Galileo Galilei

Hoewel hij al vrij vroeg overtuigd was van het wereldbeeld van Copernicus, sprak Galilei zich eerst in 1610 daarvoor uit in zijn boek Sidereus Nuncius. Daarin beschreef hij de ontdekkingen van de vier manen van Jupiter en de schijngestalten van Venus. Dit gaf aanleiding tot de veroordeling van dit stelsel door de Inquisitie in 1616 en het op de Index plaatsen van Copernicus’ De revolutionibus orbium coelestium. Ondanks het verbod publiceerde Galilei in 1632 zijn Dialogo. Het resultaat was een proces, waarin Galilei in 1633 de leer moest afzweren. Hij werd in zijn bewegingsvrijheid beperkt en mocht Arcetri, bij Florence, waar hij ging wonen, in wezen niet verlaten. In 1638 schreef hij zijn hoofdwerk, Discorsi, waarin op een nieuwe wijze de grondslagen van de mechanica, onder andere val en worp, worden uiteengezet.

In 1618 verschenen er drie kometen aan de hemel. Het waren hemellichamen die eigen omloopbanen volgden. Naar aanleiding van deze verschijnselen schreef hij zijn Saggiatore. Het is geschreven in wiskundige taal en de lettertekens bestaan uit driehoeken, cirkels en andere meetkundige figuren.

In 1617 had hij een villa gehuurd. Elke kamer was een aspect van zijn leven en carrière. Neem nou bijvoorbeeld de instrumenten kamer. Dat leidt je naar de wetenschappelijke uitrusting van hem en teksten over zijn tijdgenoten met hun experimenten.

In de nacht van 8 januari 1642 sterft hij, een maand voor zijn 78e verjaardag. Hij wenste begraven te worden in de Heilig-Kruiskerk (Santa Croce) te Florence, in het familiegraf. Helaas verbood de paus dit. Op bevel van Urbanus VIII is zijn kist toen in een zijkapel gezet zonder enige plechtigheid. 4. Wat zijn zijn belangrijkste ontdekkingen?

Galileo ontdekte met zijn telescoop dat om Jupiter vier maantjes draaiden. Dat waren Io, Europa, Ganymedes en Callisto. Hij noemde ze, ter ere van Cosimo II de Medici, ‘pianeti medicei’. Io: deze is met een telescoop zichtbaar en lijkt een beetje op een sinaasappel. De kraters op het oppervlak zijn geen inslagkraters, maar zijn gevormd door vulkanische uitbarstingen. Europa: de korst bestaat uit ijs, variërend in dikte van 10 tot 50 kilometer. Europa zit vol ‘barsten’; lange donkere lijnen van ongeveer 100 meter breed, en richels, enkele honderden meters diep en hoog. Ganymedes en Callisto: ze bestaan uit een mengsel van steen en ijs en op hun oppervlaktes zijn zeer veel inslagkraters te vinden, vooral bij Callisto. Het feit dat er vier maantjes om Jupiter draaien was voor hem een sterk argument tegen het geocentrische model. Dat model zegt namelijk dat alle hemellichamen om de aarde draaien. Maar als er maantjes om Jupiter draaien zou de aarde toch ook om de zon kunnen draaien? Met allerlei gedachte-experimenten toonde hij aan dat de aarde om haar as kon draaien.

Belangrijke ontdekkingen van Galilei zijn verder het feit dat de slingertijd van een slinger onafhankelijk van de amplitude is (de slingerwijdte), de structuur van het maanoppervlak en de zonnevlekken. Ook ontdekte hij dat Saturnus uit drie uitzondelijke hemellichamen bestaat. Dat bleek maar schijn te zijn vanwege gebrekkigheid aan zijn telescoop. Hij kon namelijk niet zien dat de planeet wordt omgeven door een stelsel van ringen. De ringen zijn plat, zeer dun en cirkelvormig.

Zes jaar nadat Kepler had ontdekt dat de baan van de planeet Mars elliptisch van vorm is, deed Galilei een hele serie ontdekkingen met behulp van zijn telescoop. Hij zag als eerste het ware gezicht van de maan; dat was een landschap vol vlakten, bergen en kraters. Hij zag ook dat de melkweg, een vaag lichtende band, zich bleek op te lossen in een ontelbaar aantal kleine sterren. Verder ontdekte hij bij het bestuderen van Venus en Mercurius, de twee binnenplaneten, dat deze hemellichamen schijngestalten vertonen, evenals de maan. Dat kwam beiden door dezelfde oorzaak; door de hoek waaronder wij, kijkend van de aarde af, het zonlicht erop zien vallen. Tevens nam hij als eerste zonnevlekken waar en constateerde dat ze zich verplaatsen over het zonneoppervlak (dat was een bewijs dat de zon om haar as wentelt). Het oppervlak van de zon is hier afgebeeld in onechte kleuren. Zonnevlekken zijn hier geel, alhoewel ze normaal gesproken in de vorm van donkere vlekken te zien zouden zijn. Zonnevlekken zijn vaak groter dan 30 000 km en verschijnen in cycli van elf jaar. Zonneactiviteit, waaronder de ontwikkeling van zonnevlekken, wordt in verband gebracht met de veranderende magnetische velden van de zon.

Galilei paste de wiskundige consequent op zijn experimenteel te verifiëren hypothesen toe. Daarmee heeft hij veel invloed gehad op de ontwikkeling van de natuurwetenschap- pen, voornamelijk in de 19de eeuw.

5. De telescoop Voor het waarnemen van allerlei objecten in de hemel had Galileo telescopen nodig. De telescoop was een van de centrale instrumenten voor de periode in de zeventiende eeuw wat men de ‘Wetenschappelijke Revolutie’ noemt. Je kunt er onverwachte verschijnselen in de hemel mee waarnemen. De telescoop heeft een grote invloed op het geschil tussen de aanhangers van de traditionele geocentrische astronomie (dat zegt dat alle hemellichamen om de aarde draaien) en de kosmologie (=de term waarmee filosofische theorieën over de stoffelijke wereld en het heelal worden aangeduid) en de aanhangers van het systeem van Copernicus. Door waarnemingen kon de ene theorie het ware verworpen worden en gaf de andere een steun in de rug. Het was nu mogelijk dingen waar te nemen wat voor de grote Aristoteles alleen een droom was. De telescoop was geen uitvinding van wetenschappers. Nee, de zeelieden hadden het instrument uitgevonden. Het glas wat er voor nodig was (voor de lens) was enorm duur en van goede kwaliteit (voor die tijd). De telescoop was onthuld in Nederland door Hans Lipperhey uit Middelburg. Zijn telescoop bestond uit een bol en een bolle lens in buis. De eerste die de telescoop beroemd maakte was Galileo. Hij construeerde zijn eerste kijker in juni of juni 1609. De telescopen die Galileo in de lente van 1610 gebruikte waren van enorm goede kwaliteit voor die tijd. Je kon er namelijk de satellieten van Jupiter mee waarnemen. De andere instrumenten van die tijd waren veel zwakker en daarom was het onmogelijk die objecten waar te nemen wat voor Galileo een peulenschilletje was. Zijn telescopen waren refractoren met voor in een bolle lens en een hol oculair (zie het plaatje hiernaast). Hiernaast zie je een door proportionaalpasser dat Galileo zelf heeft ontworpen. Het is een soort rekenliniaal en het dateert uit het jaar 1595. Dit is een van de beroemdste instrumenten uit de geschiedenis van de sterrenkunde. Deze telescoop was in het bezit van Galilei. 6. Zijn denken tegenover dat van de kerk Reeds vroeg was Galilei voorstander van het wereldstelsel van Copernicus; van de juistheid daarvan werd hij nog sterker overtuigd door zijn ontdekking van vier manen van Jupiter en van de fasen van Venus. Deze ontdekkingen bezorgden hem een internationale faam. Zijn sympathieën voor Copernicus’ stelsel brachten hem echter in conflict met de Florentijnse geestelijkheid. Deze achtte de leer van Copernicus in strijd met de bijbel. Dat kwam omdat het huidige model van toen, het geocentrische model (geo=aarde en centrisch=midden) er vanuit ging dat alle hemellichamen om de aarde draaien. De aarde is omgeven door water, lucht en vuur en bevindt zich in het midden van het heelal. Ze wordt omgeven door de Maan, Mercurius, Venus, de Zon, Mars, Jupiter, Saturnus en de vaste sterren. Galilei verdedigde zich, maar trad daar- door tevens op bijbelexegetisch terrein en verdedigde stellingen die in strijd waren met de gevestigde opvattingen. De kerk wees op het boek Jozuah waarin wordt verteld dat God op verzoek van Jozuah de zon een dag lang halt liet houden, zodat Jozuah de veldslag kon winnen. Daaruit kon worden afgeleid dat de zon om de aarde bewoog en niet andersom. Dit werd ten slotte aanleiding voor het Heilig Officie om de leer van Copernicus te onderzoeken, hoewel Copernicus’ boek reeds ongeveer driekwart eeuw eerder was verschenen en nog nooit was
veroordeeld. Het Heilig Officie veroordeelde in 1616 de heliocentrische leer; Copernicus’ werk werd op de lijst van de verboden boeken geplaatst. Galilei zelf mocht de leer van Copernicus niet meer aanhangen en verdedigen. Hierbij moet aangetekend worden, dat kardinaal Bellarminus, die namens het Heilig Officie deze beslissing aan Galilei mededeelde, tevens stelde dat de leer van Copernicus wel als wiskundige hypothese ter verklaring van de verschijnselen, echter niet als ware uitleg van de fysieke werkelijkheid mocht worden gebruikt. In 1624 deed Galilei bij paus Urbanus VIII een poging de uitspraken van 1616 te doen herroepen, doch zonder succes. Hij trachtte vervolgens het hem opgelegde verbod formeel te ontduiken door het Copernicaanse stelsel in dialoogvorm tegenover het stelsel van Ptolemaeus te bespreken; deze Dialogo verscheen in 1632. Het Heilig Officie beschouwde dit evenwel als een rechtstreekse overtreding en nam Galilei een aantal verhoren af. Op 22 juni 1633 werd hij veroordeeld openlijk zijn ‘dwaling’ af te zweren, wat hij de volgende dag deed. Bovendien werd hem een gedwongen verblijfplaats aangewezen. Dit beruchte Galilei-proces heeft eeuwenlang de verhouding tussen kerk en natuurwetenschap vertroebeld en is aanleiding geweest tot talrijke publicaties van beide zijden. Deze waren meestal niet zonder emotionaliteit geschreven. Het moderne onderzoek heeft diverse zaken opgehelderd, hoewel de documenten van het proces niet alle met elkaar in overeenstemming zijn. Enerzijds zijn beweringen dat Galilei gemarteld zou zijn, dat hij na zijn veroordeling gezegd zou hebben ‘Eppur si muove’ (= ‘En toch beweegt zij [de aarde] zich’) en dat hem strenge kerkerstraffen zouden zijn opgelegd. Anderzijds is men in katholieke kringen er van overtuigd dat de kerkelijke autoriteiten enorme betreurenswaardige beslissingen hebben genomen. 7. Het model van Copernicus Zoals al eerder vermeld staat was Galilei een aanhanger van de theorie van Copernicus. Copernicus leefde in de Renaissance. Dat is een periode waarin geleerde veel boeken uit de Griekse en Romeinse oudheid herontdekten. Ze probeerden de teksten in een zo oorspronkelijk mogelijke staat terug te brengen.

De theorie van Copernicus is een heliocentrische theorie (helios=zon en centrisch= midden). Om de zon draaien Mercurius, Venus, aarde met de maan, Mars, Jupiter en Saturnus.

De meeste mensen begrepen zijn theorie niet, omdat het voor het grootste deel uit meetkundige berekeningen bestond. Alleen wiskundigen gebruikten het voor het berekenen van de posities van de zon, de maan en de planeten. Ook had een predikant, Osiander genaamd, zonder dat de auteur het wist een voorwoord in het boek toegevoegd, waarin hij schreef dat de theorie van Copernicus niet waar was. Hij gaf slechts berekeningen om de banen van de hemellichamen goed te beschrijven.

Verder kreeg hij weinig aanhang, omdat het juiste bewijs voor zijn theorie nog ontbrak. Het meest sterke argument tegen het heliocentrische model kwam van de sterrenkundigen. Zij zeiden dat door een beweging van de aarde om de zon, de sterren ten opzichte van elkaar van plaats zouden moeten veranderen. Dit verschijnsel heet parallax. Voorstanders van het model wezen erop dat ze geen parallax bij sterren waarnamen.

In de 16de eeuw ontwikkelde Nicolaus Copernicus de heliocentrische theorie over het zonnestelsel, waarbij de zon in (of beter gezegd vlakbij) het middelpunt ligt. De planeten, waaronder de aarde, cirkelden om de zon heen. Deze theorie was in strijd met het geocentrische model van Ptolemaeus dat al sinds de 2de eeuw voor waar werd aangenomen. Hoewel het Copernicaanse model bijna net zo ingewikkeld was als het systeem van Ptolemaeus, werd het na verloop van tijd steeds meer aanvaard. Uiteindelijk werd het Copernicaanse model aan het begin van de 17de eeuw algemeen geaccepteerd dankzij ontdekkingen gedaan met behulp van de nieuwe astronomische telescoop en dankzij de ontwikkeling van een nieuwe natuurkunde.

Galileo (de grootste aanhanger van Copernicus) zocht naar een instrument om een bewijs te leveren voor het model van Copernicus. Hij gebruikte uiteindelijk een instrument dat door een brillenslijper uit Limburg was uitgevonden: Hans Lippershey. Het instrument bestond uit een bol en een holle lens in een buis. Hij wilde dit instrument niet kopiëren. Toch deed hij dit toen hij daar opdracht voor kreeg van Jacob Metius uit Alkmaar, welke Lippershey een bedrag betaalde.

Galilei was de eerste die inzag dat het instrument ook een andere waarde dan alleen de zuiver wetenschappelijke waarde kon hebben. Hij gaf in Venetië een demonstratie voor een aantal senatoren. Men beklom de klokkentoren van San Marco en Galilei liet zien hoe schepen in de verte bijna tastbaar dichtbij kwamen als men ze waarnam door de van twee lenzen voorziene kijkerbuis.

Niet alleen hij, maar ook Tycho Brahe waagde een poging te onderzoeken of Copernicus’ model juist was. Deze liet een observatorium bouwen met een vaste opstelling voor waarnemingen. Hij kon daarmee de nauwkeurigheid van zijn waarnemingen sterk verhogen. Met behulp van zijn waarnemingen slaagde Johannes Kepler erin de banen die de planeten om de zon volgden te berekenen. De door hem berekende ellipsvormige baan van de planeet Mars om de zon klopte exact met de waarnemingen van Tycho Brahe.

8. ANW - vragen Voor het maken van dit verslag waren enkele vragen van toepassing. Het is noodzakelijk deze vragen te beantwoorden om een indruk te krijgen hoe je een verslag in elkaar zet.

Waar haal je de kennis vandaan? Ik heb de kennis in allerlei dingen gevonden. Ik ben in de bibliotheek op zoek gegaan naar een boek (de groten van alle tijden, Galilei) en heb deze mee naar huis genomen. Ik heb dat boek globaal doorgekeken en heb de informatie gebruikt die van toepassing was op mijn verslag.

Ook heb ik internet geraadpleegd. Ik heb daar informatie gezocht over zijn telescopen en over zijn villa. Ik heb ook gewoon op de pagina gekeken voor wat extra informatie, maar wat daar vermeld stond had ik al bijna allemaal. Het duurde wel een eeuwigheid voordat ik eindelijk iets zinnigs had gevonden (helaas stond dit allemaal in het Engels).

Op Encarta heb ik informatie gezocht en ik heb er plaatjes van afgehaald. Ik wist eerst niet hoe je die plaatjes kon kopiëren naar Microsoft Word, maar door van alles te proberen ben ik daar achter gekomen.

Hoe weet je wat waar is? De bronnen die ik geraadpleegd heb lijken me erg betrouwbaar. Het gaat bijna allemaal over de beschrijving van het leven van Galileo Galilei. De informatie van de verschillende bronnen kwam overeen, dus kan ik aannemen dat het waar is. Het is niet echt logisch dat de auteurs dingen gaan verzinnen en dat dat allemaal met elkaar overeenkomt. Ik kan dus aannemen dat de informatie die ik gebruikt heb juist is.

Hoe gebruik je de kennis? De kennis die ik had heb ik als volgt gebruikt; ik heb deelvragen bedacht en heb de kennis die ik \'gevonden\' had toegepast. Ik heb informatie uit de boeken gehaald en dat in eigen woorden weergegeven op papier. Ik heb Engelse teksten met behulp van een woordenboek vertaald en dat verwerkt in het verslag.

Mag alles wat kan? Ik denk dat bijna alles mag wat kan. Het is wel zo dat Galileo aanhanger was van het model van Copernicus en zich daarvoor uitgaf. Dat mocht niet van de rooms-katholieke kerk. Daarom kwam er een proces en is hij veroordeeld. Ik vind dat terecht, omdat het in strijd is met het katholieke geloof iets te publiceren wat in strijd is met de bijbel (dat was in die tijd).

De andere dingen mogen volgens mij allemaal. Het is niet verboden dingen aan de hemel waar te nemen met behulp van telescopen. Daar worden de mensen alleen maar slimmer van en wordt de wetenschap verbeterd. 9. Conclusie Je hebt bij het lezen van dit verslag gezien hoe het leven van Galileo eruit zag, wat hij allemaal waargenomen had en wat hij gepubliceerd heeft. Ik zal het nog even kort op een rijtje zetten.

Galileo was geboren in Pisa. Zijn vader wilde dat zijn zoon medicus zou worden en liet hem daarom inschrijven voor een studie medicijnen. Toen hij in contact kwam met Ostilio Ricci, een vriend van de familie, liet hij zich inwijden door de wiskunde. Daarom besloot hij al snel over te gaan op de wiskunde en de natuurkunde.

Galileo was geboren in Pisa. Zijn vader wilde dat zijn zoon medicus zou worden en liet hem daarom inschrijven voor een studie medicijnen. Toen hij in contact kwam met Ostilio Ricci, een vriend van de familie, liet hij zich inwijden door de wiskunde. Daarom besloot hij al snel over te gaan op de wiskunde en de natuurkunde.

Op 4 augustus 1597 begon hij een briefwisseling met de Duitse sterrenkundige Johannes Kepler. Galilei vertelde deze man dat hij al enige tijd aanhanger was van de theorie van Copernicus. Kepler raadde hem aan zijn bevindingen die de theorie van Copernicus ondersteunden zo snel mogelijk te publiceren.

Hij deed een hele serie ontdekkingen na elkaar met behulp van zijn telescoop. Zo ontdekte hij de vier manen van Jupiter en nam hij waar dat de baan van de planeet Mars elliptisch van vorm is. Ook zag hij als eerste het ware gezicht van de maan; dat was een landschap vol vlakten, bergen en kraters. Verder zag hij dat de melkweg, een vaag lichtende band, zich bleek op te lossen in een ontelbaar aantal kleine sterren.

Gallilei was een van de weinige onderzoekers die de telescoop naar de hemel richtte. Galilei\'s telescoop (boven) was een refractor met voor in een bolle lens, en een hol oculair. Het 18de-eeuwse instrument (midden) is ook een refractor, en daardoor gevoelig voor chromatische aberratie, een afbeeldingsfout waarbij gekleurde randen om de beelden ontstaan. Dit probleem werd uiteindelijk opgelost door lenzen met een verschillende brekingsindex te gebruiken. De onderste telescoop is een reflector, waarbij twee spiegels en een ooglens worden gebruikt. Ze zijn op een dusdanige wijze opgesteld dat er geen lange kijker meer nodig is. Bovendien komen kleurfouten niet meer voor.

Hij was een groot aanhanger van de theorie van Copernicus. Dit model zegt dat de zon het middelpunt van het heelal is en dat alle andere planeten, waaronder de aarde, daar omheen draaien. Dit was echter in tegenspraak met wat de bijbel zei. Deze zei dat de aarde het middelpunt van het heelal was. Daarom kwam het boek van Copernicus op de lijst van verboden boeken te staan. Omdat Galileo deze theorie publiceerde en verspreidde werd hij veroordeeld. Hij kreeg het verbod het model van Copernicus aan te hangen. Dit beruchte Galilei-proces heeft eeuwenlang de verhouding tussen kerk en natuurwetenschap vertroebeld en is aanleiding geweest tot talrijke publicaties van beide zijden. Deze waren meestal niet zonder emotionaliteit geschreven.

Om de juistheid van de theorie te bewijzen had hij een instrument nodig. Hij gebruikte uiteindelijk een instrument dat door een brillenslijper uit Limburg was uitgevonden: Hans Lippershey. Het instrument bestond uit een bol en een holle lens in een buis.

Hij stierf in 1642. Zijn kist kwam in een zijkapel van de Heilig-Kruiskerk te staan.