Galileo Galilei

Galileo di Vincenzo Bonaiuti de' Galilei (15 de fevereiro de 1564 - 8 de janeiro de 1642), frequentemente conhecido como Galileo Galilei, foi um proeminente astrônomo, físico e engenheiro italiano, ocasionalmente caracterizado como um polímata. Sua cidade natal foi Pisa, cidade então situada no Ducado de Florença. Galileu é amplamente reconhecido como uma figura fundamental na astronomia observacional, na física clássica moderna, no método científico e na ciência contemporânea.

Galileu conduziu extensas pesquisas sobre conceitos como velocidade, velocidade, gravidade, queda livre, princípio da relatividade, inércia e movimento de projéteis. Seu trabalho estendeu-se também à ciência aplicada e à tecnologia, onde elucidou as características do pêndulo e desenvolveu “balanças hidrostáticas”. Ele é considerado um dos primeiros inovadores do termoscópio e o criador de várias bússolas militares. Utilizando um telescópio aprimorado de sua própria construção, ele fez observações astronômicas significativas, incluindo as estrelas da Via Láctea, as fases de Vênus, as quatro maiores luas de Júpiter, os anéis de Saturno, crateras lunares e manchas solares. Além disso, ele construiu um dos primeiros microscópios. A defesa de Galileu do heliocentrismo copernicano encontrou considerável resistência tanto da Igreja Católica quanto de alguns estudiosos astronômicos. Esta questão foi formalmente investigada pela Inquisição Romana em 1615, que determinou que os seus pontos de vista divergiam das interpretações bíblicas estabelecidas.

Galileu posteriormente articulou as suas perspectivas no Diálogo sobre os Dois Principais Sistemas Mundiais (1632). Esta publicação foi considerada um desafio e uma satirização do Papa Urbano VIII, alienando assim tanto o Pontífice como os Jesuítas, que anteriormente tinham sido firmes apoiantes de Galileu. Conseqüentemente, ele foi julgado pela Inquisição, foi declarado "veementemente suspeito de heresia" e obrigado a retratar suas afirmações. O resto de sua vida foi passado em prisão domiciliar. Durante este período, ele escreveu Duas Novas Ciências (1638), uma obra predominantemente focada na cinemática e na mecânica dos materiais.

Primeira vida e antecedentes familiares

Nascido em Pisa, então parte do Ducado de Florença, em 15 de fevereiro de 1564, Galileu era o mais velho de seis filhos. Seu pai, Vincenzo Galilei, era um ilustre alaúde, compositor e teórico musical, enquanto sua mãe, Giulia Ammannati, era filha de um notável comerciante. Seus pais se casaram em 1562, dois anos antes de seu nascimento, quando Vincenzo tinha 42 anos e Giulia 24. O próprio Galileu tornou-se um alaúde competente. Apenas três dos cinco irmãos de Galileu sobreviveram além da infância. Seu irmão mais novo, Michelangelo (também conhecido como Michelagnolo), também seguiu a carreira de alaúde e compositor, trajetória que contribuiu significativamente para as obrigações financeiras de Galileu ao longo de sua vida. Michelangelo revelou-se incapaz de cumprir a sua parte dos dotes prometidos pelo pai aos cunhados, levando estes últimos a intentar uma acção judicial por pagamentos pendentes. Além disso, Michelangelo exigia periodicamente empréstimos de Galileu para financiar suas atividades musicais e viagens. Tais pressões financeiras provavelmente influenciaram a inclinação inicial de Galileu para conceber invenções que pudessem gerar rendimentos suplementares.

Aos oito anos de idade, a família de Galileu Galilei mudou-se para Florença; no entanto, permaneceu em Pisa sob a tutela de Muzio Tedaldi por dois anos. Ao completar dez anos, partiu de Pisa para se reunir com sua família em Florença, recebendo posteriormente instrução de Jacopo Borghini. De 1575 a 1578, a sua educação, com particular ênfase na lógica, teve lugar na Abadia de Vallombrosa, situada a aproximadamente 30 quilómetros (19 milhas) a sudeste de Florença.

Nomenclatura

Galileu frequentemente se referia a si mesmo apenas pelo seu nome de batismo. Durante aquela época, na Itália, os sobrenomes não eram universalmente obrigatórios, e seu nome compartilhava uma raiz etimológica com seu sobrenome ocasional, Galilei. Tanto seus nomes pessoais quanto de família originaram-se de um ancestral, Galileo Bonaiuti, que foi um médico, professor e político proeminente na Florença do século XV. Ao empregar vários nomes, ele ocasionalmente se autodenominava Galileo Galilei Linceo, significando sua filiação à Accademia dei Lincei, uma estimada sociedade científica estabelecida nos Estados Papais. Em meados do século 16, na Toscana, era costume que o filho mais velho recebesse o nome do sobrenome dos pais. Consequentemente, o nome de Galileu Galilei não foi necessariamente uma homenagem direta ao seu ancestral, Galileo Bonaiuti.

O nome masculino italiano "Galileo", do qual deriva o sobrenome "Galilei", origina-se do latim "Galilaeus", que significa "da Galiléia". Esta denominação bíblica mais tarde tornou-se objeto de um suposto trocadilho. Durante o caso Galileu em 1614, Tommaso Caccini, um padre dominicano e adversário de Galileu, proferiu um sermão controverso e impactante contra ele, citando uma passagem do Livro de Atos: "Varões galileus, por que ficais olhando para o céu?"

Descendentes

Apesar de sua devota fé católica, Galileu teve três filhos fora do casamento com Marina Gamba: duas filhas, Virginia (nascida em 1600) e Lívia (nascida em 1601), e um filho, Vincenzo (nascido em 1606).

Dado seu status ilegítimo, Galileu considerou suas filhas incasáveis, o que exigiria apoio financeiro caro ou dotes substanciais, ecoando as dificuldades financeiras que ele tinha encontrou anteriormente com duas de suas irmãs. Conseqüentemente, sua única opção honrosa foi ingressar na vida religiosa, o que as levou a se tornarem freiras vitalícias no Convento de San Matteo in Arcetri.

Ao entrar no convento, Virgínia adotou o nome de Maria Celeste. Ela faleceu em 2 de abril de 1634 e está enterrada ao lado de Galileu na Basílica de Santa Croce, em Florença. Lívia, que assumiu o nome de Irmã Arcângela, sofreu de doenças crônicas durante a maior parte de sua vida. Vincenzo foi posteriormente legitimado como herdeiro legal de Galileu e casou-se com Sestilia Bocchineri.

Carreira e contribuições científicas iniciais

Quando jovem, Galileu considerou seriamente ingressar no sacerdócio; entretanto, cedendo à insistência de seu pai, matriculou-se na Universidade de Pisa em 1580 para se formar em medicina. Seu desenvolvimento intelectual foi moldado pelas palestras de Girolamo Borro, Domingo de Soto e Francesco Buonamici de Florença. Em 1581, enquanto estudava medicina, observou um lustre oscilante cujas oscilações, influenciadas pelas correntes de ar, variavam em amplitude. Ele percebeu, comparando seu movimento com sua pulsação, que o lustre completava cada balanço com a mesma duração, independentemente do tamanho do arco. Ao voltar para casa, ele realizou um experimento com dois pêndulos de comprimento idêntico, balançando um com arco largo e outro com arco estreito, confirmando que mantinham tempo sincronizado. No entanto, a propriedade tautócrona de um pêndulo oscilante não foi aplicada para construir um relógio preciso até o trabalho de Christiaan Huygens, quase um século depois. Até esta conjuntura, Galileu tinha sido intencionalmente afastado da matemática, uma vez que a profissão médica oferecia maior remuneração financeira do que a de um matemático. No entanto, depois de assistir inadvertidamente a uma aula de geometria, ele convenceu o seu hesitante pai a permitir-lhe estudar matemática e filosofia natural em vez de medicina. Posteriormente, ele inventou um termoscópio, um precursor do termômetro moderno, e em 1586 publicou um tratado conciso detalhando o projeto de uma balança hidrostática que ele havia desenvolvido, uma invenção que primeiro lhe rendeu reconhecimento na comunidade acadêmica. Galileu também se dedicou ao estudo do disegno, um conceito que abrange as belas-artes, e em 1588, garantiu um cargo como instrutor na Accademia delle Arti del Disegno, em Florença, onde ensinou perspectiva e claro-escuro. Nesse mesmo ano, a convite da Academia Florentina, proferiu duas palestras, Sobre a Forma, Localização e Tamanho do Inferno de Dante, procurando apresentar um modelo cosmológico rigoroso do Inferno de Dante. Influenciado pelo património artístico da cidade e pelas criações dos artistas renascentistas, Galileu desenvolveu uma profunda sensibilidade estética. Durante seu mandato como professor na Academia, ele iniciou uma amizade duradoura com o pintor florentino Cigoli.

Em 1589, Galileu foi nomeado professor de matemática em Pisa. Seu pai faleceu em 1591, deixando Galileu responsável pelos cuidados de seu irmão mais novo, Michelagnolo. Em 1592, mudou-se para a Universidade de Pádua, onde lecionou geometria, mecânica e astronomia até 1610. Ao longo deste mandato, Galileu alcançou avanços notáveis ​​tanto na ciência teórica fundamental quanto na ciência prática aplicada. Seus diversos interesses estendiam-se ao estudo da astrologia, que era então considerada uma disciplina integral ligada à matemática, astronomia e medicina. Além disso, Galileu prosseguiu a engenharia hidráulica prática, garantindo uma patente da República de Veneza em 1594 para uma bomba de água movida a cavalos.

Astronomia

Supernova de Kepler

Tycho Brahe e outros astrônomos já haviam observado a supernova de 1572. Uma carta de Ottavio Brenzoni para Galileu, datada de 15 de janeiro de 1605, chamou a atenção de Galileu tanto para a supernova de 1572 quanto para a nova mais fraca de 1601. Galileu posteriormente observou e analisou a Supernova de Kepler em 1604. Como essas estrelas recém-aparecidas não exibiam nenhuma estrela diurna discernível. paralaxe, Galileu deduziu que eram corpos celestes distantes, refutando assim a doutrina aristotélica sobre a natureza imutável dos céus.

Telescópio de refração

Em 1609, Galileu construiu um telescópio com ampliação de aproximadamente 3×, possivelmente baseado apenas nas descrições do telescópio prático inicial que Hans Lippershey tentou patentear na Holanda em 1608. Posteriormente, ele desenvolveu versões melhoradas, alcançando ampliações de até cerca de 30×. Um telescópio galileu permitiu aos observadores visualizar imagens ampliadas e verticais da Terra, funcionando como o que é comumente conhecido como telescópio terrestre ou luneta. Galileu também o utilizou para observações celestes, tornando-se um dos poucos indivíduos capazes de construir telescópios adequados para tais fins naquela época. Em 25 de agosto de 1609, ele apresentou um de seus primeiros telescópios, oferecendo uma ampliação de 8x ou 9x, aos legisladores venezianos. Esses telescópios também serviram como um lucrativo empreendimento secundário para Galileu, que os vendeu a mercadores que os consideraram valiosos para uso marítimo e como mercadorias comerciais. Suas observações astronômicas telescópicas iniciais foram publicadas em março de 1610 em um tratado conciso intitulado Sidereus Nuncius (Mensageiro Estrelado).

A Lua

Em 30 de novembro de 1609, Galileu apontou seu telescópio para a Lua. Embora não tenha sido o primeiro a observar a Lua telescopicamente (o matemático inglês Thomas Harriot o tinha feito quatro meses antes, notando apenas uma "estranha mancha"), Galileu foi o primeiro a atribuir com precisão o declínio lunar irregular à oclusão da luz causada por montanhas e crateras na superfície lunar. Suas investigações também envolveram a criação de cartas topográficas e a estimativa das alturas das montanhas. Essas descobertas desafiaram a crença de longa data, defendida por Aristóteles, de que a Lua era uma esfera translúcida e perfeita, e contradiziam o retrato que Dante fazia dela como uma "pérola eterna que ascendia magnificamente ao empírio celestial". Galileu é ocasionalmente creditado pela descoberta da libração lunar em latitude em 1632, embora Thomas Harriot ou William Gilbert possam ter feito observações anteriores.

O pintor Cigoli, amigo de Galileu, incorporou uma representação realista da Lua em uma de suas obras de arte, provavelmente tendo usado seu próprio telescópio para a observação.

Luas de Júpiter

Em 7 de janeiro de 1610, Galileu observou através de seu telescópio o que ele inicialmente descreveu como "três estrelas fixas, totalmente invisíveis por sua pequenez", todas posicionadas perto de Júpiter e alinhadas em linha reta com ele. Observações noturnas subsequentes revelaram que as posições relativas destas “estrelas” em relação a Júpiter estavam mudando de uma maneira inconsistente com as estrelas fixas. Em 10 de janeiro, Galileu notou o desaparecimento de um deles, que ele atribuiu ao fato de estar obscurecido atrás de Júpiter. Em poucos dias, em 15 de janeiro, ele concluiu que esses corpos orbitavam Júpiter, descobrindo assim três das quatro maiores luas de Júpiter. Esta descoberta forneceu evidências convincentes que apoiam o modelo heliocêntrico de Copérnico. Galileu nomeou este quarteto de estrelas Mediceanas, em homenagem ao seu futuro patrono, Cosimo II de' Medici, Grão-Duque da Toscana, e aos três irmãos de Cosimo. No entanto, astrônomos posteriores os renomearam como satélites galileus em reconhecimento ao seu descobridor. Esses satélites foram descobertos independentemente por Simon Marius em 8 de janeiro de 1610 e agora são conhecidos como Io, Europa, Ganimedes e Calisto, nomes atribuídos a Marius em sua publicação de 1614, Mundus Iovialis.

As observações de Galileu dos satélites de Júpiter geraram uma controvérsia astronômica significativa, já que o conceito de um planeta orbitado por corpos celestes menores contradizia os princípios da cosmologia aristotélica, que postulava que todos os corpos celestes giravam em torno da Terra. Consequentemente, muitos astrónomos e filósofos rejeitaram inicialmente as afirmações de Galileu. A dificuldade em confirmar as observações de Galileu exacerbou ainda mais a questão. Durante uma manifestação em Bolonha, os participantes tiveram dificuldade em discernir as luas. Martin Horky, um participante, observou que certas estrelas fixas, como Spica Virginis, apareciam duplicadas através do telescópio, interpretando isso como evidência da natureza enganosa do instrumento ao observar objetos celestes, lançando assim dúvidas sobre a existência das luas. No entanto, o observatório de Cristóvão Clávio em Roma confirmou as observações e, apesar da incerteza quanto à sua interpretação, Galileu recebeu uma recepção heróica no seu Galileu continuou a monitorizar os satélites durante os dezoito meses subsequentes e, em meados de 1611, obteve estimativas notavelmente precisas para os seus períodos orbitais, um feito que Johannes Kepler inicialmente considerou impossível.

Galileu reconheceu a utilidade prática de sua descoberta. A determinação precisa da posição leste-oeste de um navio no mar exigia a sincronização dos cronômetros de bordo com os do meridiano principal. A resolução deste dilema da longitude foi crucial para a segurança marítima, levando a Espanha e posteriormente a Holanda a oferecer recompensas substanciais por uma solução viável. Dados os eclipses frequentes e precisamente previsíveis das luas que identificou, Galileu propôs a sua utilização para calibrar relógios de bordo e, consequentemente, procurou os prémios estabelecidos. Embora a observação dessas luas a partir de uma embarcação em movimento tenha se mostrado impraticável, a técnica encontrou aplicação em levantamentos terrestres, contribuindo notavelmente para o remapeamento da França.

As fases de Vênus

Começando em setembro de 1610, Galileu documentou que Vênus apresenta um ciclo completo de fases, análogo às da Lua. O modelo heliocêntrico do Sistema Solar de Nicolau Copérnico postulava a visibilidade de todas as fases, já que a órbita de Vênus ao redor do Sol orientaria seu hemisfério iluminado em direção à Terra quando posicionado no lado oposto do Sol, e para longe da Terra quando no lado próximo. Por outro lado, o modelo geocêntrico de Ptolomeu impedia a intersecção de qualquer órbita planetária com a esfera celeste que contém o Sol. Convencionalmente, a órbita de Vênus estava situada exclusivamente no lado próximo do Sol, permitindo a observação apenas de fases crescentes e novas. Alternativamente, posicioná-lo inteiramente no lado oposto do Sol permitiria observar apenas fases gibosas e completas. Após as observações telescópicas de Galileu, que revelaram as fases crescente, gibosa e cheia de Vénus, o modelo ptolomaico tornou-se insustentável. Consequentemente, no início do século XVII, a sua descoberta levou a maioria dos astrónomos a adoptar um dos vários modelos planetários geo-heliocêntricos, incluindo os sistemas Tychonic, Capellan e Extended Capellan, cada um incorporando ou omitindo uma Terra em rotação diária. Esses modelos explicaram com sucesso as fases de Vênus sem a necessidade de 'refutar' a previsão do heliocentrismo completo em relação à paralaxe estelar.

Observações de Saturno e Netuno

Em 1610, Galileu também direcionou suas observações para Saturno, inicialmente interpretando erroneamente seus anéis como corpos planetários distintos, concebendo-o assim como um sistema triplo. Observações subsequentes revelaram que os anéis de Saturno estavam voltados para a Terra, levando-o a concluir que dois dos corpos celestes tinham desaparecido. O reaparecimento dos anéis durante as suas observações de 1616 agravou ainda mais a sua perplexidade. Galileu observou o planeta Neptuno em 1612. Nos seus cadernos, foi registado como uma entre numerosas estrelas ténues e imperceptíveis. Embora não o tenha identificado como um planeta, documentou o seu movimento em relação às estrelas de fundo antes de deixar de estar dentro do seu âmbito de observação.

Manchas solares

Galileu conduziu investigações de manchas solares a olho nu e telescópicas. A presença destas manchas apresentou um desafio adicional à doutrina aristotélica de um reino celestial imutável e perfeito. Além disso, uma variação anual observada nas suas trajetórias, documentada por Francesco Sizzi e outros astrônomos entre 1612 e 1613, forneceu evidências convincentes tanto contra o sistema ptolemaico quanto contra o modelo geoheliocêntrico de Tycho Brahe. Uma disputa controversa sobre a prioridade da descoberta das manchas solares e sua interpretação instigou uma rivalidade prolongada e amarga entre Galileu e o jesuíta Christoph Scheiner. Mark Welser, a quem Scheiner inicialmente relatou as suas descobertas e que posteriormente solicitou a avaliação de Galileu, viu-se envolvido na controvérsia. Nem Galileu nem Scheiner estavam cientes das observações e publicações anteriores de Johannes Fabricius sobre manchas solares.

A Via Láctea e as observações estelares

Galileu observou a Via Láctea, que antes era considerada uma entidade nebulosa, e constatou que ela compreendia um imenso agregado de estrelas, tão densamente concentradas que apresentavam uma aparência de nuvem vista da Terra. Ele também identificou inúmeras outras estrelas que eram demasiado remotas para serem discerníveis sem ajuda óptica. Em 1617, ele documentou a estrela dupla Mizar na constelação da Ursa Maior.

Em Starry Messenger, Galileu observou que as estrelas se apresentavam como meros pontos de luz, com a sua aparência praticamente inalterada pela ampliação telescópica, em contraste com os planetas, que o telescópio resolveu em discos distintos. No entanto, no seu trabalho subsequente, Letters on Sunspots, ele documentou mais tarde que o telescópio revelou que tanto as estrelas como os planetas possuíam uma morfologia "bastante redonda". Posteriormente, ele afirmou consistentemente que os telescópios demonstravam a natureza esférica das estrelas, relatando seus diâmetros aparentes como alguns segundos de arco quando vistos através do instrumento. Além disso, Galileu desenvolveu uma técnica para determinar o tamanho aparente de uma estrela sem utilizar um telescópio. Conforme detalhado em seu Diálogo sobre os dois principais sistemas mundiais, esse método envolvia suspender uma corda fina em sua linha de visão até uma estrela e medir a distância máxima na qual a corda obscurecia completamente a estrela. Ao utilizar essas medidas - a distância e a largura da corda - ele foi capaz de calcular o tamanho angular subentendido pela estrela a partir de seu ponto de observação.

Em seu Diálogo, Galileu documentou suas descobertas de que uma estrela de primeira magnitude exibia um diâmetro aparente não superior a 5 segundos de arco, enquanto uma estrela de sexta magnitude media aproximadamente ⁵/₆ segundos de arco. Consistente com muitos astrónomos contemporâneos, Galileu não compreendeu que estes tamanhos estelares aparentes medidos eram artefactos, resultantes de difracção e interferência atmosférica, em vez de indicativos das dimensões físicas reais das estrelas. No entanto, os valores calculados pelo Galileu foram significativamente menores do que as estimativas anteriores para as estrelas mais brilhantes, incluindo as de Brahe. Esta redução no tamanho estimado permitiu a Galileu desafiar afirmações anticopernicanas, como o argumento de Tycho Brahe de que as estrelas precisariam ser implausivelmente imensas para que as suas paralaxes anuais permanecessem inobserváveis. Outros astrônomos, incluindo Simon Marius, Giovanni Battista Riccioli e Martinus Hortensius, realizaram medições estelares comparáveis; no entanto, Marius e Riccioli concluíram que mesmo esses tamanhos reduzidos eram insuficientes para refutar definitivamente o argumento de Tycho.

Teoria das Marés

Em 1615, o Cardeal Belarmino afirmou que o sistema copernicano necessitava de "uma verdadeira demonstração física de que o Sol não circunda a Terra, mas a Terra circunda o Sol" para sua defesa. Galileu acreditava que a sua teoria das marés fornecia precisamente este tipo de prova empírica. A importância desta teoria para Galileu foi tal que o seu trabalho seminal, Diálogo sobre os dois principais sistemas mundiais, foi inicialmente intitulado Diálogo sobre o fluxo e refluxo do mar. No entanto, a Inquisição posteriormente determinou a remoção da referência às marés do título da publicação.

Galileu postulou que as marés resultavam da oscilação das águas oceânicas, um fenômeno que ele atribuiu às velocidades variáveis ​​dos pontos na superfície da Terra devido à sua rotação axial e revolução orbital em torno do Sol. Divulgou seu tratado inicial sobre as marés em 1616, dedicando-o ao Cardeal Orsini. O seu quadro teórico ofereceu insights sobre como a morfologia das bacias oceânicas influenciava a magnitude e a periodicidade das marés, explicando, por exemplo, a atividade mínima das marés observada no Mar Adriático central em comparação com as suas extremidades.

No entanto, a teoria das marés de Galileu revelou-se inadequada para explicar os fenómenos de maré observados. Previu apenas uma única maré alta diária, que ele afirmou no seu relato de 1616 ter ocorrido no Atlântico. Ele atribuiu as duas marés altas diárias observadas em Veneza e outros locais a fatores auxiliares, como a configuração e a profundidade do mar. No entanto, o Atlântico e a maioria dos outros oceanos experimentam marés semidiurnas (duas vezes ao dia). Consequentemente, ao reconhecer esta discrepância, Galileu apresentou a sua teoria no Diálogo sem menção específica ao Atlântico ou a outras regiões que apresentam marés diárias, deixando assim a questão dos padrões diários de marés por resolver. Além disso, ele rejeitou a noção antiga e contemporânea, defendida por Johannes Kepler, de que a Lua exercia uma influência causal nas marés – um conceito fundamental para as teorias contemporâneas das marés.

Controvérsia sobre cometas e The Assayer

Em 1619, Galileu envolveu-se numa disputa significativa com o Padre Orazio Grassi, professor de matemática no Jesuíta Collegio Romano. Inicialmente centrado na natureza fundamental dos cometas, este desacordo evoluiu para um debate mais amplo sobre a essência da própria investigação científica em 1623, quando Galileu publicou O Ensaio (Il Saggiatore), a sua contribuição conclusiva para a controvérsia. A página de título da publicação identifica Galileu como um filósofo e o "Matematico Primario" (Matemático Chefe) do Grão-Duque da Toscana.

The Assayer é frequentemente caracterizado como o manifesto científico de Galileu devido à sua extensa articulação de seus princípios metodológicos para a investigação científica. No início de 1619, o Padre Grassi publicou anonimamente um panfleto, Uma Disputa Astronómica sobre os Três Cometas do Ano de 1618, que explorava as características de um cometa observado no final de Novembro do ano anterior. Grassi postulou que o cometa constituía uma entidade incandescente atravessando um segmento de um grande círculo a uma distância geocêntrica consistente, inferindo seu maior afastamento do que a Lua devido ao seu movimento celestial mais lento.

As proposições e descobertas de Grassi posteriormente enfrentaram críticas no Discurso sobre Cometas, uma publicação atribuída a Mario Guiducci, um advogado florentino e discípulo de Galileu, embora o próprio Galileu fosse o autor principal. Embora Galileu e Guiducci não tenham apresentado uma teoria conclusiva sobre a natureza cometária, propuseram várias hipóteses provisórias, que desde então foram refutadas. (Tycho Brahe já havia articulado, naquela época, a metodologia precisa para a investigação cometária.) A seção introdutória do Discurso de Galileu e Guiducci continha uma afronta injustificada ao jesuíta Christoph Scheiner, e o texto incluía numerosos comentários depreciativos dirigidos aos professores do Collegio Romano. Estas observações provocaram ofensa entre os jesuítas, levando Grassi a emitir a sua própria resposta polémica, O Balanço Astronómico e Filosófico, publicada sob o pseudónimo de Lothario Sarsio Sigensano, aparentemente um seu aluno. A formidável réplica de Galileu ao Equilíbrio Astronômico foi O Ensaio. Esta obra é amplamente aclamada como um exemplo seminal de escrita polêmica, caracterizada por sua crítica severa aos argumentos de "Sarsi". Recebeu elogios significativos e foi particularmente bem recebido pelo recém-eleito Papa Urbano VIII, a quem foi dedicado. Durante a década anterior, em Roma, Barberini, que mais tarde se tornaria Urbano VIII, demonstrou apoio a Galileu e à Academia Linceana.

A controvérsia entre Galileu e Grassi resultou no afastamento duradouro de numerosos jesuítas. Galileu e os seus associados foram persuadidos de que estes jesuítas foram fundamentais na sua condenação subsequente, embora as provas definitivas que corroborem esta afirmação permaneçam indefinidas.

Controvérsia sobre o heliocentrismo

Durante o período do conflito de Galileu com a Igreja, a Europa passava por uma convulsão significativa devido às Guerras Religiosas e à Contra-Reforma. A maioria dos indivíduos instruídos aderiu ao modelo geocêntrico aristotélico, que postulava a Terra como o centro do universo com todos os corpos celestes orbitando-a, ou ao sistema híbrido de Tycho Brahe integrando geocentrismo e heliocentrismo. A defesa do heliocentrismo por Galileu encontrou resistência tanto teológica quanto científica. Objeções teológicas originaram-se de interpretações bíblicas que sugeriam a imobilidade da Terra. A oposição científica originou-se de Brahe, que afirmou que o heliocentrismo necessitava de uma paralaxe estelar anual observável, que não foi detectada naquela época. Aristarco e Copérnico levantaram a hipótese com precisão de que a paralaxe era insignificante devido às imensas distâncias das estrelas. No entanto, Brahe respondeu que se as estrelas fossem de facto tão remotas, o seu aparente tamanho angular mensurável implicaria dimensões muito superiores às do Sol ou mesmo à órbita da Terra. Foi consideravelmente mais tarde que os astrônomos verificaram que as magnitudes aparentes das estrelas resultavam de um fenômeno óptico conhecido como disco de Airy, refletindo seu brilho intrínseco em vez de suas dimensões físicas reais. Galileu fundamentou seus argumentos heliocêntricos com observações astronômicas conduzidas em 1609. Em 1611, simultaneamente com os membros jesuítas do Collegio Romano reconhecendo as descobertas telescópicas de Galileu, uma comissão cardeal iniciou uma investigação sobre Galileu. Este inquérito procurou determinar o seu envolvimento no julgamento de Cesare Cremonini, um antigo colega da Universidade de Pádua que enfrentou acusações de heresia. Estas investigações representam o primeiro exemplo de referência do nome de Galileu pela Inquisição Romana.

Em dezembro de 1613, a grã-duquesa Cristina de Florença desafiou Benedetto Castelli, amigo e adepto de Galileu, a respeito das objeções bíblicas ao movimento da Terra. Este encontro levou Galileu a redigir uma carta de oito páginas a Castelli, afirmando que o heliocentrismo não contradizia as escrituras bíblicas e que a Bíblia servia como autoridade em matéria de fé e moral, e não em questões científicas. Embora não publicada, esta carta alcançou ampla circulação. Dois anos depois, Galileu escreveu uma carta de quarenta páginas para Cristina, elaborando mais detalhadamente esses argumentos.

Em 1615, o Padre Niccolò Lorini submeteu os escritos heliocêntricos de Galileu à Inquisição Romana. Lorini alegou que Galileu e os seus adeptos estavam a tentar reinterpretar a Bíblia, um acto considerado uma violação do Concílio de Trento e perigosamente semelhante ao protestantismo. Ele fez referência específica à carta de Galileu a Castelli. Em resposta, Galileu viajou para Roma para defender a si mesmo e suas teorias. No início de 1616, Francesco Ingoli iniciou um intercâmbio acadêmico com Galileu, encaminhando um ensaio que desafiava o sistema copernicano. Galileu postulou mais tarde que este ensaio foi fundamental nas medidas subsequentes tomadas contra o copernicanismo. É plausível que Ingoli tenha sido contratado pela Inquisição para fornecer uma avaliação pericial da disputa, sendo o seu ensaio a base para os procedimentos da Inquisição. O ensaio apresentou dezoito argumentos físicos e matemáticos que se opunham ao heliocentrismo, baseando-se significativamente nas afirmações de Tycho Brahe, particularmente na afirmação de que o heliocentrismo exigiria que as estrelas parecessem consideravelmente maiores que o Sol. Embora o ensaio também contivesse quatro argumentos teológicos, Ingoli recomendou que Galileu se concentrasse nos pontos físicos e matemáticos, omitindo deliberadamente qualquer menção às interpretações bíblicas de Galileu.

Em fevereiro de 1616, uma comissão inquisitorial declarou formalmente o heliocentrismo como "tolo e absurdo em filosofia, e formalmente herético, uma vez que contradiz explicitamente em muitos lugares o sentido da Sagrada Escritura". A Inquisição determinou ainda que o conceito do movimento da Terra “recebe o mesmo julgamento na filosofia e... no que diz respeito à verdade teológica, é pelo menos errôneo na fé”. O Papa Paulo V posteriormente instruiu o Cardeal Belarmino a comunicar este veredicto a Galileu e ordenar-lhe que renunciasse ao heliocentrismo. Em 26 de fevereiro, Galileu foi convocado à residência de Belarmino e instruído a "abandonar completamente... a opinião de que o Sol permanece imóvel no centro do mundo e a Terra se move, e doravante não a sustentar, ensinar ou defender de qualquer forma, seja oralmente ou por escrito". Ao mesmo tempo, a Congregação do Índice emitiu um decreto proibindo o De Revolutionibus de Copérnico e outros textos heliocêntricos até à sua revisão.

Na década seguinte, Galileu desligou-se em grande parte da controvérsia heliocêntrica. Ele recomeçou seu esforço para escrever um livro sobre o assunto, estimulado pela eleição do cardeal Maffeo Barberini como Papa Urbano VIII em 1623. Barberini, um amigo pessoal e admirador de Galileu, já havia se oposto à advertência emitida contra ele em 1616. O trabalho resultante de Galileu, Diálogo sobre os dois principais sistemas mundiais, foi publicado em 1632, tendo recebido autorização formal do Inquisição e sanção papal.

Anteriormente, o Papa Urbano VIII havia solicitado pessoalmente que Galileu apresentasse argumentos a favor e contra o heliocentrismo dentro do livro, alertando-o contra a defesa do modelo heliocêntrico. Independentemente da intenção, Simplício, o proponente da perspectiva geocêntrica aristotélica no Diálogo sobre os Dois Principais Sistemas Mundiais, frequentemente se enredava nas suas próprias falácias lógicas e ocasionalmente parecia intelectualmente deficiente. Embora Galileu tenha afirmado no prefácio do livro que o personagem recebeu o nome de um renomado filósofo aristotélico (Simplício em latim, "Simplicio" em italiano), o termo italiano "Simplício" também carrega a conotação pejorativa de "simplório". Teoria copernicana. A maioria dos historiadores concorda que Galileu não pretendia satirizar e ficou genuinamente surpreso com a recepção de sua publicação.

O Papa, no entanto, não considerou levianamente a aparente afronta pública ou a defesa do copernicanismo. Dava Sobel postula que antes do julgamento de Galileu em 1633 e subsequente condenação por heresia, o Papa Urbano VIII enfrentou acusações de não ter defendido a Igreja e ficou envolvido em intrigas judiciais e assuntos de Estado, temendo até pela sua própria vida. Neste contexto, Sobel sugere que Urbano se sentiu traído pelos Diálogos de Galileu, um sentimento explorado por membros da corte e pelos adversários de Galileu. Mario Livio contextualiza o caso Galileu no discurso científico e político moderno, traçando paralelos com a negação da ciência contemporânea.

Tendo alienado o seu apoiante mais influente, o Papa, Galileu recebeu uma convocação a Roma em setembro de 1632 para defender as suas publicações. Ele chegou em fevereiro de 1633 e posteriormente foi apresentado ao inquisidor Vincenzo Maculani para enfrentar acusações. Ao longo do processo, Galileu afirmou consistentemente que tinha aderido fielmente à sua promessa de 1616 de não endossar quaisquer opiniões condenadas, inicialmente negando até mesmo a sua defesa. No entanto, ele acabou por ser persuadido a admitir que, apesar das suas intenções declaradas, um leitor do seu Diálogo poderia razoavelmente interpretá-lo como um endosso ao copernicanismo. Dada a negação bastante implausível de Galileu de alguma vez defender as opiniões copernicanas depois de 1616 ou de pretender defendê-las no Diálogo, o seu interrogatório final em Julho de 1633 terminou com uma ameaça de tortura se ele não revelasse a verdade; no entanto, ele manteve a sua negação apesar desta coerção.

O veredicto da Inquisição foi pronunciado em 22 de junho, compreendendo três componentes fundamentais:

• Galileu foi declarado "veementemente suspeito de heresia" (embora não formalmente acusado, evitando assim castigos corporais) por manter a crença de que o Sol permanece estacionário no centro do universo, que a Terra não é central e se move, e que se pode considerar e defender uma opinião como provável mesmo após a sua declaração como contrária às Sagradas Escrituras. Ele foi incumbido de "abjurar, amaldiçoar e detestar" essas opiniões específicas.
• Ele recebeu uma sentença de prisão formal a critério da Inquisição. No dia seguinte, a prisão foi comutada para prisão domiciliar, condição sob a qual permaneceu pelo resto da vida.
• Seu trabalho polêmico, o Diálogo, foi proibido. Além disso, numa medida não anunciada publicamente durante o julgamento, foi proibida a publicação de qualquer uma das suas obras futuras ou existentes.

Uma lenda popular conta que depois de retratar sua teoria heliocêntrica, Galileu supostamente murmurou a frase desafiadora: "E ainda assim ele se move." O primeiro exemplo documentado desta lenda surgiu um século após sua morte. Esta narrativa é apoiada por uma afirmação relativa a uma pintura da década de 1640, atribuída ao artista espanhol Bartolomé Esteban Murillo ou à sua escola, que supostamente representava um Galileu preso olhando para as palavras "E pur si muove" inscritas na parede de sua masmorra, com essas palavras permanecendo ocultas até a restauração em 1911. Com base nesta obra de arte, Stillman Drake afirmou que "não há dúvida agora de que as famosas palavras já foram atribuídas a Galileu antes de sua morte". No entanto, uma investigação minuciosa do astrofísico Mario Livio conclui que a suposta pintura de Murillo é provavelmente muito mais recente, possivelmente uma cópia de uma obra flamenga de 1837 de Roman-Eugene Van Maldeghem.

Após um período passado com o simpático Ascanio Piccolomini, o arcebispo de Siena, Galileu recebeu permissão em 1634 para retornar à sua villa em Arcetri, perto de Florença, onde passou um parte de sua vida em prisão domiciliar. Ele foi instruído a recitar os Sete Salmos Penitenciais semanalmente durante os três anos subsequentes. No entanto, a sua filha, Maria Celeste, dispensou-o desta obrigação depois de obter o consentimento eclesiástico para a realizar ela própria.

Durante a sua prisão domiciliária, Galileu dedicou os seus esforços a uma das suas contribuições mais significativas, Duas Novas Ciências, um trabalho que levou Albert Einstein a referir-se a Galileu como o "pai da física moderna". Neste tratado, ele sintetizou pesquisas realizadas aproximadamente quarenta anos antes, com foco nas disciplinas hoje conhecidas como cinemática e resistência dos materiais. A obra foi publicada na Holanda para contornar a censura católica. Em 1638, Galileu ficou completamente cego e sofria de uma dolorosa hérnia e insônia, necessitando de permissão para viajar a Florença para consulta médica.

Contribuições científicas

Demonstrei com sucesso estes e vários outros fatos significativos. Mais importante ainda, o meu trabalho, que considero apenas um esforço inicial, estabeleceu metodologias que permitirão a intelectos mais astutos investigar minuciosamente os intrincados aspectos desta disciplina científica expansiva e distinta.

Metodologias Científicas

Galileu avançou significativamente a ciência do movimento ao integrar de forma inovadora procedimentos experimentais com análise matemática. Em contraste, a prática científica contemporânea foi frequentemente caracterizada por investigações qualitativas, como os estudos de William Gilbert sobre magnetismo e eletricidade. O pai de Galileu, Vincenzo Galilei, alaúde e teórico musical, conduziu experimentos que potencialmente estabeleceram a mais antiga relação não linear conhecida na física: o tom de uma corda esticada é proporcional à raiz quadrada de sua tensão. Estas descobertas estão alinhadas com a tradição musical pitagórica, familiar aos fabricantes de instrumentos, que reconhecia que dividir uma corda por uma proporção inteira produz uma escala harmoniosa. Consequentemente, existia há muito tempo uma ligação fundamental entre matemática, música e ciências físicas, e o jovem Galileu observou o trabalho do seu pai alargando esta tradição estabelecida.

Galileu foi um dos intelectuais modernos pioneiros a articular explicitamente que as leis naturais são inerentemente matemáticas. Em The Assayer, ele afirmou a famosa afirmação: "A filosofia está inscrita neste volume magnífico, o universo... Ela é composta na linguagem da matemática, com seus caracteres sendo triângulos, círculos e outras formas geométricas;..." Suas investigações matemáticas representam uma evolução dos métodos utilizados pelos filósofos naturais escolásticos tardios, que Galileu assimilou durante seus estudos filosóficos. Suas contribuições constituíram um passo fundamental em direção à eventual disjunção da ciência das estruturas filosóficas e religiosas, significando um avanço profundo na história intelectual humana. Além disso, ele frequentemente demonstrou disposição para revisar suas perspectivas com base na observação empírica.

Para conduzir seus experimentos, Galileu estabeleceu medidas padronizadas de duração e tempo, permitindo comparações reprodutíveis de medições em vários ambientes temporais e laboratoriais. Este rigor metodológico forneceu uma base robusta para a validação indutiva de leis matemáticas. Galileu exibiu uma compreensão contemporânea da inter-relação apropriada entre matemática, física teórica e física experimental. Ele compreendeu a parábola tanto como seção cônica quanto como função onde a ordenada (y) varia quadraticamente com a abcissa (x). Além disso, Galileu postulou que a parábola representava a trajetória teoricamente ótima para um projétil uniformemente acelerado, assumindo a ausência de resistência do ar ou outras perturbações. Embora reconhecendo as limitações teóricas deste modelo - especificamente, que uma trajectória de projéctil numa escala comparável à da Terra não poderia ser parabólica - ele argumentou, no entanto, que para distâncias dentro do alcance operacional da artilharia contemporânea, a divergência da trajectória de um projéctil em relação a uma curva parabólica seria insignificante.

Observações astronômicas

Empregando seu telescópio refrator, Galileu fez diversas observações astronômicas cruciais. No final de 1609, ele notou a superfície não uniforme da Lua. No início do ano seguinte, ele descobriu as quatro maiores luas orbitando Júpiter. Mais tarde, em 1610, ele observou as fases de Vênus e também de Saturno, embora inicialmente tenha interpretado erroneamente os anéis de Saturno como dois corpos planetários distintos. Em 1612, ele observou Netuno e documentou seu movimento, mas não o classificou como um planeta.

Galileu também conduziu investigações sobre manchas solares e a Via Láctea, juntamente com várias observações estelares, nomeadamente desenvolvendo um método para determinar seu tamanho aparente sem ajuda telescópica.

Em 1619, Galileu originou o termo "Aurora Boreal", derivando-o da deusa romana do amanhecer. e a designação grega para o vento norte. Esta nomenclatura foi aplicada para descrever os fenômenos luminosos observados nos céus do norte e do sul, que resultam de partículas do vento solar que energizam a magnetosfera da Terra.

Contribuições de Engenharia

Galileu contribuiu significativamente para o campo hoje reconhecido como engenharia, diferenciando seu trabalho da física pura. De 1595 a 1598, Galileu desenvolveu e refinou uma bússola geométrica e militar, projetada para aplicações práticas de artilheiros e agrimensores. Esta invenção baseou-se em instrumentos anteriores concebidos por Niccolò Tartaglia e Guidobaldo del Monte. Para os artilheiros, a bússola fornecia um método novo e mais seguro para a elevação precisa dos canhões, juntamente com um meio rápido de calcular cargas de pólvora para balas de canhão de dimensões e composições variadas. Na sua capacidade geométrica, o instrumento facilitou a construção de polígonos regulares, o cálculo de áreas para polígonos ou setores circulares e numerosos outros cálculos matemáticos. Sob a supervisão de Galileu, o fabricante de instrumentos Marc'Antonio Mazzoleni fabricou mais de 100 dessas bússolas. A Galileo comercializou esses instrumentos, acompanhados de um manual de instruções de sua autoria, por 50 liras, e adicionalmente forneceu cursos de instrução sobre seu uso por 120 liras.

Em 1593, Galileu projetou um termômetro, empregando o princípio da expansão e contração do ar dentro de um bulbo para deslocar a água em um tubo interconectado.

Em 1609, Galileu, ao lado de figuras como o inglês Thomas Harriot, tornou-se um dos indivíduos pioneiros a utilizar um telescópio refrator para observações astronômicas de estrelas, planetas e luas. A denominação "telescópio" foi atribuída ao dispositivo de Galileu pelo matemático grego Giovanni Demisiani durante um banquete de 1611 oferecido pelo príncipe Federico Cesi, comemorando a introdução de Galileu na Accademia dei Lincei. Em 1610, Galileu empregou um telescópio para ampliar de perto a anatomia dos insetos. Posteriormente, em 1624, Galileu utilizava um microscópio composto. Ele apresentou um desses instrumentos ao Cardeal Zollern em maio daquele ano para posterior apresentação ao Duque da Baviera, e despachou outro ao Príncipe Cesi em setembro. Os Linceanos foram novamente fundamentais na nomenclatura um ano depois, quando o membro da academia Giovanni Faber cunhou o termo "microscópio" para a invenção de Galileu, derivando-o das palavras gregas μικρόν (micron), que significa "pequeno", e σκοπεῖν (skopein), que significa "olhar". Este termo pretendia ser paralelo a "telescópio". Ilustrações de insetos, produzidas usando um dos microscópios de Galileu e publicadas em 1625, são consideradas a documentação mais antiga e inequívoca da aplicação de microscópios compostos.

Em 1612, após a determinação dos períodos orbitais dos satélites de Júpiter, Galileu postulou que o conhecimento preciso das suas órbitas poderia permitir a sua utilização como um mecanismo universal de cronometragem, facilitando assim a determinação da longitude. Ele perseguiu esse desafio de forma intermitente ao longo de sua vida, encontrando obstáculos práticos significativos. A metodologia foi implementada com sucesso pela primeira vez por Giovanni Domenico Cassini em 1681 e posteriormente teve ampla aplicação em levantamentos fundiários em grande escala; por exemplo, foi empregado para pesquisar a França e mais tarde por Zebulon Pike no meio-oeste dos Estados Unidos em 1806. Para a navegação marítima, onde intrincadas observações telescópicas representavam maior dificuldade, o problema da longitude exigiu, em última análise, a invenção de um cronômetro marítimo prático e portátil, exemplificado pelo projeto de John Harrison. Nos seus últimos anos, apesar da cegueira total, Galileu concebeu um mecanismo de escape para um relógio de pêndulo, conhecido como escape de Galileu, embora nenhum relógio desse tipo tenha sido construído até depois de Christiaan Huygens ter desenvolvido o primeiro relógio de pêndulo totalmente operacional na década de 1650.

Galileu recebeu vários convites para consultar em projetos de engenharia destinados a mitigar inundações ribeirinhas. Em 1630, Mario Guiducci provavelmente desempenhou um papel fundamental na garantia da experiência de Galileu em relação à proposta de Bartolotti de escavar um novo canal para o rio Bisenzio, perto de Florença.

Um desafio fundamental com rolamentos de esferas rudimentares envolve o atrito mútuo gerado pela fricção das esferas umas contra as outras. Este atrito pode ser mitigado encerrando cada bola individual dentro de uma gaiola. O conceito de rolamento de esferas capturado ou enjaulado foi inicialmente articulado por Galileu durante o século XVII.

Física

As investigações teóricas e empíricas de Galileu sobre a dinâmica dos corpos, complementadas pelas contribuições amplamente independentes de Kepler e René Descartes, serviram como precursores fundamentais para a mecânica clássica posteriormente formulada por Sir Isaac Newton.

Pêndulo

Galileu conduziu numerosos experimentos envolvendo pêndulos. Relatos populares, nomeadamente a biografia de Vincenzo Viviani, sugerem que estas investigações começaram com observações das oscilações de um candelabro de bronze na Catedral de Pisa, cronometradas pelo pulso de Galileu. O envolvimento inicial documentado de Galileu com os pêndulos aparece nas suas notas publicadas postumamente, On Motion, com detalhes experimentais subsequentes apresentados no seu trabalho Duas Novas Ciências. Galileu afirmou que um pêndulo simples apresenta isocronismo, o que significa que o seu período de oscilação permanece constante independentemente da sua amplitude. No entanto, este princípio foi posteriormente demonstrado por Christiaan Huygens como sendo apenas uma aproximação. Além disso, Galileu estabeleceu que o quadrado do período de um pêndulo é diretamente proporcional ao seu comprimento.

Frequência do som

Embora menos reconhecido, Galileu é considerado um dos pioneiros na compreensão da frequência sonora. Ele demonstrou isso variando a velocidade com que um cinzel raspava uma superfície, correlacionando assim o tom do som resultante com o espaçamento das marcas do cinzel, que servia como um indicador de frequência.

Bomba de água

Durante o século XVII, os avanços na tecnologia de bombas de água permitiram a criação de vácuos mensuráveis, um fenômeno não compreendido imediatamente. Observou-se que as bombas de sucção eram incapazes de elevar a água além de um limite específico, registrado como 18 jardas florentinas (aproximadamente 34 pés ou 10 metros) por volta de c. 1635. Esta restrição de altura representava desafios significativos para a irrigação, drenagem de minas e fontes ornamentais encomendadas pelo duque da Toscana, levando-o a recorrer aos conhecimentos de Galileu para investigação. Em sua publicação de 1638, Duas Novas Ciências, Galileu propôs erroneamente que uma coluna de água elevada por uma bomba se romperia sob seu próprio peso ao exceder 34 pés.

Velocidade da Luz

Em 1638, Galileu delineou um protocolo experimental para determinar a velocidade da luz, envolvendo dois observadores posicionados à distância, cada um equipado com uma lanterna fechada. O procedimento exigia que o primeiro observador abrisse a veneziana da lanterna, seguido pelo segundo observador abrindo imediatamente a sua ao perceber a luz. O intervalo entre a abertura do obturador do primeiro observador e a subsequente observação da luz da lâmpada do segundo observador representaria teoricamente o tempo de viagem de ida e volta da luz entre eles. As tentativas de Galileu de executar esta experiência em distâncias inferiores a um quilómetro e meio mostraram-se inconclusivas no que diz respeito à natureza instantânea da propagação da luz. Entre a morte de Galileu e 1667, membros da Accademia del Cimento florentina replicaram a experiência ao longo de aproximadamente um quilómetro e meio, produzindo resultados igualmente indeterminados. Avanços científicos subsequentes estabeleceram que a velocidade da luz é consideravelmente rápida demais para ser medida com precisão usando metodologias tão rudimentares.

Invariância Galileana

Feche-se com algum amigo na cabine principal, abaixo do convés de algum navio, e leve consigo algumas moscas, borboletas e outros pequenos animais voadores. Tenha uma tigela grande com água com alguns peixes; pendure uma garrafa que esvazie gota a gota em um recipiente de boca estreita abaixo dela. Com o navio parado, observe atentamente como os animaizinhos voam com igual velocidade para todos os lados da cabine. Os peixes nadam indiferentemente em todas as direções; as gotas caem no recipiente abaixo; e ao jogar algo para seu amigo, você não precisa jogá-lo com mais força em uma direção do que em outra, sendo as distâncias iguais; saltando com os pés juntos, você passa por espaços iguais em todas as direções. Depois de observar todas essas coisas cuidadosamente (embora não haja dúvida de que, quando o navio está parado, tudo deve acontecer dessa maneira), faça com que o navio prossiga com a velocidade que desejar, desde que o movimento seja uniforme e não flutue de um lado para o outro. Você não descobrirá a menor mudança em todos os efeitos mencionados, nem poderá dizer por nenhum deles se o navio estava se movendo ou parado.

Esse princípio posteriormente formou a estrutura fundamental das leis do movimento de Newton e constitui um princípio central da teoria da relatividade especial de Einstein.

Corpos em queda

John Philoponus, Nicole Oresme e Domingo de Soto

O conceito de que objetos de massas diferentes caem a uma taxa idêntica foi potencialmente articulado já em 60 a.C. pelo filósofo romano Lucrécio. Observações empíricas indicando que objetos de dimensões comparáveis, mas com pesos variados, descem na mesma velocidade são registradas em textos do século VI de John Philoponus, um conjunto de obras conhecido por Galileu. Posteriormente, no século XIV, Nicole Oresme formulou a lei do tempo ao quadrado para o movimento uniformemente acelerado e, no século XVI, Domingo de Soto postulou que os objetos que descem através de um meio homogêneo experimentariam aceleração uniforme. No entanto, as proposições de De Soto careciam das extensas qualificações e dos refinamentos sofisticados característicos da teoria posterior de Galileu sobre a queda dos corpos. Por exemplo, ele não reconheceu, ao contrário de Galileu, que a aceleração uniforme ocorre estritamente no vácuo e que, em outros meios, um corpo acabaria por atingir uma velocidade terminal constante.

O experimento da Torre Delft

Em 1586, Simon Stevin (também conhecido como Stevinus) e Jan Cornets de Groot conduziram um experimento envolvendo a queda de esferas de chumbo da Nieuwe Kerk em Delft, Holanda. Este experimento demonstrou que objetos de dimensões idênticas, mas massas variadas, descem a uma velocidade equivalente. Embora bem-sucedido em seu resultado, o experimento da torre de Delft carecia da metodologia científica rigorosa característica das investigações subsequentes. A metodologia de Stevin exigia confiança em sinais auditivos, especificamente o som das esferas atingindo uma plataforma de madeira abaixo, para inferir que as bolas haviam descido simultaneamente. Consequentemente, esta experiência recebeu menos reconhecimento académico em comparação com as contribuições mais substanciais de Galileu Galilei, particularmente a sua famosa experiência mental da Torre Inclinada de Pisa de 1589.

O experimento da Torre Inclinada de Pisa

De acordo com um relato biográfico do aluno de Galileu, Vincenzo Viviani, Galileu supostamente deixou cair esferas de material idêntico, mas com massas diferentes, da Torre Inclinada de Pisa para ilustrar que o tempo de descida foi independente de sua massa. Esta afirmação contradizia diretamente a doutrina aristotélica, que postulava que os objetos mais pesados ​​descem mais rapidamente do que os mais leves, em proporção direta ao seu peso. Apesar da sua frequente recontagem em narrativas populares, nenhum registo pessoal de Galileu corrobora a execução de tal experiência, e os historiadores geralmente concordam que foi, no máximo, um exercício conceptual e não um acontecimento físico real. Stillman Drake representa uma exceção notável, afirmando que o experimento ocorreu em grande parte como Viviani o descreveu. No entanto, a maioria das investigações de Galileu sobre corpos em queda foram conduzidas usando planos inclinados, um método que mitigou significativamente os desafios relacionados ao tempo preciso e à resistência do ar.

Em seu tratado de 1638, Duas Novas Ciências, Salviati, que é amplamente considerado o representante de Galileu, afirmou que todos os objetos de pesos diferentes desceriam a uma velocidade finita idêntica no vácuo, afirmando: "Em um meio totalmente desprovido de toda resistência, todos os corpos desceriam a uma velocidade finita idêntica no vácuo, afirmando: "Em um meio totalmente desprovido de toda resistência, todos os corpos desceriam a uma velocidade finita idêntica no vácuo. cair com a mesma velocidade." Salviati propôs ainda que este princípio poderia ser validado empiricamente comparando os movimentos oscilatórios dos pêndulos no ar, usando pêndulos feitos de chumbo e cortiça, que possuíam pesos distintos, mas eram estruturalmente semelhantes.

A lei do tempo ao quadrado

Galileu postulou que um objeto descendente exibiria aceleração uniforme, desde que a resistência do meio circundante permanecesse insignificante, ou no cenário ideal de descida através do vácuo. Além disso, ele formulou com precisão a lei cinemática que rege a distância percorrida durante a aceleração uniforme a partir de um estado de repouso, estabelecendo sua proporcionalidade ao quadrado do tempo decorrido (d∝t§45§). Galileu articulou a lei do quadrado do tempo através de construções geométricas e de uma linguagem matemática rigorosa, consistente com as convenções intelectuais de sua época. A reformulação algébrica desta lei foi posteriormente realizada por outros.

Inércia

Galileu deduziu adicionalmente que os objetos mantêm a sua velocidade quando estão desimpedidos no seu movimento, uma conclusão que desafia diretamente a hipótese aristotélica prevalecente. O pensamento aristotélico sustentava que um corpo só poderia sustentar movimentos "violentos", "não naturais" ou "forçados" enquanto um agente ativo, ou "motor", exercesse continuamente influência sobre ele. Antes de Galileu, os conceitos filosóficos relativos à inércia foram avançados por figuras como John Philoponus e Jean Buridan. Galileu articulou este princípio da seguinte forma:

Imagine qualquer partícula projetada ao longo de um plano horizontal sem atrito; então sabemos, pelo que foi explicado mais detalhadamente nas páginas anteriores, que esta partícula se moverá ao longo deste mesmo plano com um movimento que é uniforme e perpétuo, desde que o plano não tenha limites.

A superfície da Terra, se fosse perfeitamente lisa, exemplificaria tal plano. Este conceito foi posteriormente integrado na primeira lei do movimento de Newton, embora com uma distinção crucial em relação à direção do movimento: Newton postulou o movimento em linha reta, enquanto Galileu concebeu o movimento circular, exemplificado pelas órbitas planetárias ao redor do Sol, que ele acreditava ocorrer sem influência gravitacional, ao contrário da formulação posterior de Newton. Dijksterhuis sugere que a compreensão de Galileu sobre a inércia, caracterizada como uma propensão para movimentos circulares persistentes, estava intrinsecamente ligada à sua adesão ao modelo copernicano.

Matemática

Morte

Galileu continuou recebendo visitantes até sua morte em 8 de janeiro de 1642, aos 77 anos, atribuída a febre e palpitações cardíacas. Fernando II, o Grão-Duque da Toscana, expressou o desejo de que Galileu fosse enterrado na nave principal da Basílica de Santa Croce, ao lado de seu pai e outras figuras ancestrais, e que um mausoléu de mármore fosse construído em sua homenagem.

No entanto, estes planos foram abandonados após protestos do Papa Urbano VIII e do seu sobrinho, o Cardeal Francesco Barberini, devido à condenação de Galileu pela Igreja Católica por "veemente suspeita de heresia". Consequentemente, foi sepultado numa modesta câmara adjacente à capela dos noviços, situada no final de um corredor que se estende do transepto sul da basílica até à sacristia. Em 1737, foi reenterrado no corpo principal da basílica, após a construção de um monumento comemorativo; durante essa realocação, três dedos e um dente foram extraídos de seus restos mortais. Atualmente, um desses dedos está exposto no Museu Galileo em Florença, Itália.

Legado

Reavaliações posteriores da Igreja

Após a morte de Galileu, a controvérsia em torno do caso Galileu desapareceu em grande parte da consciência pública. A proibição da Inquisição de reimprimir as publicações de Galileu foi rescindida em 1718, permitindo a publicação de uma edição de suas obras em Florença, com exceção do condenado Diálogo. Posteriormente, em 1741, o Papa Bento XIV sancionou o lançamento de uma edição abrangente dos escritos científicos de Galileu, que apresentava uma versão moderadamente censurada do Diálogo. Em 1758, a proibição geral contra textos que promoviam o heliocentrismo foi eliminada do Índice de Livros Proibidos. No entanto, a proibição explícita de edições sem censura do Diálogo e do De Revolutionibus de Copérnico persistiu. A oposição eclesiástica oficial ao heliocentrismo cessou completamente em 1835, quando estas obras específicas foram finalmente removidas do Index.

O caso Galileu experimentou um ressurgimento de interesse no início do século XIX, à medida que polemistas protestantes o aproveitaram, juntamente com outros eventos históricos como a Inquisição espanhola e o mito da Terra plana, para criticar o catolicismo romano. Desde então, o interesse acadêmico e público no caso tem flutuado. Em 1939, durante o seu discurso inaugural à Pontifícia Academia das Ciências, proferido poucos meses após a sua eleição papal, o Papa Pio XII caracterizou Galileu como um dos "mais audaciosos heróis da investigação... sem medo dos obstáculos e riscos inerentes, nem apreensivo com memoriais sombrios". O professor Robert Leiber, seu conselheiro de longa data durante quatro décadas, observou que “Pio XII foi excepcionalmente cauteloso em não restringir prematuramente a investigação científica.

Em 15 de fevereiro de 1990, durante um discurso na Universidade Sapienza de Roma, o Cardeal Ratzinger, que mais tarde se tornou Papa Bento XVI, caracterizou as perspectivas contemporâneas sobre o caso Galileu como “um caso sintomático que nos permite ver quão profunda é a dúvida da era moderna, da ciência e da tecnologia hoje”. Entre os pontos de vista que referiu estava o do filósofo Paul Feyerabend, que afirmou: “A Igreja da época de Galileu mantinha-se muito mais próxima da razão do que o próprio Galileu, e também levava em consideração as consequências éticas e sociais dos ensinamentos de Galileu. Embora o Cardeal não tenha endossado ou refutado explicitamente as afirmações de Feyerabend, ele advertiu que "seria tolice construir uma apologética impulsiva com base em tais pontos de vista."

Em 31 de outubro de 1992, o Papa João Paulo II reconheceu formalmente o erro da Inquisição ao condenar Galileu pela sua afirmação de que a Terra orbita o Sol. O Papa João Paulo II afirmou que os teólogos responsáveis ​​pela condenação de Galileu não conseguiram distinguir adequadamente entre o texto bíblico e a sua interpretação.

Em Março de 2008, Nicola Cabibbo, então chefe da Pontifícia Academia das Ciências, anunciou uma iniciativa para homenagear Galileu com uma estátua erguida dentro dos muros da Cidade do Vaticano. Em dezembro daquele ano, durante as comemorações do 400º aniversário das primeiras observações telescópicas de Galileu, o Papa Bento XVI elogiou as suas contribuições significativas para a astronomia. No entanto, um mês depois destes acontecimentos, Gianfranco Ravasi, que liderou o Pontifício Conselho para a Cultura, revelou que a proposta de uma estátua de Galileu nas dependências do Vaticano tinha sido suspensa.

Impacto na ciência moderna

Stephen Hawking postulou que Galileu provavelmente detém maior responsabilidade pela gênese da ciência moderna do que qualquer outro indivíduo, enquanto Albert Einstein se referiu a ele como o pai da ciência moderna. Em seu prefácio ao Diálogo sobre os dois principais sistemas mundiais, Einstein articulou: "O leitmotiv que reconheço no trabalho de Galileu é a luta apaixonada contra qualquer tipo de dogma baseado na autoridade. Somente a experiência e a reflexão cuidadosa são aceitas por ele como critérios de verdade." isso:

Mas, talvez o mais significativo, Galileu sintetizou uma nova perspectiva científica. Pela sua retórica, apoiada pelo raciocínio matemático, e pela força da sua personalidade, Galileu ajudou a estabelecer o modelo copernicano do sistema solar como uma revolução na ciência.

As descobertas astronómicas de Galileu e as suas rigorosas investigações sobre a teoria copernicana estabeleceram um legado duradouro. Isto inclui a classificação das quatro maiores luas de Júpiter – Io, Europa, Ganimedes e Calisto – que ele descobriu, como as luas galileanas. Além disso, vários empreendimentos e princípios científicos, como a espaçonave Galileu, levam seu nome.

Em reconhecimento ao ano de 2009, que marca o quarto centenário das primeiras observações astronômicas documentadas de Galileu usando o telescópio, as Nações Unidas designaram-no como o Ano Internacional da Astronomia.

Escritos

Entre as primeiras publicações de Galileu detalhando instrumentos científicos estão o tratado de 1586 intitulado The Little Balance (La Billancetta), que descreve uma balança precisa para medir pesos de objetos no ar ou na água, e o manual impresso de 1606 Le Operazioni del Compasso Geometrico et Militare, descrevendo o uso de uma escala geométrica e militar. bússola.

Os trabalhos fundamentais de Galileu sobre dinâmica, abrangendo a ciência do movimento e da mecânica, incluem o tratado de Pisa c. 1590 De Motu (Sobre o Movimento) e o texto de Pádua c. 1600 Le Mecaniche (Mecânica). O primeiro baseou-se na dinâmica dos fluidos aristotélico-arquimediana, postulando que a velocidade de descida gravitacional em um meio fluido era diretamente proporcional ao peso específico do corpo que excede o do meio. Consequentemente, no vácuo, os objetos cairiam a velocidades proporcionais aos seus pesos específicos. Este trabalho também incorporou a dinâmica do ímpeto de Philoponan, que teorizava que o ímpeto se dissipa intrinsecamente e que a queda livre no vácuo atingiria uma velocidade terminal fundamental, determinada pelo peso específico, após uma fase inicial de aceleração.

A publicação de Galileu de 1610, O Mensageiro Estrelado (Sidereus Nuncius), marcou o tratado científico inaugural derivado de observações telescópicas. Este trabalho detalhou suas descobertas, que incluíram:

• as luas da Galiléia;
• a topografia irregular da superfície da Lua;
• a presença de numerosas estrelas imperceptíveis a olho nu, especialmente aquelas que contribuem para a luminosidade da Via Láctea;
• as características visuais distintas dos planetas versus estrelas fixas, com os planetas se manifestando como pequenos discos e as estrelas aparecendo como pontos de luz não ampliados.

Em 1613, Galileu publicou um tratado sobre manchas solares, intitulado Cartas sobre manchas solares, que postulava a corruptibilidade do Sol e dos corpos celestes. Esta publicação, Letters on Sunspots, documentou adicionalmente as suas observações telescópicas de 1610 do ciclo completo de fases de Vénus e a sua descoberta dos enigmáticos "apêndices" de Saturno, juntamente com o seu subsequente e igualmente desconcertante desaparecimento. Em 1615, Galileu redigiu um manuscrito, a "Carta à Grã-Duquesa Cristina", embora a sua publicação impressa só tenha ocorrido em 1636. Esta carta representou uma iteração revista da Carta a Castelli, que Niccolò Lorini já tinha relatado à Inquisição. Seguindo a diretiva da Inquisição de 1616 que proibia Galileu de endossar ou defender o modelo copernicano, ele compôs o "Discurso sobre as Marés" (Discorso sul flusso e il reflusso del mare), uma carta privada ao Cardeal Orsini, que se baseava na compreensão copernicana da Terra. Em 1619, Mario Guiducci, aluno de Galileu, publicou uma palestra de autoria principalmente de Galileu, intitulada Discurso sobre os Cometas (Discorso Delle Comete), que contestava a perspectiva jesuíta sobre os cometas.

Em 1623, Galileu lançou O Ensaiador (Il saggiatore), uma obra que criticava teorias fundadas na autoridade aristotélica e defendia a experimentação empírica e a articulação matemática de conceitos científicos. O livro foi aclamado consideravelmente; O Papa Urbano teria achado-o "tão encantado que o leu em voz alta para ele à mesa". Após o triunfo de O Ensaio, Galileu publicou o Diálogo sobre os dois principais sistemas mundiais (Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo) em 1632. Apesar de seus esforços para cumprir as diretrizes da Inquisição de 1616, os argumentos do livro que apoiam a teoria copernicana e um modelo heliocêntrico do sistema solar resultaram em O julgamento de Galileu e a proibição de suas publicações. Apesar desta proibição, Galileu conseguiu publicar os seus Discursos e demonstrações matemáticas relativas a duas novas ciências (Discorsi e Dimostrazioni Matematiche, intorno a due nuove scienze) em 1638 na Holanda, contornando assim a jurisdição da Inquisição.

Trabalhos Publicados

As principais contribuições escritas de Galileu incluem:

• O pequeno equilíbrio (1586; italiano: La Bilancetta)
• On Motion (c. 1590; latim: De Motu Antiquiora)
• Mecânica (c. 1600; Italiano: Le Mecaniche)
• As operações da bússola geométrica e militar (1606; italiano: Le operazioni del compasso geométrico et militare)
• O Mensageiro Estrelado (1610; latim: Sidereus Nuncius)
• Discurso sobre Corpos Flutuantes (1612; Italiano: Discorso intorno alle cose che stanno in su l'acqua, o che in quella si muovono, traduzido como "Discurso sobre Corpos que Ficam Sobre a Água, ou se Movem nela")
• História e demonstração sobre manchas solares (1613; italiano: Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari; derivado das Três cartas sobre manchas solares, Tre lettere sulle macchie solari, 1612)
• "Carta à Grã-Duquesa Cristina" (composta em 1615; publicada em 1636)
• "Discurso sobre as Marés" (1616; italiano: Discorso del flusso e reflusso del mare)
• Discurso sobre os Cometas (1619; italiano: Discorso delle Comete)
• O Ensaiador (1623; italiano: Il Saggiatore)
• Diálogo sobre os dois principais sistemas mundiais (1632; italiano: Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo)
• Discursos e demonstrações matemáticas relacionadas a duas novas ciências (1638; italiano: Discorsi e Dimostrazioni Matematiche, intorno a due nuove scienze)

Biblioteca Pessoal

Durante os seus últimos anos, Galileu Galilei manteve uma biblioteca pessoal composta por pelo menos 598 volumes, 560 dos quais foram identificados, na Villa Il Gioiello, localizada na periferia de Florença. Apesar de ter sido proibido de escrever ou publicar suas contribuições intelectuais devido às restrições da prisão domiciliar, ele recebeu visitantes de forma consistente até sua morte. Estas interações facilitaram o seu acesso contínuo à literatura científica contemporânea originária do Norte da Europa.

O documento testamentário de Galileu não contém nenhuma menção à sua extensa coleção de livros e manuscritos. Um inventário detalhado foi posteriormente compilado após sua morte, momento em que a maior parte de seus bens, incluindo sua biblioteca, foi transferida para seu filho, Vincenzo Galilei Jr.. Após a morte de Vincenzo Jr. em 1649, a coleção foi legada a sua esposa, Sestilia Bocchineri.

Posteriormente, Vincenzo Viviani, ex-assistente e aluno de Galileu, reuniu os livros, documentos pessoais e manuscritos não editados de Galileu, com a intenção de publicar as obras de seu mentor. Este ambicioso projecto, no entanto, não foi concretizado. No seu testamento final, Viviani legou um segmento substancial desta coleção ao Hospital de Santa Maria Nuova de Florença, que já possuía uma biblioteca considerável. O valor intrínseco do acervo de Galileu não foi totalmente apreciado, levando à distribuição de cópias duplicadas a várias outras instituições, incluindo a Biblioteca Comunale degli Intronati, a biblioteca pública de Siena. Mais tarde, em um esforço para refinar o foco especializado da biblioteca, volumes não pertencentes a assuntos médicos foram transferidos para a Biblioteca Magliabechiana, que serviu como um precursor da moderna Biblioteca Nazionale Centrale di Firenze, a Biblioteca Central Nacional de Florença.

Um segmento limitado da coleção de Viviani, abrangendo manuscritos de Galileu e seus contemporâneos Evangelista Torricelli e Benedetto Castelli, foi legado a seu sobrinho, o abade Jacopo Panzanini. Esta compilação menor permaneceu intacta até a morte de Panzanini, sendo posteriormente transferida para seus sobrinhos-netos, Carlo e Angelo Panzanini. Os volumes das coleções de Galileu e Viviani começaram a se espalhar à medida que os herdeiros negligenciavam a salvaguarda de sua herança; na verdade, o seu pessoal doméstico vendeu vários volumes como sucata. Aproximadamente em 1750, o senador florentino Giovanni Battista Clemente de'Nelli tomou conhecimento desta situação e adquiriu os livros e manuscritos de vários lojistas, juntamente com o restante da coleção de Viviani dos irmãos Panzanini. As memórias de Nelli documentam esta aquisição, afirmando: "Minha grande sorte em obter um tesouro tão maravilhoso e tão barato surgiu através da ignorância das pessoas que o vendiam, que não estavam cientes do valor desses manuscritos." No entanto, Fernando III, Grão-Duque da Toscana, interveio nesta transação, adquirindo a totalidade da coleção. Este arquivo, composto por manuscritos, volumes impressos e documentos pessoais, foi posteriormente depositado na Biblioteca Palatina de Florença, onde foi integrado à Biblioteca Magliabechiana em 1861.

• Igreja Católica e ciência
• Tribuna de Galileu
• Notas

Notas

Referências

Citações

Fontes gerais e citadas

• Obras de Galileo Galilei no Project Gutenberg
• Trabalhos de ou sobre Galileu Galilei no Internet Archive
• Trabalha na Biblioteca Pessoal de Galileu no LibraryThing