Galileo velja za enega največjih astronomov vseh časov. Vendar je Galileo znan tudi po številnih znanstvenih izumih, ki jih je naredil v svojem življenju.
Sem spadajo njegov znameniti teleskop, pa tudi vrsta naprav, ki bi imele globok vpliv na geodetsko raziskovanje, uporabo topništva, razvoj ur in meteorologijo. Galileo je veliko teh ustvaril, da bi zaslužil dodaten denar za preživljanje družine. Toda na koncu bi pripomogli k njegovemu slovesu človeka, ki je izpodbijal stoletja vredne pojme in revolucioniral znanosti.
Hidrostatična bilanca:
Navdušen nad zgodbo Arhimeda in njegovega trenutka "Eureka" je Galileo začel gledati, kako zlatarji tehtajo plemenite kovine v zraku, nato pa s premikom, da bi določili njihovo specifično težo. Leta 1586 je v starosti 22 let teoretiziral o boljši metodi, ki jo je opisal v traktatu z naslovom La Bilancetta (ali "Malo ravnotežje").
V tem traktu je opisal natančno tehtnico za tehtanje stvari v zraku in vodi, v kateri je bil del roke, na kateri je bila nasprotna teža, ovit s kovinsko žico. Količino, za katero je bilo treba protiutež premikati med tehtanjem v vodi, je bilo mogoče nato natančno določiti s štetjem števila obratov žice. Pri tem bi lahko delež kovin kot zlata in srebra v predmetu odčitali neposredno.
Galileova črpalka:
Leta 1592 je bil Galileo imenovan za profesorja matematike na univerzi v Padovi in je pogosto gostoval v Arsenalu - notranjem pristanišču, kjer so bile opremljene beneške ladje. Arsenal je bil stoletja praktični izum in inovacije, Galileo pa je priložnost podrobno preučil mehanske naprave.
Leta 1593 se je z njim posvetoval o namestitvi vesla v galejah in predložil poročilo, v katerem je veslo obravnaval kot vzvod in vodo pravilno naredil kot žarišče. Leto pozneje mu je beneški senat podelil patent za napravo za dvigovanje vode, ki se za delovanje opira na enega samega konja. To je postalo osnova sodobnih črpalk.
Za nekatere je bila Galileova črpalka zgolj izboljšava Arhimedovega vijaka, ki je bil prvič razvit v tretjem stoletju pred našim štetjem in patentiran v Beneški republiki leta 1567. Vendar pa obstajajo očitni dokazi, ki povezujejo Galileov izum z Arhimedom prej in manj prefinjeno zasnovo.
Nihajna ura:
V 16. stoletju je še vedno prevladoval Aristotelov fizik razlago vedenja teles v bližini Zemlje. Na primer, veljalo je, da težka telesa iščejo svoje naravno mesto ali počitek - torej v središču stvari. Posledično ni bilo nobenega sredstva, ki bi razložil obnašanje nihala, kjer bi težko telo, obešeno na vrvi, nihalo naprej in nazaj in v sredini ne bi poiskalo počitka.
Galileo je že izvedel poskuse, ki so pokazali, da težja telesa ne padejo hitreje od lažjih - drugo prepričanje, ki je v skladu z Aristotelovo teorijo. Poleg tega je tudi dokazal, da predmeti, vrženi v zrak, potujejo v paraboličnih lokih. Na podlagi tega in njegovega očaranja gibanja naprej in nazaj ob viseči teži je leta 1588 začel raziskovati nihala.
Leta 1602 je svoja opažanja pojasnil v pismu prijatelju, v katerem je opisal načelo izohronizma. Kot je dejal Galileo, je to načelo trdilo, da čas, potreben za nihanje nihala, ni povezan z lokom nihala, temveč z dolžino nihala. Če je primerjal dva nihala podobne dolžine, je Galileo pokazal, da se bosta zamahnila z isto hitrostjo, čeprav sta bila vlečena z različno dolžino.
Po Vincenzu Vivianu, enemu od Galilejevih sodobnikov, je leta 1641, ko je bil v hišnem priporu, Galileo ustvaril zasnovo za nihajno uro. Na žalost, ko je bil slep takrat, ga ni mogel dokončati pred svojo smrtjo leta 1642. Kot rezultat, je objavila Christiaan Huygens HorologrijOscillatoriumleta 1657 je prepoznan kot prvi posneti predlog za nihajno uro.
Sektor:
Topovi, ki so bili v Evropo prvič predstavljeni leta 1325, so že v Galilejevem času postali vojna osnova. Ko so postali bolj izpopolnjeni in mobilni, so strelci potrebovali instrumente, da bi jim pomagali pri usklajevanju in izračunu svojega ognja. Kot tak je med leti 1595 in 1598 Galileo zasnoval in izboljšal geometrijski in vojaški kompas, ki so ga uporabljali puškarji in geodeti.
Kompasi obstoječega orožnika so za določitev vzpetin temeljili na dveh krakih pod pravim kotom in v krožni lestvici. Medtem so bili matematični kompasi ali delilniki, razviti v tem času, zasnovani z različnimi uporabnimi lestvicami na nogah. Galileo je združil uporabo obeh instrumentov in oblikoval kompas ali sektor, ki je imel na nogah vgravirano veliko uporabnih tehtnic, ki bi jih bilo mogoče uporabiti za različne namene.
Poleg tega, da so puškarji ponudili nov in varnejši način za natančno dvigovanje svojih topov, je ponudil tudi hitrejši način izračunavanja količine potrebnega smodnika glede na velikost in material topov. Kot geometrijski instrument je omogočil gradnjo katerega koli pravilnega poligona, izračun površine katerega koli poligona ali krožnega sektorja in številne druge izračune.
Galileov termometer:
V poznem 16. stoletju znanstveniki niso imeli nobenih praktičnih sredstev za merjenje toplote in temperature. Poskusi, da bi to odpravili znotraj beneške inteligencije, so povzročili termoskop, instrument, ki temelji na ideji o širitvi zraka zaradi prisotnosti toplote.
V ca. 1593 je Galileo sestavil svojo različico termoskopa, ki se je zanašal na širjenje in krčenje zraka v žarnici za premikanje vode v pritrjeni cevi. Sčasoma sta s sodelavci delala pri razvoju številčne lestvice, ki bi merila toploto na podlagi širjenja vode znotraj cevi.
In čeprav bo minilo še eno stoletje, preden bodo znanstveniki - denimo Daniel G. Fahrenheit in Anders Celsius - začeli razvijati univerzalne temperaturne lestvice, ki jih je mogoče uporabiti pri takšnem instrumentu, je bil Galileov termoskop pomemben preboj. Poleg tega, da je lahko meril toploto v zraku, je prvič dal tudi količinske meteorološke podatke.
Galilejev teleskop:
Medtem ko Galileo ni izumil teleskopa, se je nad njimi zelo izboljšal. Skozi več mesecev leta 1609 je razkril več modelov teleskopov, ki bi skupaj postali znani Galilejski teleskopi. Prvi, ki ga je zgradil med junijem in julijem 1609, je bil trioskrbnik, ki ga je avgusta nadomestil z osemkolesnim instrumentom, ki ga je predstavil beneškemu senatu.
Z naslednjim oktobrom ali novembrom mu je uspelo izboljšati z ustvarjanjem dvajsetletnega teleskopa - samega teleskopa, ki ga je uporabljal za opazovanje Lune, odkrivanje štirih satelitov Jupiter (zatem imenovane Galilejske lune), faze Venere in razrešite nebularne obliže v zvezde.
Ta odkritja so pomagala Galileu, da je napredoval Kopernikov model, ki je v bistvu trdil, da je Sonce (in ne Zemlja) središče vesolja (aka. Heliocentrizem). Nadaljeval bo z izpopolnjevanjem svojih načrtov in sčasoma ustvaril teleskop, ki bi lahko povečal predmete za faktor 30.
Čeprav so bili ti teleskopi po modernih standardih skromni, so bili v primerjavi z modeli, ki so obstajali v času Galilea, močno izboljšali. Dejstvo, da jim je vse skupaj uspel sestaviti, je še en razlog, zakaj veljajo za njegove najbolj impresivne izume.
Zaradi instrumentov, ki jih je ustvaril, in odkritij, s katerimi so pripomogli, je Galileo upravičeno priznan kot ena najpomembnejših osebnosti znanstvene revolucije. Njegovi številni teoretični prispevki na področjih matematike, inženiringa in fizike so izpodbijali tudi Aristotelove teorije, ki so bile sprejete stoletja.
Skratka, bil je eden redkih ljudi, ki je - s svojim neumornim prizadevanjem za znanstveno resnico - za vedno spremenil naše razumevanje vesolja in temeljnih zakonov, ki ga urejajo.
Vesoljski časopis ima članke o Galileovem teleskopu in znanstveniki želijo ekshumeti Galileovo telo.
Če želite več informacij, si oglejte projekt Galileo in Galileo teleskop in zakone dinamike.
Astronomy Cast ima epizodo o izbiri in uporabi teleskopa ter o tem, kako zgraditi svojega.
Vir: NASA
