Galileo Galilei

Galileo Galilei – Ett geni långt före sin tid

Galilei har satt sin outplånliga prägel på historien. Med unika idéer och experiment vände han upp och ned på den dåvarande världsbilden. Men det var långt ifrån alla som uppskattade hans framsteg, minst av alla den mäktiga katolska kyrkan.

Galilei har satt sin outplånliga prägel på historien. Med unika idéer och experiment vände han upp och ned på den dåvarande världsbilden. Men det var långt ifrån alla som uppskattade hans framsteg, minst av alla den mäktiga katolska kyrkan.

Justus Sustermans/ Wikimedia Commons

Året är 1633.

Den 68 år gamle filosofen Galileo Galilei drar jackan tätare om sig, medan kroppen skakar av köld. Varje vindil känns genom märg och ben. Febern verkar ha förvärrats av den svåra resan till Rom från hans hem i Florens.

Galilei har kallats till Rom och den romerska inkvisitionen. Påven är rasande och Galilei misstänks för kätteri på grund av sin senaste bok Dialog om de två världssystemen, det ptolemaiska och det kopernikanska.

Kyrkan anser att Galilei förespråkar det kopernikanska systemet, som har formulerats av den polske astronomen Nicolaus Copernicus och som avviker från den tidens gängse uppfattning genom att placera solen i centrum i stället för jorden.

Nicolaus Copernicus

Nicolaus Copernicus drog sig för att låta ge ut sin bok. Men när hans elev, G.J. Rheticus, gav ut en skrift i vilken han argumenterade för Copernicus system, publicerades boken.

© Wikimedia Commons

Den katolska kyrkan har förbjudit denna idé och Nicolaus Copernicus bok om universums sammansättning har placerats i registret över förbjudna böcker. Detta är Galilei fullt medveten om och han betraktar det som något fullkomligt oanständigt.

Han har själv studerat himlakroppar och har kommit fram till slutsatsen att Copernicus heliocentriska världsbild är korrekt.

Å andra sidan anser sig kyrkan ha monopol på sanningen i form av Bibeln, och enligt den snurrar allt runt jorden som den fasta, centrala punkten.

Men två sanningar kan inte motsäga varandra, och detta leder till problem.

Bibeln måste tolkas bildligt för att stödja bevisen, inte tvärtom, menar Galilei.

När han anländer till Rom och om han blir dömd riskerar han att leva resten av sitt liv i en mörk fängelsehåla – eller i värsta fall brännas levande på bål.

Men han har förberett sig på alla utfall. Konflikten började nämligen mycket tidigare i Galileo Galileis liv.

Vem var Galileo Galilei?

Galileo Galilei föddes den 15 februari 1564 i Pisa, Italien. När han föddes befann sig vetenskapen, som vi känner den i dag, i sin späda barndom.

Utan Galileis observationer, experiment och publikationer skulle vår förståelse av vetenskapen sannolikt sett helt annorlunda ut, och han anses generellt vara den vetenskapliga metodens far.

Galilei var naturfilosof, astronom och matematiker. Han vidareutvecklade bland annat teleskopet, var den förste man som såg månens ojämna yta, samt var den som upptäckte Jupiters fyra största månar.

Dessutom var han en av de första som räknade ut och fastställde projektilers rörelser efter försök med objekt i fritt fall.

Naturfilosofi

Naturfilosofi är en paraplyterm som hänvisar till studier av naturen. Termen används för den tidens studier som inte helt kan klassificeras som det vi i dag kallar vetenskap.

© Shutterstock

Galilei undervisade i 20 år på universiteten i Pisa och Padua, och trots att han betraktas som den förste fysikläraren i modern tid, undervisade han aldrig formellt sett i ämnet. Den tidens fysik sorterade nämligen under filosofi.

I stället undervisade han i traditionella kurser i matematik, astronomi och militärteknik, och han använde sig av sina egna upptäckter och kommentarer under lektionerna.

Galileis upptäckter

Galileis försök från det lutande tornet i Pisa

I ett av sina mest berömda försök kastade Galilei klot av olika vikt från toppen av det lutande tornet i Pisa.

I dag kan det tyckas enormt enkelt, men då var det banbrytande.

Detta var nämligen den allra första gången som någon genomförde ett kontrollerat vetenskapligt experiment – sedan dess en grundsten i all vetenskaplig forskning.

Det lutande tornet i Pisa

Det lutande tornet i Pisa, från vilket Galilei släppte ned klot.

© Shutterstock

Enligt Aristoteles teori skulle ett tungt föremål falla fortare till jorden än ett som vägde lättare. Galilei ville testa denna hypotes när han var 26 år gammal och arbetade som matematiklärare i Pisa omkring år 1590.

Han gick upp för de 296 trappstegen i det lutande tornet i Pisa med två klot. I den ena handen höll han ett klot av järn och i den andra ett klot av trä.

Med armarna utsträckta över kanten släppte han de två kloten samtidigt och studerade noga vad som hände.

De två kloten landade i stort sett samtidigt. Det tyngre klotet landade lite tidigare på grund av luftmotståndet.

Galileis accelerationsexperiment

Galilei förstod att fallande föremål accelererar under fallets längd. Ju längre ett objekt faller, desto högre hastighet kommer det upp i.

Han hade därför en hypotes om att accelerationen är konstant, men för att bevisa det blev han tvungen att bromsa hastigheten för att kunna mäta den.

Efter att ha funderat på problemet kom han fram till slutsatsen att han kunde använda klot som rullade på en lång och lätt sluttande ramp.

Därefter kunde han mäta både avstånd och tid och därpå beräkna hur långt kloten hade rullat efter en viss tidpunkt och därmed bestämma accelerationen.

Men hur mätte man tiden exakt på 1600-talet? Galileo Galileis lösning var lika enkel som den var genial.

Genom att låta vatten strömma ned i ett glas kunde han avväga hur mycket vatten som hade strömmat under en viss period och använda denna information till att beräkna accelerationen.

VIDEO: Se återgivningen av Galileis accelerationsexperiment

Galilei vidareutvecklade teleskop

Teleskopet uppfanns i Nederländerna år 1608 av tre personer som, oberoende av varandra, alla byggde ett teleskop det året. Vem som var först är oklart.

Gemensamt för dem var emellertid att de alla kunde slipa linser och att två av dem var glasögontillverkare.

Den nya uppfinningen patenterades med beskrivningen att man kunde se avlägsna objekt som om de var alldeles nära.

Användningsområdet var främst avsett för armén, eftersom uppfinningen gjorde det möjligt för de egna styrkorna att spionera på fienden.

Galilei hörde talas om teleskopet året efter och tog snabbt reda på hur det var formgivet. Han lärde sig att slipa linser och lyckades snart att bygga sitt eget teleskop.

Galileos teleskop

Galileos teleskop udstilt på Galileos museum i Firenze.Galileis teleskop utställt på Galileis museum i Florens.

© Sailko, CC BY-SA 3.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0>, via Wikimedia Commons

Galileis teleskop kunde, precis som de nederländska förebilderna, förstora det vi såg med blotta ögat tre gånger. Men det var inte tillräckligt för Galilei, som började förbättra sitt instrument.

Inom kort hade han lyckats ta fram ett teleskop som förstorade åtta gånger, vilket han visade upp för den venetianska senaten år 1609. Som tack för hans uppfinning belönades han med en fast anställning resten av livet, samt en fördubbling av hans lön.

Galilei fortsatte att förbättra sitt teleskop och fick slut fram ett som kunde förstora det han såg inte mindre än 20 gånger.

Galilei riktar fokus mot himlakropparna

Galileo Galilei använde sitt teleskop till att studera kosmos. Det var han långt ifrån ensam om, men han lever vidare i historien därför att han förstod vikten av sina upptäckter och var snabb att låta publicera dem.

Det första Galilei började att studera med sitt nya och förbättrade teleskop var månen.

Han upptäckte att månen inte var slät – som man trodde på den tiden – utan däremot täckt av berg och dalar. Han skissade snabbt den ojämna ytan tillsammans med månens faser – nymåne, tilltagande halvmåne, fullmåne och avtagande halvmåne.

I januari 1610 upptäckte Galilei också de fyra månarna runt Jupiter. Månarna är i dag kända som de galileiska månarna och heter:

  • Callisto
  • Ganymedes
  • Europa
  • Io
De galileiska månarna

De galileiska månarnas storlek jämförda med jorden.

© Shutterstock

Arbetet med himlakropparna fick i ökande grad Galilei att tro på den heliocentriska världsbilden, där solen är den orubbliga centralpunkten runt vilken planeterna förflyttar sig.

För om Jupiter ansågs befinna sig i rörelse, och om den planeten hade sina egna månar, varför skulle då jorden vara annorlunda?

Galilei publicerade sina – på den tiden chockerande – upptäckter i mars 1610. Det gjorde han i boken Sidereus Nunicus, som på svenska har översatts till Stjärnornas budskap.

Några år senare kunde Galilei se att Venus, precis som månen, hade faser. Och enligt Galilei var den enda plausibla anledningen till detta att planeten roterade runt solen.

Galilei och den katolska kyrkan

Problemen med den katolska kyrkan börjar

Den katolska kyrkan lutade sig mot Klaudius Ptolemaios geocentriska system, i vilket jorden var det fasta centret i universum.

Att jorden skulle röra sig motsade Bibelns ord och kunde alltså inte vara sant.

Nicolaus Copernicus bok om den heliocentriska världsbilden förbjöds dock inte omedelbart efter dess publicering.

Kyrkan betraktade den under mer än 50 år som en matematisk hypotes – inte som bevis för en annan världsbild.

Det var först när Galilei började visa intresse för det som striden med den katolska kyrkan tog fart.

I början av 1615 mottog han skriftliga klagomål och anmäldes till och med för kätteri på grund av sin tro på jordens rörelse.

Rom tog beskyllningarna allvarligt och en efterforskning av Galilei inleddes omedelbart.

Den 26 februari 1616 förbjöds Galilei således av kardinal Bellarmini att försvara eller undervisa i det kopernikanska systemet. En vecka senare förbjöds Copernicus bok.

Galilei höll sig i skinnet fram till 1623, då en ny påve valdes.

Kardinal Bellarmini

Kardinal Bellarmini var den första att åtala Galileo Galilei.

© Plantin-Moretus museum

Galilei försöker kringgå censuren

Den nye påven, Urban VIII, var en stor beundrare av Galilei.

Efter flera intervjuer med påven började Galilei att arbeta på en kritisk studie av de båda världsbilderna, men han fick fortfarande inte lov att nämna det kopernikanska systemet annat än som hypotetiska påståenden.

Galilei hade dock en plan för hur han indirekt skulle kunna kringgå censur.

Han skrev hypotetiskt om det kopernikanska systemet i förordet till sin bok, Dialog om de två världssystemen, det ptolemaiska och det kopernikanska.

I boken diskuterar och argumenterar två parter för vart och ett av de båda systemen. Den part som argumenterade för det ptolemaiska systemet fick av Galilei namnet "Simplicio". På pappret var det en hänvisning till den grekiske filosofen Simplikios från 500-talet, men namnet kunde även betyda "simpel" eller "långsam" på italienska.

Knepet gick lätt igenom censuren i Florens, men när påven hörde talas om det tillsatte han en särskild kommitté som skulle utvärdera om boken överträdde kyrkans regler eller ej.

Kommittén konstaterade att Galilei inte förhöll sig hypotetisk till det kopernikanska systemet och han inkallades till inkvisition i Rom.

Och nu är vi tillbaka till början av historien om Galileo Galilei.

Inkvisitionen av Galilei

Så här kan inkvisitionen mot Galilei ha sett ut.

© Shutterstock

Dömdes Galileo vid inkvisitionen?

Galilei började sin resa till Rom i januari 1633 och förhördes i april. Han förhördes senare ytterligare tre gånger.

Dagen efter det sista förhöret den 21 juni 1633 fördes han till kyrkan Santa Maria sopra Minerva i centrala Rom. På knä lyssnade han till sin dom. För att få ett lindrigare straff hade Galilei tillstått att han kunde ha gjort den hypotetiska aspekten tydligare.

Galileo Galilei dömdes till fängelse på livstid, men kort senare reducerades domen till husarrest.

Han flyttade till ett hus i Arcetri utanför Florens, där han tillbringade sina sista år i livet. Vid den här tiden var Galilei 70 år gammal , men fortsatte alltjämt med att arbeta.

Florens med Arcetri i bakgrunden

I den lilla byn Arcetri (syns på berget i bakgrunden) tillbringade Galileo Galilei sina sista år i husarrest.

© Shutterstock

Galilei samlade sina tidigare opublicerade studier av föremåls rörelser, styrkan av olika material, projektilers rörelser, acceleration och lagen om fallande kroppar.

Vid hans sida fanns en ung student, Vincenzo Viviani, som hjälpte honom igenom hela processen, speciellt eftersom Galilei hade blivit helt blind.

Arbetet smugglades ut ur Italien och gavs ut i Nederländerna 1638. Det blev Galileis sista bok och fick titeln Samtal och matematiska bevis rörande två nya vetenskaper. Det var en bok som skulle komma att få stor betydelse för en annan berömd vetenskapsman, nämligen Isaac Newton.

Galileo Galilei gick bort den 8 januari 1642, samma år som Isaac Newton föddes.