Galileo je považován za jednoho z největších astronomů všech dob. Galileo je však také známý četnými vědeckými vynálezy, které vytvořil během svého života.
Jednalo se o jeho slavný dalekohled, ale také řadu zařízení, která by měla hluboký dopad na průzkum, použití dělostřelectva, vývoj hodin a meteorologii. Galileo mnoho z nich vytvořil, aby vydělal peníze navíc na podporu své rodiny. Nakonec by však pomohli upevnit jeho pověst člověka, který zpochybňoval staleté hodnoty dříve držených představ a revolucionizoval vědy.
Hydrostatická rovnováha:
Galileo, inspirovaný příběhem Archimedese a jeho momentem „Eureka“, začal zkoumat, jak klenotníci vážili drahé kovy ve vzduchu, a poté přemístěním určoval jejich specifickou gravitaci. V roce 1586, ve věku 22 let, teoretizoval lepší metodu, kterou popsal v pojednání s názvem La Bilancetta (nebo „Malý zůstatek“).
V tomto traktu popsal přesnou váhu pro vážení věcí ve vzduchu a vodě, ve které byla část paže, na které byla zavěšena protizávaží, ovinuta kovovým drátem. Množství, o které se protiváha musela při vážení ve vodě pohybovat, pak bylo možné velmi přesně určit spočítáním počtu otáček drátu. Přitom lze přímo odečíst poměr kovů, jako je zlato a stříbro v předmětu.
Galileo's Pump:
V roce 1592 byl Galileo jmenován profesorem matematiky na univerzitě v Padově a častěji cestoval do Arsenalu - vnitřního přístavu, kde byly vybaveny benátské lodě. Arsenal byl po staletí místem praktického vynálezu a inovací a Galileo využil příležitosti ke studiu mechanických zařízení podrobně.
V roce 1593 byl konzultován s umístěním vesel v lodních kuchyních a předložil zprávu, ve které zacházel s veslem jako s pákou a správně z vody učinil fulcrum. O rok později mu Benátský senát udělil patent na zařízení pro zvyšování vody, které se při provozu spoléhalo na jediného koně. To se stalo základem moderních čerpadel.
Pro některé bylo Galileo's Pump pouhým vylepšením Archimedes Screw, které bylo poprvé vyvinuto ve třetím století BCE a patentováno v Benátské republice v roce 1567. Existují však zjevné důkazy spojující Galileův vynález s Archimedesem dříve a méně sofistikovaný design.
Kyvadlové hodiny:
Během 16. století byla aristotelská fyzika stále převládajícím způsobem vysvětlování chování těl v blízkosti Země. Například se věřilo, že těžká těla hledala své přirozené místo nebo odpočinek - tj. Ve středu věcí. V důsledku toho neexistovaly žádné prostředky, které by vysvětlovaly chování kyvadel, kde těžké tělo zavěšené na laně by se houpalo sem a tam a nehledalo odpočinek uprostřed.
Galileo již provedl experimenty, které prokázaly, že těžší těla neklesla rychleji než lehčí těla - další víra odpovídající aristotelské teorii. Kromě toho také prokázal, že předměty hozené do vzduchu cestují v parabolických obloukech. Na základě tohoto a jeho fascinace dozadu a dopředu zavěšenou váhou začal v roce 1588 zkoumat kyvadla.
V 1602, on vysvětlil jeho pozorování v dopise k příteli, ve kterém on popisoval princip isochronism. Podle Galilea tento princip tvrdil, že doba, po kterou kyvadlo potřebuje, aby se otáčela, nesouvisí s obloukem kyvadla, ale spíše s délkou kyvadla. Porovnáním dvou kyvadel podobné délky Galileo prokázal, že se budou otáčet stejnou rychlostí, přestože jsou taženy v různých délkách.
Podle Vincenza Viviana, jednoho z současníků Galileo, Galileo vytvořil v roce 1641 v domácím vězení návrh pro kyvadlové hodiny. Bohužel byl v té době slepý a nemohl ho dokončit před svou smrtí v roce 1642. V důsledku toho zveřejnila Christiaan Huygensova publikace HorologriumOscillatoriumv roce 1657 je uznán jako první zaznamenaný návrh na kyvadlové hodiny.
Sektor:
Kanón, který byl poprvé představen v Evropě v roce 1325, se stal Galileovým časem válečnou oporou. Když se střelci stali sofistikovanějšími a mobilnějšími, potřebovali vybavení, aby jim pomohli koordinovat a vypočítat jejich palbu. Galileo jako takový v letech 1595 až 1598 vymyslel a vylepšil geometrický a vojenský kompas pro použití střelci a inspektory.
Existující střelecké kompasy se spoléhaly na určení výšek na dvou pažích v pravém úhlu a kruhové stupnici s olovnicí. Mezitím byly matematické kompasy nebo děliče vyvinuté během této doby navrženy s různými užitečnými měřítky na jejich nohách. Galileo kombinoval použití obou nástrojů a navrhl kompas nebo sektor, na jehož nohách bylo vyryto mnoho užitečných vah, které by mohly být použity pro různé účely.
Kromě toho, že střelci nabízejí nový a bezpečnější způsob, jak přesně zvýšit své děla, nabídl také rychlejší způsob výpočtu množství potřebného střelného prachu na základě velikosti a materiálu dělové koule. Jako geometrický nástroj umožnil konstrukci libovolného pravidelného mnohoúhelníku, výpočet oblasti libovolného mnohoúhelníku nebo kruhového sektoru a řadu dalších výpočtů.
Galileoův teploměr:
Na konci 16. století vědci neměli žádné praktické prostředky k měření tepla a teploty. Pokusy napravit to v benátské inteligenci vyústily v termoskop, nástroj, který stavěl na myšlence expanze vzduchu v důsledku přítomnosti tepla.
V ca. 1593, Galileo postavil jeho vlastní verzi termoskopu, který spoléhal na expanzi a kontrakci vzduchu v baňce pohybovat vodou v připojené trubici. Postupem času se spolu se svými kolegy snažili vyvinout číselnou stupnici, která by měří teplo na základě expanze vody uvnitř trubice.
A i když to trvalo další století, než vědci - jako Daniel G. Fahrenheit a Anders Celsius - začali vyvíjet univerzální teplotní stupnice, které by bylo možné v takovém nástroji použít, byl Galileův termoskop velkým průlomem. Kromě toho, že byl schopen měřit teplo ve vzduchu, poprvé také poskytl kvantitativní meteorologické informace.
Galileův dalekohled:
Zatímco Galileo nevynalezl dalekohled, výrazně se mu zlepšil. Během mnoha měsíců během roku 1609 odhalil několik návrhů dalekohledů, které by se společně označovaly jako Galileanské dalekohledy. První, který postavil v období od června do července roku 1609, byl třímotorový dalekohled, který nahradil v srpnu osmistupňovým nástrojem, který představil benátskému senátu.
Následující říjen nebo listopad, on zvládal zlepšit se tím vytvořením dvacet-poháněl dalekohled - velmi dalekohled, který on používal pozorovat měsíc, objevit čtyři satelity Jupitera (pak známý jak Galilean měsíce), rozlišit fáze Venuše, a rozdělit mlhoviny na hvězdy.
Tyto objevy pomohly Galileu prosazovat Copernican Model, který v podstatě říkal, že slunce (a ne Země) byl střed vesmíru (aka. Heliocentrism). Pokračoval v zdokonalování svých návrhů a nakonec vytvořil dalekohled, který by mohl zvětšit předměty o faktor 30.
Ačkoli tyto dalekohledy byly moderními standardy pokorné, byly to obrovské zlepšení oproti modelům, které existovaly během Galileova času. Skutečnost, že se jim podařilo vše postavit, je dalším důvodem, proč jsou považovány za jeho nejpůsobivější vynálezy.
Díky nástrojům, které vytvořil, a objevům, které pomohli vytvořit, je Galileo právem uznáván jako jedna z nejdůležitějších osobností vědecké revoluce. Jeho mnoho teoretických příspěvků do oblastí matematiky, inženýrství a fyziky také zpochybnilo aristotelské teorie, které byly přijímány po celá staletí.
Stručně řečeno, byl jedním z mála lidí, kteří - díky neúnavnému úsilí o vědeckou pravdu - navždy změnili naše chápání vesmíru a základních zákonů, kterými se řídí.
V časopisu Space Magazine jsou články o dalekohledu Galileo a vědci chtějí Galileo tělo exhumovat.
Další informace naleznete v projektu Galileo a dalekohledu Galileo a zákonech dynamiky.
Astronomie Cast má epizodu o výběru a použití dalekohledu ao tom, jak si vytvořit svůj vlastní.
Zdroj: NASA
