3. Galileo Galilei, hans lif, hans upptäckter på himmelen med kikarens tillhjälp.
Såsom blifvit nämt, afled Kopernikus strax innan hans värk kom ut i tryck, och när striderna om det samma uppstodo, var han icke längre själf till hands för att föra försvarstalan. I lifstiden äflades han icke häller att med sin egen person uppträda för sin åsikt. Han utarbetade i lugn sina teorier och anförtrodde dem på sin höjd åt några få vänner. Likasom hans åsikter sålunda saknade stöd af hans egen personlighet, så var äfven, efter hvad som anförts, hans bevisföring åtminstone icke för hans samtida nödvändigt öfvertygande; särskilt var hans vederläggning af Aristoteles’ och Ptolemäus’ motbevis ej kraftig nog. I båda dessa afseenden fullständigades Kopernikus’ uppträdande ett århundrade efter honom själf af Galileo Galilei.
Denne märkvärdige man, son af en musiker i Florens, föddes i Pisa 1564. Af sin fader bestämdes han ursprungligen för läkareyrket, och han idkade äfven en tid medicinska studier. Men hans håg drog honom snart öfver från läkarebanan till naturvetenskapernas studium. Han gjorde häruti så stora framsteg, att han redan vid tjugu års ålder författat flere afhandlingar. År 1589 utnämdes han till professor i Pisa. Tre år därefter flyttade han som professor till Padua i den på denna tid i kultur och vetenskaper framstående republiken Venedig. Det var här han gjorde de berömdaste af sina upptäckter. Här utöfvade han en storartad och fruktbringande lärarevärksamhet. Antalet af hans åhörare skall stundom hafva öfverstigit 2,000 personer. Furstar och ädlingar besökte honom och åtnjöto hans enskilda undervisning. Bland dem omnämnes särskilt en prins Gustaf från Sverige. — För att emellertid i ro få hängifva sig åt sina naturvetenskapliga undersökningar, hvilka inkräktades af denna betydande lärarevärksamhet, öfvergaf han sin plats i Padua, där han varit omgifven af idel vänner och beundrare och anstäldes i Florens af storhertigen af Toskana såsom hofmatematiker utan undervisningsskyldighet. Här kom han emellertid i en omgifning, som hvarken var honom själf så tillgifven icke häller i allmänhet så frisinnad, som fallet varit i Venedig. Hans vänner från Padua beklagade sig öfver hans oförsiktighet att välja Florens till vistelseort. Det dröjde häller icke länge, innan Galilei, mycket till följd af sitt öfverlägsna och hårdnackade sätt att uppträda, förvärfvade sig en skara af fiender bland munkarna och anhängarna af de gamla Aristoteliska åsikterna, hvilka för hvarje ny upptäckt, som han gjorde, kände marken glida under deras fötter. Stormen mot honom nådde sin höjdpunkt, efter det han utgifvit en skrift, i hvilken han sökte uppvisa att läran om jordens rörelse ej stod i strid med den Heliga skrift[4]. Så följde hans resa till Rom och den ryktbara processen, genom hvilken han dömdes att afsvära sina åsikter. Efter denna tid blef hans kraft bruten. Dömd till enslighet och tystnad, hade han ingen möjlighet att med samma eftertryck som förr fortsätta sina vetenskapliga undersökningar. Han afled i sin villa Arcetri nära Florens 1642.
[4] Bland alla Galileis arbeten var detta det, som sedermera strängast blef förbjudet.
Galileis värksamhet var af betydelse ej blott för astronomien, utan äfven för öfriga naturvetenskaper. Såsom egendomligt för hans arbeten, gent emot den föregående riktningen inom vetenskapen, kan betecknas, att han i hvarje fråga vädjade till erfarenheten, lämnande åsido hvarje förutfattad mening och hvarje auktoritet. I detta afseende är han den moderna vetenskapens grundare. Under det hans samtida t. ex. på god tro antogo Aristoteles’ lagar för kroppars fall, enligt hvilka kroppar falla fortare, ju tyngre de äro, så företog sig Galilei att från det lutande tornet i Pisa samtidigt nedsläppa föremål af högst olika tyngd. Han fann på detta sätt sina fallagar: att alla kroppar, tyngre och lättare falla lika fort och med en hastighet i hvarje ögonblick, som växer i samma mån som den tid kroppen hållit på att falla, hvarförutom den tillryggalagda vägen växer såsom den förflutna tiden multiplicerad med sig själf. Att värkligen somliga kroppar synas falla långsammare än andra, t. ex. en fjäder långsammare än en sten, förklarade Galilei bero på en biomständighet, nämligen luftens motstånd mot rörelsen. Den empiriska (= försöks-) metod, han använde, var på hans tid så illa aktad, att hans kolleger, för att uttrycka sitt misshag, mången gång störde hans försök med ovärdiga uppträden, hvisslingar och oväsen. De anade ej att dessa fallförsök skulle blifva grundstenen för en ny viktig vetenskap, dynamiken eller rörelseläran. — Aristoteles höll före, att det beror på kroppars form, om de sjunka eller flyta i vatten (eller andra vätskor). Sålunda antog han, att is är tyngre än vatten, men flyter på vattnet, emedan den är platt. Ingen hade före Galilei fallit på den tanken att undersöka saken genom att af samma ämne förfärdiga kroppar af olika form, för att öfvertyga sig, att de sjunka eller flyta oberoende af deras form och beroende blott af ämnets tyngd. — Aristoteles indelade kropparna på jorden i två slag: tunga, som hafva en benägenhet att falla, nämligen jord och vatten, samt lätta, hvilka hafva en benägenhet att stiga, såsom luft och eld. Galilei visade däremot, att alla kroppar äro tunga och dragas mot jorden, och att, om en kropp synes lätt, t. ex. flyter på vatten, så beror detta icke på en hos kroppen inneboende drift att stiga uppåt, utan därpå, att den är mindre tung än den kropp, som omger honom. I många andra punkter höll han sålunda räfst med det gängse föreställningssättet och ersatte fördomarna med erfarenhetsrön.
Galilei gjorde äfven en mängd för det praktiska lifvet och för vetenskapen nyttiga uppfinningar. Sålunda fann han redan som ung studerande, då han af en händelse iakttog svängningarna hos en taklampa i en kyrka, att dessa svängningar voro, hvad man kallar isokrona, d. v. s. att till hvarje svängning, stor eller liten, åtgår lika lång tid. Han förstod ock den betydelse för tidemätningen, som låg i denna omständighet, i det att en dylik apparat, bestående af t. ex. en kula upphängd med en tråd eller en stång ( pendel ) kunde tjäna till uppmätning af olika tidsrymder i förhållande till hvarandra. Svängningstiden för pendeln är blott beroende af dess längd. Vill man hafva en pendel, som utför hvarje svängning på precis en sekund, får man göra den en meter lång. Galilei synes hafva tillämpat denna metod för tidmätning blott för medicinskt bruk, för räknande af pulsens slag. Det blef holländaren Huygens förbehållet, att med pendelapparaten förena ett maskineri af kugghjul och en drifkraft (lod eller fjäder), hvarigenom våra vanliga pendelur voro uppfunna. Pendeln spelar vid uret just den rollen, att genom sin egenskap att utföra hvarje svängning på en noga bestämd tid, reglera den rörelse hos hjulen och visaren, som drifkraften åstadkommer. Innan dylika ur kommit i bruk, var man för tidmätning hänvisad antingen till solens rörelse (solvisare) eller till s. k. sandur och vattenur. Ett sandur var ingenting annat än hvad vi känna under benämningen timglas. Vattenuret var en dylik inrättning, blott med den skilnad, att sanden var ersatt af vatten. Galilei använde själf vattenur vid bestämning af tiderna för kroppars fall. — Galilei är äfven en bland dem, hvilka man tillskrifver uppfinningen af termometern. Af Galileis öfriga uppfinningar skola vi inskränka oss att beröra kikarens upptäckt, hvilken står i närmaste samband med vårt ämne.
År 1609 kom till Italien ett rykte om, huru en holländsk instrumentmakare förfärdigat ett instrument, med hvilket man var i stånd att närma aflägsna föremål till ögat. Det berättas, att Galilei, sedan han erhållit denna underrättelse, efter en natts arbete utgissat hemligheten. Faktiskt är, att han i början af samma år konstruerade det instrument, som benämnes den Galileiska kikaren, för öfrigt samma apparat, som våra vanliga teaterkikare. Efter åtskilliga försök lyckades han uppbringa kikarens förstoring ända till 100 gånger. Denna upptäckt väckte den största beundran och uppståndelse. Beställningar på kikare ingingo från alla håll hos Galilei. Venetianarna, för hvilka kikarens användning till sjös framstod såsom det väsentliga och som skattade sig lyckliga att vara i besittning af ett medel att i god tid upptäcka möjligen annalkande fientliga fartyg, belönade Galilei genom att erbjuda honom en väl aflönad plats på lifstid i Padua. Blott Galilei föll på tanken att rikta kikaren mot himmelen. På detta sätt gjorde han nu en rad af för den tiden högst märkvärdiga upptäckter.
Hans första mönstring gälde månen. Han fann, hvad flere af forntidens astronomer anat, att månens yta företedde anblicken af ett landskap med bärgkedjor, bärgtoppar, dalar och stora, släta partier af mörkare färg, hvilka han ansåg vara haf; han kunde se, hur bärgen kastade skuggor i solskenet och var i stånd att genom uppmätning af skuggornas längd bestämma bärgens höjd. Enligt de allmänna föreställningarna åter var hvarje himmelskropp ett väsen af helt annan art än jorden; allt som syntes på himmelen var oförgängligt och fullkomligt. Himlakropparnas form var sferisk, emedan klotet var den mest fullkomliga geometriska figur; och dessa sferers yta måste vara slät, emedan deras fullkomlighet uteslöt hvarje ojämnhet.
Den nästa himlakropp, på hvilken Galilei riktade sin kikare, var planeten Jupiter. I stället för den välbekanta glänsande stjärnan såg han nu en liten rund, belyst skifva, en måne i smått format; och i närheten af den samma upptäckte han fyra små stjärnor, som från dag till dag ändrade läge. Det visade sig snart, att alla fyra hörde till Jupiter; dessa stjärnor voro fyra månar, som kretsade kring Jupiter i cirkelformiga banor, så som vår egen måne omkring jorden. Han kallade dem för de Mediceiska stjärnorna till det toskanska furstehuset Medicis ära. Berättelsen om dessa sina upptäckter offentliggjorde Galilei i ett arbete med titeln “Stjärnebudet“. Genom dessa upptäckter steg än ytterligare hans rykte. Hertigen af Toskana belönade honom med skänker, konungen af Frankrike bestälde nya stjärnor, hvilka skulle bära hans namn, och kardinal Barberini, hvilken såsom påfve senare anordnade processen mot Galilei, författade ett ode till hans ära. Under tiden vägrade andra att tro på upptäckterna, ja kunde icke förmås att genom en blick i kikaren öfvertyga sig om förhållandet emedan, som de föreburo, hvad man där såg allenast var en sinnesvilla, framkallad af djäfvulen.
Galilei öfvergick nu till studiet af planeten Saturnus, hvilken i kikaren erbjöd en märkvärdig anblick. Han uppfattade saken så, som om planetens skifva varit försedd med tvänne öron eller handtag. Först Huygens lyckades förklara denna företeelse, hvilken från tid till tid växlade utseende efter Saturnus’ läge i förhållande till solen och jorden och visade sig bero på en platt ring, som fritt sväfvande omgaf planeten. Hos planeten Venus fann Galilei, såsom Kopernikus redan förutspått, olika faser, allt efter planetens ställning till solen, så att planeten, liksom månen, än syntes rund, än formad som en skära. Härmed var påtagligen visat, att planeten hade klotform samt rörde sig rundt omkring solen. — Galilei fann vidare med sin kikare otaliga för blotta ögat osynliga fixstjärnor. Vintergatan och andra smärre molnaktiga bildningar på stjärnhimmelen ( nebulosor ) upplöste sig i hans kikare uti tätt hoppackade stjärnor. — Slutligen riktade han kikaren på solen och fann så på henne de s. k. solfläckarna, mörka fläckar, som tid efter annan uppstå och småningom röra sig öfver solskifvan. Galilei antog, likasom man nu för tiden håller före, att dessa fläckar voro bildningar på solens yta. Af deras rörelse slöt han till, att solen måste rotera omkring sin axel och bestämde nära riktigt rotationstiden till en månad. Från annat håll, där man icke ville höra talas om, att solen skulle vara behäftad med dylika ofullkomligheter, sökte man göra troligt, att dessa fläckar härrörde af mörka kroppar, som passerade förbi solskifvan. De franska och österrikiska konungahusen täflade om äran att fästa sina namn vid dessa inbillade stjärnor, hvilka ock på den tiden gingo under benämningen de Bourbonska eller de Österrikiska stjärnorna.