Galileo Galilei

Galileo Galilei op jongere leeftijd door Ottavio Leoni (1578-1630)

Galileo Galilei (Pisa, 15 februari 1564 - 8 januari 1642) was een Italiaanse natuurkundige, astronoom en wiskundige. Hij was hoogleraar in Pisa (1589-1592) en Padua (1592-1610). In continentaal Europa wordt hij meestal aangeduid als Galilei, in de Angelsaksische wereld kiest men voor zijn voornaam Galileo.

Leven

Jeugd

Galilei werd op 15 februari 1564 geboren te Pisa als oudste zoon van Vincenzo Galilei. Deze was componist en schrijver van muziektheoretische boeken. Mogelijk was de vader ook lakenhandelaar. Het gezin had moeite om rond te komen. Galilei onderhield zijn leven lang broers en zusters. In 1574 woonde het gezin in Florence waar Galilei werd onderricht in het klooster van Santa Maria van Vallombrosa.

Studie

Galilei studeerde aan de universiteit van Pisa wiskunde en natuurkunde maar moest door geldgebrek na vier jaar stoppen. Buiten de universiteit om maakte hij kennis met de toegepaste wiskunde door de lessen van Ostilio Ricci. Deze bepaalde soortelijke massa's en hield zich bezig met stromende en rustende vloeistoffen, waar Galilei's eerste onderzoekingen over zouden gaan. Tegen de zin van zijn vader was hij van de medische naar de natuurfilosofische faculteit overgegaan. Groothertog Ferdinand wilde hem niet financieel steunen om zijn doctorstitel te halen.

Hoogleraar

Maar in 1589 werd hem op voorspraak van zijn beschermheer markies Guidobaldo del Monte een leerstoel wiskunde aangeboden in Pisa, die hij aannam. Naar het schijnt had hij het hier niet zo naar zijn zin, hij ervoer geregeld onenigheden met collega's, en het salaris was relatief laag (60 scudi (schilden) per jaar). Daardoor moest hij bijlessen geven en studenten in huis nemen. In 1590 publiceerde hij zijn eerste boek De motu (De beweging). Hij nam in 1592 ontslag en trok weer in bij zijn ouders.

Na enkele maanden werd hij door de universiteit van Padua aangenomen, waar hij tot 1610 als hoogleraar les gaf in meetkunde, mechanica en sterrenkunde. Hij zou het hier erg naar zijn zin hebben gehad, en het salaris was flink hoger, vooral ook door de bijlessen die hij gaf en de studenten die hij in huis nam.

Galilei richtte een werkplaats als instrumentenmakerij in, voor eigen proeven en de verkoop van bijvoorbeeld zijn proportionaalpasser. Hiermee kon men worteltrekken en andere berekeningen doen. In deze periode deed Galilei zijn ontdekkingen in zuivere en toegepaste wetenschap, onder meer de bewegingsleer (kinematica), sterrenkunde maar ook sterkteleer van materialen en de verbetering van de telescoop, die in Nederland ontdekt was. Daarnaast doceerde hij aan zijn studenten vernieuwende theorieën bijvoorbeeld in de natuurkunde waar hij doceerde dat de valversnelling in tegenstelling tot Aristoteles' ideeën, onafhankelijk was van de massa. Ook begon hij te twijfelen aan de leer van Ptolemeus, en verdedigde hij de leer van Copernicus.

Samenwonen en kinderen

Hoewel hij een goed katholiek was, leefde Galileo toch in zonde (ongetrouwd) samen met Marina Gamba (net als zijn collega Simon Stevin). Ze kregen twee dochters en een zoon. De dochters werden vanwege hun onwettige geboorte - niemand zou hen willen trouwen - naar het klooster San Matteo in Arcetri gestuurd.

Publicaties en conflict met Kerk

In 1610 publiceerde Galilei zijn waarnemingen met de telescoop van de maan, de sterrenhemel, de Melkweg en de manen van Jupiter in zijn Sterrenbode. Het jaar daarop kwam Galilei naar Rome om de Jezuïeten van het Collegio Romano de telescoop te demonstreren. Hij werd toen ook lid van de Accademia dei Lincei. Vanaf 1612 ontstond er verzet tegen Galileis bewijzen voor een Copernicaans, heliocentrisch zonnestelsel, dat vrijwel als ketterij werd beschouwd. Galilei kwam weer naar Rome, nu om zich te verdedigen. Kardinaal Bellarmino vermaande Galilei in 1616 de Copernicaanse theorie niet meer te verbreiden. In 1622 schreef Galilei zijn eerste boek Il saggiatore dat werd goedgekeurd en uitgegeven in 1623. In 1630 vroeg Galilei in Rome toestemming om zijn Dialogo uit te geven. Het verscheen in Florence in 1632. In oktober 1632 werd Galilei opgeroepen om te verschijnen voor de kerkelijke rechtbank in Rome. Zie onder Sterrenkunde hoe dit afliep.

---

[[Media:! kop 1

kop 2	kop 3
rij 1, cel 1	rij 1, cel 2	rij 1, cel 3
rij 2, cel 1	rij 2, cel 2	rij 2, cel 3]]$<math>a^{2}+b^{2}=c^{2}$--~~~~Tekst die niet geïnterpreteerd wordt.<math> == a^2 + b^2 = c^2 == </math></math>

Sterrenkunde

Pionier van de telescoop

Voordat Galileo de telescoop gebruikte voor zijn astronomische waarnemingen had hij deze in ongeveer augustus 1609 voor de Doge van Venetië gedemonstreerd voor oorlogsgebruik. Anders dan men vooral in Italië nog wel beweert, had Galilei de telescoop niet ontdekt: hij vond de Hollandse kijker op de markt. Dit vroege type telescoop was omstreeks 1608 in Middelburg uitgevonden door Lipperhey. Galilei verbeterde in 1609 de telescoop en gebruikte hem als eerste voor astronomische waarnemingen. Zo ontdekte hij dat de maan niet mooi gaaf was, zoals men altijd beweerd had, dat de Melkweg een verzameling sterren was en dat rond Jupiter vier heldere manen draaiden. Hij nam ook de schijngestalten van de planeet Venus waar en kraters op de maan. Deze waarnemingen beschreef hij in Sidereus Nuncius , in het Nederlands de Sterrenbode, die in maart 1610 verscheen.

Enige maanden later richtte hij de kijker op Saturnus en merkte "iets" op aan beide zijden van deze planeet. Hij zei: "Ik heb Saturnus in drievoud gezien!" Pas Christiaan Huygens concludeerde in 1656 dat wat er gezien werd een ringenstelsel moest zijn. De kraters op de maan en de zonnevlekken, die hij later ontdekte, waren in strijd met de leer van Aristoteles over de volmaaktheid van de objecten aan de hemel. Over de prioriteit van de ontdekking van de zonnevlekken raakte hij in conflict met Jezuïeten uit Zürich, die eerder waren.

Bewijs voor Copernicus' heliocentrisch systeem

Galilei is de vader van de moderne astronomie. Op grond van de waarnemingen van Jupiters manen en vooral Venus' fasen kwam Galilei tot de conclusie dat de zon in het midden van ons zonnestelsel staat. Eerder dacht men, op grond van wat men zag en op grond van de geschriften van Plato, Aristoteles en later Ptolemaeus, dat de aarde in het middelpunt van het gehele universum stond, en dat de zon, de planeten en alle sterren om de aarde heen draaiden. Dit was ook de opvatting van de christelijke Kerken en met name van de rooms-katholieke Kerk. De nieuwe waarnemingen van Galilei waren in strijd met het toen gangbare geocentrische model van Claudius Ptolemaeus, terwijl ze wel verklaard konden worden met de heliocentrische theorie van Nicolaus Copernicus.

Conflict met Katholieke Kerk

Na een aantal jaren kwam Galilei dan ook in conflict met de Kerk, alhoewel hij zelf volhield dat zijn werk slechts een zuiver theoretische beschrijving inhield, en niet in conflict was met de godsdienst, die hijzelf ook aanhing. Hij meende juist te laten zien hoe doordacht het door God geschapene in elkaar zat.

Galilei's afschrift van een brief in het Italiaans uit omstreeks augustus 1609 aan Leonardo Donato, Doge van Venetië. Halverwege de bladzijde onder de streep staan schetsen met de waarnemingen van Jupiter en zijn vier manen op 7 januari 1610.

Grafmonument van Galilei in de Santa Croce kerk te Florence

Standbeeld in de Uffizi, Florence

Galilei thermometer

Toch werd Galilei gedwongen afstand te nemen van zijn ontdekkingen. Hij hield niet vast aan zijn opvattingen zoals voor hem Giordano Bruno die als ketter verbrand was. Galilei werd in een kerkelijk proces veroordeeld tot levenslang huisarrest, van 1633 tot zijn dood in 1642. Overigens nam paus Urbanus VIII pas stappen nadat Galilei - op een verzoek van de paus tot verheldering van zijn standpunten - een satirische discussie had geschreven waarin een persoon die de officiële gezichtspunten van de kerk verwoordde werd voorgesteld als een dwaas. (1632, Dialogo di Galileo Galilei sopra i due Massimi Sistemi del Mondo Tolemaico e Copernicano - Tweegesprek van Galileo Galilei over de twee belangrijkste wereldsystemen, het Ptolemeïsche en Copernicaanse). In de dialoog verwoordde ene Simplicio -!!- het oude standpunt van Aristoteles, Salviati de nieuwe ideeën. Sagredo was een meestal luisterende, moderne toehoorder.)

In 1633 was Galilei al een oude man van 69 jaar. Men zegt dat hij na het vernemen van het vonnis de woorden Eppur si muove (en toch beweegt zij - namelijk de aarde om de zon) heeft geroepen. Dat kan niet waar zijn, maar hij was er ongetwijfeld van overtuigd dat de aarde in beweging was, en dat zijn vonnis daar niets aan kon veranderen. Het heliocentrisch wereldbeeld werd inderdaad door Johannes Kepler en Isaac Newton verder aannemelijk gemaakt.

Excuus katholieke kerk

In 1992 sprak Paus Johannes Paulus II een excuus uit, waarmee Galileis naam eindelijk werd gezuiverd en Galilei zelfs werd erkend als gelovig mens.

Natuurkunde

Galilei legde de grondslag voor de experimentele natuurkunde. Zijn bijdragen zijn onder meer:

• De slingertijd is niet afhankelijk van de grootte van het gewicht dat aan de slinger hangt, hetgeen de basis is geweest voor de ontwikkeling van nauwkeurige klokken met slinger. De slinger waarmee hij deze ontdekking deed is nog steeds te bezichtigen in de kathedraal van Pisa.
• Grondslagen van de latere dynamica van Newton: de versnelling van vallende voorwerpen is niet afhankelijk van hun massa. De snelheid van een voorwerp blijft constant als er geen kracht op werkt.
• Vroege poging om de lichtsnelheid te meten, maar het licht was zijn meetmethode te snel af.
• De wet der traagheid.
• Het principe van relativiteit op het gebied van de klassieke mechanica.
• De Galileithermometer.
• De passer van Galilei: de proportionaalpasser.

Wiskunde

Voor zijn dynamica greep Galilei terug op ideeën van Oresme, zoals het snelheid-tijddiagram. Galileis behandeling van de kogelbaan met de ontbinding in constante horizontale en eenparig versnelde verticale beweging was nieuw. Hij voerde infinitesimale grootheden van hogere orde in. Zijn leerling Cavalieri zette dit werk voort.

Publicaties

• 1586 - La Bilancetta (Het weegschaaltje)
• 1610 - Sidereus Nuncius (Sterrenbode)
• 1612 - Discorso intorno alle cose che stanno in su l'acqua
• 1613 - Historia e dimostrazioni intorno alle Macchie Solari (Vertoog over zonnevlekken)
• 1613 - Lettera al Padre Benedetto Castelli
• 1615 - Lettera a Madama Cristina di Lorena (Brief aan de groothertogin Christina)
• 1615 - Discorso sopra il flusso e il reflusso del mare (Verhandeling over eb en vloed)
• 1619 - Il Discorso delle Comete (Verhandeling over de komeet)
• 1623 - Il saggiatore (De keurmeester)
• 1632 - Dialogo di Galileo Galilei sopra i due Massimi Sistemi del Mondo Tolemaico e Copernicano (Tweegesprek van Galileo Galilei over de twee belangrijkste wereldsystemen, het Ptolemeïsche en Copernicaanse)
• 1638 - Discorsi e Dimostrazioni Matematiche, intorno a due nuove scienze, Leiden (Gesprekken en wiskundige bewijzen in twee nieuwe wetenschappen)

Verzameld werk:

• Le Opere di Galileo Galilei, Edizione Nazionale, ed. Antonio Favaro, Florence, Barbera, 1890-1909; herdrukt 1929-1939 en 1964-1968. Overzicht van "Le Opere" @ Finns Fine Books [1]

Vernoemd naar Galileo Galilei

Sterrenkunde/ruimtevaart

• anagram van Galilei over ringen van Saturnus
• Een krater op de maan
• Een krater op Mars
• De vier galileïsche manen van Jupiter
• planetoïde 697 Galilea (vernoemd bij de 300e verjaardag van de ontdekking van de Galileïsche manen
• Galileo gebied op de Jupitermaan Ganymedes
• De Galileo (een ruimtesonde naar Jupiter)
• Het plaatsbepalingssysteem Galileo dat de EU met satellieten ontwikkelt als alternatief voor het Amerikaanse GPS

Natuurkunde

• Een eenheid voor valversnelling (de gal)
• Het getal van Galilei
• De Galileithermometer
• Galilei transformatie

Overig

• Geografisch informatie systeem van stad Leuven
• Galileo Galilei vliegveld van Pisa
• Zie voor meer het artikel Galileo

Literatuur

• Boyer, C. A history of mathematics, John Wiley, New York, 1968
• Dijksterhuis, E. J.: De mechanisering van het wereldbeeld, Amsterdam, 1980, vierde druk
• van der Hoeven, P., Galilei. Baarn, Het wereldvenster. - 142 p. (Gent)
• Hooykaas, R. Geschiedenis der natuurwetenschappen, Boon, Scheltema & Holkema, Utrecht, 1976

In muziek en literatuur

• Leben des Galilei, toneelstuk door Bertolt Brecht, 1940
• Galileo's Daughter, door Dana Sobel, 2000
• Galileo Galilei, een opera van Philip Glass, Mary Zimmerman en Arnold Weinstein, 2002

Trivia

Een nog erger lot dan Galileo Galilei had Ulug Bey bijna 200 jaar eerder getroffen. Vanwege dezelfde ontdekking (de aarde draait om de zon) werd hij vanwege het aantasten van de fundamenten van de islam door zijn zoon vermoord.

Externe links

• Galilei's bijdrage aan de kansrekening
• Galilei's bijdrage aan de Wet van Boyle
• Beschrijving van een lespakket (middelbare school) over het leven en werk van Galilei