Gjithçka që është thënë deri më tani për zhvillimin e shkencës është vetëm një parahistori. shkenca moderne. A. Ajnshtajni dhe L. Infeld shkruajnë: “Përpjekjet për të lexuar historinë e madhe për sekretet e natyrës janë po aq të vjetra sa edhe vetë mendimi njerëzor. Megjithatë, vetëm disa më shumë se tre shekuj më parë, shkencëtarët filluan të kuptonin gjuhën e kësaj historie. Që nga ajo kohë, pra që nga koha e Galileos dhe Njutonit, leximi përparoi me shpejtësi. Dhe më tej: "Problemi më themelor, i cili mbeti i pazgjidhur për një mijë vjet për shkak të kompleksitetit, është problemi i lëvizjes" ( Cit. por: Einstein A., Pnfeld L. Evolucioni i fizikës. M., 1965, f. tetë.).

Ideja e parë udhëzuese shkenca moderne, shkenca moderne natyrore i përket Galileos dhe ka të bëjë me problemin e lëvizjes.

Para Galileos, pikëpamja e pranuar përgjithësisht në shkencë ishte se shpejtësia e lëvizjes së një trupi është më e madhe, aq më e madhe është forca që e shtyn atë dhe nëse veprimi i kësaj force ndalet, trupi do të ndalet. Ky pozicion u formulua qartë nga Aristoteli dhe në shikim të parë korrespondon me përvojën.

Galileo tregoi se kjo pikëpamje është e gabuar. Konsideroni shembullin e një karroce dore që shtyhet nga një person përgjatë një shtegu horizontal. Nëse personi ndalon së shtyri karrocën me rrota, ajo do të rrokulliset për njëfarë distance dhe do të ndalojë. Duket se Aristoteli ka të drejtë. Sidoqoftë, të mos nxitojmë në përfundime. Epo, po sikur ta bëjmë shtegun përgjatë së cilës rrotullohet karroca me rrota më të barabartë dhe të zvogëlojmë fërkimin midis boshteve dhe tufave të rrotave të karrocës së rrotës, për shembull, për shkak të lubrifikimit më të mirë. Natyrisht, lëvizjen e lirë karroca pas heqjes së forcës shtytëse do të zgjasë më gjatë, karroca do të rrotullohet në një distancë më të madhe.

Le të supozojmë se kemi arritur ta bëjmë shtegun krejtësisht të barabartë dhe, natyrisht, absolutisht horizontal, dhe kemi hequr plotësisht fërkimin në rrotat e karrocës së rrotës, madje kemi eliminuar fërkimin midis ajrit përreth dhe mureve të karrocës së rrotës. Në fakt, është e pamundur të bëhet e gjithë kjo, por mund të supozohet. Çfarë do të ndodhte atëherë? Le t'i përgjigjemi kësaj pyetjeje me fjalët e Galileos: “... shpejtësia, e raportuar në një trup në lëvizje, do të ruhet rreptësisht, pasi eliminohen shkaqet e jashtme të nxitimit ose ngadalësimit, një gjendje që gjendet vetëm në një plan horizontal. , sepse në rastin e lëvizjes përgjatë rrafsh i pjerrët poshtë tashmë ka një shkak përshpejtimi, ndërsa kur lëvizni lart në një plan të pjerrët ka një ngadalësim; Nga kjo rrjedh se lëvizja në planin horizontal është e përjetshme, sepse nëse shpejtësia është konstante, lëvizja nuk mund të zvogëlohet ose dobësohet, aq më pak të shkatërrohet" Cit. Cituar nga: Einstein L., Infeld L. Po aty, f. 12.)

Prandaj, në vend të këndvështrimit Aristotelian: trupi lëviz vetëm kur ka një ndikim të jashtëm mbi të- Galileo prezantoi një parim të ri, krejtësisht të ndryshëm: nëse trupi nuk ka ndikim të jashtëm, atëherë ai ose është në qetësi ose lëviz në vijë të drejtë me shpejtësi konstante. Ja si e vlerësuan A. Einstein dhe L. Infeld këtë zbulim të Galileos: “Zbulimi i Galileos dhe aplikimi i tij i metodave të arsyetimit shkencor ishte një nga arritjet më të rëndësishme në historinë e mendimit njerëzor dhe shënon fillimin e vërtetë të fizikës. Ky zbulim na mëson se intuitave të bazuara në vëzhgim të drejtpërdrejtë nuk mund t'u besohet gjithmonë, pasi ato ndonjëherë çojnë në rrugën e gabuar. Einstein A., Infeld L. Po aty, f. dhjetë.) .

Para se të vazhdojmë historinë e asaj që Galileo bëri në shkencë, ne duam ta njohim lexuesin me biografinë dhe disa tipare të karakterit të këtij njeriu të shkëlqyer.

Galileo Galilei lindi më 15 shkurt 1564 (në të njëjtin vit me W. Shakespeare) në Pizë. Babai i tij, Vincenzo, ishte një muzikant. Familja ishte aristokrate, por jo e pasur. Në 1574 familja u shpërngul nga Piza në Firence. Këtu Galileo u pranua në rendin monastik si rishtar, i studiuar në një manastir; gjëja kryesore që ai mësoi gjatë kësaj kohe dhe që ishte shumë e dobishme për të më vonë ishin veprat e shkrimtarëve grekë dhe latinë. Me insistimin e babait të tij, Galileo u largua nga manastiri (për shkak të një sëmundjeje të dyshuar të rëndë të syrit), dhe në 1581, përsëri nën ndikimin e babait të tij, ai hyri në Universitetin e Pizës për të studiuar mjekësi.

Megjithatë, Galileo nuk tregoi interes të madh për mjekësinë. Por ai u interesua për matematikën, mekanikën, fizikën dhe astronominë. Në këtë, shoku i babait Ostilio Ricci luajti rolin kryesor; me këshillën e tij, Galileo lexoi veprat e Euklidit dhe Aristotelit. Por, sa më shumë Galileo njihej me veprat e Aristotelit, kryesisht mekanikën dhe fizikën, aq më shumë dyshime dhe kundërshtime ngjallnin tek ai.

Më në fund u përcaktuan interesat shkencore të Galileos. Ai iu përkushtua tërësisht matematikës, gjeometrisë, mekanikës dhe fizikës, u largua nga Universiteti i Pizës dhe u transferua në Firence.

Emri i Galileos u bë i njohur në mesin e matematikanëve italianë pasi ai shkroi vepra në të cilat ai dha një metodë për përcaktimin e përbërjes së lidhjeve metalike bazuar në përdorimin e ekuilibrave hidrostatik dhe dha metoda për llogaritjen e qendrës së gravitetit të trupave të formave të ndryshme (kjo ishte një vazhdim i veprave të Arkimedit).

Nga viti 1589, Galileo mbajti katedrën e matematikës në Universitetin e Pizës, dhe nga viti 1592, në Universitetin e Padovës. Sipas biografëve, gjatë qëndrimit të tij në Universitetin e Pizës, Galileo u detyrua të kryente punën e tij mësimore me metodën e pranuar përgjithësisht të atëhershëm, d.m.th. "sipas Aristotelit". Sa i përket veprimtarisë së tij shkencore, situata ishte ndryshe. Në Pizë, Galileo shkroi esenë "Për lëvizjen", e cila u ruajt në dorëshkrim, në të cilën, në veçanti, u konsiderua çështja e rrotullimit të Tokës rreth boshtit të saj: pa përmendur emrin e Kopernikut, të cilin ai më pas padyshim e dinte, Galileo mbrojti pozicionin e tij.

Galileo jetoi në Padova për rreth 18 vjet (1592 - 1610). Puna e tij mësimore në Universitetin e Padovës vazhdoi të bazohej në pozicionet e vendosura dhe të ruajtura rreptësisht në atë kohë. Galileo u detyrua, për shembull, të fliste në leksione për sistemin Ptolemaik dhe të provonte mospërputhjen e supozuar të pikëpamjeve të Kopernikut. Të mos harrojmë se ishte gjatë periudhës së Padovës të jetës së Galileos që Giordano Bruno u ekzekutua. Gjatë këtyre 18 viteve, Galileo botoi, përveç Starry Herald, vetëm një artikull shkencor - një përshkrim të të ashtuquajturit busull proporcional ( Busulla proporcionale është një mjet i thjeshtë dhe i zgjuar që ju lejon të ndryshoni shkallën e dimensioneve që merren. Kjo arrihet me faktin se boshti i rrotullimit të këmbëve të busullës në lidhje me njëri-tjetrin është i lëvizshëm (i vendosur në përputhje me ndryshimin e dëshiruar në shkallë dhe i fiksuar), dhe matja e madhësisë dhe aplikimi i saj në një shkallë të ndryshuar. kryhen nga skajet e kundërta të këmbëve të busullës. Nëse boshti i rrotullimit të këmbëve të busullës është saktësisht në pozicionin e mesit, d.m.th., gjatësia e të katër pjesëve të këmbëve të busullës është e njëjtë, nuk do të ketë ndryshim në shkallë. Nëse lëvizni qendrën e rrotullimit, për shembull, në mënyrë që dy pjesë të këmbëve të busullës të jenë 3 herë më të gjata se dy të tjerat, atëherë raporti i shkallës do të jetë 1:3.) (Fig. 1), përdorimi i të cilave lehtëson ndërtimet gjeometrike dhe zgjidhjen e shumë problemeve.

Vitet e kaluara nga Galileo në Padova rezultuan të ishin më kreative për të. Ishte në këtë kohë që Galileo arriti në ligjet e tij të rënies dhe më në fund u bind për korrektësinë e teorisë së Kopernikut, domethënë ai u mor me vetë problemet që më vonë iu kushtuan veprat e tij kryesore.

Rëndësi të madhe në jetën e Galileos kishin vitet e fundit jetën e tij në Padova. Gjatë kësaj kohe ai ndërtoi të parën teleskop optik, i cili dha zmadhim 3x, dhe më pas një teleskop me zmadhim 32x, bëri vëzhgime të qiellit të natës. Rezultatet e këtyre vëzhgimeve (të cilat diskutohen më poshtë) kishin një rëndësi të madhe.

Autoriteti i Galileos u rrit shumë si rezultat i kërkimit të tij astronomik. Ai pranoi ofertën e Dukës së Madhe të Toskanës, u transferua në Firence dhe mori postin e filozofit të oborrit dhe matematikanit të oborrit, si dhe profesorit të matematikës në Universitetin e Pizës (një pozicion që nuk e detyronte të jepte leksione). Kjo i dha Galileos mundësinë për të përfunduar punën e tij mësimore dhe për t'i kushtuar gjithë kohën e tij kërkimit shkencor.

Në 1615, Galileo u thirr në Romë nga Inkuizicioni për të shpjeguar veprën e tij, e cila kishte një karakter të qartë pro-kopernikan dhe anti-aristotelian. kongregacioni i indeksit 3 1616 ( Kongregacione - organizata fetare, të përbëra nga persona shpirtëror dhe laik, të udhëhequra nga urdhrat monastikë; ndoqi linjën politike të kishës katolike. Kongregacioni i Indeksit është një prej tyre, ai ishte përgjegjës për censurën dhe përpiloi "Listën e Librave të Ndaluar" - në latinisht "Index librorum prohibitorum", prej nga vjen emri.) vendosi të ndalojë librin e Kopernikut "Për Apelet sferat qiellore“dhe duke i klasifikuar mësimet e tij si heretike. Megjithëse Galileo nuk u përmend në këtë vendim, ai e shqetësonte drejtpërdrejt atë - ai u detyrua të braktiste mbështetjen e shtypur dhe publike për mësimet e Kopernikut.

Sidoqoftë, Galileo vazhdoi kërkimin e tij shkencor. Ai shkroi dy vepra kryesore: "Dialog mbi dy sistemet e botës - Ptolemaik dhe Kopernik" (shkurtimisht "Dialog") dhe "Biseda dhe prova matematikore në lidhje me dy degë të reja të shkencës që lidhen me mekanikën dhe lëvizjen lokale" (shkurtimisht "Biseda " ). Të dyja veprat, "Dialog" dhe "Biseda", janë shkruar në formën e një bisede midis tre personave - Salviati, Sagredo dhe Simplicio. Të gjithë ata nuk janë persona fiktivë: Salviati dhe Sagredo janë miq të Galileos, ndjekës të tij, Simplicio është një nga komentuesit e Aristotelit, një peripatetik, një skolastik.

Vetë Galileo i karakterizon këta njerëz me këto fjalë: “Për shumë vite kam vizituar vazhdimisht qytetin e mahnitshëm të Venecias, ku kam pasur biseda me sinjorin Giovan Francesco Sagredo, një burrë me origjinë të lartë dhe një mendje shumë të mprehtë. Në të njëjtën kohë ishte edhe Signor Philippe Salviati, i cili kishte ardhur nga Firence, stoli më i vogël i të cilit ishte pastërtia e gjakut dhe një gjendje e shkëlqyer - një mendje fisnike që nuk njihte një kënaqësi më të lartë se kërkimi dhe reflektimi. Me këta dy persona kam pasur shpesh rast të diskutoj pyetjet e përmendura më sipër ( Galileo ka parasysh kryesisht çështjet e sistemeve të botës së Ptolemeut dhe Kopernikut.) në prani të një filozofi peripatetik, i cili, siç duket, nuk ishte aq i penguar në njohjen e së vërtetës sa lavdia që fitoi në interpretimin e Aristotelit "( Galileo Galilei. E preferuara tr. M.: Nauka, vëll.1, fq. 103.) .

Përmbajtja e këtyre dy librave të shquar të Galileos diskutohet më poshtë. Njëri prej tyre, "Dialogu", madje u botua në 1632 më italisht në Firence. Megjithatë, botimi i "Dialogut" ishte fillimi i një prove të vështirë për Galileon. Megjithë moshën dhe mbështetjen e miqve me ndikim, ai duhej të shkonte në Romë dhe të dilte para gjykatës së Inkuizicionit. Pas marrjes në pyetje të gjata, Galileo u detyrua të hiqte dorë nga mësimet e Kopernikut dhe më 22 qershor 1633, të sillte pendim publik. Një ndalim u vendos për Dialogun dhe vetë Galileo, pothuajse deri në vdekjen e tij më 8 janar 1642 (në 1637 u verbua), u detyrua të bënte një jetë të izoluar në një vilë në Lrchetri, jo shumë larg Firences.

Një përkthim latin i "Dialogut" u botua në një numër vendesh (kryesisht protestante), dhe në 1638 "Bisedat" u botuan në Holandë. Librat e Galileos u pritën me shumë interes.

Duke folur për personalitetin e Galileos, për tiparet e tij njerëzore, është e nevojshme të theksohet intoleranca ndaj skolasticizmit dhe adhurimi i pamenduar i autoriteteve shkencore. Le ta tregojmë këtë me shembullin e tre pasazheve nga Dialogu i Galileos. Nëpërmjet gojës së Sagredos, Galilei thotë: “Një herë isha në shtëpinë e një mjeku shumë të respektuar në Venecia, ku mblidheshin ndonjëherë - disa për të mësuar, e të tjerë për kuriozitet - për të parë disekimin e një kufome të kryer. nga dora e këtij jo vetëm shkencëtari, por anatomisti i zoti dhe me përvojë. Pikërisht në atë ditë ai ndodhi të hetonte origjinën dhe origjinën e nervave, për të cilën pyetje ka një farë mosmarrëveshje midis mjekëve Galenë ( Galei është një mjek dhe natyralist romak.) dhe mjekët peripatetikë. Anatomisti tregoi sesi nervat dalin nga truri, kalojnë në formën e një trungu të fuqishëm nëpër pjesën e pasme të kokës, më pas shtrihen përgjatë shtyllës kurrizore, degëzohen në të gjithë trupin dhe arrijnë në zemër në formën e vetëm njërit shumë të hollë. filli. Pastaj iu drejtua një fisniku, të cilin e njihte si filozof peripatetik dhe në praninë e të cilit i zbuloi dhe i tregoi të gjitha këto me kujdes të jashtëzakonshëm dhe e pyeti nëse tani ishte i kënaqur dhe i bindur që nervat vijnë nga truri dhe jo. nga zemra. Dhe ky filozof, duke u menduar për një kohë, u përgjigj: "Ti ma tregove gjithë këtë aq qartë dhe prekshëm sa nëse teksti i Aristotelit nuk do të thoshte të kundërtën, dhe ai thotë drejtpërdrejt se nervat burojnë nga zemra, atëherë do të ishte e nevojshme të njihej kjo. si e vertete.!"" ( Galileo Galilei. E preferuara tr., v. 1, f. 206.).

Për njerëzit që besojnë verbërisht në autoritetin e Aristotelit, Galileo u flet edhe me fjalët e Salviatit: "Shumë herë u habita se si mund të ndodhte që këta njerëz, duke u përpjekur të mbështesin fjalë për fjalë çdo fjalë të Aristotelit, nuk e vërejnë dëmin që ata shkaktojnë reputacionin e Aristotelit dhe se si ata, në vend që të rrisin autoritetin e tij, minojnë besueshmërinë e tij. Sepse kur i shoh ata duke u përpjekur me zell për të mbështetur ato propozime që, për mendimin tim, janë mjaft të dukshme, se si ata përpiqen të më bindin se kështu duhet të veprojë një filozof i vërtetë dhe se vetë Aristoteli do të kishte bërë pikërisht këtë, atëherë besimi im. është pakësuar shumë që ai arsyetoi saktë në fusha të tjera, që janë më të largëta për mua" ( Galileo Galilei. E preferuara tr., v. 1, f. 209.).

Dhe së fundi, ne do të citojmë një fragment tjetër nga "Dialogu" i Galileos në lidhje me qëndrimin ndaj autoriteteve shkencore. Diskutimi është midis filozofit peripatetik Simplicio, i cili tashmë ka ezauruar provat e tij në mbrojtje të pozicionit të Aristotelit, dhe mbështetësit të Galileo Salviatit:

« Simplicio. Por nëse e lëmë Aristotelin, atëherë kush do të na shërbejë si udhërrëfyes në filozofi? Emërtoni ndonjë autor.

Salviati. Një udhërrëfyes nevojitet në vende të panjohura dhe të egra, por në një vend të hapur dhe të qetë, vetëm një i verbër ka nevojë për një udhërrëfyes. Një i verbër do të bëjë mirë nëse qëndron në shtëpi. Ai që ka sy në ballë dhe mendje duhet t'i përdorë si udhërrëfyes. Megjithatë, nuk them se nuk duhet dëgjuar Aristoteli, përkundrazi, i lavdëroj ata që e shikojnë dhe e studiojnë me zell. Unë fajësoj vetëm tendencën për t'iu dorëzuar pushtetit të Aristotelit aq sa të pajtohemi verbërisht me çdo fjalë të tij dhe, duke mos shpresuar të gjejmë arsye të tjera, t'i konsiderojmë fjalët e tij një ligj të pacenueshëm. Ky është një abuzim dhe sjell të keqen e madhe që të tjerët nuk përpiqen më të kuptojnë fuqinë e provave të Aristotelit. Galileo Galilei. E preferuara tr., v. 1, f. 210.).

Galileo besonte, dhe ky ishte burimi më i rëndësishëm i suksesit të tij, se pikënisja për njohjen e natyrës është vëzhgimi, përvoja. Me këtë rast, Ajnshtajni dhe Infeld shkruajnë ( Einstein L., Infeld L. Evolution of Physics, f. 48.): “Ligjet e natyrës, duke vendosur lidhjen e ngjarjeve të njëpasnjëshme, ishin të panjohura për grekët. Shkenca që lidh teorinë dhe eksperimentin filloi në fakt me punën e Galileos.

Merita e madhe e Galileos në astronomi, në vërtetimin dhe miratimin sistemi heliocentrik Koperniku. Me ndihmën e teleskopëve që ndërtoi, të cilët u përmendën më lart, Galileo zbuloi se Dielli rrotullohet rreth boshtit të tij, dhe në sipërfaqen e tij ka njolla; planeti më i madh në sistemin diellor, Jupiteri, ka satelitë të ngjashëm me hënën (Galileo zbuloi 4 nga satelitët më të mëdhenj nga 13 që njihen aktualisht); sipërfaqja e hënës është malore, dhe vetë hëna ka libacion, d.m.th., lëkundje periodike të dukshme të një natyre lavjerrës rreth qendrës; fazat e Venusit, të cilat, megjithatë, njerëzit me shikim të mprehtë mund t'i shohin me sy të lirë; një pamje e pazakontë e planetit Saturn, e krijuar (tani e njohur) nga unazat e tij, që përfaqëson tërësinë të ngurta. Galileo zbuloi një numër të madh yjesh të padukshëm për syrin e lirë dhe me ndihmën e instrumenteve të pamjaftueshëm të fuqishëm (skopët e pikave); pa atë që dukej të ishte një mjegullnajë rruga e Qumështit përbëhet nga yje individualë.

Këto vëzhgime, të cilat kanë një rëndësi të madhe dhe zgjuan interes të paparë, u përshkruan nga Galileo në esenë e tij The Starry Herald. Është interesante të theksohet se Kepler, një nga matematikanët dhe astronomët më të mëdhenj të shekujve 16-17, u njoh me Starry Herald që mbërriti në Pragë. Kepleri i rrethoi shumë vëzhgimet e Galileos; kjo mund të shihet nga eseja e tij "Diskursi mbi lajmëtarin me yje".

Prova e vlefshmërisë së sistemit heliocentrik të Kopernikut ishte shumë e rëndësishme në kohën e Galileos. rëndësi të madhe. Fakti është se koncepti i Kopernikut u sulmua. Nga njëra anë, këto ishin qarqe kishtare, kryesisht katolike, dogmat e të cilave nuk bashkëjetonin në asnjë mënyrë me pikëpamjet e Kopernikut. Nga ana tjetër, këto ishin dyshime për besnikërinë e sistemit heliocentrik të botës, të shprehura nga një sërë shkencëtarësh. Dyshimet vinin kryesisht në faktin se në rastin e rrotullimit të Tokës rreth boshtit të saj ose lëvizjes në orbitë rreth Diellit në sipërfaqen e Tokës, sipas këtyre shkencëtarëve, duhet të kishte lindur një erë shumë e fortë (uragane). të drejtuara në drejtim të kundërt, objektet e hedhura lart do të duhet të qëndrojnë prapa dhe të bien në sipërfaqen e Tokës larg vendit ku janë hedhur. Në fakt, asgjë nga këto nuk ndodh.

Galileo në Dialog i formulon këto dyshime dhe kundërshtime me fjalët e Salviatit si më poshtë:

« Salviati. Si argumentin më të fortë, të gjithë përmendin përvojën me trupat e rëndë: duke rënë nga lart poshtë, trupat shkojnë në një vijë të drejtë pingul me sipërfaqen e Tokës; ky konsiderohet një argument i pakundërshtueshëm në favor të palëvizshmërisë së Tokës. Në fund të fundit, nëse do të kishte një qarkullim ditor, atëherë kulla, nga maja e së cilës lejohej të binte një gur, do të transportohej nga qarkullimi i tokës, ndërsa guri bie, për shumë qindra kubitë ( Kubiti është një masë para-ekzistuese e gjatësisë, afërsisht gjatësia e ulnës (455 - 475 mm).) në lindje, dhe në një distancë të tillë nga këmbët e kullës, guri do të kishte goditur Tokën" ( Galileo Galilei. E preferuara tr., v. 1, f. 224.).

Dhe më tej: “Ptolemeu dhe pasuesit e tij japin një përvojë tjetër, të ngjashme me eksperimentin me trupat e braktisur; ata tregojnë për gjërat që, duke u ndarë nga toka, mbahen lart në ajër, si retë dhe zogjtë që fluturojnë; dhe meqenëse nuk mund të thuhet se i bartë toka, pasi nuk janë në kontakt me të, duket e pamundur që ata të mund të ruajnë shpejtësinë e saj dhe na duket se të gjithë po lëvizin shumë shpejt drejt perëndimit; nëse ne, të mbartur nga Toka, do të kalonim paralelen tonë për njëzet e katër orë - dhe kjo është të paktën gjashtëmbëdhjetë mijë milje - si mund të vazhdonin zogjtë me një lëvizje të tillë? Ndërkohë, në fakt, ne shohim se ata fluturojnë në çdo drejtim, pa dallimin më të vogël të prekshëm, qoftë në lindje, qoftë në perëndim”( Galileo Galilei. E preferuara etj., vëll 1, f. 230) .

Në të vërtetë, sa shkencë interesante e mekanikës, çfarë teme komplekse lëvizjeje dhe çfarë detyrash të vështira duhej të zgjidhnin njerëzit më të talentuar dhe të arsimuar 400 vjet më parë! Megjithatë, le të vërejmë, për hir të së vërtetës, se shkencëtarët modernë qëndrojnë ballë për ballë me jo më pak probleme të vështira(kjo do të diskutohet më poshtë).

Në pamje të parë, mund të duket se dyshimet dhe kundërshtimet e shprehura në lidhje me sistemin heliocentrik të botës janë të forta, se Ptolemeu dhe pasuesit e tij kanë të drejtë. Por kjo, natyrisht, nuk është kështu. Le t'ia japim fjalën Galileos (Salviati):

« Salviati. Dilni në pension me një nga miqtë tuaj në një dhomë të gjerë nën kuvertën e ndonjë anijeje, grumbulloni miza, flutura dhe insekte të tjera të ngjashme të vogla fluturuese; le të keni edhe një enë të madhe me ujë dhe peshq të vegjël që notojnë në të; varni, më tej, një kovë në krye, nga e cila uji do të bjerë pikë-pikë në një enë tjetër me qafë të ngushtë, të zëvendësuar më poshtë. Ndërsa anija është e palëvizshme, vëzhgoni me zell se si kafshët e vogla fluturuese lëvizin me të njëjtën shpejtësi në të gjitha drejtimet e dhomës; peshqit, siç do ta shihni, do të notojnë indiferent në të gjitha drejtimet; të gjitha pikat që bien do të bien në enën e vendosur dhe ju, duke hedhur një objekt, nuk do t'ju duhet ta hidhni atë me më shumë forcë në një drejtim sesa në tjetrin, nëse distancat janë të njëjta; dhe nëse kërceni me të dyja këmbët në të njëjtën kohë, do të hidheni në të njëjtën distancë në secilin drejtim. Vëzhgojini të gjitha këto me zell, megjithëse nuk ka dyshim në mendjen tuaj se për sa kohë anija është e palëvizshme, kështu duhet të jetë. Tani detyrojeni anijen të lëvizë me çdo shpejtësi dhe më pas (nëse vetëm lëvizja është e njëtrajtshme dhe pa u rrotulluar në një drejtim ose në një tjetër) në të gjitha fenomenet e mësipërme nuk do të gjeni ndryshimin më të vogël dhe nuk do të mund të përcaktoni nga asnjë prej tyre nëse anija është duke lëvizur apo duke qëndruar në vend. Duke kërcyer do të lëvizni në të njëjtën distancë përgjatë dyshemesë si më parë dhe nuk do të bëni kërcime të mëdha drejt skajit sesa drejt harkut, me arsyetimin se anija po lëviz shpejt, megjithëse gjatë kohës që jeni në ajër, dyshemeja poshtë jush do të lëvizë në drejtimin e kundërt me kërcimin tuaj dhe, duke i hedhur diçka shokut tuaj, nuk do t'ju duhet ta hidhni me më shumë forcë kur ai është në hark dhe ju jeni në skajin tuaj sesa kur pozicioni juaj relativ është i kundërt; pikat, si më parë, do të bien në anijen e poshtme dhe asnjëra nuk do të bjerë më afër skajit, megjithëse ndërsa pika është në ajër, anija do të përshkojë shumë hapësira ( Hapësira është një masë e lashtë gjatësie, afërsisht e barabartë me distancën midis skajeve të gishtit të madh të shkurorëzuar dhe gishtit tregues të dorës së një të rrituri.) ; peshqit në ujë do të notojnë me më pak përpjekje drejt pjesës së përparme sesa në anën e pasme të anijes; me të njëjtën shkathtësi ata do të nxitojnë drejt ushqimit të vendosur në çdo pjesë të enës; më në fund, fluturat dhe mizat do të fluturojnë ende në të gjitha drejtimet dhe nuk do të ndodhë kurrë që të mblidhen në murin përballë skajit, si të lodhur, duke ndjekur lëvizjen e shpejtë të anijes, nga e cila ishin plotësisht të izoluara, duke u mbajtur për një kohë të gjatë. kohë të gjatë në ajër; dhe nëse nga një pikë temjan djegur krijohet pak tym, atëherë do të shihet se si ngrihet dhe mbahet si një re, duke lëvizur indiferent, jo më shumë në një drejtim se në tjetrin. Dhe arsyeja e konsistencës së të gjitha këtyre fenomeneve është se lëvizja e anijes është e përbashkët për të gjitha objektet në të, si dhe për ajrin; prandaj thashë që duhet të jesh nën kuvertë, sepse nëse do të ishe në të, domethënë në ajër të hapur, duke mos ndjekur rrjedhën e anijes, do të shihje pak a shumë dallime të dukshme në disa nga të lartpërmendurat. dukuritë: tymi padyshim do të fillonte të mbetej prapa me ajrin, mizat dhe fluturat, për shkak të rezistencës së ajrit, gjithashtu nuk do të mund të ndiqnin lëvizjen e anijes në ato raste kur do të ndaheshin prej saj në një distancë mjaft të dukshme; nëse ata qëndrojnë afër, atëherë, meqenëse vetë anija është një strukturë e parregullt dhe merr me vete pjesët e ajrit më afër saj, ata nuk do përpjekje e veçantë do të ndjekë anijen; në të njëjtën mënyrë ne shohim, kur hipim në postë, se si mizat e bezdisshme dhe mizat e kalit ndjekin kuajt, duke fluturuar deri tani në një pjesë të trupit të tyre, pastaj në një tjetër; në rënien e pikave, ndryshimi do të jetë i parëndësishëm, dhe në kërcime ose trupa të hedhur do të jetë plotësisht i padukshëm "( Galileo Galilei. E preferuara tr., v. 1, f. 286 - 287.).

Siç e kujtojmë, Ptolemeu argumentoi se zogjtë dhe retë nuk duhet të vazhdojnë me lëvizjen e Tokës. Tani, siç vijon nga ky eksperiment i Galileos, i cili vendos parimin e relativitetit të lëvizjes, të dy zogjtë, retë dhe vetë Toka marrin pjesë në të njëjtën lëvizje - lëvizjen e Tokës (e cila në këtë rast është e ngjashme me lëvizjen e një anije) - dhe për këtë arsye nuk do të lëvizin në lidhje me njëri-tjetrin.

Është e pamundur t'u japësh një përgjigje më të qartë dhe më bindëse kundërshtimeve të Ptolemenjve sesa të Galileos, bazuar në përvojën e thjeshtë. duke folur gjuha moderne dhe duke përdorur terminologjinë moderne shkencore, do të thoshim se Galileo vendosi pavarësinë e rrjedhës së dukurive mekanike nga të zgjedhurit sistemet e referencës inerciale. Edhe pse këto gjëra do të diskutohen më poshtë, ne përsëri do të bëjmë disa sqarime. Sistemi i referencës kuptohet si një sistem trupash (ndoshta edhe një trup), në lidhje me të cilin (të cilin) ​​lëvizja konsiderohet. Sistemi konsiderohet inercial në rastin kur pozicioni i vendosur nga Galileo plotësohet në të: nëse nuk bëhet asnjë ndikim në trup (trupi nuk preket nga asnjë forcë, do të thoshim tani), ai ose është në pushim ose lëviz. drejtvizor në një rrafsh horizontal me shpejtësi konstante. Me fjalë të tjera, sistemi konsiderohet inercial kur trupi është i lirë nga ndërveprimi me trupa të tjerë. Në fakt, sisteme të tilla nuk ekzistojnë (disa forca veprojnë gjithmonë në trup), por ju mund t'i imagjinoni ato dhe t'i afroheni.

Lëvizja drejtvizore dhe e njëtrajtshme e një trupi në një rrafsh horizontal pa asnjë ndikim në të forcat e jashtme quhet levizje inerciale ( Inercia nga fjalë latine inerci - pushim, pasivitet; inercia ose inercia e një trupi kuptohet si veti e një trupi për të ruajtur gjendjen e tij në rast se forcat e jashtme nuk veprojnë mbi të.) . Prandaj emri i sistemeve inerciale. Galileo vendosi: megjithëse pozicioni i një trupi në lëvizje (koordinatat e tij), shpejtësia e tij, natyra e trajektores ( Trajektorja - një vijë që kalon qendra e masës së një trupi në lëvizje.) lëvizjet varen nga zgjedhja e një kornize inerciale të referencës (për shembull, një anije e palëvizshme, d.m.th., Toka, ose një anije që lëviz në lidhje me Tokën në një vijë të drejtë dhe uniforme), ligjet e mekanikës, rrjedha e fenomeneve mekanike nuk varen nga cili sistem i veçantë referimi është trafiku mekanik i studiuar.

Me fjalë të tjera, dukuritë mekanike, siç u përmend më lart, vazhdojnë në të njëjtën mënyrë në të gjitha kornizat inerciale të referencës. Ky pozicion quhet parimi i relativitetit të Galileos. Nuk duhet ngatërruar me teorinë e relativitetit të Ajnshtajnit, e cila do të diskutohet më poshtë. Duke folur moderne gjuha shkencore, ne mund të formulojmë parimin e relativitetit të Galileos si më poshtë: ligjet e mekanikës janë të pandryshueshme (Pandryshueshmëria - pandryshueshmëria, pavarësia e çdo vlere (vlerash, ekuacionesh) në lidhje me disa transformime; për shembull, pavarësia e ekuacioneve të mekanikës në lidhje me transformimet e koordinatave dhe kohës në kalimin nga një kornizë inerciale e referencës në tjetrën.) në lidhje me zgjedhjen e kornizës inerciale të referencës.

Galileo në "Dialog" tregoi se deklaratat e mbështetësve të Ptolemeut për pamundësinë e pretenduar të rrotullimit ditor të Tokës rreth boshtit të saj dhe lëvizjes së saj në orbitë rreth Diellit janë të pabaza. Ky ishte argumenti më i rëndësishëm në favor të sistemit heliocentrik të botës së Kopernikut.

Është interesante të theksohet një argument tjetër i Galileos në favor të sistemit heliocentrik të botës, Vëzhgimet astronomike të zhvendosjes trupat qiellorë, e dukshme nga Toka, në parim mund të shpjegohet si nga pikëpamja e sistemit heliocentrik të botës dhe nga rrotullimi ditor i Tokës rreth boshtit të saj, ashtu edhe nga pikëpamja e sistemit gjeocentrik të botës, sipas të cilit të gjitha qielloret trupat rrotullohen rreth Tokës së palëvizshme. Në rastin e parë, duke marrë për bazë sistemin heliocentrik të botës, shpjegimin vëzhgimet astronomike prapa lëvizjes së trupave qiellorë është relativisht e thjeshtë - të gjithë planetët sistem diellor(duke përfshirë Tokën) rrotullohen rreth Diellit në orbita afërsisht rrethore (siç mendonin shumica e mbështetësve të sistemit heliocentrik në kohën e Galileos). Në rastin e dytë, d.m.th., pasi ka adoptuar sistemin gjeocentrik të botës, shpjegimi i lëvizjes së trupave qiellorë të vëzhguar nga Toka rezulton të jetë shumë artificial: trajektoret e trupave qiellorë do të rezultojnë të jenë tepër komplekse, dhe shpejtësitë do të duhet të ndryshojnë nga fantastikisht të mëdha në shumë të vogla.

Ja çfarë shkruan Galileo për rrotullimin ditor të Tokës rreth boshtit të saj.

« Salviati. Nëse marrim parasysh vëllimin e madh të sferës yjore, krahasuar me parëndësinë e globit tokësor, i cili përmbahet në të shumë e shumë miliona herë, dhe më pas mendojmë për shpejtësinë e lëvizjes, e cila në ditë dhe natë duhet të plotësoj një revolucion të plotë, atëherë nuk mund ta bind veten se mund të jetë dikush që e konsideron më të saktë dhe më të mundshëm që një revolucion i tillë të bëhet nga sfera yjore, ndërsa globi mbetet i palëvizshëm.

Sagredo. Nëse absolutisht të gjitha fenomenet e natyrës që mund të varen nga lëvizje të tilla sjellin të njëjtat pasoja në një rast si në tjetrin, pa asnjë ndryshim, atëherë unë do ta njoha menjëherë atë që e konsideron më të drejtë që të lëvizë i gjithë Universi. vetëm për ta mbajtur tokën të palëvizshme, madje edhe më të paarsyeshëm se njeriu që, pasi u ngjit në majë të kupolës së vilës tuaj për të parë qytetin dhe rrethinat e tij, kërkoi që e gjithë zona të rrotullohej rreth tij dhe ai nuk duhej të punonte. duke kthyer kokën”( Galileo Galilei. E preferuara tr., v. 1, f. 213.).

Është thënë tashmë më lart për zbulimet e Galileos në fushën e mekanikës, falë të cilave ai (së bashku me Njutonin) konsiderohet me të drejtë themeluesi i shkencës moderne. Përveç asaj që u përmend tashmë, është e nevojshme të përmendim disa arritje të tjera të rëndësishme të Galileos.

Me rëndësi të madhe janë studimet e rënies së lirë të trupave dhe lëvizjes së tyre përgjatë një plani të pjerrët. Galileo vërtetoi se shpejtësia e rënies së lirë të trupave nuk varet nga masa e tyre, siç mendonte Aristoteli, dhe rruga e përshkuar nga trupat në rënie është në përpjesëtim me katrorin e kohës së rënies. Ishte një zbulim i madh. Ai bëri të mundur në të ardhmen vendosjen e barazisë numerike të masave gravitacionale dhe inerciale të trupave, gjë që do të diskutohet më vonë.

Galileo krijoi teorinë e lëvizjes parabolike dhe përcaktoi se trajektorja e një trupi të hedhur, domethënë një trupi që lëviz nën veprimin e një shtytjeje fillestare dhe gravitetit, është një parabolë.

Shumë është bërë nga Galileo në fushën e teorisë së forcës dhe forcës së materialeve. Shumë interesante janë konsideratat e shprehura nga Galileo për ngjashmërinë mekanike dhe se në rastin kur pesha e trupit është e konsiderueshme, nuk ka ngjashmëri në lidhje me forcën e trupave.

Ja çfarë shkruan Galileo për këtë çështje: “Nëse marrim një trung druri me një trashësi të caktuar, të ngulitur, të themi, në një mur në një kënd të drejtë, në mënyrë që të jetë paralel me horizontin, dhe të supozojmë se gjatësia e tij arrin kufirin ekstrem. në të cilën mund të mbajë ende, d.m.th., që me një rritje të gjatësisë së tij me një fije floku tjetër, të shkëputet nga pesha e tij, atëherë ky trung do të jetë i vetmi në llojin e tij në botë. Nëse gjatësia e saj, le të supozojmë, e kalon trashësinë e saj me njëqind herë, atëherë nuk do të mund të gjejmë një trung të vetëm nga e njëjta pemë, e cila, me një gjatësi që e kalon trashësinë e saj njëqind herë, do të ishte në gjendje të përballonte saktësisht e njëjta sasi si e marrë për shembull: të gjitha shkrimet madhësi më të madhe do të thyhen, por ato më të voglat do të jenë në gjendje, përveç gravitetit të tyre, të përballojnë edhe një ngarkesë më shumë. Ajo që kam thënë për aftësinë për të mbajtur peshën e vet vlen për strukturat e tjera ( Cit. Cituar nga: Sedov L.I. Galilei dhe themelet e mekanikës. Moska: Merimanga, 1961, f. 36-37).

Në këtë drejtim, Galileo shprehu konsiderata shumë interesante për avantazhet në aspektin e "forcës" dhe lëvizshmërisë së kafshëve të vogla në krahasim me ato të mëdha dhe për ekzistencën e një kufiri në madhësinë e tyre. Zgjidhja e saktë e këtyre pyetjeve u gjet vetëm pas rreth treqind vjetësh.

Galileo lindi në qytetin e Pizës në familjen e një muzikanti. Babai i Galileos donte ta bënte doktor, për çka e dërgoi në Universitetin e Pizës në 1581. Megjithatë, interesat e Galileos qëndronin në një fushë tjetër, dhe ai, pasi braktisi studimet e tij, u transferua në Firence. Këtu Galileo filloi studimin e matematikës dhe mekanikës dhe shkroi disa vepra mbi mekanikën. Në 1589, Galileo mori një karrige në Universitetin e Pizës, dhe në 1592 në Universitetin e Padovës, ku punoi deri në vitin 1610. Gjatë gjithë kësaj kohe, Galileo u angazhua në kërkime shkencore në fushën e shkencave fizike dhe matematikore, si dhe si problemet teknike të kohës së tij.

Galileo Galilei

Galileo shumë herët u bë kundërshtar i mekanikës dhe astronomisë së Aristotelit. Viviani, një student i Galileos, dëshmon se Galileo, ndërsa ishte ende në Pizë, hodhi poshtë mësimin e Aristotelit se trupat e rëndë bien më shpejt se ato të lehta. Sipas dëshmisë së tij, Galileo dyshohet se ka kryer edhe eksperimente, duke hedhur trupa të ndryshëm nga një kullë e prirur në Pizë për të konfirmuar eksperimentalisht gabimin e mendimit të Aristotelit 1 . Letra e Galileos drejtuar Keplerit, e shkruar në vitin 1597, dëshmon për qëndrimin e hershëm kritik të Aristotelit ndaj astronomisë.Në këtë letër, ai shkruan:

“Unë e konsideroj veten me fat që kam gjetur një aleat kaq të madh në kërkimin e së vërtetës. Në të vërtetë, është e dhimbshme të shohësh se ka kaq pak njerëz që përpiqen për të vërtetën dhe janë të gatshëm të braktisin mënyrën perverse të filozofisë. Por ky nuk është vendi për t'u ankuar për gjendjen e trishtuar të kohës sonë, vetëm dua t'ju uroj fat në kërkimin tuaj të mrekullueshëm. Këtë e bëj edhe më me dëshirë, sepse për shumë vite kam qenë ndjekës i mësimeve të Kopernikut. Më shpjegoi shkakun e shumë fenomeneve që janë krejtësisht të pakuptueshme nga pikëpamja e pikëpamjeve të pranuara përgjithësisht. Për të hedhur poshtë këtë të fundit kam mbledhur shumë argumente, por nuk guxoj t'i publikoj. Sigurisht, unë do të vendos për këtë nëse do të kishte më shumë njerëz si ju. Por duke qenë se nuk është kështu, e mbaj veten të kujdesshëm. 2 .

Argumentet në mbrojtje të doktrinës së Kopernikut, për të cilat Galileo flet në letrën e tij, ishin ndoshta zbulimet e tij të reja në fushën e mekanikës (më vonë ai do t'i citojë ato në mbrojtje të kësaj doktrine).

Pas 13 vjetësh, Galileo kishte argumente të reja që konfirmonin mësimet e Kopernikut. Ata tashmë bazoheshin në zbulimet astronomike të Galileos. Në 1608 ose 1609

Galileo mësoi për shpikjen e teleskopit nga mjeshtrit holandezë dhe në 1609 ai projektoi vetë një teleskop të tillë. Tubi i teleskopit të Galileos kishte një lente objektive konveks dhe një lente okulare konkave.

Ai dha një rritje më shumë se tridhjetëfish (Fig. 11). Duke vëzhguar qiellin me këtë teleskop, Galileo bëri një sërë vëzhgimesh të rëndësishme. Ai zbuloi se sipërfaqja e Hënës - një trup qiellor - nuk ndryshon rrënjësisht në pamje nga sipërfaqen e tokës. Ashtu si Toka, Hëna ka maja malore dhe depresione. Galileo më tej konstatoi se planetët, në kontrast me yjet e fiksuar janë të ngjashme me Hënën dhe janë të dukshme përmes tubit në formën e disqeve të rrumbullakëta ndriçuese. Afërdita, ashtu si Hëna, ndryshon pamjen e saj me kalimin e kohës nga një disk i rrumbullakët në një gjysmëhënës të ngushtë. Galileo zbuloi gjithashtu hënat e Jupiterit. Ai vuri re se katër yje të vegjël (satelitë) rrotullohen rreth Jupiterit, ashtu si Hëna rrotullohet rreth Tokës. Galileo gjithashtu konstatoi se numri i yjeve të fiksuar është shumë më i madh se ai që mund të shihet me sy të lirë.

Duke u mbështetur në zbulimet e tij, Galileo me kujdes, por me këmbëngulje u fut në rrugën e përhapjes dhe vërtetimit të mësimeve të Kopernikut si një teori e strukturës aktuale të Universit. Ai u ndesh menjëherë me rezistencën e teologëve, të cilët ose mohuan zbulimet e Galileos, ose iu referuan autoritetit shkrimin e shenjtë . Sidoqoftë, Galileo luftoi me mjeshtëri, u përpoq të mos prekte çështje thjesht teologjike. Në 1516, kisha e shqetësuar zyrtarisht dënoi mësimet e Kopernikut, libri i tij u përfshi në listën e të ndaluarve dhe Galileo u paralajmërua se tani e tutje ai nuk guxonte t'i përmbahej këtij mësimi dhe ta përhapte atë. Galileo u detyrua të heshtë për pak kohë. Megjithatë, materiali faktik që ai mblodhi nga fusha e mekanikës dhe astronomisë, që është një konfirmim i sistemit të Kopernikut, e detyroi Galileon, megjithë ndalimin e kishës, të kërkonte mënyra për të mbrojtur Kopernikun me çdo kusht. Galileo e dinte se në të njëjtën kohë ai mund të mbështetej në autoritetin e tij si shkencëtar, i cili deri në atë kohë ishte i madh, si dhe në favorin e disa qarqeve të klerit më të lartë. Megjithatë, ishte e pamundur të flitej drejtpërdrejt në mbrojtje të "herezit kopernikan" pa u kapur menjëherë nga Inkuizicioni. Pasi vlerësoi të gjithë situatën, Galileo vendosi të shkruante një libër që do të vërtetonte në thelb sistemin e Kopernikut, por në një mënyrë të tillë që autori i librit të mos mund të akuzohej zyrtarisht për mbrojtjen e tij. Ky libër u botua në vitin 1632 me titullin "Dialogu në lidhje me dy sistemet kryesore të botës: Ptolemaiku dhe Kopernikani". Ai u shkrua në formën e një bisede ose diskutimi midis një ndjekësi të mësimeve të Kopernikut - Senor Salviati dhe një mbrojtësi të sistemit Ptolemeik - Simplicio. Në mosmarrëveshje mori pjesë edhe një person i tretë - Sagredo, i cili në thelb qëndronte në anën e Salviatit. Për t'u mbrojtur nga akuzat për herezi, Galileo në parathënie tregoi se doktrina e lëvizjes së Tokës ishte e ndaluar nga kisha dhe se në libër kjo doktrinë vetëm diskutohej, por nuk miratohej. Megjithatë, as parathënia dhe as forma e esesë nuk mund të mashtronin askënd. Mbrojtësi i sistemit Ptolemeik - Simplicio dukej shumë i zbehtë dhe rrihej vazhdimisht nga argumentet dhe shakatë e kundërshtarëve të tij. Lexuesi e imagjinonte qartë se në cilën anë ishte autori dhe çfarë synimi po ndiqte në të vërtetë. Menjëherë pas botimit të këtij libri, kundër Galileos filloi një proces gjyqësor. Në fillim të vitit 1633, Galileo u thirr në Romë, ku u akuzua se nuk iu bind një dekreti që ndalonte respektimin dhe promovimin e mësimeve të Kopernikut. Galileo e hodhi poshtë këtë akuzë, duke theksuar se ai askund nuk pohon të vërtetën e kësaj doktrine, por flet për të vetëm me sa duket si një hipotezë. Sidoqoftë, ai duhej të pranonte se, pasi ishte marrë me vete, ai parashtroi në mënyrë shumë bindëse argumentet e kushtëzuara për pozicionin që donte të përgënjeshtronte. Inkuizicioni ishte i kënaqur me këtë shpjegim, por kërkoi një heqje dorë publike nga mësimet e Kopernikut, gjë që Galileo duhej ta bënte. Pas procesit, Galileo, duke qenë nën mbikëqyrjen e Inkuizicionit, vazhdoi të studionte veprimtaria shkencore dhe shkroi një të re traktat"Biseda dhe prova matematikore për dy shkenca të reja", kushtuar pyetjeve të mekanikës, akustikës dhe disa të tjera. Dorëshkrimi i kësaj vepre u shtyp në Holandë në vitin 1638. Në vitin 1642, Galileo vdiq. Në vdekjen e tij, dy përfaqësues të Inkuizicionit ishin të pranishëm.

Nga jashtë, procesi i Galileos dukej si një fitore për kishën, por në realitet ishte disfata e saj. Si rezultat i veprimtarive të Galileos dhe luftës së tij, doktrina heliocentrike u bë e njohur gjerësisht dhe pushtoi mendjet e njerëzve të kulturuar të Evropës. Vërtetë, libri i Galileos, si libri i Kopernikut, për një kohë të gjatë (deri në 1822) ishte në listën e librave të ndaluar. Sidoqoftë, tashmë në gjysmën e dytë të shekullit XVII. ky ndalim u shpërfill.

Në Dialog jepen dy lloje argumentesh në mbrojtje të teorisë së Kopernikut. Së pari, Galileo mbështetet në zbulimet e tij astronomike, të cilat konfirmuan se Toka është i njëjti trup si planetët e tjerë, dhe është e pamundur të flitet për ekskluzivitetin e saj. Së dyti, argumentet e bazuara në zbulimet e tij në fushën e mekanikës. Ata hodhën poshtë teorinë e lëvizjes së Aristotelit dhe hoqën kundërshtimet ndaj lëvizjes së Tokës, të cilat u shprehën nga Ptolemeu. Tashmë Koperniku i hedh poshtë këto kundërshtime, duke argumentuar se lëvizja e trupave së bashku me Tokën duhet të konsiderohet lëvizje natyrore. Galileo shkon edhe më tej, duke argumentuar se çdo lëvizje në një sipërfaqe horizontale në Tokë, nëse përjashtohen forcat e fërkimit, është, duke përdorur terminologjinë e Aristotelit, natyrore, domethënë lëvizje që nuk kërkon veprimin e një force. Ai vazhdon përgjithmonë, duke ruajtur shpejtësinë e tij. Në të njëjtën kohë, Galileo nuk e pohon thjesht këtë pozicion, por i referohet përvojës. Pjesëmarrësit e dialogut diskutojnë këtë përvojë. Ne e konsiderojmë lëvizjen e një trupi përgjatë një rrafshi të pjerrët krejtësisht të qetë (d.m.th., pa fërkim). Nëse një trup lëviz lart në një plan të pjerrët, atëherë shpejtësia e tij zvogëlohet, nëse lëviz poshtë, rritet. Pyetja është se si lëviz një trup përgjatë një rrafshi horizontal? Përgjigja sugjeron vetë: trupi lëviz me një shpejtësi konstante. Galileo më vonë do ta formulonte këtë përfundim në një formë më të përgjithshme:

"Kur një trup lëviz përgjatë një rrafshi horizontal pa hasur në asnjë rezistencë ndaj lëvizjes, atëherë, siç e dimë nga të gjitha ato që u tha më lart, lëvizja e tij është uniforme dhe do të vazhdonte vazhdimisht nëse avioni shtrihej në hapësirë ​​pa fund". 3 .

Në këtë formë, Galileo formulon ligjin e inercisë. Ky nuk është ende formulimi i përgjithshëm i ligjit të inercisë, i cili u dha më vonë. Por këtu, natyrisht, bëhet në thelb hap i ri. Në këtë formulim, lëvizja uniforme kuptohet si një lëvizje drejtvizore me një shpejtësi konstante, dhe ky ligj tashmë është thelbësisht i ndryshëm nga formulimet e teorive "impuls". Nga ana tjetër, duhet theksuar se megjithëse Galileo formuloi ligjin e inercisë për lëvizjen horizontale, ai e kuptoi atë më gjerësisht. Kjo mund të gjykohet nga mënyra se si Galileo diskuton pyetjen se pse objektet nuk fluturojnë larg Tokës që rrotullohet, siç është rasti për një rrotë që rrotullohet me shpejtësi. Galileo definitivisht thotë se trupi i hedhur nga buza e rrotës më pas tenton të lëvizë në një vijë të drejtë në mënyrë tangjenciale me një shpejtësi konstante, pavarësisht nëse fluturon në një drejtim horizontal apo në ndonjë drejtim tjetër, dhe vetëm graviteti e pengon këtë.

Njëkohësisht shtrohet pyetja pse trupat që ndodhen në Tokë, gjatë rrotullimit të saj, nuk shpërndahen nga sipërfaqja e saj? Galileo nuk e zgjidh këtë çështje, ai besonte, duke folur në terma moderne, se nxitimi centrifugal është i papërfillshëm në krahasim me nxitimin e gravitetit.

Kështu, ne shohim se, nga njëra anë, Galileo e kuptoi ligjin e inercisë më gjerë se sa e formuloi, dhe nga ana tjetër, ai ndoshta e kuptoi se lëvizja e Tokës nuk mund të konsiderohet rreptësisht inerciale.

Njëkohësisht me ligjin e inercisë, Galileo përdor një dispozitë tjetër bazë të mekanikës klasike, të ashtuquajturin ligj të pavarësisë së veprimit të forcave, përsëri siç zbatohet për lëvizjen e trupave në fushën e gravitetit të Tokës. Trupi tenton, sipas Galileos, të ruajë shpejtësinë e tij horizontale jo vetëm kur mbështetet nga një rrafsh horizontal, por edhe kur bie lirisht, d.m.th. nëse trupi bie, atëherë komponenti horizontal i shpejtësisë nuk ndikohet nga forca. e gravitetit që vepron vertikalisht. Nga ana tjetër, ndryshimi i komponentit vertikal të shpejtësisë nën veprimin e gravitetit nuk varet nga fakti nëse trupi është në lëvizje horizontale apo jo.

I bazuar ligjet e vendosura Galileo shpjegon pse ne nuk e vërejmë lëvizjen e Tokës ndërsa jemi në të. Kështu, për shembull, një gur që bie lirshëm bie vertikalisht, pasi në momentin e hedhjes ka të njëjtën shpejtësi si sipërfaqja e Tokës në pikën e hedhjes. Këtë shpejtësi ai e ruan kur bie. Galileo citon për konfirmim përvojën e hedhjes së një guri nga direku i një anijeje në lëvizje. Ai analizon eksperimente të tjera me hedhjen e trupave në Tokë dhe tregon se me ndihmën e tyre është e pamundur të hidhet poshtë hipoteza e lëvizjes së Tokës. Duke përmbledhur shpjegimet e tij, Galileo formulon parimin klasik të relativitetit. Ai thekson se lëvizja e inercisë mund të vërehet vetëm pa marrë pjesë në këtë lëvizje, pasi nuk prek gjërat që janë në lëvizje të tillë. Duke shpjeguar këtë situatë, Galileo jep shembullin e mëposhtëm:

"Vetohuni me një nga miqtë tuaj," shkruan ai, "në një dhomë të gjerë nën kuvertën e ndonjë anijeje, grumbulloni miza, flutura dhe insekte të tjera të ngjashme të vogla fluturuese; le të keni edhe një enë të madhe me ujë dhe peshq të vegjël që notojnë në të; varni më tej, sipër, një kovë, nga e cila uji do të bjerë pikë-pikë në një enë tjetër me qafë të ngushtë, të zëvendësuar poshtë. Ndërsa anija është e palëvizshme, vëzhgoni me zell se si kafshët e vogla fluturuese lëvizin me të njëjtën shpejtësi në të gjitha drejtimet e dhomës; peshqit, siç do ta shihni, do të notojnë indiferent në të gjitha drejtimet; të gjitha pikat që bien do të bien në enën e zëvendësuar dhe ju, duke hedhur një objekt, nuk do t'ju duhet ta hidhni atë me më shumë forcë në një drejtim sesa në tjetrin, nëse distancat janë të njëjta dhe nëse kërceni me të dyja këmbët në të njëjtën kohë. , pastaj hidheni të njëjtën distancë në çdo drejtim. Vëzhgojini të gjitha këto me zell, megjithëse nuk ka dyshim në mendjen tuaj se për sa kohë anija është e palëvizshme, kështu duhet të jetë. Tani bëni anijen të lëvizë me çdo shpejtësi dhe më pas (nëse lëvizja është e njëtrajtshme dhe pa rrotullime në një drejtim ose në një tjetër) në të gjitha fenomenet e përmendura nuk do të gjeni ndryshimin më të vogël dhe nuk do të mund të përcaktoni nga asnjë prej nëse anija është duke lëvizur apo duke qëndruar në vend." 4 .

Zbulimet e Galileos në fushën e mekanikës lidheshin drejtpërdrejt me vërtetimin e tij të mësimeve të Kopernikut, por, natyrisht, ato kishin gjithashtu një rëndësi të pavarur (d.m.th., për zhvillimin e mekanikës në përgjithësi). Në mënyrë të rreptë, është me veprat e Galileos që, në thelb, fillon zhvillimi i mekanikës si doktrinë e lëvizjes mekanike. Studime të tjera mbi mekanikën e Galileos do të diskutohen më poshtë.

Galileo, një përfaqësues i shquar i revolucionit shkencor, meriton meritë jo vetëm për luftën për të vërtetuar sistemin heliocentrik të botës, dhe jo vetëm si themelues i mekanikës. Ai përshkroi një metodë të re eksperimentale për studimin e natyrës, e cila u bë metoda kryesore e shkencës eksperimentale të natyrës. Burimi i dijes, sipas Galileos, është përvoja dhe vetëm përvoja. Ai dënon skolasticizmin, të ndarë nga realiteti dhe i bazuar vetëm në autoritete. Merita e Galileos nuk qëndron vetëm në faktin se ai e konsideron përvojën si burimin e dijes. Përvoja si burim i njohurive u shpall edhe para Galileos, dhe shkenca në fakt u ndërtua mbi përvojën para tij. Aristoteli, siç thekson me të drejtë Galileo, pranoi se përvoja është burimi i dijes. Për zhvillimin e shkencës, ishte e rëndësishme se si njohuritë duhet të ndërtohen nga përvoja, d.m.th., për të gjetur të drejtën Metoda shkencore përvoja: Galileo bëri pikërisht këtë. Përpara Galileos, përvoja ishte vetëm, si të thuash, pikënisja e dijes. Metoda e hulumtimit në në terma të përgjithshëm përbëhej kryesisht nga dy hallka: vëzhgimet e drejtpërdrejta (shumë shpesh të rastësishme) dhe ndërtimi i një teorie të përgjithshme bazuar në këto vëzhgime. Lidhja e tretë, e cila konsistonte në verifikimin e përfundimeve të teorisë së ndërtuar, ose mungonte plotësisht, ose ishte në fillimet e saj, nuk u zhvillua në asnjë mënyrë. Prandaj shkenca në lashtësi kishte karakter meditues. Ajo mbeti e njëjtë në kuadrin e skolasticizmit mesjetar dhe kjo përcaktoi, nga njëra anë, karakterin e saj bruto empirik dhe, nga ana tjetër, spekulativ. I tillë ishte mësimi i Aristotelit për qiellin dhe dinamikën e tij. Ai bazohej në vëzhgimet më të thjeshta të drejtpërdrejta, të pa analizuara në asnjë detaj. Praktika e përditshme e antikitetit dhe mesjetës tregoi, për shembull, se për të tërhequr të njëjtën karrocë me një shpejtësi më të madhe, duhet bërë më shumë përpjekje, ose shpesh trupat më të rëndë bien më shpejt se ata të lehta. Këto dhe vëzhgime të ngjashme Aristotelit iu dukën mjaftueshëm për të ndërtuar një sistem të të gjithë dinamikave, i cili kishte një karakter fantastik. As Aristoteli dhe as studentët e tij nuk menduan të përpiqeshin jo vetëm të pajtonin teorinë e lëvizjes me faktet e vëzhguara, por të nxirrnin pasoja nga kjo teori dhe, në eksperimente të krijuara posaçërisht, të verifikonin korrektësinë ose pasaktësinë e saj.

Galileo vepron ndryshe: në hetimin e lëvizjes, ai shkëputet nga rezultatet e menjëhershme të eksperimenteve individuale. Ligjet dhe rregulloret mbi të cilat mbështetet janë abstraksione shkencore dhe nuk rrjedhin nga fakte të vetme të vëzhgueshme. Kështu, ligji i inercisë nuk mund të testohej drejtpërdrejt nga Galileo mbi përvojën. Ishte e pamundur të vëzhgohej drejtpërdrejt lëvizja e trupit pa fërkime. Dhe ligji që një trup bie me nxitim të njëtrajtshëm nuk mund të verifikohej as në atë kohë nga përvoja. Megjithatë, abstraksioni shkencor depërton më thellë në thelbin e fenomeneve sesa një deklaratë e thjeshtë e fakteve, e cila është një shprehje e të përgjithshmes që fshihet në këto fakte, shkon përtej fenomeneve në studimin e të cilave lind për herë të parë. Abstraksioni shkencor shprehet në formën e një hipoteze. Një hipotezë ju lejon të parashikoni fakte dhe fenomene të reja bazuar në përfundimet nga ajo. Prandaj, hipoteza shkencore bëhet ideja udhëzuese në kërkimin e mëtejshëm shkencor. Në të njëjtën kohë, testimi i përfundimeve nga pasojat dhe parashikimet e tij e kthen hipotezën në një ligj shkencor.

Metoda eksperimentale e Galileos shihet veçanërisht qartë në shembullin e studimit të tij të ligjeve të trupave në rënie. Galileo fillon me supozimin se trupat bien me nxitim të vazhdueshëm. Kjo është ende një hipotezë; edhe pse bazohet në vëzhgime të drejtpërdrejta dhe në disa konsiderata, është ende një supozim. Galileo nxjerr pasoja nga këto supozime. Ai vërteton se nëse një trup bie me nxitim të njëtrajtshëm, pra nëse v~t, atëherë distanca e përshkuar është proporcionale me t 2 . Teknika e eksperimentit nuk lejonte verifikimin e drejtpërdrejtë të këtij përfundimi (në atë kohë nuk kishte as orë të zakonshme lavjerrës). Prandaj, Galileo vendos të testojë këtë ligj për rastin e trupave që lëvizin përgjatë një rrafshi të pjerrët. Ai merr një dërrasë të gjatë me një brazdë të veshur me pergamenë. Nën njërin skaj të dërrasës, ajo forcon stendë në mënyrë që bordi të formojë një plan të pjerrët. Duke e bërë topin të rrëshqasë poshtë gropës, ai mat kohën që i duhet topit për të udhëtuar - një distancë të caktuar përgjatë gropës. Galileo mati kohën e lëvizjes së topit me sasinë e ujit që rrjedh nga anija përmes një vrime të vogël. Pasi bëri matjet, Galileo zbuloi se një trup lëviz në mënyrë të njëtrajtshme të përshpejtuar përgjatë një rrafshi të pjerrët, dhe kjo është e vërtetë për aeroplanët e pjerrët me kënde të ndryshme prirjeje. Prandaj, Galileo arrin në përfundimin se ky pozicion është i vërtetë edhe për rënien e lirë, pasi lëvizja vertikale poshtë e trupit mund të konsiderohet si rasti kufizues i lëvizjes së tij përgjatë një plani të pjerrët, kur këndi i prirjes tenton në 90 °. Kështu, eksperimenti konfirmon hipotezën kryesore, dhe tani mund të supozojmë se ligji i rënies është vendosur. Ky studim përmban mjaft qartë një lidhje të re: vërtetimin e hipotezës së deklaruar, përfundimin prej saj me ndihmën e një studimi eksperimental të projektuar posaçërisht.

Pra, metoda kërkimin shkencor Galileo mund të karakterizohet si më poshtë: nga vëzhgimet dhe eksperimentet, krijohet një supozim - një hipotezë, e cila, megjithëse është një përgjithësim i eksperimenteve, përfshin diçka të re që nuk përfshihet drejtpërdrejt në çdo eksperiment specifik. Një hipotezë bën të mundur nxjerrjen e disa pasojave në mënyrë rigoroze matematikore dhe logjike, për të parashikuar disa fakte të reja që mund të verifikohen eksperimentalisht. Kontrollimi i pasojave dhe konfirmimi i hipotezës - e kthen atë në një ligj fizik. Në terma bazë, kjo metodë bëhet metoda kryesore, pas së cilës zhvillohet shkenca natyrore.

Në shkrimet e tij, Galileo gjithashtu përshkroi tiparet kryesore të një ideje të re të natyrës së materies, lëvizjes dhe ligjeve të botës materiale - materializmi mekanik. Galileo ishte një kundërshtar i doktrinës së Aristotelit për materies dhe formë, dhe në shkrimet e tij ai ringjalli idetë e atomistëve të lashtë. Gjërat materiale, sipas Galileos, përbëhen nga grimca të panumërta të vogla, midis të cilave ka zbrazëti. Ndryshimet në natyrë ndodhin si rezultat i lëvizjes dhe rishpërndarjes së këtyre grimcave, të cilat nuk shkatërrohen dhe nuk krijohen më. Duke ringjallur hipotezën atomiste, Galileo përshkruan tiparet kryesore të të kuptuarit mekanik sasior të natyrës. Ai mohon cilësitë e panumërta të fshehura të futura nga skolastikët (aspiratat, mospëlqimet, etj.) dhe qesh me metodologjinë e tyre. Lënda, sipas Galileos, ka vetëm veti të thjeshta gjeometrike dhe mekanike.

"Asnjëherë," shkruan Galileo, "Unë nuk do të kërkoj nga trupat e jashtëm asgjë tjetër përveç madhësisë, shifrave, sasisë dhe lëvizjeve pak a shumë të shpejta për të shpjeguar shfaqjen e ndjesive të shijes, nuhatjes dhe zërit; dhe mendoj se po të eliminonim veshët, gjuhët, hundët, atëherë do të mbeteshin vetëm shifrat, numrat dhe lëvizjet, por jo erërat, shijet dhe tingujt, të cilët, për mendimin tonë, jashtë një qenieje të gjallë nuk janë gjë tjetër veçse emra boshe. 5 .

Kështu, në personin e Galileos, shkenca nisi një ofensivë në të gjithë frontin kundër botëkuptimit të teologëve, priftërinjve, murgjve dhe skolastikëve mesjetarë, si rezultat i së cilës atij iu dha një goditje dërrmuese. Në të njëjtën kohë, Galileo hodhi themelet për një metodë të re eksperimentale për studimin e natyrës, ishte një nga themeluesit e shkencës natyrore dhe një botëkuptimi të ri - materializmi mekanik, i cili u bë botëkuptimi kryesor i fizikantëve dhe shkencëtarëve të natyrës në përgjithësi. Së fundi, Galileo hodhi themelet e dinamikës; me hulumtimin e tij, në fakt, kjo fushë e shkencave fizike fillon të zhvillohet.

1 Për sa i përket vlefshmërisë së kësaj dëshmie, Viviani aktualisht po shpreh mendime të ndryshme. Disa historianë mohojnë vërtetësinë e këtyre eksperimenteve, ndërsa të tjerë besojnë se dëshmisë së Viviani duhet t'i besohet.
2 Daneman F. Historia e shkencave natyrore. T. II. M.-L., ONTI, 1933, f. 29.
3 Galileo Galileo. Punime të zgjedhura. T. II. M., "Nauka", 1964, f. 304.
4 Galileo Galileo, Vepra të zgjedhura. T. I. M., "Nauka", 1964, f. 286.
5 Antologji e filozofisë botërore. T. II. M., "Mendimi", 1970, f. 224-225.

Galileo Galilei dhe roli i tij në zhvillimin e shkencës klasike

Puna për justifikimin e heliocentrizmit filloi nga Galileo Galilei, veprat e të cilit paracaktuan të gjithë fytyrën e shkencës klasike dhe në shumë aspekte moderne. Ishte ai që hodhi themelet për një lloj të ri të botëkuptimit, si dhe një shkencë të re - shkencën natyrore eksperimentale matematikore. Për të depërtuar më thellë në ligjet matematikore dhe për të kuptuar natyrën e vërtetë të natyrës, Galileo përmirësoi dhe shpiku shumë pajisje dhe mjete teknike - një lente, një teleskop, një mikroskop, një magnet, një termometër ajri, një barometër, etj. Përdorimi i tyre dha shkenca natyrore një dimension i ri i panjohur për grekët. Mendimet e mëparshme për universin kanë lënë vendin studim pilot për të kuptuar ligjet universale matematikore që veprojnë në të.

G. Galileo (1564-1642)

Është shumë e rëndësishme që Galileo kombinoi orientimin e tij sistematik për të përjetuar me dëshirën për të kuptuarit e tij matematikor. Dhe ai e shprehu atë aq lart sa e konsideroi të mundur zëvendësimin e plotë të logjikës tradicionale si një mjet i padobishëm i të menduarit me matematikën, e cila vetëm është në gjendje t'i mësojë një personi artin e provës.

Metoda analitike matematikore e Galileos e çoi atë në një interpretim mekanik të qenies, e lejoi atë të formulonte konceptin e ligjit fizik në kuptimin e tij modern. Mund të supozojmë se, duke filluar me punën e këtij shkencëtari, shkenca është thyer plotësisht me një interpretim thjesht cilësor të natyrës. Zbulimet e Galileos në fushën e mekanikës dhe astronomisë ishin të një rëndësie të veçantë për krijimin e një lloji të ri të shkencës. Ishin ata që hodhën një themel të fortë në justifikimin e heliocentrizmit.

Heliocentrizmi është një pamje e botës, që përfaqëson qendrën e Universit, Diellin, rreth të cilit rrotullohen të gjithë planetët, përfshirë Tokën.

Një nga problemet më serioze që pengonte vendosjen e një botëkuptimi të ri ishte besimi i kahershëm, i cili u formua në antikitet dhe u mbajt gjatë gjithë mesjetës, se ekziston një ndryshim thelbësor midis fenomeneve dhe trupave tokësorë dhe qiellorë. Që nga koha e Aristotelit, është besuar se qiejt janë vendndodhja e trupave idealë, të përbërë nga eteri dhe që rrotullohen në orbita rrethore ideale rreth Tokës. Trupat tokësorë lindin dhe funksionojnë sipas ligjeve krejtësisht të ndryshme. Prandaj, përpara se të krijonin teori gjithëpërfshirëse dhe të zbulonin ligjet e natyrës, shkencëtarët e Epokës së Re duhej të hidhnin poshtë ndarjen në tokësore dhe qiellore. Hapi i parë në këtë drejtim u hodh nga Galileo.

Pas në 1608 . teleskopi u shpik, Galileo e përmirësoi dhe e ktheu në një teleskop me zmadhim 30x. Me ndihmën e tij, ai bëri një numër zbulimesh të jashtëzakonshme astronomike. Midis tyre janë malet në Hënë, pikat në Diell, fazat e Venusit, katër satelitët më të mëdhenj të Jupiterit. Ai ishte i pari që pa se Rruga e Qumështit është një grumbull i një numri të madh yjesh. Të gjitha këto fakte vërtetuan se trupat qiellorë nuk janë krijesa eterike, por objekte dhe fenomene mjaft materiale. Në fund të fundit, nuk mund të ketë male në një trup ideal, si në Hënë, ose njolla, si në Diell.

Me ndihmën e zbulimeve të tij në mekanikë, Galileo shkatërroi ndërtimet dogmatike të fizikës aristoteliane që kishin dominuar për gati dy mijë vjet. Galileo kundërshtoi mendimtarin, autoriteti i të cilit u konsiderua i padiskutueshëm dhe për herë të parë testoi shumë nga deklaratat e tij në mënyrë empirike, duke hedhur kështu themelet për një degë të re të fizikës - dinamikën - shkencën e lëvizjes së trupave nën veprimin e forcave të aplikuara. Para kësaj, e vetmja degë pak a shumë e zhvilluar e fizikës ishte statika.

Statika është shkenca e ekuilibrit të trupave nën veprimin e forcave të aplikuara, e themeluar nga Arkimedi.

Galileo gjithashtu studioi renie e lire trupat dhe, në bazë të vëzhgimeve të tij, zbuloi se nuk varet fare nga pesha apo përbërja e trupit. Pas kësaj, ai formuloi konceptet e shpejtësisë, nxitimit, tregoi se rezultati i veprimit të një force në një trup nuk është shpejtësia, por nxitimi.

Galileo analizoi gjithashtu lëvizjen e hedhjes, në bazë të së cilës ai erdhi në idenë e inercisë, e cila ende nuk është formuluar saktësisht, por luajti një rol të madh në zhvillimin e mëtejshëm të shkencës natyrore. Ndryshe nga Aristoteli, i cili besonte se të gjithë trupat priren të arrijnë vendin që u është caktuar nga natyra, pas së cilës lëvizja ndalon, Galileo besonte se një trup lëvizës tenton të qëndrojë në lëvizje të vazhdueshme drejtvizore uniforme ose në qetësi, përveç nëse ndonjë forcë e jashtme e ndalon atë. ose nuk devijon nga drejtimi i lëvizjes së tij. Ideja e inercisë bëri të mundur përgënjeshtrimin e një prej kundërshtimeve të kundërshtarëve të heliocentrizmit, të cilët argumentonin se objektet e vendosura në sipërfaqen e Tokës, në rast të lëvizjes së saj, në mënyrë të pashmangshme do të hidheshin jashtë saj, dhe se çdo predha e lëshuar lart në një kënd të drejtë do të ulej domosdoshmërisht në një distancë nga pika e fillimit të hedhjes. Koncepti i inercisë shpjegoi se Toka në lëvizje e transmetonte automatikisht lëvizjen e saj te të gjithë trupat në të.

Një tjetër kundërshtim i kundërshtarëve të heliocentrizmit ishte se ne nuk e ndjejmë lëvizjen e Tokës. Përgjigja për të u dha gjithashtu nga Galileo në parimin klasik të relativitetit që ai formuloi. Sipas këtij parimi, është e pamundur të përcaktohet me ndonjë eksperiment mekanik të kryer brenda sistemit nëse sistemi është në qetësi apo lëviz në mënyrë të njëtrajtshme dhe drejtvizore. Gjithashtu, parimi klasik i relativitetit thotë se nuk ka dallim midis pushimit dhe lëvizjes drejtvizore uniforme, ato përshkruhen nga të njëjtat ligje. Barazia e lëvizjes dhe e pushimit, d.m.th. sistemet inerciale - duke pushuar ose lëvizur në raport me njëri-tjetrin në mënyrë uniforme dhe drejtvizore, e vërtetoi Galileo me arsyetim dhe shembuj të shumtë. Për shembull, një udhëtar në kabinën e një anijeje me me arsye të mirë beson se libri i shtrirë në tavolinën e tij është në qetësi. Por një burrë në breg sheh që anija po lundron dhe ka çdo arsye të pohojë se libri po lëviz dhe, për më tepër, me të njëjtën shpejtësi si anija. A është kështu në të vërtetë libri lëviz apo është në qetësi? Kjo pyetje padyshim nuk mund të përgjigjet me një "po" ose "jo" të thjeshtë. Një debat midis një udhëtari dhe një burri në breg do të ishte humbje kohe nëse secili prej tyre do të mbronte vetëm këndvështrimin e tij dhe do të mohonte këndvështrimin e një partneri. Ata të dy kanë të drejtë dhe për të rënë dakord për pozicionet, ata vetëm duhet të kuptojnë se në të njëjtën kohë libri është në pushim në lidhje me anijen dhe po lëviz në lidhje me bregun me anijen.

Ligjet e mekanikës, së bashku me zbulimet e tij astronomike, siguruan atë bazë fizike për hipotezën e Kopernikut, të cilën vetë krijuesi i saj nuk e kishte ende. Nga një hipotezë, doktrina heliocentrike tani kishte filluar të merrte statusin e një teorie.

Por çështja e marrëdhënies ndërmjet tokësore dhe lëvizjet qiellore, lëvizja e vetë Tokës nuk u shpjegua. Lëvizja reale e planetëve gjithashtu nuk korrespondonte shumë me përshkrimin e tyre në hipotezën heliocentrike të Kopernikut (lëvizja rrethore), si dhe në gjeocentrizmin e Ptolemeut.

Gabimet e Mëdha të Galileut të Madh

Le të kalojmë nga kohët e lashta në epokën paranjutoniane, ku Galilei i madh "sundonte" mbi mekanikën. Zhvillimi i dinamikës si shkencë lidhet me emrin e shkencëtarit të madh italian të Rilindjes. Galileo Galilei(1564-1642). Merita më e madhe e Galileos si shkencëtar mekanik ishte se ai ishte i pari që hodhi themelet e dinamikës shkencore, e cila i dha një goditje dërrmuese dinamikës së Aristotelit. Galileo e quajti dinamikën "shkencën e lëvizjes në lidhje me vendin". Vepra e tij "Biseda dhe prova matematikore në lidhje me dy shkenca të reja" përbëhet nga tre pjesë: pjesa e parë i kushtohet lëvizjes uniforme, e dyta përshpejtuar në mënyrë të njëtrajtshme dhe e treta lëvizjes së detyruar të trupave të hedhur.

Në mekanikën e lashtë, termi "shpejtësi" nuk ishte. U konsideruan lëvizje pak a shumë të shpejta, si dhe ato me shpejtësi të barabartë, por nuk kishte asnjë karakteristikë sasiore të këtyre lëvizjeve në formën e shpejtësisë. Galileo për herë të parë iu afrua zgjidhjes së problemit të lëvizjes uniforme dhe të përshpejtuar të trupave masivë dhe mori parasysh lëvizjen e trupave me inerci.

Galileos i njihet merita për zbulimin e ligjit të inercisë. Këtë e bëjnë edhe në tekstet shkollore – shkollore dhe jo vetëm. Galileo e shprehu këtë ligj si më poshtë: "Lëvizja e një trupi që nuk ndikohet nga forcat (natyrisht, ato të jashtme) ose rezultanti i tyre është i barabartë me zero është një lëvizje uniforme në një rreth". Pra, sipas Galileos, trupat qiellorë lëviznin, "të lënë në vetvete". Në fakt, lëvizja me inerci, siç dihet, mund të jetë vetëm uniforme dhe drejtvizore. Sa i përket trupave qiellorë, ata "rrëzohen" nga kjo lëvizje nga një forcë e jashtme - forca gravitetit.

Duke marrë parasysh pikëpamjen e Galileos për inercinë, ne jemi të bindur për paligjshmërinë e saj: gabimi në arsyetim u ngrit për shkak të faktit se Galileo nuk dinte për ligjin e gravitetit universal, të zbuluar më vonë nga Njutoni.

Duke vërtetuar parimin e relativitetit, Galileo argumentoi se nëse anija lëviz në mënyrë të njëtrajtshme dhe pa pitching (Fig. 23), atëherë asnjë eksperiment mekanik nuk mund ta zbulojë këtë lëvizje. Ai sugjeroi vendosjen mendore të anijeve me ujë që rrjedh prej tyre, me peshq që notojnë në to, miza fluturuese dhe flutura në mbajtësen e anijes dhe argumentoi se pavarësisht nëse anija qëndron në këmbë apo lëviz në mënyrë të barabartë, veprimet e tyre nuk ndryshojnë. Në të njëjtën kohë, nuk duhet harruar se lëvizja e anijes nuk është drejtvizore, por rrethore (megjithëse, përgjatë një rrethi me rreze të madhe, që është një ose një pjesë tjetër e Tokës).

Oriz. 23. Anija e Galileos (duket se po lundron në një rreth)

Tani e dimë se në një sistem që lëviz përgjatë një kurbë, e cila është gjithashtu një rreth, është e pamundur të vëzhgohet ligji i inercisë: ky sistem nuk është inercial. Në të vërtetë, në parimin e Galileos, vlera e shpejtësisë së lëvizjes relative nuk luan një rol, si dhe shpejtësia e lëvizjes së një kornize inerciale në raport me një tjetër.

Por nëse anijes i jepet e para shpejtësi kozmike(8 km / s), atëherë të gjitha objektet në mbajtësen e saj, si vetë anija, do të bëhen pa peshë. Një eksperiment mekanik i kryer me saktësi të mjaftueshme do të tregojë se për shpejtësi reale të lëvizjes, lëvizjet e trupave në mbajtësen e një anijeje në lëvizje dhe një anijeje të palëvizshme do të ndryshojnë nga njëra-tjetra. Për më tepër, lëvizja e trupave do të ndryshojë nëse anija lëviz me të njëjtën shpejtësi, por në drejtime të ndryshme - për shembull, përgjatë meridianit dhe përgjatë ekuatorit. Jo vetëm trupat që lëvizin në mbajtëse do të largohen nga trajektorja e synuar, por vetë anija në hemisferën veriore do të zhvendoset në të djathtë përgjatë kursit, dhe në hemisferën jugore - në të majtë. Është interesante se këto devijime, të shkaktuara nga rrotullimi i Tokës si sistem joinercial, as që varen nga drejtimi i lëvizjes.

Në veprën e tij tjetër - "Dialog mbi dy sistemet kryesore të botës ..." - Galileo argumenton se bota është një trup në shkallën më të lartë të përsosur, dhe në lidhje me pjesët e saj duhet të mbizotërojë rendi më i lartë dhe më i përsosur. Nga kjo, Galileo arrin në përfundimin se trupat qiellorë për nga natyra e tyre nuk mund të lëvizin drejtvizor, pasi nëse do të lëviznin drejtvizor, ata do të largoheshin në mënyrë të pakthyeshme nga pikënisja e tyre dhe vendi fillestar për ta nuk do të ishte i natyrshëm dhe pjesët e universit nuk do të ishin ndodhet në "në rregull të përsosur". Rrjedhimisht, është e papranueshme që trupat qiellorë të ndryshojnë vendet, domethënë të lëvizin në vijë të drejtë. Nëse ligji i gravitetit universal do të zhdukej papritmas, kjo do të ndodhte! Është ai që i mban trupat qiellorë në lëvizje të qëndrueshme, duke parandaluar shpërndarjen e tyre kaotike (Fig. 24). Përveç kësaj, lëvizja drejtvizore është e pafundme, sepse një vijë e drejtë është e pafundme, dhe për rrjedhojë e pacaktuar. Galileo besonte se ishte e pamundur, nga vetë natyra e natyrës, që çdo gjë të lëvizte në një vijë të drejtë drejt një qëllimi të paarritshëm.

Oriz. 24. Lëvizja natyrore ose inerciale sipas Galileos në shembullin e rrotullimit të Hënës rreth Tokës

Por, sapo të arrihet rregulli dhe trupat qiellorë të vendosen në mënyrën më të mirë, është e pamundur që ata të kenë një prirje të natyrshme për lëvizje drejtvizore, si rezultat i së cilës do të devijojnë nga vendi i tyre i duhur. Siç argumentoi Galileo, lëvizja drejtvizore mund vetëm "të japë material për strukturën", por kur kjo e fundit është gati, ajo ose mbetet e palëvizshme, ose nëse ka lëvizje, atëherë vetëm rrethore. Për më tepër, Galileo argumentoi se nëse një trup lihet të rrëshqasë si në akull përgjatë një rrafshi horizontal, atëherë, duke rënë prej tij, trupi domosdoshmërisht do të kryqëzojë trajektoren e tij me qendrën e Tokës (Fig. 25, a). Por duke qenë se lëvizja me inercinë e largon gjithmonë trupin e hedhur nga kjo trajektore, ai nuk mund të kalojë në asnjë mënyrë rrugën e tij me qendrën e Tokës. Ky është një gabim shumë i zakonshëm; edhe në tekstet shkollore moderne të fizikës (në vitet shtatëdhjetë), autori pati mundësinë të takonte një deklaratë të tillë dhe të shihte vizatimet përkatëse: për shembull, si një bërthamë që ka fluturuar nga një top, duke vazhduar fluturimin e tij, kalon qendrën e Tokës.

Oriz. 25. Rënia e trupave që lëvizin tangjencialisht në sipërfaqen e Tokës: a - sipas Galileos; b - sipas Njutonit

Për më tepër, lëvizja përgjatë një plani horizontal të rrëshqitshëm është i tillë që trupi, duke u larguar nga pika e kryqëzimit të rrezes më të shkurtër të Tokës me këtë plan, fillon të largohet nga qendra e Tokës. Kjo do të thotë që trupi si duke u afruar ashtu edhe duke u larguar nga qendra e Tokës nuk mund të lëvizë në mënyrë uniforme, pasi një forcë do të veprojë mbi të gjatë gjithë kohës (përveç një pike në qendër të Tokës).

Siç e shohim, Galileo në këndvështrimin e tij të inercisë, dhe rrjedhimisht, të mekanikës në përgjithësi, gaboi shumë. Një formulim profetik i ligjeve të inercisë, shumë afër Njutonit dhe i pranuar me ndryshime të vogla në mekanikën moderne, dha filozofi dhe matematikani francez R. Descartes (1596-1650), një bashkëkohës i Galileos. Profetike, sepse edhe Dekarti nuk dinte për forcat e gravitetit dhe e formuloi këtë ligj sipas dëshirës.

Në librin e tij “Parimet e filozofisë”, botuar në vitin 1644, ai formulon në këtë mënyrë ligjet e inercisë. Ligji i parë: “Çdo gjë vazhdon, nëse është e mundur, të mbetet në të njëjtën gjendje dhe e ndryshon atë vetëm duke u takuar me një tjetër”. Ligji i dytë: "Çdo grimcë materiale veç e veç tenton të vazhdojë lëvizjen e mëtejshme jo përgjatë një kurbë, por ekskluzivisht përgjatë një vije të drejtë." Prandaj, në vend që ta quajmë ligjin e parë të Njutonit, ose ligjin e inercisë, ligjin Galileo-Njuton, i cili ndonjëherë bëhet në tekstet shkollore, ose të thuhet se ligji i inercisë është zbuluar para Njutonit, duhet theksuar se Dekarti e ka formuluar atë mjaft saktë. para Njutonit, por jo Galileos.

Prandaj, lëvizja nga inercia është domosdoshmërisht drejtvizore, uniforme; kjo lëvizje mund të barazohet me pushim duke ndryshuar sistemi inercial referencë për një që do të lëvizte gjithashtu në mënyrë uniforme dhe drejtvizore me shpejtësinë e trupit tonë në lëvizje.

Kush qëndroi mbi supet e gjigantëve?

Pra, Galileo nuk solli shumë qartësi në çështjet sakramentale që kanë mbetur të pazgjidhura që nga kohërat e lashta: si sillen trupat kur forcat veprojnë mbi ta dhe si sillen kur forcat nuk veprojnë mbi ta?

Duke u përpjekur t'i përgjigjet të paktën pyetjeve të fundit të parashtruara, Galileo, siç e dini, arriti në përfundimin se trupat e lënë në vetvete, domethënë, mbi të cilët nuk vepron asnjë forcë ... shkoni në rreth! Po, kështu mendonte Aristoteli dy mijë vjet më parë! Dhe po aq e gabuar. Prandaj, duket e mahnitshme kur nxënësve të shkollës u paraqitet diçka që nuk ishte aty. Për shembull, kjo: "Shkencëtari italian Galileo Galilei ishte i pari që tregoi se ... në mungesë të ndikimeve të jashtme, një trup jo vetëm që mund të pushojë, por edhe të lëvizë në një vijë të drejtë dhe uniforme". Galileo nuk e tregoi këtë, veçanërisht të parën, për të cilën ne tashmë dimë. Për disa arsye, Galileos i atribuohen shumë gjëra që ai nuk i bëri fare: ai nuk hodhi topa nga Kulla e Pizës, nuk shpiku teleskopin, nuk u gjykua nga Inkuizicioni dhe nuk vulosi këmbën e tij, duke thënë : "E megjithatë rrotullohet!". Ne do të flasim për këtë më vonë, por tani për tani le të kthehemi te fakti se para Njutonit, nuk kishte qartësi në mendjet e shkencëtarëve për lëvizjen e trupave, dhe për rrjedhojë, për mekanikën në përgjithësi.

Vetëm anglezi i madh Isaac Newton (1643-1727) arriti të sillte botën mekanike në rregullin e duhur. Një listë e shkurtër e meritave të Njutonit është gdhendur në një gur në varrin e tij:

Këtu pushon

Sir Isak Njuton,

I cili me fuqinë pothuajse hyjnore të mendjes së tij

shpjegoi fillimisht

Me ndihmën e metodës suaj matematikore

Lëvizjet dhe format e planetëve,

Shtigjet e kometave, zbaticat dhe rrjedhat e oqeanit.

Ai ishte i pari që eksploroi shumëllojshmërinë e rrezeve të dritës

Dhe veçoritë e ngjyrave që rezultojnë nga kjo,

Deri në atë kohë, askush nuk dyshonte.

Përkthyes i zellshëm, mendjemprehtë dhe besnik

Natyra, antikitetet dhe shkrimet e shenjta,

Ai e madhëroi Krijuesin e Plotfuqishëm në mësimet e tij.

Ai vërtetoi thjeshtësinë e kërkuar nga Ungjilli me Jetën e tij.

Le të gëzohen të vdekshmit që në mesin e tyre

Një zbukurim i tillë i racës njerëzore jetoi.

Deri më tani, të gjitha brezat e shkencëtarëve kanë qenë të mahnitur dhe vazhdojnë të jenë të mahnitur nga tabloja madhështore dhe integrale e botës që u krijua nga Njutoni.

Sipas Njutonit, e gjithë bota përbëhet nga "grimca të ngurta, me peshë, të padepërtueshme, lëvizëse". Këto "grimca fillestare janë absolutisht të forta: ato janë pa masë më të forta se trupat nga të cilët përbëhen, aq të forta sa nuk konsumohen ose thyhen kurrë". E gjithë pasuria, gjithë diversiteti cilësor i botës është rezultat i ndryshimeve në lëvizjen e grimcave. Gjëja kryesore në pamjen e tij të botës është lëvizja. Thelbi i brendshëm i grimcave mbetet në sfond: gjëja kryesore është se si lëvizin këto grimca.

Gjeniu i madh lindi në një nga qytetet provinciale angleze - Woolstrop në familjen e një fermeri. Fëmija ishte aq i vogël sa thonë se ishte pagëzuar në një filxhan birre. Në klasat fillore të shkollës ka studiuar mediokër (gëzohuni trevjeçarë, asgjë nuk ju ka humbur akoma!). Pastaj ai pati një tronditje morale - ai u rrah dhe ofendua, dhe nxënësi më i mirë në klasë e bëri këtë. Ishte atëherë që Njutoni i ri u zgjua me një interes për të mësuar, dhe ai u bë lehtësisht vetë studenti më i mirë, dhe më pas hyri në universitetin më të mirë në Angli - Kembrixh. Dhe 4 vjet pas diplomimit, ai ishte tashmë profesor i matematikës në të njëjtin universitet. Në vitin 1696 ai u transferua në Londër, ku jetoi deri në vdekjen e tij në 1727, e cila ndodhi në moshën 85-vjeçare. Që nga viti 1703 ai ka qenë President i Shoqërisë Mbretërore të Londrës dhe për shërbime shkencore iu dha titulli Lord. Dhe kështu ai u bë anëtar i Dhomës së Lordëve, mbledhjet e të cilit i merrte pjesë në mënyrën më të rregullt. Por ndryshe nga zotërinjtë e tjerë, të cilët, si "duma anëtarët" tanë, pëlqenin të flisnin nga podiumi, për shumë vite Njutoni nuk shqiptoi asnjë fjalë. Dhe së fundi, person i mirë papritmas kërkoi të fliste. Të gjithë ngrinë - prisnin atë që gjeniu i të gjitha kohërave dhe popujve do të thoshte aq i zgjuar. Në heshtje vdekjeprurëse, Njutoni shpalli fjalimin e tij të parë dhe të fundit në Parlament: "Zotërinj, ju kërkoj të mbyllni dritaren, përndryshe mund të ftohem!"

Në vitet e fundit të jetës së tij, Njutoni u angazhua ngushtë me teologjinë dhe, nën një fshehtësi të madhe, shkroi një libër, për të cilin foli si veprën e tij më të madhe, e cila duhet të ndryshojë në mënyrë vendimtare jetën e njerëzve. Por për fajin e qenit të dashur të Njutonit, i cili përmbysi llambën, u ndez një zjarr në të cilin, përveç shtëpisë dhe gjithë pronës, u dogj edhe një dorëshkrim i madh. Këtu është Woland: "Dorëshkrimet nuk digjen!" Ende digjet...

Menjëherë pas kësaj, shkencëtari i madh vdiq ...

Pra, çfarë bëri Njutoni që ishte kaq i jashtëzakonshëm në mekanikë? Dhe fakti që ai zbuloi dhe formuloi ligjet e tij: tre ligje të lëvizjes dhe një - gravitacioni universal.

Shkurtimisht, ideja kryesore e ligjeve të lëvizjes së Njutonit është se një ndryshim në shpejtësinë e trupave shkaktohet vetëm nga veprimi i tyre i ndërsjellë ndaj njëri-tjetrit. Hajde, a nuk i dinin njerëzit vërtet gjëra kaq të thjeshta më parë? Imagjinoni që jo, dhe shumë nuk e dinë deri tani.

Merrni ligjin e parë të Njutonit (ky është ai që ndonjëherë i atribuohet gabimisht Galileos). Vetë Njutoni e formuloi atë në mënyrë shumë të ndërlikuar, siç, nga rruga, në shumë tekste shkollore. Autori beson se është më koncize dhe më e thjeshtë të thuash këtë: "Një trup është në qetësi ose lëviz në mënyrë të njëtrajtshme dhe drejtvizore nëse rezultanta e forcave të jashtme të aplikuara ndaj tij është e barabartë me zero". Duket se këtu nuk ka asgjë për t'u ankuar. Dhe më pas ata shkruajnë në disa tekste: "... nëse forcat ose trupat e tjerë nuk veprojnë në trup ...". Kjo është e pasaktë, dhe ja një shembull për ta vërtetuar atë.

Një makinë po lëviz përgjatë një autostrade bukur të sheshtë me motorin e fikur (siç thonë ata, "me rrotë të lirë"), duke ngadalësuar ngadalë. Dhe duke gjëmuar motorin nga përpjekja, buldozeri tërheq përpara një mal të tërë me rërë, por ai lëviz në mënyrë të barabartë dhe në vijë të drejtë, ndonëse ngadalë (Fig. 26). Cila nga këto lëvizje mund të quhet lëvizje inerciale? Po, sigurisht, e dyta, megjithëse do të doja të theksoja të parën. Gjëja më e rëndësishme është që trupi të lëvizë në mënyrë të njëtrajtshme dhe në vijë të drejtë. Kaq, mjafton, nuk duhet asgjë më shumë. Makina në shembullin e parë, edhe pse ngadalë, po ngadalëson. Për rrjedhojë, forcat që veprojnë mbi të nuk kompensohen: ka rezistencë, por forcat tërheqëse jo. Dhe shumë trupa veprojnë në buldozer, secili me forcën e vet, por të gjitha forcat kompensohen, rezultati i tyre është zero. Kjo është arsyeja pse ai vazhdon të lëvizë në mënyrë të njëtrajtshme dhe drejtvizore, domethënë nga inercia.

Oriz. 26. Lëshimi i një makine dhe një buldozeri të ngarkuar

Tani është e qartë pse makina e kolonel Zillergut ndaloi: sepse lëvizja e saj me motorin e fikur nuk ka të bëjë me inercinë. Kjo makinë ndikohet nga një sistem i pabalancuar forcash, rezultati i të cilit drejtohet prapa. Makina më pas ngadalëson shpejtësinë derisa të ndalojë plotësisht.

Fatkeqësisht, shumë prej nesh shpesh e keqkuptojnë termin "inerci".

Volanti rrotullohet nga inercia, nga inercia godita ballin në xhami kur makina ngadalësoi shpejtësinë ... Të gjitha këto janë koncepte të përditshme të inercisë. E rreptë është vetëm ajo që përcaktohet nga ligji i parë i Njutonit. E cila para tij, ndoshta jo aq saktë, por e formuluar ... jo, jo Galileo - Dekarti!

Pra, Njutoni kuptoi një nga sekretet më të brendshme të natyrës dhe vazhdoi t'i kuptonte këto sekrete. "Zoti Zot është i sofistikuar, por jo keqdashës!" - Ajnshtajnit i pëlqente të thoshte dhe madje i gdhendi këto fjalë në oxhakun e tij. Kjo do të thotë se me kujdesin e duhur, një person i kupton të njëjtat sekrete të Krijuesit njëra pas tjetrës, i cili nuk e ndalon plotësisht atë ta bëjë këtë. Dhe një person i tillë që zgjidhi numri më i madh këto mistere, deri tani, me sa duket, Njutoni ka qenë dhe mbetet. Dhe kur e pyetën se si mund të shihte deri tani në shkencë, ai u përgjigj me modesti: "Nëse pashë më larg se të tjerët, ishte sepse qëndroja mbi supet e gjigantëve!"

Çfarë i tërheq trupat tek njëri-tjetri?

Njutoni nuk përmendi emrat dhe mbiemrat konkretë të këtyre gjigantëve, por të paktën një prej tyre mund të përmendet me siguri. Duket se ishte ... jo, ata nuk e morën me mend përsëri, megjithëse ky emër zakonisht përmendet i pari midis gjigantëve, ky nuk është Galileo. Mendoj se ishte Johannes Kepler (1571-1630). Disa fjalë për gjigantin, të cilin shkencëtarët e quajtën "ligjvënësi i qiellit".

"Ligjvënësi i parajsës" lindi në vitin 1571 në Gjermaninë jugore në një familje të varfër, por arriti të mbaronte shkollën dhe universitetin në Tübingen. Duhet thënë se edhe ai vdiq në varfëri në vitin 1630 dhe pas tij familja mbeti me një fustan të konsumuar, dy këmisha, disa monedha bakri dhe ... gati 13 mijë gulden rroga të papaguara! Dhe thonë gjithashtu se shkencëtarët e mëparshëm paguheshin në kohë dhe shumë ... Autori, duke rrezikuar të rrihet nga kolegët e tij, pohon se është keq kur shkencëtarët jetojnë të pasur - koka e tyre nuk mendon për atë që është e nevojshme. Ata nuk kujdesen për ligjet e reja të natyrës, por për cilën bankë dhe me çfarë interesi t'i vënë thesaret e tyre. "Sepse ku është thesari juaj, atje do të jetë edhe zemra juaj," tha Zoti. Edhe poeti Petrarch vuri re se pasuria, si dhe varfëria ekstreme, nga rruga, ndërhyjnë në krijimtarinë. Prandaj, nëse shkenca vazhdon të mbahet në një dietë të urisë, atëherë një gjë (për fat të keq, vetëm një gjë!) do të jetë patjetër e mirë: grabitësit dhe biznesmenët nuk do të nxitojnë atje. Po, nga historia e shkencës, është e vështirë të përmendësh një shkencëtar (të vërtetë, dhe jo një biznesmen me shkallë!) kush do të ishte vërtet i pasur. Duke përjashtuar mbretërit-shkencëtarët, të cilët, meqë ra fjala, ndodhi gjithashtu.

Kështu, Keplerit iu desh të pinte shumë pikëllim dhe shqetësime në jetën e tij. Ai ishte i sëmurë, vuante nga një sëmundje e çuditshme - shikimi i shumëfishtë. (Si është për një astronom, a? Është si një muzikant i shurdhër, por kishte njerëz të tillë, Bethoven, për shembull!) Sërish varfëria, megjithëse ai punonte si astronom dhe astrolog oborri. Po, dhe nëna e tij i rrëshqiti një surprizë - merre dhe thuaj fqinjit tënd fjalë heretike: "Nuk ka parajsë apo ferr, e njëjta gjë mbetet nga një person si nga kafshët!" Ai arriti tek "kush ka nevojë", dhe ajo nuk do ta kalonte zjarrin (dhe në atdheun e Keplerit në qytetin e vogël Veil, 38 heretikë u dogjën në vetëm 14 vjet!), Nëse jo për 6 vjet "avokim" të Keplerit. !

Dhe midis shqetësimeve dhe problemeve të tilla, Kepler futi konceptet e "inercisë" dhe "gravitetit" në mekanikë, dhe ai e përcaktoi këtë të fundit si forcën e tërheqjes së ndërsjellë të trupave. Gjithçka është pothuajse e saktë, sikur Kepler të mos e lidhte këtë tërheqje me magnetizmin dhe të mos konsideronte se "Dielli, duke rrotulluar, i tërheq planetët në rrotullim me shtytje të vazhdueshme. Dhe vetëm inercia i pengon këta planetë të ndjekin me saktësi rrotullimin e Diellit. Rezulton se "planetët përziejnë inertitetin e masës së tyre me shpejtësinë e lëvizjes" ... Në përgjithësi, përzierja doli të jetë e drejtë. Por ligjet e Keplerit për lëvizjen planetare janë një kryevepër dhe ata e shtynë Njutonin të kuptojë ligjin e gravitetit universal.

Ligji i parë i Keplerit ka të bëjë me lëvizjen eliptike të planetëve. Të gjithë mendonin se planetët lëviznin në rrathë (përsëri ata rrathë magjikë: si Koperniku ashtu edhe Galileo ishin konfuzë!). Kepler vërtetoi se kjo nuk është e vërtetë dhe se planetët lëvizin në elipse me Diellin në fokusin e tyre.

Ligji i dytë është se, kur i afrohen Diellit, planetët (dhe kometat gjithashtu!) lëvizin më shpejt, dhe duke u larguar prej tij, më ngadalë (Fig. 27). Dhe ligji i tretë tashmë është rreptësisht sasior: katrorët e periudhave të revolucionit të çdo dy planeti janë të lidhur me njëri-tjetrin si kube të distancave të tyre mesatare nga Dielli.

Oriz. 27. Ilustrim i ligjit të dytë të Keplerit

Tashmë ka mbetur pak për të kuptuar se cilat forca kontrollojnë lëvizjen e planetëve. Një bashkëkohës i Njutonit dhe kolegut të tij të vjetër, ose ndoshta një nga ata gjigantë mbi supet e të cilit qëndronte Njutoni, Robert Hooke shkroi në vitin 1674 se "... të gjithë trupat qiellorë pa përjashtim kanë një tërheqje të drejtuar drejt qendrës së tyre ... dhe këto forca të akti i tërheqjes sa më shumë, aq më afër tyre janë trupat mbi të cilët veprojnë. Dikush pyet veten se sa afër ishte Huku me zbulimin e ligjit të gravitetit universal, por ai vetë nuk donte ta bënte këtë, duke iu referuar të qenit i zënë me vepra të tjera.

Për herë të parë, ideja e një përkufizimi të saktë të gravitetit lindi qysh në studentin Njuton (kujtoni mitin e një molle që i bie në kokë!), por llogaritjet nuk dhanë saktësinë e dëshiruar. Fakti është se për llogaritjet, Njutoni përdori vlerën e rrezes së tokës, të përcaktuar në mënyrë të pasaktë nga shkencëtari holandez Snellius, dhe, pasi kishte marrë vlerën e nxitimit të Hënës me 15% më pak se ai i vëzhguar, e shtyu me hidhërim këtë punë.

Më pas, 18 vjet më vonë, kur astronomi francez Picard përcaktoi më saktë vlerën e rrezes së Tokës, Njutoni filloi përsëri llogaritjet e tij të vonuara dhe vërtetoi saktësinë e supozimit të tij. Por edhe pas kësaj, Njutoni nuk po nxitonte të publikonte zbulimin e tij. Ai testoi me kujdes ligjin e ri mbi lëvizjen e planetëve rreth Diellit, mbi lëvizjen e satelitëve të Jupiterit dhe Saturnit, si dhe mbi lëvizjen e kometave, dhe vendosi të botojë ligjin e gravitetit universal në librin e tij të famshëm " Parimet Matematikore të Filozofisë Natyrore" në 1687, i cili përmban gjithashtu tre ligjet e tij të lëvizjes.

Ja si mund të formulohet ky ligj në mënyrë më të thjeshtë dhe më të qartë: "Çdo trup tërheq një trup tjetër me një forcë drejtpërdrejt proporcionale me masat e këtyre trupave dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës midis tyre."

Për shembull, dy Trupi i njeriut në një distancë prej 1 m ndërmjet tyre, ato tërhiqen me një forcë prej rreth një të dyzetat e forcës miligram. Kjo është më pak se një e miliarda e fuqisë që duhet për të na lëvizur. Dy anije me peshë 25.000 tonë secila në një distancë prej 100 m tërhiqen me një forcë të parëndësishme prej 4 N dhe shpjegimet absurde të përplasjes së anijeve për shkak të tërheqjes së tyre reciproke janë të pakuptimta.

Asnjë pengesë apo ekran nuk mund t'ju shpëtojë nga forca e gravitetit. Edhe pse shumë ëndërronin të gjenin një ekran të tillë: herë pas here dëgjon që, thonë ata, në shekullin XXI. shkencëtarët do të gjejnë një mënyrë për të hequr qafe gravitetin. Ata tashmë po vizatojnë dizajne për shtëpi pa themele dhe makina fluturuese me gravitet që fluturojnë pa karburant.

Këto kërkime nuk janë të reja - madje edhe shkrimtari anglez i trillimeve shkencore Herbert Wells përdori idenë e një "mburoje gravitacionale", gjoja e bërë nga një material i veçantë i quajtur pas autorit - shpikësi Cavor - kavorite. Nëse kjo mburojë futet nën ndonjë objekt, atëherë ajo do të çlirohet nga tërheqja e Tokës dhe do të tërhiqet vetëm nga trupat qiellorë, domethënë do të ngrihet. Heronjtë e Wellsit ndërtojnë një anije ndërplanetare të mbuluar me kavorite; duke hapur dhe mbyllur perdet e duhura, ata tërhiqen nga pjesa e hapësirës ku duan të fluturojnë dhe kështu lëvizin në hapësirë.

Argumentet e shkrimtarit të trillimeve shkencore tingëllojnë bindëse: ne e dimë se një ekran i bërë nga një lloj përcjellësi (për shembull, një fletë metalike) është i padepërtueshëm për fushe elektrike; superpërçuesi shtyn një fushë magnetike nga vetja, etj. Për më tepër, raporti mbi matjet e astronomit francez Allen, i cili u shfaq në shtyp, konfirmoi se Hëna, duke na mbrojtur nga Dielli, krijon gjithashtu një "hije gravitacionale" të caktuar. . Por doli që kjo "hije" ishte vetëm një gabim i instrumenteve.

U shprehën mendime se graviteti, thonë ata, vepron vetëm mbi trupat qiellorë, por jo mbi ne. Kështu, fizikani anglez Henry Cavendish ndërtoi një të ashtuquajtur ekuilibër rrotullues të veçantë shumë të saktë dhe ishte një nga të parët në 1798 që mati gravitetin në Tokë. Në këto peshore, pesha vareshin në një fije të hollë dhe të fortë mbi një zgjedhë, të cilat tërhiqeshin nga dy topa masivë plumbi me peshë 50 kg (Fig. 28). Pajisja Cavendish ishte e mbyllur në një dhomë hermetike dhe lëvizja e krahut lëkundës u kap nga instrumentet optike. Kështu u përcaktua "konstantja e gravitetit", e cila doli të ishte 6,67 10 - 11 N⋅m2 / kg2, me fjalë të tjera, tërhiqen dy topa me peshë 1000 kg secili, të vendosur në një distancë prej 1 m nga njëri-tjetri. me një forcë prej 6,67 qindmijë të Njutonit!

Oriz. 28. "Bilanci përdredhës" G. Cavendish për të përcaktuar gravitetin

Ja sa të dobëta, të parëndësishme janë forcat gravitacionale, dhe në të njëjtën kohë janë ato që "lëvizin botën", duke përcaktuar fluturimin e planetëve, yjeve, kometave dhe trupave të tjerë qiellorë. Rënia e trupave në Tokë, meqë ra fjala, është edhe vepër e “duarve” të gravitetit, në mënyrë që të jetë jo vetëm universale, por edhe e kudondodhur!