השמש" שפרסם ב- 1613, שם צייר את ההופעות היומיות של השמש ברצף כמעט חסר הפרעה של יותר מחודש, כך שהקורא יכול לראות את הצורה המשתנה של הכתמים ואת התקדמותם לרוחב פני החמה. ישנם חוקרים אשר רואים בשימוש שעשה גלילאו בתמונות ניסיון של המדען לשכנע באופן ויזואלי את קוראיו באמיתות טענותיו ובאמינות מכשירו - ניסיון שנבע מחוסר יכולתו להסביר באופן מדעי כיצד פועל המכשיר.

לאחר פרסום הספר, שעורר סערה גדולה ונתקל בהתנגדות, הוביל גלילאו מסע נמרץ לאישור תגליותיו ולקבלת מכשירו ככלי החדש שאיתו יש לצפות ברקיע. התגובה הראשונית של העולם האקדמי הייתה לדחות את טענותיו המדהימות, לא רק משום טבען יוצא הדופן אלא גם משום שנעשו באמצעות טלסקופ! מכשיר שנתפס כלא אמין ויוצר אשליות.

במסגרת נסיונותיו לבסס את מעמדו וסמכותו של הטלסקופ ככלי מדעי, שלח גלילאו לאסטרונומים חשובים את הטלסקופים שייצר, כדי שיוכלו לצפות במו עיניהם בתגליותיו, ובכך יאשרו ויתַקֶפו את תצפיותיו. התשובה שקיבל מכמה קולגות הייתה מפתיעה: "מרבית מדעני הטבע (natural philosophers) פשוט לא חשבו ששווה אפילו להביט דרך הטלסקופים שלו, משום שא-פריורי התנגדותם התיאורטית לאמינות המכשיר הייתה כה מוצקה" (Ronchi, "The influence of the early development of optics on science and philosophy", p.201). כלומר, אנשי המדע סירבו מראש להאמין למה שהם עתידים לראות בטלסקופ, משום שחשבו שהדימויים שמראה המכשיר אינם משתקפים דרכו אלא נוצרים על-ידו (כמו בקלידוסקופ).

[עריכה] "ואף על-פי-כן נוע תנוע"

מיתוס אחר קשור לאמרה "ואף על-פי-כן נוע תנוע"(במקור "EPPUR SI MUOVE"). אם אכן אמר הוא משפט זה הרי שבוודאי לא אמרו בעת התייצבו למשפט לפני הכנסייה (בוודאי בלבו חש התכחשות להודאתו והתנערותו ממרכזיות השמש, והמלים המפורסמות מבטאות תחושה זו).

גליליי על בול איטלקי
הגדל
גליליי על בול איטלקי

ערעור מרכזיותה של הארץ היה מבחינת הכנסייה ערעור על ההגמוניה שלה ופיחות במעמדה, לכן אולץ גלילאו לחזור בו מ"כפירתו" כלומר חזרה מתפיסת קופרניקוס בה דגל ובעצם תגליותיו נתן לה חיזוק ואישוש.

יש להבין כי גלילאו היה חייב להיות זהיר מאוד בעת התייצבותו לפני הכנסייה ולמעשה, אם היה אומר את המשפט הנדון בנסיבות אלה, היה מסכן את חייו. הוא בוודאי זכר מה קרה לג'ורדנו ברונו האסטרונום והוגה הדעות שבשנת 1600 הועלה על המוקד בסרבו לחזור בו מהשקפותיו על מקומה "הלא מיוחס" של הארץ...

בהזדמנות זו יש גם לזכור שקופרניקוס לא העז להעלות את רעיונותיו החדשניים בימי חייו. קופרניקוס שהיה איש הממסד הדתי, כומר במקורו, לא העז לפרסם את ספרו "על הסיבובים" בו הוא מפרט את תורתו בימי חייו אלא ממש סמוך למותו בשוכבו על ערש דווי. מכל מקום, גלילאו לא היה מוכן למות על תורתו או על "קידוש אמונתו", והוא היה מוכן לחזור בו מהשקפותיו לפחות למראית עין. בניגוד למותו ההרואי של ברונו, מת גלילאו בשיבה טובה במיטתו בשנת 1642 רחוק מעין הסערה. מותו היה שנה לפני הולדתו של מדען דגול אחר, אייזק ניוטון, שלמעשה נחשב ליורשו הרוחני של גלילאו ושבעבודתו התבסס על תגליותיו ומחקריו של קודמו.

ברטולד ברכט מחזאי המאה העשרים, "לא אהב" בלשון המעטה את "התקפלותו" של גלילאו. ברכט רואה בגלילאו את האיש שיצר את התקדים של כניעת מדענים לממסד ועד הירתמותם למענו לצרכיו הלא מבורכים לאנושות וחברה, ואת שיא מגמה זו ניתן לראות בפיתוח פצצת הביקוע הגרעיני, ושימוש בה לצרכים מלחמתיים, כפי שזה בא לידי ביטוי במלוא הזוועה במלחמת העולם השנייה. מורת-רוח זו באה לידי ביטוי במחזהו של ברכט "חיי גלילאו" שהוצג ב"תאטרון חיפה" (את גלילאו שיחק יוסי בנאי). ובמקור הגרמני נקרא המחזה "האדמה נעה" ("Die Erde Bewegt Sich").

[עריכה] אירועים חשובים בחייו של גלילאו גליליי

  • 15 בפברואר 1564: גלילאו נולד בפיזה למוזיקאי וינצ'אנציו ולג'וליה אמאנאטי.
  • 1587-1583 - גלילאו מגלה את שוויון הזמן של תנודות המטוטלת וממציא את המאזניים ההידרוסטטיים.
  • 1589 - מרצה למתמטיקה ב-"סטודיו" של פיזה.
  • 1591 - 1590 - ניסויים בנפילת הגופים, שביצע מעל המגדל הנטוי בפיזה .
  • 1592 - ספטמבר : מקבל את הקתדרה למתמטיקה באוניברסיטה של פאדובה ומחזיק בה עד שנת 1610.
  • 1597 - 1592 - מפיץ בין תלמידיו חיבורים אחדים, ובכללם: "ארכיטקטורה צבאית", "קוסמוגראפיה", "המיכאניקה".
  • 1601 - האסטרונום הדני טיכו ברהה מת בפראג. יוהאנס קפלר יורש את מקומו בתפקיד מתמטיקאי של הקיסר רודולף השני.
  • 1604 - עולה בידיו של גלילאו לצפות את הכוכב החדש (המכונה משום כך "נובה"). ספקות ראשונים על אמיתות הנחותיו של אריסטו הטוענות כי "השמים אינם עשויים להשתנות".
  • 1607 - בונה טרמוברוסקופ, המקדים את התפיסה שביסוד המדחום.
  • 1609 4-25 באוגוסט: מגיש לסנאט של ואנאטיה את הטלסקופ שלו. פותח בחקירותיו האסטרונומיות, ועד סוף השנה מצליח להגדיר את מבנהו של שביל החלב ומספר ערפיליות שכבר הובחן בהן לפני כן ולצפות בהרים וב"ימים" שבירח.
  • 1610
    • ינואר: גלילאו מגלה את ארבעת הירחים הראשונים של צדק [1]: הוא צפה בשלושה מהם בטלסקופ לראשונה ב-7 בינואר, ועקב אחריהם במשך כמה ימים. לאחר שהוא הבחין שהם משנים במהירות יחסית את מיקומם זה כלפי זה, אך לא עוזבים את קרבתו של צדק, הסיק כי אלה "כוכבים בשמיים הנעים בסביבתו של צדק, כשם שכוכב חמה ונוגה נעים מסביב לשמש", כפי שפרסם בספר במרץ באותה שנה. הוא כינה את הירחים בשם "כוכבי הלכת המדיצ'יאנים", על שם בית מדיצ'י, אולם לאחר מכן התקבלה קביעתו של סימון מריוס, על פי עצתו של קפלר לשמות המקובלים כיום.
    • יולי : מקבל את התואר מתמטיקאי מיוחד מן ה"סטודיו די פיזה", והוא יוצא מפאדובה ועובר לטוסקנה. תצפיות ראשונות של הכתמים שבשמש. תגלית זו מנוגדת להנחה על "נמנעות ההשחתה ושלמותם" של הגרמים השמימיים, שתורתו של אריסטו מחזיקה בה. הוא אף צפה את תמורת התקופות של נוגה וגם (עדיין בצורה לא ברורה משום מגבלותיו של הכלי), את "הטבעת" של שבתאי, שהוא סבור, כי היא מורכבת משני לוויינים המקיפים את כוכב-הלכת.
  • 1611 - אפריל : מתקבל על ידי האפיפיור פאולוס החמישי ולאקדמיה דיי לינסאי. מגדיר את התקופות של הירחים של צדק בהסתובבם מסביב לכוכב הלכת, דבר המעלה - בדרך ההיקש - את המחשבה על תנועתו של כדור הארץ מסביב לשמש.
  • 1612 - 2 בנובמבר : התקפה של האב לוריני על גלילאו, בסאן מארקו שבפירנצה.
  • 1615 - תורותיו של גלילאו, שהופצו על ידי תלמידיו והן מנוגדות להיפותזות של אריסטו ולכמה קטעים בכתבי הקודש, מתחילות להעסיק את שלטונות הכנסייה.
  • 1616
    • 25 בפברואר : הסאנט'אופיציו דן לחובה את תורתו של קופרניקוס ואוסר על הגליליאים להורות.
    • 5 במרץ : תורת קופרניקוס נרשמת ברשימת הספרים האסורים.
  • 1617 - 1631 - הוא מבלה 16 שנה של שקט יחסי בווילה באלוסנוארדו בפירנצה.
  • 1619 - קפלר מגלה את החוק השלישי שלו על תנועותיהם של כוכבי-הלכת.
  • 1623 - ברומא נדפס "הבוחן", תשובתם של הגליליאים לישועי גראסי בקשר לשלושת כוכבי השביט שהופיעו.
  • 1624 - גלילאו הולך לבקר אצל האפיפיור החדש. באותה שנה בנה מיקרוסקופ ועלה בדעתו הרעיון להשתמש במטוטלת בשעונים, באמצעות מנגנון בעל מחגר.
  • 1628 - לאחר שקיבל רשות מהאפיפיור, שקד על כתיבתה של "השיחה על שתי שיטות-העולם הגדולות".
  • 1630 - יוהאנס קפלר מת בראטיסבון. גלילאו מקבל מאורבאן השמיני רישיון לפרסם את "השיחה".
  • 1631 - סתיו : עובר לווילה "איל ג'יאואיאלו" (אבן החן) בארצ'אטרי, ושם הוא מתמסר לתצפיות בשמים ולהכנת כתבים חדשים ומחקרים על הדינאמיקה.
  • 1632 - אף על פי שהספר פורסם ברשות הכנסייה, נאסר "השיחה" זמן קצר לאחר פרסומו.
  • 1633 - 23 ביוני : הסאנט'אופיציו שברומא מאשר את האיסור על "השיחה" ודן את מחברה להתוודות ולמאסר. דצמבר : גלילאו מקבל רשות לעבור לארצ'אטרי, אך החופש שלו מוגבל.
  • 1634 - 2 באפריל : מות בתו וירג'יניה (האחות מאריה צ'לסטה). תלמידיו וינצ'אנצו ויוגיאני ואוונג'ליסטה טוריצ'לי ממלאים את מקומה בעזרה לגלילאו החולה.
  • 1637 - גלילאו מתעוור.
  • 1638 - נתקבלה בקשתו של גלילאו לשוב לפירנצה בתנאים מסוימים, בליידן פורסמו "הרצאות והוכחות מתמטיות מסביב לשני מדעים חדשים", ובית המחוקקים של הולנד שולח לו ענק של זהב, אך גלילאו מסרב לקבלו.
  • 1638 - 1642 - עסוק בפרסום מחקריו על התנועה.
  • 1642 - 8 בינואר : גלילאו גליליי מת.

[עריכה] ראו גם

[עריכה] לקריאה נוספת

  • יעקב זיק, "גליליאו והטלסקופ", כתב עת למדע ומחשבה גליליאו, גיליון 87 נובמבר 2005. ע"מ 54-60.
  • ברטולד ברכט, חיי גלילאו (מחזה)
  • דווה סובל, בתו של גלילאו - סיפור על קשר בין מדע לאהבה (לפרק מהספר, באתר "הידען" (עדיף לפתוח בחלון נפרד))

[עריכה] משפט גלילאו

  • R. Feldhay, "Catholicism and the Emergence of Galilean Science: A Conflict between Science and Religion?", in: S.N. Eisenstadt & I. Friedrich Silber (eds.), Cultural Traditions and Worlds of Knowledge: Exploring in the Sociology of Knowledge, Conneticut, 1988, pp. 139-195
  • G. de Santillana, The Crime of Galileo, Chcago 1955, chs. X-XV
  • M.A. Finocchiaro, The Galileo Affair, Berkely 1989
  • "Entre Galilée et l'Eglise: la Bible." Une mise au point. Etude. Joël COL. ISBN 2-9520299-0-3,AutoEdition Méguila


[עריכה] קישורים חיצוניים

מיזמי קרן ויקימדיה
ויקיציטוט ציטוטים בוויקיציטוט: גליליאו גליליי
ויקישיתוף תמונות ומדיה בוויקישיתוף: גלילאו גליליי