Galileo Galilei (1564 - 1642) je prvi među osnivačima moderne nauke koji je u potpunosti iskoračio iz renesanse.
Bio je prvi profesionalni naučnik oslobođen predubjeđenja, i antičkih o savršenstvu formi u fizičkom svijetu i religijskih o Svetom pismu kao izvoru (sa)znanja.
Precizirao je "filozofiju" eksperimenta i ulogu matematike i od njega pa dalje prirodni filozofi su naučnici.
Galilei je rođen u Pizi. Preselio se kao dječak s porodicom u Firencu. Pohađao je odličnu jezuitsku školu. Kad je pristasao otac ga je 1581. poslao u rodnu Pizu da studira medicinu. Brucoš je odmah otkrio tzv. izohronost klatna - da je vrijeme koje je potrebno klatnu za jedan ciklus konstantno, što se i danas koristi za izradu časovnika s klatnom. Legenda kaže da je do otkrića došao na misi u crkvi, mjereći brojem otkucaja svoga srca dužinu ciklusa svijećnjaka koji se njihao. Poslije završenih studija medicine vratio se u Firencu 1585. s ljubavlju za matematiku. Matematički zasnovanim predavanjem o geografiji Danteovog Pakla koje je održao 1588. u Florentinskoj akademiji nauka, zaslužio je poziciju profesora matematike na Univerzitetu u Pizi.
Tri godine kasnije prešao je na Univerzitet u Padovi, gdje ostaje do 1610.
Tada napušta univerzitetsku karijeru, vraća se u Toskanu i postaje dvorski filozof i matematičar velikog toskanskog vojvode Cosimo II de Medici (Kozma II de Mediči).
Negiranje Aristotela
Dvadesetpetogodišnji profesor otkrio je zakon inercije i pokopao Aristotelovu koncepciju kretanja. Aristotel je smatrao da sve stvari u prirodi teže da uđu u stanje mirovanja. Zbog toga je za održavanje stanja kretanja neophodna stalno djelovanje neke sile. Po njemu, tijelo bačeno u uid (u vazduh ili vodu) kreće se (neko vrijeme) zbog toga što uid teži da se vrati u prvobitno stanje i proizvodi silu kojom potiskuje tijelo. Ova Aristotelova stanovišta su tokom dvije hiljade godina povremeno i sporadično kritikovana. Lukrecije, po svoj prilici pod uticajem Epikura, u prvom stoljeću prije nove ere pjeva da je prirodno stanje materije kretanje, a ne mirovanje. U šestom stoljeću Filipon kaže da se kretanje ne održava djelovanjem okolnog medijuma, već nekim svojstvom koje je dato predmetu kada je pokrenut. Večina skolastičara, sljedujući Averoesa, usprotivila se Filiponovom stanovištu. Termin inercija prvi put upotrebio je Kepler, ali ovom latinskom terminu (koji znači lijenost) daje značenje "protivljenje kretanju", ostajuči na aristotelijanskim pozicijama da je mir prirodno stanje koje ne traži objašnjenje.
Modernu definiciju inercije dao je Galilei. Između 1589. i 1591. u Pizi otkrio je da sila izaziva ubrzavanje i usporavanje kretanja, a ne brzinu kao što je mislio Aristotel. Odustvo sile ne znači mirovanje - brzina jednaka nuli, već da je ubrzanje jednako nuli - brzina je konstantna. Formulisao je zakon inercije koji danas nosi njegovo ime: Ona brzina koju je tijelo prvobitno dobilo, biće strogo održavana dok ne počnu opet da djeluju spoljni uzroci ubrzanja i usporenja. Ovim je konačno pokopano Aristotelovo stanovište da tijela teže mirovanju. Prirodno stanje nije mirovanje već kretanje. Kad se materija jednom pokrene, kretaće se zauvijek osim ako je neki spoljni uzrok (sila) ne zaustavi.
Iako ne kaže eksplicitno da je ubrzanje proporcionalno sili (i vice versa), ova otkriča čine najvažniji doprinos nauci toga vremena jer njime počinje tok misli koji će devet decenija kasnije kulminirati Newtonovom formulacijom drugog zakona mehanike. Bez obzira što če zakone mehanike Newton formulisani pola stoljeća kasnije, Galilei je prvi ko je vidio posljedicu drugog Newtonovog zakona koja se naziva Galilei-evim principom relativnosti klasične mehanike. Postavio je pitanje da li putnik u brodskoj kabini u kojoj se ne vidi svijet izvan broda, može, ako je more mirno i brod ustali brzinu (ravnomjerno pravolinijsko kretanje), znati da li se brod kreče; odnosno da li će se rezultati istih mehaničkih eksperimenata koje izvodi on u kabini i istraživač u zatvorenoj sobi na obali, razlikovati. Galilei-ev odgovor je da neće. Rezultati će biti isti, zbog čega istraživač u kabini ne može mehaničkim eksperimentima ustanoviti da se brod kreće.
Druga važna Aristorelova zabluda koja je živjela do Galileia, bila je ona o kosom hicu u polju zemljine teže. Godine 1604. Galilei je formulisao zakon slobodnog pada: Pređeni putevi tijela koje slobodno pada [ako se otpor uida kroz koji pada može zanemariti] stoje u istom odnosu kao kvadrati proteklog vremena. Najprije je eksperimentalno došao do zaključka da u jednakim vremenskim razmacima brzina slobodnog pada ima jednake priraštaje, tj. da je ubrzanje koje tijelo dobija pod djejstvom svoje težine konstantno. Obično se misli da je Galilei ove eksperimente izvodio na krivom tornju u Pizi. Međutim, eksperimenti su izvođeni u laboratoriji na strmoj ravni kad je on već bio u Padovi. Iz mjerenja je zaključio da se kretanje niz strmu ravan može rastaviti na dva komponentna ortogonalna kretanja i da je vertikalna komponenta kretanja tereta niz strmu ravan, u stvari, njegov slobodni pad. Ovo je prvi put u istoriji fizike da je neko sabirao ubrzanja po zakonu paraleograma.
(Kraj naredne subote)
Bonus video:
