Galileo je považovaný za jedného z najväčších astronómov všetkých čias. Galileo je však známy aj množstvom vedeckých vynálezov, ktoré vytvoril počas svojho života.
Patria sem jeho slávny ďalekohľad, ale aj séria zariadení, ktoré by mali zásadný vplyv na prieskum, použitie delostrelectva, vývoj hodín a meteorológiu. Galileo ich vytvoril s cieľom zarobiť si viac peňazí na podporu svojej rodiny. Nakoniec by však pomohli upevniť jeho povesť muža, ktorý spochybňoval stáročia v hodnote predošlých predstáv a revolúciu v prírodných vedách.
Hydrostatická rovnováha:
Galileo, inšpirovaný príbehom Archimedesa a jeho „Eureka“ okamihu, začal skúmať, ako klenotníci vážili drahé kovy vo vzduchu, a potom vytesňovaním určiť ich špecifickú hmotnosť. V roku 1586, vo veku 22 rokov, teoretizoval lepšiu metódu, ktorú opísal v pojednávaní s názvom La Bilancetta (alebo „Malý zostatok“).
V tomto trakte opísal presnú rovnováhu na váženie vecí vo vzduchu a vode, v ktorej bola časť ramena, na ktorej bola zavesená protiváha, obalená kovovým drôtom. Množstvo, o ktoré sa protizávažie muselo pri vážení vo vode pohybovať, sa potom mohlo veľmi presne určiť počítaním počtu otáčok drôtu. Pritom by bolo možné priamo odčítat 'podiel kovov ako zlato a striebro v objekte.
Galileovo čerpadlo:
V roku 1592 bol Galileo vymenovaný za profesora matematiky na univerzite v Padove a uskutočňoval časté výlety do Arsenalu - vnútorného prístavu, kde boli vybavené benátske lode. Arsenal bol miestom praktických vynálezov a inovácií po stáročia a Galileo využil príležitosť na podrobné štúdium mechanických zariadení.
V roku 1593 bol konzultovaný o umiestnení vesiel v lodných kuchyniach a predložil správu, v ktorej zaobchádzal s veslom ako s pákou a správne urobil z vody fulcrum. O rok neskôr mu Benátsky senát udelil patent na zariadenie na zvyšovanie vody, ktoré sa pri prevádzke spoliehalo na jediného koňa. To sa stalo základom moderných čerpadiel.
Pre niektorých to bolo čerpadlo Galileo iba vylepšením skrutky Archimedes, ktorá bola prvýkrát vyvinutá v treťom storočí BCE a patentovaná v Benátskej republike v roku 1567. Existujú však zjavné dôkazy o spojení Galileovho vynálezu s Archimedesovým skorším a menej sofistikovaným dizajnom.
Kyvadlové hodiny:
Počas 16. storočia bola aristotelská fyzika stále dominantným spôsobom vysvetlenia správania telies v blízkosti Zeme. Napríklad sa verilo, že ťažké telá hľadali svoje prirodzené miesto alebo odpočinok - t. J. V centre vecí. V dôsledku toho neexistovali žiadne prostriedky na vysvetlenie správania kyvadlov, pri ktorých by sa ťažké telo zavesené na lane hojdalo tam a späť a nehľadalo odpočinok uprostred.
Galileo už uskutočnil experimenty, ktoré preukázali, že ťažšie telá neklesli rýchlejšie ako ľahšie telá - ďalšie presvedčenie je v súlade s aristotelskou teóriou. Okrem toho tiež preukázal, že predmety vrhané do vzduchu cestujú v parabolických oblúkoch. Na základe tohto a jeho fascinácie dozadu a dopredu pohybom visiacej váhy začal výskum kyvadiel v roku 1588.
V roku 1602 vysvetlil svoje pripomienky v liste priateľovi, v ktorom opísal princíp izochronizmu. Podľa Galilea tento princíp tvrdil, že čas potrebný na kyvadlo kyvadla nesúvisí s oblúkom kyvadla, ale skôr s dĺžkou kyvadla. Porovnaním dvoch kyvadiel s podobnou dĺžkou Galileo preukázal, že by sa kývali rovnakou rýchlosťou, napriek tomu, že boli ťahaní v rôznych dĺžkach.
Podľa Vincenza Viviana, jedného z súčasníkov Galilea, Galileo vytvoril v roku 1641 v domácom väzení vzor pre kyvadlové hodiny. Bohužiaľ, v tom čase bol slepý, nedokázal ho dokončiť pred svojou smrťou v roku 1642. V dôsledku toho publikácia Christiaana Huygensa o HorologriumOscillatoriumv roku 1657 je uznaný ako prvý zaznamenaný návrh na kyvadlové hodiny.
Sektor:
Kanón, ktorý bol prvýkrát predstavený v Európe v roku 1325, sa stal Galileovým časom vojnou. Keď sa strelci stali sofistikovanejšími a mobilnejšími, potrebovali prístrojové vybavenie, aby im pomohli koordinovať a vypočítať ich paľbu. Galileo preto v rokoch 1595 až 1598 vymyslel a vylepšil geometrický a vojenský kompas určený pre strelcov a geodetov.
Existujúce zbrane strelcov sa pri určovaní výšky spoliehali na dve zbrane v pravom uhle a kruhovú stupnicu s olovnicou. Medzitým boli matematické kompasy alebo rozdeľovače vyvinuté v tomto období navrhnuté s rôznymi užitočnými stupnicami na nohách. Galileo kombinoval použitie oboch nástrojov a navrhol kompas alebo sektor, na ktorom boli vyryté mnohé užitočné stupnice, ktoré sa dali použiť na rôzne účely.
Okrem toho, že strelci ponúkajú nový a bezpečnejší spôsob, ako presne povýšiť svoje delá, ponúka tiež rýchlejší spôsob výpočtu množstva potrebného strelného prachu na základe veľkosti a materiálu delovej gule. Ako geometrický nástroj umožnil konštrukciu ľubovoľného pravidelného mnohouholníka, výpočet plochy ľubovoľného mnohouholníka alebo kruhového sektora a množstvo ďalších výpočtov.
Teplomer Galileo:
Na konci 16. storočia neexistovali pre vedcov praktické prostriedky na meranie tepla a teploty. Pokusy napraviť to v benátskej inteligencii vyústili do termoskopu, nástroja, ktorý staval na myšlienke rozširovania vzduchu v dôsledku prítomnosti tepla.
V ca. 1593 Galileo skonštruoval svoju vlastnú verziu termoskopu, ktorý sa spoliehal na expanziu a kontrakciu vzduchu v žiarovke, aby mohol pohybovať vodou v pripojenej trubici. V priebehu času on a jeho kolegovia pracovali na vývoji číselnej stupnice, ktorá by merala teplo na základe expanzie vody vo vnútri trubice.
A hoci to trvalo ďalšie storočie, kým vedci - napríklad Daniel G. Fahrenheit a Anders Celsius - začali vyvíjať univerzálne teplotné stupnice, ktoré by sa mohli použiť v takomto prístroji, termoskop Galileo bol zásadným prielomom. Okrem toho, že dokázal merať teplo vo vzduchu, po prvýkrát poskytol aj kvantitatívne meteorologické informácie.
Galileov ďalekohľad:
Galileo síce nevymyslel ďalekohľad, ale výrazne sa mu zlepšil. V priebehu mnohých mesiacov v roku 1609 odhalil niekoľko návrhov ďalekohľadov, ktoré by sa spoločne stali známymi ako Galilean Telescopes. Prvý, ktorý postavil v období od júna do júla 1609, bol trojmotorový ďalekohľad, ktorý v auguste nahradil ôsmim nástrojom, ktorý predstavil benátskemu senátu.
Nasledujúcim októbrom alebo novembrom sa mu to podarilo vylepšiť vytvorením dvadsaťpäťového ďalekohľadu - práve toho ďalekohľadu, ktorý používal na pozorovanie Mesiaca, objavovania štyroch satelitov Jupitera (ďalej známy ako Galilean Moons), rozoznávania fázy Venuše a rozložte hmlové škvrny na hviezdy.
Tieto objavy pomohli Galileu napredovať v Kopernikovom modeli, ktorý v podstate tvrdil, že Slnko (a nie Zem) bolo stredom vesmíru (tiež známy ako heliocentrizmus). Pokračoval v vylepšovaní svojich návrhov a nakoniec vytvoril ďalekohľad, ktorý by mohol zväčšovať objekty 30-krát.
Aj keď boli tieto ďalekohľady moderné štandardy pokorné, boli obrovským zlepšením oproti modelom, ktoré existovali v čase Galilea. Skutočnosť, že sa im podarilo všetko postaviť, je ďalším dôvodom, prečo sa považujú za jeho najpôsobivejšie vynálezy.
Vďaka nástrojom, ktoré vytvoril, a objavom, ktoré pomohli urobiť, sa Galileo právom uznáva za jednu z najdôležitejších osobností vedeckej revolúcie. Jeho mnoho teoretických príspevkov do oblastí matematiky, inžinierstva a fyziky tiež napadlo aristotelské teórie, ktoré boli akceptované po celé storočia.
Stručne povedané, bol jedným z mála ľudí, ktorí - vďaka neúnavnému úsiliu o vedeckú pravdu - navždy zmenili naše chápanie vesmíru a základných zákonov, ktorými sa riadi.
V časopise Space Magazine sa objavujú články o ďalekohľade Galilea a vedci chcú nadchnúť Galileo telo.
Viac informácií nájdete v projekte Galileo a ďalekohľade Galileo a zákonoch dynamiky.
Astronomy Cast má epizódu o výbere a použití ďalekohľadu ao tom, ako si zostaviť svoj vlastný.
Zdroj: NASA
