გალილეი გალილეო

NPLG Wiki Dictionaries გვერდიდან
გადასვლა: ნავიგაცია, ძიება

გალილეი გალილეო (1564-1642), იტალიელი მეცნიერი, აწარმოებდა მეცნიერულ კვლევებს მათემატიკაში, მექანიკაში და მეცნიერების სხვა დარგებში: იყო მუსიკოსი, მხატვარი, ფილოლოგი და კრიტიკოსი.

გალილეო გალიელის პორტრეტი, მხატვარი ჯიუსტო სუსტერმანსი
1586 წ-ს დაწერა მცირე თხზულება – „პატარა სასწორები“ (დაიბეჭდა 1652 წ.) რომელშიც აღწერილია გალილეის მიერ აგებული ჰიდროსტატიკური სასწორები სხვადასხვა ნივთიერების სიმკვრივის გასაზომად, ლითონთა შენადნობის შემადგენლობის სწრაფი განსაზღვრისათვის, და გეომეტრიული გამოკვლევები სივრცითი ფიგურებისა და მყარი სხეულების სიმძიმის ცენტრის განსაზღვრის მეთოდების შესახებ; ამ ნაშრომმა გალილეის პირველი სახელი მოუტანა იტალიელ მათემატიკოსებს შორის.
ცხოვრება და მოღვაწეობა

გალილეი დაიბადა პიზაში. მამა გამოჩენილი მუსიკოსი იყო და თვითონ მასაც უყვარდა ეს ხელოენება. ბავშვობაში ის ეწეოდა მანქანების გამოგონებას და მათ კონსტრუირებას. მამის რჩევით გალილეი შევიდა უნივერსიტეტის სამედიცინო ფაკულტეტზე, მაგრამ იგი მალე მიატოვა და დაიწყო ფილოსოფიის, ფიზიკის, მათემატიკისა და ასტრონომიის შესწავლა. 1589 წელს მან პიზას უნივერსიტეტში მიიღო პროფესორის წოდება და მათემატიკის კათედრას განაგებდა. 1592 წელს გალილეი გადავიდა პადუას უნივერსიტეტში, ვინაიდან მას იქ შეუქმნეს მუშაობისათვის გაცილებით უკეთესი პირობები. ამასთან ერთად პადუაში და საერთოდ ვენეციის რესპუბლიკაში უფრო მეტი მეცნიერული ითავისუფლება იყო, ვიდრე მის სამშობლოში, რომელიც მთლიანად ეკლესიის გავლენის ქვეშ იმყოფებოდა. პადუაში მას ჰქონდა თავისი აზრების გავრცელების სრული შესაძლებლობა თავისი მოწაფეებისა და წერილების საშუალებით. საჭვრეტი მილის გამოგონებამ, რომელმაც გალილეის მეტად გაუთქვა სახელი, მას ახალი აღმოჩენების საშუალება მისცა. ამ აღმოჩენებს მეცნიერებისათვის დიდი მნიშვნელობა ჰქონდა; მათ მთელი მსოფლიო განცვიფრებაში მოიყვანეს. ამ აღმოჩენებითვე გალილეიმ დაამტკიცა კოპერნიკის შეხედულებათა სისწორე. რამდენიმე თვის განმავლობაზი მან თავისი საჭვრეტი მილის საშუალებით გამოიკვლია მთვარის ზედაპირი. აღმოაჩინა რამდენიმე ასეული ახალი ვარსკვლავი. ახსნა მთვარის ნაცრისფერი სინათლე, აღმოაჩინა მუშთარის თანამგზავრები და გამოააშკარავა ირადიაციის ფაქტი. ყველა ამ აღმოჩენას დიდი მნიშვნელობა ჰქონდა კოპერნიკის შეხედულებათა დამტკიცებისათვის.

1610 წელს გალილეის მისცეს „დიდი ჰერცოგი ტოსკანელის პირველი ფილოსოფოსისა და მათემატიკოსის“ თანამდებობა და გადაიყვანეს ფლორენციაში. იმავე წელს მან ყველა თავისი ზემოხსენებული აღმოჩენა გამოაქვეყნა ნაშრომში „ვარსკვლავის მოამბე“. რამდენად დაინტერესებული იყო საზოგადოება გალილეის აღმოჩენებით მჟღავნდება იმით, რომ გალილეის ეს ნაშრომი, გამოცემული 550 ცალად, რამდენიმე დღეში გაიყიდა, ისიც ლათინურ ენაზე, მაშინ როცა მისი შინაარსი სელმისაწვდომი იყო სპეციალური განათლების მქონეთათვის. გალილეიმ ამ წიგნში გაკვრით. მაგრამ გარკვეულად, გამოთქვა აზრი კოპერნიკის დასაცავად.

ამრიგად, გალილეიმ პირველი გადამწყვეტი ნაბიჯი გადადგა კოპერნიკის სისტემის დასაცავად და თუ მაინც ის პიზას უნივერსიტეტი ლექციების კითხვის დროს პტოლომეოსის სისტემას ეყრდნობოდა, ეს იყო გამოწვეული მხოლოდ ეკლესიის შიშით. კოპერნიკის ნაშრომის აკრძალულ წიგნთა სიაში მოთავსების შემდეგაც გალილეიმ უკან არ დაიხია და 1632 წელს გამოაქვეყნა თავისი ნაშრომი „დიალოგი სამყაროს აგებულების ორი სისტემის, პტოლომეოსისა და კოპერნიკის შესახებ“, რომელშიც. უფრო ვრცელი არგუმენტების მოშველიებით იცავს კოპერნიკის სისტემას. ამ ნაშრომს გაბაასების ფორმა აქვს. მასში გადმოცემულია პტოლომეოსისა და კოპერნიკის სისტემათა საწინააღმდეგო თუ სასარგებლო არგუმენტები, რომლებსაც მივყავართ იმ დასკვნამდე, რომ კოპერნიკის სისტემა ჭეშმარიტია; დასკვნა გალილეის აშკარად არ გამოჰყავს, აქვე ამბობს, რომ თუმცა იტალიელებს ესმით დამტკიცებები კოპერნიკის სისტემის სასარგებლოდ, მაგრამ მაინც თავს იკავებენ მათი მიღებისაგან რელიგიური მოსაზრებით.

ნაშრომის გამოქვეყნების შემდეგ გალილეი რომში გამოიძახეს ინკვიზიციისათვის. 69 წლის მოხუცი, წამების მუქარით დაშინებული, იძულებული გახდა ფიცით უარეყო თავისი შეხედულებანი კოპერნიკის მოძღვრების შესახებ, რომელიც ყალბ მოძღვრებად აღიარეს. გალილეის ესეც არ აკმარეს და სამი წლით დაპატიმრება და საეკლესიო აღსარება მიუსაჯეს. მართალია, ის არ დაუპატიმრებიათ, მაგრამ მთელი თავისი სიცოცხლე მეთვალყურეობის ქვეშ გაატარა, სიცოცხლის უკანასკნელ წლებში გალილეი დაბრმავდა და სწორედ სიბრმავის პერიოდში გააკეთა უაღრესად მნიშვნელოვანი ნაშრომი, რომლითაც საფუძველი ჩაუყარა მეცნიერულ დინამიკას; რასაკვირველია, ის დაეყრდნო ახალგაზრდობის დროს წარმოებულ დაკვირვებებსა და გამოკვლევებს. ეს ნაშრომი — „საუბრები და მათემატიკური დამტკიცებები, რომლებიც ეხებიან ორ ახალ მეცნიერებას“, დაიბეჭდა 1638 წელს ჰოლანდიაში, რადგანაც იტალიაში ცენზურას შეეძლო მისი გამოცემა შეეფერხებინა. ნაშრომში გადმოცემულია მრავალი დაკვირვება და ცდა, რომლებსაც ეყრდნობა გალილეის მიერ დაწესებული კანონები; ეს ნაშრომი ახალი ექსპერიმენტული ფიზიკის განვითარების გამოსავალი წერტილია. გალილეის მათემატიკურად გამოჰყავს შედეგები უკვე ექსპერიმენტების საშუალებით დაწესებული წინაპირობებისაგან, რის გამო ამ ნაშრომს მათემატიკისთვისაც დიდი მნიშვნელობა აქვს. უნდა აღინიშნოს, რომ ის მათემატიკის განვითარებისთვის ახალ მეთოდებს სახავს; იბადება საჭიროება უსასრულოდ მცირე სიდიდეების განხილვისა. ახალი მეცნიერება მოძრაობის შესახებ მათემატიკას უსახავს განვითარების ახალ გზას; მათემატიკა უკვე დგება უწყვეტად ცვლად სიდიდეთა ცნების შემოყვანის საჭიროების წინაშე.

ამ ნაშრომის მესამე გაბაასებაში გალილეი იკვლევს თანაბრად აჩქარებულ წრფივ მოძრაობას; ამ შემთხვევაში ყოველ მომენტში მოძრავი წერტილის სიჩქარე მოძრაობის დასაწყისიდან განვლილი დროის პროპორციულია, ესე იგი


υ=gt,


სადაც t დროა, υ — სიჩქარე და g კი მუდმივი მამრავლია. გალილეი ამტკიცებს, რომ t მომენტისათვის განვლილი გზის სიდიდეა


Galileo 1.png

ანუ, როგორც ის ამბობს, ტოლია გზის, რომელიც განვლილია იმავე დროის განმავლობაში Galileo 2.png-ის ტოლი მუდმივი სიჩქარით. ამის გეომეტრიულად დამტკიცებისათვის გალილეი კოორდინატებს ხმარობს. დრო აბსცისად არის მიღებული, υ კი – ორდინატად. თუ υ-ს მუდმივ სიდიდედ ჩავთვლით, მაშინ ორდინატის ბოლო წერტილი გაივლის აბსცისათა ღერძის პარალელს და განვლილი გზა გამოისახება იმ მართკუთხედის ფართობით, რომელიც მოთავსებულია პარალელსა და აბსცისათა ღერძს შორის. განვლილი მანძილის გამოსახვას ფართობის საშუალებით გალილეი ავრცელებს იმ შემთხვევაზე, როდესაც υ სიჩქარე ცვლადი სიდიდეა. გალილეის მიერ განხილულ შემთხვევაში, როდესაც ორდინატის ბოლო წერტილი გაივლის წრფეს, განვლილი გზა x გამოისახება, იმ სამკუთხედის ფართობით, რომელიც შემოსაზღვრულია ამ წრფით, t აბსცისით და υ=gt ორდინატით; ეს სამკუთხედი, გალილეის მტკიცებით, ტოლდიდია მართკუთხედის t ფუძით და Galileo 3.png სიმაღლით.

მეოთხე გაბაასებაში გალილეი იკვლევს რომელიმე ჰორიზონტალური საწყისი სიჩქარით ტყორცნილ მძიმე წერტილის მოძრაობას; ვინაიდან ჰორიზონტალური მიმართულებით გადაადგილება, რომელსაც ჩვენ აქ განვიხილავთ როგორც x აბსცისას, დროის შესაბამი შუალედის პროპორციულია, xოლო ვერტიკალზე y გადაადგილება ამ შუალედის კვადრატის პროპორციულია, ამიტომ წერტილის ტრაექტორია იქნება პარაბოლა. მის პარამეტრს გალილეი განსაზღვრავს როგორც ვარდნის გაოთხკეცებულ სიმაღლეს, რომელიც საჭირო იქნებოდა წერტილისათვის საწყისი ჰორისონტალური სიჩქარის ტოლი სიჩქარის მისაცემად. მართლაც, განტოლებანი


Galileo 4.png (1)


გვაძლევენ ჰორიზონტალური და ვერტიკალური მოძრაობისათვის (თუ t-ს გამოვრიცხავთ)


Galileo 5.png (2)

სადაც პარამეტრი Galileo 6.png სწორედ ტოლია გაოთხკეცებული გზის რომლისთვისაც შეიძლებოდა მიეღწია ვარდნის სიჩქარეს. (1)-დან მივიღებთ (მეორე განტოლების პირველზე გაყოფით)

Galileo 7.png

თუ ამ განტოლებაში 2y-ის ნაცვლად ჩავსვამთ (2) განტოლებიდან განსაზღვრულ მის მნიშვნელობას Galileo 8 .png პარამეტრს 2p-თი აღვნიშნავთ, მივიღებთ


Galileo 9.png


ესე იგი ვერტიკალური სიჩქარის gt-ს შეფარდება ჰორიზონტალურ სიჩქარესთან Galileo 10.png ტოლია.

ეს შედეგი მოყვანილია გალილეის ნაშრომSი. ამავე ნაSრომში დაადგინა აგრეთვე, რომ ტყორცნილი სხეულის ქროლის უდიდესი სიშორე მიღწეული იქნება, თუ მიმართულება საწყისი სიჩქარისა, რომლის სიდიდე განხილულია მოცემულად, ჰორიზონტალურ გეგმილთან ჰქმნის 45°-იან კუთხეს.


მეცნიერების ისტორიაში გალილეი ითვლება ბუნების შემეცნების საქმეში თეორიისა და ექსპერიმენტის შერწყმაზე დამყარებული მეთოდის ერთ-ერთ ფუძემდებლად. მან თავისი გამოკვლევები დაიწყო მათემატიკის, როგორც შემეცნების სარწმუნო, მკაცრი და ზუსტი მეცნიერული საშუალების მომარჯვებით. იგი მათემატიკურად აღწერდა ექსპერიმენტებს და ახდენდა მათ შეფასებას.

გალილეის სიტყვებია: „მათემატიკა ბუნების ენაა“-ო. მასვე ეკუთვნის სიტყვები: „ვინც არ იცნობს მოძრაობის კანონებს, მას არ ძალუძს ბუნების შემეცნება“.

მართალია, გალილეის არ ჩამოუყალიბებია მექანიკის ძირითადი კანონები იმ სიმკაცრით, როგორც ეს გააკეთა ნიუტონმა, მაგრამ გალილეიმ ჩამოაყალიბა დინამიკის მნიშვნელოვანი დებულებები: ჩამოაყალიბა და ცდებით დაასაბუთა ე. წ. ინერციის კანონი, (თავისუფლად ვარდნილი სხეულის ამოცანაში), რაც ნივთიერი სხეულის თვისებას წარმოადგენს; მან ჩამოაყალიბა მოძრაობათა და სიჩქარეთა შეკრების კანონები: ძალთა შეკრების კნონი (ჭურვის მოძრაობის ამოცანაში); გალილეიმ დაადგინა ქანქარების სიგრძეებსა და რხევის დროის კვადრატებს შორის პროპორციულობა; წონასწორობის პირობის გამოსაყვანად გამოიყენა შესაძლო გადაადგილებათა საწყისები.

გალილეიმ სათავე დაუდო კლასიკური მექანიკის განვითარებას, რითაც საფუძველი მოამზადა ახალი, ნიუტონის დინამიკის შესაქმნელად.

ისევე, როგორც სტატიკის ისტორია არქიმედედან იწყება, დინამიკის ისტორიას გალილეი ხსნის. მან პირველმა წამოაყენი მოძრაობის ფარდობითობის პრინციპი.


წყარო

პირადი ხელსაწყოები
სახელთა სივრცე

ვარიანტები
მოქმედებები
ნავიგაცია
ხელსაწყოები