Warto przeczytać

R19a5PANvM6Gc

Rys. 1. Reprodukcja przedstawia obraz olejny – portret Galileusza – namalowany przez Justusa Sustermansa, flamandzkiego malarza i rysownika. Przedstawia dojrzałego brodatego mężczyznę, w eleganckim stroju, ze smutkiem patrzącego na portretującego. Obraz ten eksponowany jest w Galerii Uffizich we Florencji we Włoszech.

Galileusz był pierwszym uczonym, który pokazał, że doświadczenie w nauce dotyczącej przyrody jest ważniejsze niż teoria. Ma moc rozstrzygającą. Możemy przyrodę obserwować i opisywać, ale możemy też zadawać jej pytania poprzez przeprowadzanie przemyślanych doświadczeń. On w tym był właśnie pierwszy! I do tego był świetnym popularyzatorem. Mówił z pasją, dowcipem i niepohamowaną energią.

Aby zrozumieć znaczenie odkryć Galileusza dla astronomii, należy najpierw przeanalizować stan wiedzy astronomicznej w czasach jego życia. A czas życia Galileusza to 1564‑1642, przełom wieku szesnastego i siedemnastego. Urodził się dwadzieścia lat po śmierci Kopernika, a zmarł w roku, w którym urodził się Newton. Teoria Kopernika o ruchu planet wokół Słońca znana była nielicznym i traktowana jako hipotezahipotezahipoteza. Przeważał pogląd o centralnym położeniu Ziemi w kosmosie, co było uzasadniane wyjątkową pozycją człowieka we Wszechświecie, wyznaczoną przez religię. Jako korona stworzenia musiał zajmować miejsce centralne, a reszta świata obracała się wokół tego centrum.  Znana była Droga Mleczna i gwiazdy stałe.  Wyobrażano sobie, że tkwią one jak gwoździe w stałych miejscach sfery zamykającej kosmos i obiegającej Ziemię raz na dobę. Na ich tle powoli przemieszczały się inne znane wtedy obiekty astronomiczne: Księżyc, Słońce, Merkury, Wenus, Mars, Jowisz i Saturn. Ten obraz był stały - kosmos się nie zmieniał, nie przybywało w nim gwiazd, nie było księżyców wokół planet. To wszystko obserwowano, od tysiącleci, gołym okiem - pamiętajmy, że nie znano lunetylunetalunety.

Przede wszystkim: luneta. Galileusz nie był jej wynalazcą. Dowiedział się o pomyśle zbudowania przyrządu powiększającego obraz i sam wydedukował, jak zrobić własny, jak się okazało znacznie lepszy. LunetalunetaLuneta Galileusza składała się z dwóch soczewek: płasko wklęsłej i płasko wypukłej osadzonych w tubusie. Tubus był zamocowany na statywie. Z czasem Galileusz ulepszał i konstruował lunety na sprzedaż. Jedną z nich zamówił król Władysław IV.

RQcsq7VnYgOSR

Rys. 2. Reprodukcja stanowi fragment fresku Giuseppe Bertiniego z muzeum Galileusza we Florencji, przedstawiający prezentację lunety Galileusza Doży weneckiemu i jego świcie. Wydarzenie to miało miejsce 25 sierpnia 1609 roku. Na pierwszym planie obrazu siedzi Doża wenecki i spogląda przez lunetę "instruowany" przez Galileusza. Mężczyźni towarzyszący tej prezentacji z zainteresowaniem spoglądają na ten niezwykły przyrząd.

Zapis obserwacji zaczyna się od początku stycznia 1609 roku. Oryginalny tekst Galileusza znajdziesz w audiobooku. Co Galileusz zobaczył przez lunetę?

Po pierwsze: powierzchnię Księżyca. Obserwował go w różnych fazach i to, co było odkryciem, to nierówna (niegładka) powierzchnia. Zobaczył ciemne i jasne plamy, wierzchołki gór oświetlone przez Słońce i zauważył zmianę kształtu powierzchni ciemnych i jasnych. Uzasadniał to ruchem Księżyca, który powoduje zmianę oświetlenia. W szczególności obserwacja granicy światła i cienia, gdy jasna część tworzy sierp, pozwoliła mu pisać: „Utwierdziłem się w przekonaniu, że powierzchnia Księżyca nie jest gładka, jednakowa i dokładnie sferyczna (…) lecz nierówna, szorstka, pełna wklęsłości i wzniesień, podobna do krajobrazu Ziemi z łańcuchami górskimi i głębokimi dolinami..” (Cytat z „Historii Fizyki” A. Wróblewski, PWN 2006).

Po drugie: plamy na Słońcu. Galileusz odkrył ciemniejsze obszary na Słońcu. Ponieważ zauważył, że się przesuwają, wywnioskował, że Słońce obraca się wokół własnej osi. Wśród jego przeciwników wszystkie obserwacje budziły kontrowersje, ale odkrycie plam na Słońcu, chyba największe. Dlaczego? - przecież Słońce jest doskonałe - jakże może mieć plamy? Plamy powstają w przyrządzie, przez który je obserwujemy. Takie poglądy były bardzo częste. Nawet gdy Galileusz pokazywał plamy, to „nie były one na Słońcu”.

Po trzecie: gwiazdy Drogi Mlecznej. Nie było jednoznacznej opinii, czym jest Droga Mleczna. Obserwując ten fragment nieba widzimy, że jest znacznie jaśniejszy niż pozostała część. Gołym okiem dostrzegamy gwiazdy rozmieszczone na jasnym tle, tle znacznie jaśniejszym od pozostałej części nieba. Galileusz pisał „Gdziekolwiek się na nią zwróci lunetę, natychmiast dostrzega się ogromne zbiorowiska gwiazd. Wiele z nich jest zupełnie jasnych i dużych, lecz liczba mniejszych jest poza wszelką możliwością przeliczenia”. (Cytat z „Historii Fizyki” A. Wróblewski, PWN, 2006). To właśnie ta ogromna liczba gwiazd, które tworzą Galaktykę, na której peryferiach znajduje się nasz Układ Słoneczny, daje to wrażenie jasności. Jednakże, pamiętaj, że do odkrycia galaktyk, w tym naszej Galaktyki, było jeszcze bardzo daleko.

Po czwarte: księżyce Jowisza. To było bardzo spektakularne odkrycie. Galileusz obserwując przez kolejne noce księżyce Jowisza zauważył, że słabo świecące 3 obiekty znajdujące się blisko planety zmieniły swoje położenie. Stwierdził, że są to księżyce krążące wokół Jowisza, a to co widzi może porównać do układu Słonecznego. Widzi model układu planet krążących wokół Słońca. Dostrzegł w tym odkryciu potwierdzenie teorii Kopernika.

Po piąte: fazy Wenus. Fazy Księżyca są wynikiem tego, że jest on oświetlany przez Słońce, a my, na skutek jego ruchu wokół Ziemi widzimy jego oświetloną część lub w pełni oświetloną cała tarczę. Fazy Wenus można zauważyć tylko przez lunetę, bo jest za daleko od nas. Wenus jest oświetlona światłem słonecznym i odbija je podobnie jak Księżyc. Z jej ruchu wokół Słońca i ruchu Ziemi wynika postrzeganie różnych faz.

Większość obserwacji Galileusz opublikował w marcu 1610 roku w małej książeczce pod tytułem „Posłaniec z gwiazd”. Publikacja ta była wydarzeniem w skali Europy. Dotarła bardzo szybko na dwory ówczesnych panujących i uczonych. Odkrycia Galileusza były epokowe i ich wagę doceniano.

Do swego przyjaciela po dokonaniu odkrycia księżyców Jowisza i obserwacji gwiazd Drogi Mlecznej napisał tak: „Jestem zupełnie nieprzytomny z podziwu i nieskończenie wdzięczny Bogu, że podobało mu się pozwolić mi na odkrycie tak wielkich cudów, które były nieznane przez całe stulecia” (Cytat z „Historii Fizyki” A. Wróblewski, PWN, 2006).

Słowniczek