กาลิเลโอทำอะไรได้บ้าง

กาลิเลโอถือเป็นหนึ่งในนักดาราศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดตลอดกาล อย่างไรก็ตามกาลิเลโอยังเป็นที่รู้จักสำหรับสิ่งประดิษฐ์ทางวิทยาศาสตร์มากมายที่เขาทำในช่วงชีวิตของเขา

สิ่งเหล่านี้รวมถึงกล้องโทรทรรศน์ที่โด่งดังของเขา แต่ยังมีชุดอุปกรณ์ที่จะมีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อการสำรวจการใช้ปืนใหญ่การพัฒนานาฬิกาและอุตุนิยมวิทยา กาลิเลโอได้สร้างสิ่งเหล่านี้ขึ้นมากมายเพื่อหารายได้พิเศษเพื่อช่วยเหลือครอบครัวของเขา แต่ท้ายที่สุดพวกเขาจะช่วยประสานชื่อเสียงของเขาในฐานะคนที่ท้าทายความคิดมูลค่าหลายศตวรรษของความคิดที่มีมาก่อนหน้านี้และปฏิวัติวิทยาศาสตร์

สมดุลอุทกสถิต:

แรงบันดาลใจจากเรื่องราวของอาร์คิมิดีสและช่วงเวลา“ ยูเรก้า” ของเขากาลิเลโอเริ่มสำรวจว่านักอัญมณีทำการชั่งน้ำหนักโลหะมีค่าในอากาศอย่างไรจากนั้นจึงทำการกระจัดเพื่อระบุแรงโน้มถ่วงเฉพาะของพวกเขา ในปี ค.ศ. 1586 ตอนอายุ 22 เขาได้ตั้งทฤษฎีวิธีการที่ดีกว่าซึ่งเขาได้อธิบายไว้ในบทความเรื่องสิทธิ La Bilancetta (หรือ“ The Little Balance”)

ในบริเวณนี้เขาอธิบายสมดุลที่ถูกต้องสำหรับการชั่งน้ำหนักสิ่งของในอากาศและน้ำซึ่งส่วนหนึ่งของแขนที่แขวนน้ำหนักเคาน์เตอร์ถูกห่อด้วยลวดโลหะ จำนวนที่ต้องย้ายถ่วงเมื่อน้ำหนักในน้ำนั้นจะสามารถกำหนดได้อย่างแม่นยำมากโดยการนับจำนวนรอบของลวด ในการทำเช่นนั้นสัดส่วนของโลหะเช่นทองคำกับเงินในวัตถุสามารถอ่านได้โดยตรง

ปั๊มของกาลิเลโอ:

ในปี 1592 กาลิเลโอได้รับแต่งตั้งเป็นศาสตราจารย์วิชาคณิตศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยปาดัวและเดินทางไปยังอาร์เซนอลบ่อยครั้งซึ่งเป็นท่าเรือชั้นในที่มีเรือเวนิสถูกนำออกมา อาร์เซนอลเป็นสถานที่ประดิษฐ์และนวัตกรรมที่ปฏิบัติได้จริงมานานหลายศตวรรษและกาลิเลโอได้ใช้โอกาสนี้เพื่อศึกษารายละเอียดของเครื่องจักรกล

ในปีค. ศ. 1593 เขาได้รับการปรึกษาหารือเกี่ยวกับการวางพายในห้องครัวและส่งรายงานที่เขาปฏิบัติต่อพายเป็นคันโยกและทำให้น้ำกลายเป็นศูนย์กลางอย่างถูกต้อง อีกหนึ่งปีต่อมาสภาเมืองเวนิสได้มอบสิทธิบัตรให้กับอุปกรณ์สำหรับยกน้ำที่ใช้ม้าตัวเดียวในการทำงาน นี่เป็นพื้นฐานของเครื่องสูบที่ทันสมัย

สำหรับบางคนปั๊มของกาลิเลโอเป็นเพียงการปรับปรุงสกรูอาร์คิมีดีสซึ่งได้รับการพัฒนาขึ้นครั้งแรกในศตวรรษที่สามก่อนคริสตศักราชและได้รับการจดสิทธิบัตรในสาธารณรัฐเวนิสในปี 1567 อย่างไรก็ตามมีหลักฐานชัดเจนว่า

นาฬิกาลูกตุ้ม:

ในช่วงศตวรรษที่ 16 ฟิสิกส์อริสโตเติลยังคงเป็นวิธีเด่นในการอธิบายพฤติกรรมของวัตถุที่อยู่ใกล้โลก ตัวอย่างเช่นมีความเชื่อกันว่าร่างกายที่มีน้ำหนักกำลังมองหาสถานที่ตามธรรมชาติหรือพักผ่อน - นั่นคือจุดศูนย์กลางของสิ่งต่าง ๆ เป็นผลให้ไม่มีวิธีใดที่จะอธิบายพฤติกรรมของลูกตุ้มซึ่งร่างกายที่ห้อยลงมาจากเชือกจะแกว่งไปมาและไม่แสวงหาการพักผ่อนในช่วงกลาง

กาลิเลโอได้ทำการทดลองที่แสดงให้เห็นว่าร่างที่หนักกว่าไม่ตกเร็วกว่าตัวที่เบากว่าซึ่งเป็นความเชื่ออื่นที่สอดคล้องกับทฤษฎีของอริสโตเติล นอกจากนี้เขายังแสดงให้เห็นว่าวัตถุที่ถูกโยนเข้าไปในการเดินทางทางอากาศในโค้งรูปโค้ง จากสิ่งนี้และความหลงใหลของเขาด้วยการเคลื่อนที่ไปมาของน้ำหนักที่แขวนอยู่เขาเริ่มค้นคว้าลูกตุ้มในปี 2131

ในปีค. ศ. 1602 เขาอธิบายการสังเกตของเขาในจดหมายถึงเพื่อนซึ่งเขาได้อธิบายถึงหลักการของการเรียงความ ตามที่กาลิเลโอหลักการนี้ยืนยันว่าเวลาที่ใช้ในการแกว่งลูกตุ้มไม่ได้เชื่อมโยงกับส่วนโค้งของลูกตุ้ม แต่เป็นความยาวของลูกตุ้ม เมื่อเปรียบเทียบความยาวของลูกตุ้มทั้งสองที่มีความยาวใกล้เคียงกันกาลิเลโอแสดงให้เห็นว่าพวกมันจะแกว่งด้วยความเร็วเดียวกันแม้ว่าจะถูกดึงที่ความยาวต่างกัน

ตามที่ Vincenzo Vivian หนึ่งในผู้ร่วมสมัยของกาลิเลโอนั้นอยู่ในปี 1641 ในขณะที่ถูกกักบริเวณในบ้านว่ากาลิเลโอได้สร้างการออกแบบสำหรับนาฬิกาลูกตุ้ม น่าเสียดายที่เขาตาบอดในเวลานั้นเขาไม่สามารถทำให้เสร็จก่อนที่เขาจะเสียชีวิตในปี ค.ศ. 1642 ด้วยเหตุนี้สิ่งพิมพ์ Christiaan Huygens ของ HorologriumOscillatoriumใน 1,657 ได้รับการยอมรับว่าเป็นข้อเสนอแรกที่บันทึกไว้สำหรับนาฬิกาลูกตุ้ม

ภาค:

ปืนใหญ่ซึ่งถูกนำไปใช้กับยุโรปครั้งแรกในปี 1325 ได้กลายเป็นแกนนำแห่งสงครามในยุคของกาลิเลโอ มือปืนมีความซับซ้อนและเคลื่อนที่ได้มากขึ้นต้องการเครื่องมือช่วยในการประสานงานและคำนวณการยิง เช่นระหว่างปี 1595 ถึง 1598 กาลิเลโอได้คิดค้นและปรับปรุงเข็มทิศทางเรขาคณิตและการทหารเพื่อใช้งานโดยพลปืนและนักสำรวจ

เข็มทิศมือปืนที่มีอยู่อาศัยสองแขนที่มุมฉากและมีมาตราส่วนแบบวงกลมที่มีเส้นดิ่งเพื่อกำหนดระดับความสูง ในขณะเดียวกันวงเวียนทางคณิตศาสตร์หรือวงเวียนที่พัฒนาขึ้นในช่วงเวลานี้ได้รับการออกแบบด้วยเกล็ดที่มีประโยชน์มากมายบนขาของพวกเขา กาลิเลโอได้รวมการใช้งานของทั้งสองเครื่องมือในการออกแบบเข็มทิศหรือเซกเตอร์ที่มีเครื่องชั่งที่มีประโยชน์มากมายซึ่งสลักอยู่บนขาของมัน

นอกเหนือจากการนำเสนอวิธีการใหม่และปลอดภัยสำหรับมือปืนในการยกปืนใหญ่ของพวกเขาอย่างแม่นยำแล้วมันยังเสนอวิธีการคำนวณปริมาณของดินปืนที่ต้องการได้เร็วขึ้นตามขนาดและวัสดุของกระสุนปืน ในฐานะที่เป็นเครื่องมือทางเรขาคณิตมันเปิดใช้งานการสร้างรูปหลายเหลี่ยมปกติใด ๆ การคำนวณพื้นที่ของรูปหลายเหลี่ยมหรือภาควงกลมใด ๆ และความหลากหลายของการคำนวณอื่น ๆ

เครื่องวัดอุณหภูมิของกาลิเลโอ:

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 16 ไม่มีนักวิทยาศาสตร์ใช้วิธีการวัดความร้อนและอุณหภูมิ ความพยายามที่จะแก้ไขสิ่งนี้ภายในปัญญาชนชาวเวเนเชียนทำให้เกิด thermoscope ซึ่งเป็นเครื่องมือที่สร้างขึ้นจากแนวคิดของการขยายตัวของอากาศเนื่องจากการมีความร้อน

ในแคลิฟอร์เนีย ค.ศ. 1593 กาลิเลโอได้สร้างเทอร์โมสโคปรุ่นของเขาเองซึ่งอาศัยการขยายตัวและการหดตัวของอากาศในหลอดไฟเพื่อเคลื่อนย้ายน้ำในหลอดที่ต่อ เมื่อเวลาผ่านไปเขาและเพื่อนร่วมงานของเขาทำงานเพื่อพัฒนามาตราส่วนตัวเลขที่จะวัดความร้อนตามการขยายตัวของน้ำภายในหลอด

และในขณะที่มันต้องใช้เวลาอีกศตวรรษก่อนที่นักวิทยาศาสตร์เช่น Daniel G. Fahrenheit และ Anders Celsius เริ่มพัฒนาเครื่องวัดอุณหภูมิสากลที่สามารถใช้กับเครื่องวัดนี้ได้ นอกจากความสามารถในการวัดความร้อนในอากาศแล้วมันยังให้ข้อมูลอุตุนิยมวิทยาเชิงปริมาณเป็นครั้งแรกอีกด้วย

กล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอ:

ในขณะที่กาลิเลโอไม่ได้ประดิษฐ์กล้องดูดาว แต่เขาก็พัฒนามันขึ้นอย่างมาก ตลอดระยะเวลาหลายเดือนระหว่างปี 1609 เขาได้เปิดเผยการออกแบบกล้องโทรทรรศน์หลายแบบที่เรียกรวมกันว่ากล้องโทรทรรศน์กาลิเลโอ ครั้งแรกซึ่งเขาสร้างขึ้นระหว่างเดือนมิถุนายนถึงเดือนกรกฎาคมปี 1609 เป็นกล้องส่องทางไกลสามตาซึ่งเขาถูกแทนที่ด้วยเดือนสิงหาคมด้วยเครื่องมือแปดตัวที่เขานำเสนอต่อสภาเมืองเวนิส

ในเดือนตุลาคมหรือพฤศจิกายนถัดไปเขาสามารถปรับปรุงด้วยการสร้างกล้องโทรทรรศน์ที่มีกำลังยี่สิบตัวซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่เขาใช้สังเกตดวงจันทร์ค้นพบดาวเทียมทั้งสี่ของดาวพฤหัส (หลังจากรู้จักกันในนามกาลิเลโอ ขั้นตอนของดาวศุกร์และแก้ไข nebular หย่อมเป็นดาว

การค้นพบเหล่านี้ช่วยกาลิเลโอเพื่อพัฒนาแบบจำลองโคเปอร์นิคัสซึ่งระบุว่าดวงอาทิตย์ (ไม่ใช่โลก) เป็นศูนย์กลางของจักรวาล (อาคา. heliocentrism) เขาจะปรับแต่งการออกแบบของเขาต่อไปในที่สุดก็สร้างกล้องโทรทรรศน์ที่สามารถขยายวัตถุได้ 30 เท่า

แม้ว่ากล้องโทรทรรศน์เหล่านี้จะต่ำต้อยตามมาตรฐานที่ทันสมัย ​​แต่ก็มีการปรับปรุงมากมายสำหรับโมเดลที่มีอยู่ในช่วงเวลาของกาลิเลโอ ความจริงที่ว่าเขาสามารถสร้างสิ่งเหล่านั้นได้ทั้งหมดเป็นอีกสาเหตุหนึ่งที่ทำให้พวกเขาถือว่าสิ่งประดิษฐ์ที่น่าประทับใจที่สุดของเขา

เนื่องจากเครื่องมือที่เขาสร้างขึ้นและการค้นพบที่พวกเขาช่วยทำให้กาลิเลโอได้รับการยอมรับอย่างถูกต้องว่าเป็นหนึ่งในบุคคลที่สำคัญที่สุดของการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ การมีส่วนร่วมทางทฤษฎีมากมายของเขาในสาขาคณิตศาสตร์วิศวกรรมและฟิสิกส์ก็ท้าทายทฤษฎีของอริสโตเติลที่ได้รับการยอมรับมานานหลายศตวรรษ

ในระยะสั้นเขาเป็นหนึ่งในไม่กี่คนที่ผ่านการแสวงหาความจริงทางวิทยาศาสตร์อย่างไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อยเปลี่ยนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับจักรวาลและกฎหมายพื้นฐานที่ควบคุมมัน

นิตยสารอวกาศมีบทความเกี่ยวกับกล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอและนักวิทยาศาสตร์ต้องการกำจัดร่างกายของกาลิเลโอ

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมดูที่โครงการกาลิเลโอและกาลิเลโอกล้องโทรทรรศน์และกฎหมายพลศาสตร์

Astronomy Cast มีเรื่องราวเกี่ยวกับการเลือกและใช้กล้องดูดาวและวิธีการสร้างของคุณเอง

ที่มา: NASA