תקופת פיזה
העבודות האנטי-אריסטוטליות הראשונות של גליליאו
ב-1589 התמנה גלילאו לפרופסור באוניברסיטת פיזה, ומיד הראה את עצמאות חשיבתו. עקבות ממחקריו המוקדמים, שאולי פרש מהדוכן, ניתן לראות בחיבורו De motu (על תנועה), שנכתב בערך ב-1590, ובדיאלוג שנכתב בלטינית בין אלכסנדר ודומיניק.
גלילאו הפריך את הקביעה שלגופים יש תכונה אינהרנטית של קלילות, וציין שאם המדיום בו גופים נעים אינו אוויר, אלא מים, אז כמה גופים, כמו עץ, הנחשבים כבדים, הופכים קלים מכיוון שהם נעים למעלה. המשמעות היא שכל הגופים כבדים, והאם הם נעים למעלה או למטה תלוי במשקל הסגולי שלהם ביחס לסביבה. זה גם לא נכון שמהירותו של עצם נע במדיום פחות צפוף גדולה יותר מאשר בחומר צפוף יותר; בועה דקה ומנופחת שוקעת באיטיות באוויר ועולה במהירות במים. לכן, אם נאמר כך, אז יש לקחת בחשבון את כיוון התנועה.
לפיכך, הטיעון של אריסטו נגד קיומה של ריקנות חסר בסיס. תורת התנועה הנתמכת על ידי אוויר היא בלתי נסבלת באותה מידה. גלילאו נותן דוגמה שנידונה קודם לכן - הדוגמה של כדור המסתובב סביב אחד הקטרים שלו, שבו כבר לא ברור איך אפשר לדחוף אותו באוויר. גלילאו מניח שמהירות נפילת הגופים זהה לכל הגופים, ללא קשר למשקלם. תכונה זו אושרה על ידו בניסויים על המגדל הנטוי של פיזה בנוכחות עמיתיו - חסידי אריסטו - וסטודנטים. ניסויים אלה מתוארכים לשנת 1590.
התקופה הפיזאנית כוללת גם את המצאת הבילנצטה ("איזון קטן"), כלומר מאזנים הידראוליים למדידת צפיפות המוצקים, וחקר מרכזי הכובד, שהביאו לגלילאו את תהילתו של גיאומטר מנוסה.
כל זה, כמו גם פרסומים מוכשרים, גרמו ליחס עוין יותר ויותר כלפי גלילאו - נסיבות שיחד עם ההידרדרות במצבה הכלכלי של המשפחה, אילצו אותו לחפש מקום נוח יותר.
תקופת פדואה
בשנת 1592 קיבל גלילאו תפקיד כפרופסור למתמטיקה באוניברסיטת פדובה. הוא שהה שם 18 שנים, ואלה היו השנים הפוריות והרגועות ביותר בחייו הסוערים.
במהלך תקופה זו חוברה, אולי בעזרת תלמידים, חיבור "על מדע מכאני והיתרונות שניתן להפיק ממכשירים מכניים", אשר הופץ בכתב יד ופורסם לראשונה בשנת 1634 תורגם לצרפתית תחת הכותרת "מכניקה". . החיבור מתאר את התיאוריה של מנגנונים פשוטים.
עדיין לא יודע את חוק חלוקת הכוחות, גלילאו מחשיב תחילה מנוף, מוכיח את משפט המומנטים, ואז מפחית טריז למנוף, מישור משופע לטריז, ובורג למישור משופע. בעבודה קטנה זו, העולה על כל הקודמות בקצרה, בהירות ובאלגנטיות של ההצגה, אנו מוצאים ניסוח מפורש וספציפי, אם כי לא כללי, של אחד העקרונות המודרניים הפוריים ביותר - עקרון העבודה הוירטואלית, שרמזים עליו, עם רצון כלשהו, ניתן למצוא וממחברים קודמים.
מבלי להתעכב על מחקרו האסטרונומי של גלילאו, נוסיף כי כתבי היד שלו על האיזוכרוניזם של תנודות המטוטלת וגילוי חוקי התנועה, עליהם נדבר בהמשך, מתוארכים ללא ספק לתקופת פדובה.
GALILEO IN ARCHETRI
התהילה הגדולה שהביא "שליח הכוכבים" שלו לגלילאו אפשרה לו לקבל את תפקיד המתמטיקאי הראשון באוניברסיטת פיזה ללא החובה לגור בה ולהרצות. לכן, גלילאו התיישב בארקטרי ליד פירנצה. שם המשיך בתצפיותיו האסטרונומיות ובמחקר הפיזיקלי.
על המערכות העיקריות של העולם
בשנת 1632 התפרסמה בפירנצה יצירתו המפורסמת של גלילאו "Dialogo di Galileo Galilei Linceo... sopra i due massimi xistemi del mondo Tolemaico e Copernicano" ("דיאלוג על שתי המערכות החשובות בעולם - תלמיית וקופרניקית").
עבודה זו מורכבת מארבעה דיאלוגים, שכל אחד מהם נחשב כמי שהתקיים במהלך יום אחד. בני השיח הם הפלורנטיני פיליפו סלוויאטי (1582-1614), חבר קרוב ואולי תלמידו של גלילאו, הוונציאני ג'ובן פרנצ'סקו סגרדו (1571-1620), גם הוא ידידו של גלילאו, וסימפליציו, דמות בדיונית. סלוויאטי מייצג את גלילאו עצמו, סימפליציו מגן על הפילוסופיה הפריפטית, וסגרדו מייצג את האדם הנאור בעל השכל הישר שחייב לבחור בין שתי הפילוסופיות.
"יום ראשון" מוקדש בעיקר להפרכת תורת הבלתי משתנה ובלתי השחיתות של העולם השמימי. כוכבים וכתמי שמש חדשים, לפי גלילאו, מרמזים על כך שגופים שמימיים ניתנים לשינוי ולא נצחיים. סימפליציו חוזר על הטיעונים של הפריפאטיקה שכתמי שמש אינם נמצאים למעשה על השמש, אלא הם סתימות הנגרמות על ידי גופים אטומים שנוצרו סביב השמש.
מצד שני, המבנה ההררי של פני הירח מראה שהמבנה הפיזי של הלוויין שלנו, ולפיכך, באנלוגיה של כל גרמי השמים, זהה למבנה כדור הארץ. אבל סימפליציו מכחיש שהירח הוא הררי, וטוען שצללים מתעוררים בגלל שחלקים שונים של הירח זוהרים בצורה שונה.
עיקרון האינרציה
"יום שני" מוקדש בעיקר לדיון בסוגיית תנועת כדור הארץ. כאן גלילאו, על מנת לענות על ההתנגדויות שמאז תלמי הועלו נגד תנועת כדור הארץ, מניח שתי אבני יסוד של הדינמיקה המודרנית: עקרון האינרציה ועקרון היחסות הקלאסי. עקרון האינרציה נקבע על ידי גלילאו תוך שימוש בהיגיון המזכיר הוכחה על ידי סתירה במתמטיקה: נטיית מישור ביחס לאופק גורמת לתנועה מואצת של גוף שנע כלפי מטה ולתנועה איטית של גוף הנע כלפי מעלה; אם גוף נע לאורך מישור אופקי בלתי מוגבל, אז, ללא סיבה להאיץ או להאט, הוא מבצע תנועה אחידה.
לעקרון האינרציה יש היסטוריה ארוכה, אבל אף אחד לא ניסח אותו בבהירות כזו לפני כן. נכון, כפי שציינו מבקרים רבים, שגלילאו לא נתן ניסוח כללי של עיקרון זה (הוא מופיע לראשונה בעבודה קטנה שפורסמה ב-1635 על ידי ג'וזפה באלו), אבל העובדה שגלילאו תמיד יישם אותו במדויק מראה שהוא הבין. זה בשלמותו.
עקרון היחסות
ההתנגדויות של הפריפאטיקה לתנועת כדור הארץ, שעשו רושם רב על הציבור הרחב, התבססו על העובדה שכל התופעות המכניות על פני כדור הארץ מתרחשות כאילו כדור הארץ היה ללא תנועה. ציפורים מעופפות אינן מפגרות מאחורי כדור הארץ מתחתיהן, כפי שהוא צריך להיות כשהוא מסתובב. טווח הירי של התותחים למערב אינו גדול יותר מאשר במזרח. גופים כבדים נופלים אנכית, לא באלכסון וכו'. גלילאו מגיב לכל הביקורת הזו עם העיקרון הקלאסי של תורת היחסות: "תסוגו עם אחד מחבריך לחדר מרווח מתחת לסיפון של ספינה כלשהי, הצטיידו בזבובים, פרפרים ושאר חרקים מעופפים קטנים דומים; תן לך גם שיהיה לך שם כלי גדול עם מים ודגים קטנים שוחים בו; תלו, בהמשך, בחלק העליון יש דלי שממנו יטפטפו מים טיפה אחר טיפה לתוך כלי אחר עם צוואר צר מונח למטה. בזמן שהספינה עומדת במקום, צפו בשקידה כיצד חיות מעופפות קטנות נעות באותה מהירות בכל הכיוונים של הספינה. חדר; דגים, כפי שתראו, יצופו באדישות לכל הכיוונים; כל הטיפות הנופלות ייפלו לתוך הכלי המוחלף, ואתה, שזורק חפץ לחבר, לא תצטרך לזרוק אותו בכוח רב יותר לכיוון אחד מאשר בשנייה, אם המרחקים זהים; ואם תקפוץ בשתי הרגליים בבת אחת, תקפוץ אותו מרחק לכל כיוון. התבונן בכל זה בשקידה, למרות שאין לנו ספק שבזמן שהספינה נייחת, הכל חייב לקרות בצורה הזו. עכשיו תגרמו לספינה לנוע בכל מהירות ואז (אם רק התנועה תהיה אחידה וללא נדנוד לכיוון זה או אחר) בכל התופעות הנקובות לא תמצאו את השינוי הקטן ביותר ועל ידי אף אחת מהן לא תוכלו לקבוע האם הספינה נעה או עומדת במקום... והסיבה לעקביות של כל התופעות הללו היא שתנועת הספינה משותפת לכל החפצים בה, כמו גם לאוויר; בגלל זה אמרתי שאתה צריך להיות מתחת לסיפון..."
תוכנו של קטע זה מנוסח כעת בקצרה יותר באמירה שתופעות מכניות בכל מערכת מתרחשות באותו אופן, ללא קשר אם המערכת נייחת או בתנועה אחידה ומיושרת, או, במילים אחרות, תופעות מכניות מתרחשות באותה צורה. דרך בשתי מערכות הנעות באופן אחיד ומיושר זו ביחס לזו. מבחינה אנליטית, המעבר מחוקי התנועה המתבטאים במערכת אחת לחוקים המובעים במערכת אחרת מתבצע באמצעות הנוסחאות הפשוטות ביותר, אשר בשלמותן נקראות טרנספורמציות גליליות. כתוצאה מכך, עיקרון תורת היחסות פירושו השונות של חוקי המכניקה ביחס לתמורות גליליות.
תנועה שנתית של כדור הארץ
"היום השלישי" מתחיל בדיון ארוך על הנובה של 1604. לאחר מכן, השיחה עוברת לנושא המרכזי של התנועה השנתית של כדור הארץ. התבוננות בתנועת כוכבי הלכת, שלבי נוגה, הלוויינים של צדק, כתמי שמש - כל הטיעונים הללו מאפשרים לגלילאו, דרך פיו של סלביאטי, להראות, מצד אחד, את חוסר ההתאמה של תורתו של אריסטו עם הנתונים האסטרונומיים. תצפיות, לעומת זאת, האפשרות של מערכת הליוצנטרית של העולם מנקודת מבט גיאומטרית ודינאמית כאחד.
הנושא של "היום הרביעי" הוא הגאות והשפל של הים, שגלילאו ראה בו בטעות עדות בלתי ניתנת להפרכה לתנועת כדור הארץ. הבה נדמיין, אומר גלילאו, סירה שמספקת מים מתוקים לוונציה. אם מהירותה של הסירה הזו משתנה, המים הכלולים בה שועטים, אך מרוב אינרציה, אל הירכתיים או אל החרטום, עולים שם. כדור הארץ הוא כמו הסירה הזו, הים הוא כמו מים בסירה, והתנועה הלא אחידה נובעת מתוספת שתי תנועות של כדור הארץ - יומית ושנתית.
בינתיים, גלילאו ידע שממש לאחרונה מרקוס אנטוניו דה דומיניס וקפלר הציעו שהגאות והשפל נגרמו על ידי המשיכה של הירח והשמש, אבל הוא הכריז על השערות אלו כ"קלילה". לפני שמופתעים מההתנהגות הזו של גלילאו ומגנים אותו, צריך לזכור את נסיבות התקופה ההיא ולהבין את דרך החשיבה של המדען. אחרי הכל, כל הפעולות הללו הנובעות מהירח והשמש, prensatio או vis prensandl, שעליהן דיבר קפלר, כל ה"כוחות" וה"משיכה" הללו שניוטון ידבר אחר כך עליהם - כל זה נראה כאילו גרמי השמים היו שוב ניחן באותן תכונות אוקולטיות שהפריפטים פטפטו עליהן ושגלילאו נלחם נגדן בחירוף נפש.
פרסום "הדיאלוג על שתי המערכות הראשיות של העולם", המקור לכל האסונות של שנות חייו האחרונות של גלילאו, הוא אירוע משמעותי בתולדות המחשבה האנושית. "הדיאלוג" הוא למעשה לא חיבור על אסטרונומיה או פיזיקה, אלא עבודה פדגוגית שמטרתה להפריך את האריסטוטליות ולעורר אנשים ישרים להשקפת עולם חדשה, שמביאה איתה את תורתו של קופרניקוס. כי מטרה זו הושגה במלואה, מוכיחה כל מהלך ההיסטוריה.
מהירות האור
"הדיאלוג" מסתיים בהערה של סגרדו שהוא "...להוט להכיר את המרכיבים של המדע החדש של האקדמאי שלנו הנוגע לתנועות מקומיות, טבעיות ואלימות."
ההבטחה הכלולה במילים אלו התממשה על ידי גלילאו, שפרסם בליידן ב-1638, לאחר תהפוכות רבות, "Discorsi e demostrazioni matematiche, intorno a due nuove scienze attenenti alia meccanicai movementi localn ("שיחות והוכחות מתמטיות של המדע הנוגע לשני ענפים חדשים). המתייחס למכניקה ולתנועה מקומית") - יצירה שגלילאו עצמו כינה בצדק את יצירת המופת שלו, שכן היא מכילה הצגה שיטתית של כל תגליותיו בתחום המכניקה.
עבודה זו מורכבת מארבעה דיאלוגים (שאליהם התכוון גלילאו להוסיף אחרים שהיו במתווה); בני השיח נשארו אותם סלביאטי, סגרדו וסימפליציו. השיחה מתפתחת ברוגע ושווה, ללא ההתרגשות הפולמוסית והסרקזם האופייניים ל"דיאלוג על שתי המערכות המרכזיות", כאילו תורתו של אריסטו כבר נשברה, לאחר שהפכה לקריקטורה של השקפת עולם במאות השנים האחרונות, ואפשר היה להתחיל לבנות ברוגע מדע חדש.
"יום ראשון" מתחיל בדיון ארוך ומעניין על בלתי ניתנים לחלוקה; הדיון הזה מוביל את בני השיח לשקול את שאלת הערך האפשרי של מהירות האור.
דרך פיו של סלוויאטי, גלילאו מציע ניסוי כדי לפתור את המחלוקת אם מהירות האור היא סופית או אינסופית. שני נסיינים, חמושים בפנסים, עומדים במרחק מסוים זה מזה ולפי הסכמה ראשונית, הראשון פותח את הפנס שלו ברגע שהוא מבחין באור הפנס הפתוח של השני. אז האות מהנסיין הראשון יחזור אליו לאחר פי שניים מזמן התפשטות האור מצופה אחד לשני.
הניסוי הזה לא יכול היה להתרחש בגלל מהירות האור הגבוהה במיוחד. אבל גלילאו שומר על הכשרון של הניסוח הראשון של בעיה זו במונחים ניסיוניים ותכנון של ניסוי כל כך גאוני שהפרויקט הזה בוצע על ידי Phys רק 250 שנה מאוחר יותר עם המדידה הראשונה של מהירות האור בתנאים יבשתיים. ואכן, באופן עקרוני, הניסוי של Fiz שונה מזה של גלילאו רק בכך שאחד משני הנסיינים מוחלף במראה, המשקפת מיד את אות האור הנכנס.
על מהירות האור הסופית והאפשרות למדוד אותה בניסוי, גלילאו בוודאי שוחח פעמים רבות עם חברו פאולו סרפי, שבנעוריו חשב למדוד את מהירות האור באמצעות ניסוי פרימיטיבי מאוד, שככל הנראה נתן השראה לגלילאו, שהציע אפשרות משלך. סרפי כותב: "אם אתה מציג ומסתיר מקור אור, זה יהיה כמו עם צליל: קודם השכן הקרוב יפסיק לראות אותו, בעוד הרחוק יתחיל לראות את האור, אבל ההבדל יהיה קטן יותר כאן, כי מהירות האור גדולה יותר."
דִינָמִיקָה
לאחר סטייה בנוגע למהירות האור, עוברים בני השיח לשקול את בעיית התנועה: הצהרותיו של אריסטו מופרכות ונקבע כי "אם ההתנגדות של המדיום הייתה מבוטלת לחלוטין, אז כל הגופים היו נופלים באותה מהירות."
כדי להוכיח את האמירה הזו בניסוי, גלילאו רצה תחילה לשקול את נפילת גופות לאורך מישור משופע (כדי להאט את התנועה), אבל אז הוא החליט להשתחרר גם "מההתנגדות הנגרמת ממגע של גופים נעים עם מישור משופע", והשתמש בשתי מטוטלות באורך שווה (אחת - עם כדור עופרת, והשנייה עם כדור שעם). הוא מצא שתקופות התנודה שלהם זהות וזה מוכיח את אותה מהירות של נפילה של גופים, ללא קשר לסוג החומר.
היום השני, המסיים את הדיון בענף המדע הראשון מבין שניים חדשים שפותחו - מדע חוזק החומרים - מוקדש לעמידותם של גופים מוצקים להרס בשיטות שונות של השפעה עליהם. גלילאו נחשב לגופים מוצקים לחלוטין, ולכן איננו יכולים לראות כעת את התוצאות שהשיג מקובלות. אך עם זאת, הכשרון של הפיזן הגדול יישאר לנצח בכך שהוא הראה (ובזה קודמו, שנותר לא ידוע לו, היה ליאונרדו דה וינצ'י) את היכולת לשקול בעיות מעשיות מבחינה מדעית של חישובים מבניים.
הענף החדש השני של המדע שנדון ב"יום השלישי" ו"היום הרביעי" הוא תנועה מקומית, כלומר דינמיקה. סלוויאטי קורא ומעיר את החיבור הלטיני "De motu locali" ("על התנועה המקומית"), השייך ל"מחברנו", כלומר גלילאו. סגנון ההצגה הופך שונה לחלוטין. כשהדיאלוג באיטלקית מצטמצם למינימום, המצגת מקבלת אופי חגיגי במיוחד, ויוצרת אפקט מרשים להפליא. הביטוי הראשון של המסה נשמע חגיגי ומכוון בגאווה: De subiecto vetustissimo novissimam promove-mus scientiam ("על הנושא העתיק ביותר אנחנו יוצרים את המדע האחרון").
החלק הראשון של המסכת בוחן תנועה אחידה. החלק הזה קצר מאוד, ברור מאוד ואינו מספק הרבה על מה לדון. להיפך, ההגדרה של תנועה מואצת שניתנה בחלק השני של המסכת מולידה דיון ארוך ומעניין ביותר, שכן היא מתארת את ההיסטוריה של ניסיונותיו של גלילאו להגיע לחוק המידתיות של מהירותו של גוף נופל. זמן נפילתו. בתחילה הניח גלילאו שמהירותו של גוף נופל פרופורציונלית למרחק שעבר, כדלקמן מאחד ממכתביו משנת 1606 לפאולו סרפי. לא ידוע מתי גילה את טעותו. ממכתבו של המתמטיקאי לוקה ולריו גליליי ברור שב-1609 הוא כבר ידע את החוק הנכון.
המחבר יוצא מהנחה אחרת: גופים הנופלים לאורך מישורים משופעים שונים באותו גובה מקבלים מהירויות שוות בסוף נפילתם. הקבילות של הנחה זו הוכחה על ידי ניסויים יוצאי דופן עם מטוטלת באורך משתנה. גלילאו - אז כבר אדם מבוגר מאוד - מצא הוכחה להנחה זו. ההוכחה מבוססת על הנחה חדשה - עוד ביטוי לגאונות של גלילאו הישן: כל מערכת מכנית, שנותרה לנפשה, נעה כך שמרכז הכובד שלה יורד. עמדה זו נקראת כיום עקרון טוריצ'לי, מאחר שהאחרון פרסם ניסוח זה ב-1644, מבלי לדעת על הניסוח של גלילאו.
בהתבסס על העובדה שמהירותו של גוף נופל היא פרופורציונלית לזמן הנפילה, גלילאו מסיק את המשפט: הנתיב שעבר במהלך תנועה מואצת טבעית שווה לנתיב שהגוף היה עובר באותו זמן, נע בצורה אחידה ב מהירות השווה לערך הממוצע בין המהירויות הראשוניות והסופיות.
ממשפט זה קל להסיק שהמרחק שעבר הוא פרופורציונלי לריבוע הזמן המושקע. חוק זה אושר על ידי גלילאו בניסויים המפורסמים שלו עם מטוסים משופעים. חריץ ישר נחתך בכיוון האורך של לוח באורך 12 אמות, ששטחו היה מכוסה בקלף החלק האפשרי. לאורך תעלה זו נפל כדור חלק, מלוטש היטב, בעל צורה קבועה של ברונזה קשה ממצבים שונים. במקביל, זמן נפילתו של הכדור נמדד באמצעות מכשיר גאוני: זרם מים זרם מדלי דרך צינור צר בתחתיתו ונאסף בכוס שהונחה. על סמך היחס בין משקלי המים המצטברים, ניתן לשפוט את יחס הזמנים המקבילים.
בהתבסס על ההנחה של מישורים משופעים, גלילאו השתמש בשיטה גיאומטרית כדי לבנות את התיאוריה החדשה לחלוטין שלו של תנועה לאורך מישור משופע ותנועה לאורך המיתרים של מעגל. בפרט, הוא הראה שזמן התנועה לאורך קשת של מעגל, הקטן או שווה לרבע מהמעגל, קטן מזמן התנועה לאורך אקורד מתכווץ.
"היום הרביעי" מוקדש לתנועת גופים נטושים. שוב בהסתמך על עיקרון האינרציה, גלילאו מציג עיקרון יסוד נוסף - חוק חיבור התזוזות. באמצעות שני העקרונות הללו, הוא מראה שהמסלול הלא אנכי של גוף נזרק הוא פרבולה. תוצאה זו לא הייתה ידועה לחלוטין לכל קודמיו. מכאן הוא מסיק מספר משפטים אחרים, במיוחד הוא מוכיח שטווח הטיסה זהה לזוויות של 45° + a ו- 45° - a.
השיטה הכרונולוגית להצגת עבודתו של גלילאו, בה נעשה שימוש עד כה, אפשרה לגעת בחלק ממספר התגליות היסודיות הרב של גלילאו. אבל יש לחפש את הכשרון העיקרי שלו לא כל כך בתגליותיו אלא בדרך החשיבה החדשה שהציג גלילאו בחקר הטבע. כשאומרים שגלילאו היה מייסד שיטת הניסוי, אין להבין שאנו חייבים לו את הכנסת הניסוי כאמצעי מחקר, כי השימוש בניסוי לא פסק מימי קדם ועד ימיו. אבל הדיון היה כמעט תמיד על ניסויים גסים שהגיעו לכדי אמפיריות טהורה. גלילאו מפרש את התופעה, מנסה לנקות אותה מכל הסיבות המטרידות, מונחה על ידי התפיסה הפילוסופית שכל פיזיקאי עקב אחריה מאז אותה תקופה ועד היום, אולי לפעמים באופן לא מודע: ספר הטבע "... הכתובות בשפת המתמטיקה, אותיותיה הן משולשים, עיגולים ושאר דמויות גיאומטריות, שבלעדיהם אי אפשר לאדם להבין את דיבורו; בלעדיהם מדובר בשיטוט הבל במבוך חשוך."
לפיכך, המשימה של פיזיקאי היא להמציא ניסוי, לחזור עליו מספר פעמים, לבטל או להפחית את השפעתם של גורמים מטרידים, ללכוד בנתונים ניסויים לא מדויקים את החוקים המתמטיים המחברים את הכמויות המאפיינות את התופעה, לספק ניסויים חדשים ל אשר - בגבולות האפשרויות הניסיוניות - את החוקים שנוסחו, ולאחר שמצאתי אישור, המשיכו הלאה בשיטת הדדוקטיבית ומצאו השלכות חדשות מהחוקים הללו, אשר בתורם כפופים לאימות. בניגוד לפרנסיס בייקון (1561-1626), שפיתח את שיטת הניסוי שלו באופן תיאורטי בלבד, אשר, אגב, אף פיזיקאי מעולם לא עקב אחריו, גלילאו בשום מקום לא נותן הצגה מופשטת של שיטת הניסוי. כל הגישה הזו ניתנת ביישום ספציפי לחקר תופעות טבע מסוימות.
אישיות כמו גלילאו, המונעת ממניעים כה מגוונים, כל כך משוחררת מעול המסורת, אינה יכולה להידחס לשום תכנית נוקשה. אבל עדיין, ברבים ממחקריו של גלילאו, ניתן אולי להבחין בארבע נקודות. השלב הראשון הוא תפיסה של תופעה, חוויה חושית, כפי שאמר גלילאו, המושכת את תשומת ליבנו לחקר קבוצת תופעות מסוימת מסוימת, אך עדיין אינה נותנת את חוקי הטבע. שיטתו של גלילאו הייתה זרה מן הסתם לנקודת המבט שהמוח שלנו קולט בצייתנות ידע מדעי מהעולם החיצון, כלומר שהניסיון הוא הכל והכל כלול בו. לאחר הניסוי החושי, גלילאו ממשיך, כדבריו, לאקסיומה, כלומר לפי הטרמינולוגיה המודרנית, להשערת עבודה. זהו הרגע המרכזי של הגילוי, הנובע מבדיקה ביקורתית מדוקדקת של החוויה החושית באמצעות תהליך יצירתי הדומה לאינטואיציה של האמן. אחריו מגיע השלב השלישי, אותו כינה גלילאו התפתחות מתמטית, כלומר מציאת השלכות לוגיות מהשערת העבודה המקובלת. אבל מדוע ההשלכות המתמטיות צריכות להתאים לנתוני התחושות?
"מכיוון שההיגיון שלנו צריך להיות על העולם החושי, ולא על עולם הנייר."
כך הגענו למרכיב הרביעי של הניסוי הגלילי – אימות ניסיוני כקריטריון הגבוה ביותר של כל נתיב הגילוי. התנסות חושית, השערת עבודה, התפתחות מתמטית ואימות ניסיוני – אלו הם ארבעת השלבים של חקר תופעות הטבע, שמתחיל בחוויה וחוזר אליה, אך אינו יכול להתפתח מבלי לפנות למתמטיקה.
האם למתמטיקה בגלילאו יש תפקיד של כלי בלבד, או שהיא מיוחסת למשמעות מטאפיסית, כמו אצל אפלטון? השאלה הזו - שאלת השקפותיו הפילוסופיות של גלילאו - נדונה ונידונה רבות עד היום. גלילאו כונה אפלטוניסט, קנטיאני, פוזיטיביסט וכו'. מבלי להיכנס לדיון בסוגיה זו, נזכיר לסיכום שגלילאו רצה שהמילים כתובות על כריכת יצירותיו שנאספו: "מכאן יתברר מאינספור דוגמאות עד כמה מתמטיקה מועילה בהסקת מסקנות לגבי מה שהטבע מציע לנו ועד כמה הפילוסופיה האמיתית בלתי אפשרית ללא עזרת הגיאומטריה, על ההתכתבות עם האמת שהכריז אפלטון."
(היצירות העיקריות של גלילאו תורגמו לרוסית; ראה גלילאו גליליי, יצירות נבחרות, כרך א', ב', מ', 1964; זה כלל, במיוחד, "דיאלוג על שתי מערכות העולם", "שיחות ו. הוכחות מתמטיות", "על גופים במים", "שליח כוכבים". - תרגום בקירוב)
חובר על ידי איליצ'ב א.ת.
© כל הזכויות שמורות
ערכת הפיתוח "מכניקת גלילאו" תעזור לכם להבין מהי מכניקה קלאסית; ניסויים ידגים כיצד חוקיה פועלים. כלול ספר המפרט 60 ניסויים.
מַטָרָה
סט גלילאו מכניקה יאפשר לכם לצלול לתוך עולם הפיזיקה, החל ממקורותיו. כשתלמידי בית הספר מתחילים להכיר את מקצועות מדעי הטבע, הם מופגזים בים של מידע קשה להבנה. על מנת להבין ולזכור הכל טוב יותר, רצוי קודם כל לראות כיצד פועלים חוקי המכניקה בפועל ולערוך ניסויים פשוטים.
אם תסבירו לילדכם בבירור את חוקי ניוטון וגלילאו, חלקים מורכבים יותר של הפיזיקה ייפלו על קרקע מוכנה וישלטו טוב יותר. ידע בחוקי המכניקה הקלאסית יעזור לך למצוא את האלגוריתם הנכון לפתרון בעיה גם באזור רחוק מהמכניקה.
מה הילד ילמד?
ערכת המדע של מכניקת גלילאו מדגים בבירור את היסודות של מכניקה לילדים. למה זורמים מים? איך לשמור על איזון ולמדוד כוח? איך אתה יכול לחזות היכן כדור יקפוץ על שולחן ביליארד? הילד יקבל הבנה של העולם הסובב אותו, טבען של תופעות פיזיקליות, וכנראה יתעניין במדע.
הסט "מכניקת גלילאו" מדגים לנו בבירור את יסודות המכניקה - אחד מענפי הפיזיקה. למה זורמים מים? איך לשמור על איזון ולמדוד כוח? מדוע ניתן לחזות קפיצה של כדור על שולחן ביליארד? אתה יכול לענות על שאלות אלו ואחרות עבור ילדך באמצעות ערכת מכניקת גלילאו. הילד יקבל הבנה של העולם הסובב אותו, טבען של תופעות פיזיקליות, ויתעניין במדע. מוח סקרן הוא התנאי העיקרי לפיתוח אישיות הרמונית.
הסט כולל:
1. שדה עבודה 1 PC. חיתוך, קרטון.
2. רגל 2 יח'. חיתוך, קרטון.
3. סיכה גדולה 4 יח'. חיתוך, קרטון.
4. סיכה קטנה 2 יח'. חיתוך, קרטון.
5. מוט צולב צר 1 pc. חיתוך, קרטון.
6. מוט רוחב רחב 1 pc. חיתוך, קרטון.
7. מרזב 2 יח'. חיתוך, קרטון גלי.
8. מרזב ארוך 2 יח'. חיתוך, קרטון גלי.
9. מחזיק ללא חלון 2 יח'. חיתוך, קרטון.
10. מחזיק עם windows 1 pc. חיתוך, קרטון.
11. מוט צולב מגדל 1 pc. חיתוך, קרטון.
12. סריקת מגדל 1 מחשב. חיתוך, קרטון גלי.
13. דגל דינמומטר 1 pc. חיתוך, קרטון.
14. קורצן דינמומטר 1 pc. חיתוך, קרטון גלי.
15. מעמד לשדה העבודה 2 יח'. חיתוך, קרטון.
16. מסילות 1 pc. חיתוך, קרטון גלי.
17. ידית חולץ 1 pc. חיתוך, קרטון גלי.
18. רצועת ABC 1 pc. חיתוך, קרטון גלי.
19. סיכה דקה קטנה 2 יח'. חיתוך, קרטון גלי.
20. עיגול עם 2 חורים 2 יח'. חיתוך, קרטון גלי.
21. עיגול עם חור מרכזי 6 יח'. חיתוך, קרטון גלי.
22. עיגול עם חור אופסט 2 יח'. חיתוך, קרטון גלי.
23. כדור קטן 10 מ"מ 4 יח'.
24. כדור בינוני 18 מ"מ 3 יח'.
25. כדור גדול 32 מ"מ 1 pc.
26. כדור פינג-פונג 1 יחידה.
27. מגנט טבעת גדול 40 מ"מ 2 יח'.
28. מגנט רצועה 1 PC.
29. וו 8 יח'.
30. סליל 1 pc.
31. קובט 1 יחידה.
32. מזרק 10 מ"ל 1 pc.
33. פלסטיק נקבובי (מרובע) 1 pc.
34. שקע אלסטי 1 מ'
35. חוט חוט 1.5 מ'
36. קיסמים 10 יח'.
37. צנצנת בועות סבון 1 יחידה.
38. נייר העתקה 2 גיליונות
39. נייר דביק 1/4 גיליון
40. Strobe light 1 PC.
41. סוללת AA 3 יח'.
42. כפתורי הפעלה 3 יח'.
43. Lodder 1 pc.
44. קופסא 1 pc.
בעזרת ההוראות הכלולות בסט, תוכלו לערוך 60 ניסויים מחלקי מכניקה שונים.
כדור במישור משופע
1. כדור במישור משופע 1
2. כדור במישור משופע 2
3. כדור במישור משופע 3
4. הניסוי של גלילאו בכדורי אור
5. התנגדות אוויר.
כיצד להרכיב מערך ניסוי
6. כדור בחריץ
7. מים וחול
8. מים וקרח
9. ביצה גולמית ומבושלת
10. שינוי
11. ירידה...מעלה
מסגרות התייחסות. מסלולים
12. מסלול
13. מסגרת התייחסות זזה
14. מי יותר מדויק?
15. נתיב טיסה קליעים
התנגשויות כדור. 16. התנגשות של כדורים מאותה מסה על מתלה דו-פילרי
17. התנגשות של כדורים בעלי מסות שונות
18. סדנה לשחקן ביליארד צעיר
19. בעיטה מתגלגלת
20. בעיטת משיכה
21. השפעה אלסטית ובלתי אלסטית
22. מחקר של ריבאונד כדור תחת השפעה אלסטית ובלתי אלסטית
23. קביעת קשיות החומר לפי עומק החור
תנועת כדור בשדה כוח.
24. תנועה של כדור בשדה מגנטי
25. תנועה של כדור בשדה מגנטי במהירויות שונות
26. הנעת כדור בשדה דוחה
27. הרעיון של מחסום פוטנציאלי
28. הנעת כדור בבאר פוטנציאלית
כּוֹחַ. מדידת חוזק.
29. דינמומטר
30. מדידת משקל הגוף
31. כוחו של ארכימדס
32. מדידת כוח המשיכה המגנטית
33. מדידת כוח חיכוך החלקה
מנגנונים פשוטים. שִׁוּוּי מִשׁקָל.
34. מטוס משופע
35. קורה, מקשיח
36. כלל המינוף
37. דפורמציות במהלך כיפוף, מתח, דחיסה ופיתול
38. איזון. מרכז כוח המשיכה
39. מתי יפול המגדל הנטוי של פיזה?
תנודות
40. מטוטלת מתמטית
41. דגם מטוטלת פוקו
42. תהודה. העברת אנרגיה ממטוטלת אחת לאחרת
43. רעידות אלסטיות
44. חיכוך צמיג. שיכוך. בּוֹלֵם זַעֲזוּעִים
45. מאזני פיתול. מדידת כוחות אלקטרוסטטיים ומגנטים
46. רעידות פיתול. צְמִיגוּת
47. סיבוב טבעת
48. צעצוע של סבא (תנודות פיתול מאולצות)
49. דגם כדור הארץ
50. המטוטלת של מקסוול
רוֹטַציָה
51. למעלה
52. טריקים אופטיים
53. פרדוקס הסליל
54. צנצנת המדען
55. טורנדו בבית שלך
56. מתח פני השטח
רכישת תמונה בשיטת הפלאש מרובה. סטרוב.
57. התבוננות בתמונה סטרובוסקופית של מטוטלת מתמטית
58. תמונה סטרובוסקופית של פטיפון מסתובב
59. תמונה סטרובוסקופית של סילון מים
60. תצפית על גלים על פני המים
אריזה - קופסת קרטון, 320x410x60 מ"מ.
המכניקה של גלילאו מספקת תיאור אידאלי של תנועת גופים בקרבת פני כדור הארץ, תוך התעלמות מהתנגדות האוויר, העקמומיות של פני כדור הארץ והתלות של האצת הכבידה בגובה. התיאוריה שלו נשענת על ארבע אקסיומות פשוטות שגלילאו לא קבע במפורש, אך הן מרומזות בכל הדיונים. האקסיומה הראשונה, הנוגעת למקרה המיוחד של תנועה, נקראת כעת חוק האינרציה, או החוק הראשון של ניוטון. האקסיומה השנייה היא חוק הנפילה החופשית, שקבע גלילאו. האקסיומה השלישית מאפיינת את תנועת הגופים המחליקים ללא חיכוך לאורך מישור משופע, והאקסיומה הרביעית מאפיינת את תנועת הקליעים. הבה נבחן את האקסיומות הללו ביתר פירוט.
1. תנועה חופשית לאורך מישור אופקי מתרחשת עם קבוע מהירות בגודל ובכיוון.
לפי חוק זה, גוף המחליק ללא חיכוך על משטח אופקי לעולם לא יאט, יאיץ או יסטה הצידה. הצהרה זו אינה הכללה ישירה של תצפיות ניסוי. אם זה היה כך, אז נוסח החוק היה אומר: "גוף הנע בחופשיות על משטח אופקי מאט בהדרגה ולבסוף נעצר". במקום זאת, חוק גלילאו מתייחס לתנועה שמעולם לא נצפתה וכנראה שלא ניתן לצפות בה במציאות.
כחסיד של ארכימדס, גלילאו האמין שחוקים פיזיקליים דומים יותר לאקסיומות גיאומטריות (אם כי גם משולשים ומעגלים אידיאליים אינם קיימים בטבע) מאשר הכללות אמפיריות. אבל הוא לא פשוט התעלם מהסיבוכים שהביאו החיכוך והתנגדות האוויר, שכן אחרת לא היה יכול להשוות את מסקנותיו התיאורטיות לנתונים ניסויים, הוא המציא ניסויים שאפשרו לאמת את חוסר המשמעות של השפעות אלו. לדוגמה, הוא הפיל שני כדורים באותו גודל, אך עשויים מחומרים שונים, "מגובה של 150 או 200 אמות... ניסוי מראה שהם מגיעים לכדור הארץ בהבדל קטן במהירות, ומשכנע אותנו שבשני המקרים ההאטה בגלל האוויר קטנה"
גלילאו קיבל את חוק התנועה החופשית שלו לא מניסויים אמיתיים, אלא מניסיון נפשי. דמיינו גוף מחליק ללא חיכוך במורד מישור משופע. נראה ברור שמהירות הגוף חייבת לעלות לא משנה מה זווית הנטייה של המטוס. באופן דומה, גוף הנע כלפי מעלה במישור משופע חייב להאט ללא קשר לזווית הנטייה של המטוס. אבל אז, משיקולים של סימטריה, נובע שמהירותו של גוף המחליק לאורך משטח אופקי אידיאלי לא צריכה לרדת ולא לעלות.
2. גוף נופל בחופשיות נע בתאוצה מתמדת.
בהגדרה, תנועה מואצת אחידה היא תנועה שבה מהירות הגוף עולה באותה כמות על פני פרקי זמן שווים. כיצד הגיע גלילאו לחוק הנפילה החופשית? עיון בעבודותיו מעלה כי בתהליך העבודה על המשפט הוא עבר את שלושת השלבים הבאים.
א. גלילאו הציע שגוף נייח בתחילה מגביר את מהירותו בהדרגה מהערך ההתחלתי v = 0. עכשיו זה נראה ברור, אבל בתקופת גלילאו האמינו שברגע שהגוף
כוח הכבידה מתחיל לפעול, הוא מקבל מיד מהירות מסוימת, וככל שהגוף כבד יותר, כך הוא גבוה יותר, ומהירות זו נשארת ללא שינוי עד סוף הנפילה. גלילאו הגה ניסוי מחשבתי שהראה שגוף שנופל ממנוחה ינוע תחילה לאט מאוד ולאחר מכן יגביר את מהירותו בהדרגה עם נפילתו.
ב. בחירת חוק ספציפי. גלילאו האמין שיש לתאר את תנועתם של גופים נופלים בחוק פשוט, שכן הפשטות היא תכונה אינהרנטית של הטבע. במשך זמן מה הוא הסתפק בחוק של מרווחים שוים של מהירות על פני מרווחים שווים של מרחק (במקום זמן). אבל גלילאו דחה את החוק הזה כשהבין שאם הוא נכון, אז גוף שבהתחלה במנוחה יישאר במנוחה לנצח.
V. אימות החוק v = gt. כפי שכבר ראינו, לפי חוק זה, המרחק שעבר גוף בזמן נפילה חופשית ממצב של מנוחה הוא פרופורציונלי לריבוע הזמן שבו התרחשה התנועה. בתקופת גלילאו היה קשה לאמת את המסקנה הזו. עדיין לא המציאו שעונים מדויקים, וגלילאו מדד בדרך כלל מרווחי זמן באמצעות הדופק שלו. לכן, פרק הזמן הקצר ביותר
שהוא יכול לקוות למדוד בדיוק של, למשל, 10%, היה לפחות 10 שניות. אבל בתוך 10 שניות, גוף נופל בחופשיות עף כמעט חצי קילומטר. גלילאו עקף את הקשיים המעשיים הקשורים למדידה
מרחקים ארוכים ומרווחי זמן קצרים באמצעות מישור משופע. באמצעות מישור משופע עם זוויות נטייה קטנות בניסויים שלו, גלילאו הצליח לבחון את ההשערה של תאוצה מתמדת במהלך שכיחות אנכית.
מחוק גלילאו עולה כי המהירות הסופית של גוף המחליק ללא חיכוך לאורך מישור משופע ממצב מנוחה תלויה רק בגובה ממנו החל הגוף לנוע, אך אינה תלויה בזווית הנטייה של המישור.
4. עקרון היחסות של גלילאו ותנועת הקליעים.
הבה נבחן יחד עם גלילאו את הניסוי המחשבתי הבא. משקולת נופלת מראש תורן של ספינה. איפה על הסיפון זה ייפול? כמה מבני דורו של גלילאו ענו כך: "הכל תלוי אם הספינה נעה או במנוחה. אם הספינה במנוחה, אז המטען ייפול בבסיס התורן, ואם הספינה נעה, אזי נקודת הנפילה תזוז אחורה, כלומר לכיוון המנוגד לתנועת הספינה”. תשובה זו תואמת לחלוטין את הניסיון. אולם גלילאו הוכיח שמסלולו של גוף נופל סוטה מהאנך רק בגלל התנגדות האוויר. בוואקום, גוף היה נופל בדיוק מתחת לנקודה ממנה החל ליפול, אלא אם כן הספינה נעה במהירות קבועה בכיוון קבוע. השערה זו הובילה את גלילאו למסקנה שמנקודת מבטו של צופה העומד על החוף, מסלול נפילה של גוף מהתורן של ספינה הנעה באחידות יהיה פרבולה.
גלילאו: פיתוח מושגים ועקרונות של "דינמיקה יבשתית".
הכשרון הגדול של גלילאו גליליי היה בגיבוש המכניקה הקלאסית ובביסוסה של השקפת עולם חדשה. גלילאו נולד באותה שנה (1564) שבה מת מיכלאנג'לו ושייקספיר נולד.
גלילאו הוא אישיות יוצאת דופן של עידן המעבר מהרנסנס לעידן החדש. עדיין יש הרבה דברים שמקרבים אותו לעבר שלו. לפיכך, הוא לא הכריע בשאלת אינסוף העולם; לא הכיר בחוקי קפלר; עדיין אין לו את הרעיון שגופים נעים במרחב הומוגני "שטוח" בשל יחסי הגומלין ביניהם, וכו'. אבל במקביל, הוא ממוקד לחלוטין בעתיד - הוא פותח את הדרך למדעי הטבע המתמטיים. הוא היה בטוח ש"חוקי הטבע כתובים בשפת המתמטיקה"; היסוד שלו הוא ניסויים קינמטיים ודינאמיים נפשיים, הבניות לוגיות; הפאתוס העיקרי של עבודתו הוא האפשרות של הבנה רציונלית של חוקי הטבע. הוא רואה את משמעות היצירתיות שלו בהצדקה הפיזית של ההליוצנטריות ובתורתו של קופרניקוס. גלילאו מניח את היסודות של מדע הטבע הניסיוני, ומראה שמדע הטבע דורש יכולת לעשות הכללות מדעיות מניסיון, והניסוי הוא השיטה החשובה ביותר לידע מדעי.
בעודו סטודנט (באוניברסיטת פיזה), גילה גלילאו תגלית בעלת משמעות מדעית ומעשית רבה - הוא גילה את חוק האיזוטרופיות של תנודות המטוטלת, שמצא מיד יישום ברפואה, אסטרונומיה, גיאוגרפיה ומכניקה שימושית. הוא שיפר את היקף האיתור (הומצא ב-1608) והפך אותו לטלסקופ עם זום פי 30, עם
בעזרתם הוא גילה מספר תגליות אסטרונומיות יוצאות דופן: הלוויינים של צדק, שבתאי, שלבי נוגה, כתמי שמש, הגילוי ששביל החלב הוא צביר של מספר אינסופי של כוכבים וכו'.
כדי להכרה בתגליותיו, נאלץ גלילאו להילחם נגד האורתודוקסיה הכנסייה: פעילותו התרחשה באווירת הקונטרה-רפורמציה, התחזקות התגובה הקתולית. זו הייתה תקופה טרגית בהיסטוריה עבור מדעי הטבע. זה היה על ריבונות התבונה בחיפוש אחר האמת. בשנת 1616, תורתו של קופרניקוס נאסרה, וספרו נכלל ב"אינדקס הספרים האסורים" של האינקוויזיציה. לאחר פרסום האינדקס החלו דמדומי המדע האיטלקי, ודממה קודרת שררה בחוגים מדעיים.
הכנסייה ערכה פעמיים משפטים נגד גלילאו. לאחר המשפט הראשון ב-1616, נאלץ גלילאו לעבור לשיטות של "מאבק בלתי חוקי" למען הקופרניקנות. אבל הוא המשיך לחקור את חוקי התנועה של גופים בהשפעת כוחות בתנאים יבשתיים. הוא תיאר את התוצאות העיקריות של מחקרים אלה בספר "דיאלוג על שתי מערכות העולם", שפורסם בפירנצה ב-1632.
ספרו של גלילאו גרם לעונג בחוגים מדעיים בכל המדינות ולסערת זעם בקרב אנשי כנסייה. הישועים החלו מיד במערכה נגד גלילאו, שהובילה לאינקוויזיציה שנייה בשנת 1633. האינקוויזיציה איימה על גלילאו לא רק לגנותו ככופר, אלא גם להשמיד את כל כתבי היד וספריו. הם דרשו ממנו להודות בשקר תורתו של קופרניקוס. גלילאו נאלץ להיכנע. במחיר העינויים המוסריים הקשים ביותר, ההשפלה המדהימה בפני מי שהוא הטיל עליו בלהט כל כך בעבודותיו, קנה גלילאו את ההזדמנות להשלים את עבודתו.
יש אגדה שב-22 ביוני 1633, בכנסיית מריה הקדושה, לאחר שקרא את הטקסט של הוויתור הפורמלי, גלילאו השמיע את המשפט "Eppur si muove!" (ובכל זאת היא זזה!) אגדה זו נתנה השראה לאמנים, סופרים ומשוררים רבים. למעשה, ביטוי זה לא נאמר לא ביום זה ולא מאוחר יותר. אך עם זאת, הביטוי הלא נאמר הזה מבטא את המשמעות האמיתית של חייו ויצירתו של גלילאו לאחר פסק הדין. בשנים שלאחר המשפט המשיך גלילאו לפתח דינמיקה רציונלית.
התרומות ההיסטוריות של גלילאו למכניקה הן כדלקמן:
הוא הבחין בין המושגים של תנועות אחידות ולא אחידות, מואצות;
גיבש את מושג התאוצה (קצב שינוי המהירות);
הוא הראה שהתוצאה של פעולת כוח על גוף נע אינה מהירות, אלא תאוצה;
הוא הסיק נוסחה המחברת בין תאוצה, נתיב וזמן: S = 1/2 at2; איקס
ניסח את עקרון האינרציה (אם לא פועל כוח על גוף, אז הגוף נמצא במנוחה או במצב של תנועה אחידה ליניארית);
פיתח את הרעיון של מערכת אינרציאלית;
ניסח את עקרון היחסות של התנועה (כל המערכות שנעות בצורה ישרה ואחידה זו ביחס לזו (כלומר מערכות אינרציאליות) שוות ביחס לתיאור תהליכים מכניים);
גילה את חוק העצמאות של פעולת הכוחות (עקרון הסופרפוזיציה).
בהתבסס על חוקים אלה, ניתן היה לפתור את הבעיות הדינמיות הפשוטות ביותר. לפיכך, X. Huygens השיג פתרונות לבעיות לגבי פגיעת כדורים אלסטיים, לגבי תנודות של מטוטלת פיזית, ומצא ביטוי לקביעת כוח צנטריפוגלי. המחקר של גלילאו הניח בסיס איתן לדינמיקה כמו גם למתודולוגיה של מדעי הטבע הקלאסי. מחקר נוסף רק העמיק וחיזק את הבסיס הזה. גלילאו נקרא בצדק "אבי מדעי הטבע המודרניים".