папским указом от 1616 года. В итоге это привело к процессу инквизиции и знаменитому отречению Галилея в 1633 году. Остаток жизни Галилей провел фактически под домашним арестом и надзором инквизиции.
Галилео Галилей оказал значительное влияние на науку своего времени. Он одним из первых использовал телескоп для наблюдения небесных тел и сделал ряд выдающихся астрономических открытий. Он — основатель экспериментальной физики. Своими экспериментами ученый убедительно опроверг умозрительную метафизику Аристотеля и заложил фундамент классической механики.
Свой телескоп он сконструировал в 1609 году. С его помощью он открыл горы на Луне, а потом и составил первую в мире карту лунной поверхности. Он также открыл четыре спутника Юпитера, обнаружил, что Млечный путь состоит из множества звезд, открыл пятно на Солнце и его вращение, фазы Венеры. Эти астрономические открытия принесли Галилею и его телескопу такую широкую популярность, что он даже наладил производство телескопов.
В 1586 году Галилей сконструировал гидростатические весы для определения плотности тел. Ученый описал их конструкцию в трактате «La bilancetta».
Принято считать, что Галилео Галилей изобрел термометр. Это произошло в 1592 году. Конструкция термоскопа, а именно так тогда назывался термометр, была примитивной: к стеклянному шару небольшого диаметра припаивалась тонкая стеклянная трубка, которая помещалась в жидкость. Воздух в стеклянном шаре посредством горелки или простым растиранием ладонями нагревался, в результате чего он начинал вытеснять жидкость в стеклянной трубке, показывая тем самым степень увеличения температуры: чем выше становилась температура воздуха в стеклянном шарике, тем ниже опускался уровень воды в трубке. Немаловажную роль при этом играло соотношение объема шара к диаметру трубки: создавая более тонкую трубку, можно было отслеживать незначительные изменения температуры в шаре.
Галилео Галилей также считается одним из претендентов на изобретение микроскопа. В 1609 году он разработал «occhiolino» («оккиолино») — «маленький глаз», или составной микроскоп с выпуклой и вогнутой линзами. Галилей представил свой микроскоп публике в Академии деи Линчеи. С его помощью он занимался изучением насекомых.
В 1606 году Галилео Галилей опубликовал научную статью, где изложил идею и чертежи изобретенного им пропорционального циркуля. Пропорциональный циркуль — инструмент, позволяющий изменять масштаб снимаемых размеров. Достигается это тем, что ось вращения ножек циркуля относительно друг друга является подвижной (устанавливается в соответствии с желаемым изменением масштаба и закрепляется), а измерение размера и нанесение его в измененном масштабе ведутся противоположными концами ножек циркуля. Если ось вращения ножек циркуля находится точно в среднем положении, то есть длина всех четырех частей ножек циркуля одинакова, изменения масштаба не будет. Если переместить центр вращения, например так, что две части ножек циркуля будут в три раза длиннее двух других, то соотношение масштабов будет 1:3.
В 1618 году Галилей сконструировал предназначенный для морских наблюдений шлем с каркасом, на который крепились два небольших телескопа, и назвал его «челатон» (Celatone).
Галилей занимался также оптикой, акустикой, теорией цвета и магнетизма, гидростатикой, сопротивлением материалов, проблемами фортификации. Провёл эксперимент по измерению скорости света, которую считал конечной (успеха не добился). Он первым опытным путём измерил плотность воздуха, которую Аристотель считал равной 1/10 плотности воды; эксперимент Галилея дал значение 1/400, что намного ближе к истинному значению (около 1/770). Сформулировал закон неуничтожимости вещества.
Герике Отто фон(1602–1686)
Родился в семье зажиточных магдебургских горожан. В 1617 году поступил на факультет свободных искусств Лейпцигского университета, но в 1619 году, в связи с началом Тридцатилетней войны, вынужден был перейти в Хельмштедтский университет, где проучился несколько недель. С 1621 по 1623 год изучал юриспруденцию в Йенском университете, а с 1623 по 1624 год — точные науки и фортификационное искусство в Лейденском университете. В 1626 году был избран в коллегиальный совет городского магистрата, членом которого оставался до преклонного возраста. Как чиновник отвечал за строительство, а в 1629 и 1630–1631 годах — ещё и за оборону города.
Следующие десять лет фон Герике осуществлял восстановление Магдебурга, уничтоженного пожаром в 1631 году, когда город взяли войска Католической лиги. В 1641 году стал городским казначеем, а в 1646-м — бургомистром. Эту должность он занимал тридцать лет.
В 1676-м Отто Герике по состоянию здоровья отказался от должности бургомистра, и только в 1678 году магистрат согласился с этим отказом.
Как физик Герике был прежде всего экспериментатором, вполне понимавшим научное значение опыта, тогда как наука в те времена еще была направлена на комментирование воззрений ученых античности.
Во время пребывания в Регенсбурге в 1654 году Герике узнал об опытах Торричелли. Возможно, что это известие побудило его заняться тем же вопросом или он сам додумался, но около 1657 года Герике устроил водяной барометр. И начал изучать его показания в зависимости от состояния погоды. Он состоял из длинной медной трубки, прикрепленной к наружной стенке трехэтажного дома Герике. Нижний конец трубки был погружен в сосуд с водой, а верхний, дополненный стеклянной трубкой, был снабжен краном и мог быть соединён с воздушным насосом. При выкачивании воздуха вода поднялась в трубке до высоты 19 локтей; тогда кран был закрыт, и барометр разобщался с насосом. Вскоре при помощи этого прибора Герике нашел, что атмосферное давление постоянно изменяется. Для большего эффекта на поверхности воды в стеклянной трубке был поплавок, имевший вид человеческой фигурки с протянутой рукой, которая указывала на таблицу с надписями, соответствующими различным состояниям погоды; вся остальная часть прибора была замаскирована деревянной обшивкой. В 1660 году он при помощи этого барометра предсказал сильную бурю за два часа до её начала.
Не зная ничего об изобретении ртутного барометра в 1643 году и о так называемой торричеллиевой пустоте, Герике около 1650 года изобретает воздушный насос.
Герике сначала хотел образовать пустое пространство в герметически закрытой бочке, удаляя наполнявшую её воду. С этой целью он ко дну бочки приделал насос, думая, что только при таком расположении прибора вода будет следовать за поршнем насоса вследствие своей тяжести. Когда эта первая попытка не удалась, так как в образующуюся пустоту сквозь щели и поры бочки проникал с шипением наружный воздух, Герике попробовал поместить свою бочку в другую, тоже наполненную водой, предполагая этим способом предохранить пустоту от устремляющегося в неё воздуха снаружи. Но и на этот раз опыт оказался неудачным, так как вода из наружной бочки под влиянием атмосферного давления протекала сквозь поры во внутреннюю и наполняла пустоту. Тогда, наконец, Герике решился насосом выкачивать воздух из медного шарообразного сосуда, все ещё придерживаясь предположения, что и воздух, подобно воде, может следовать за поршнем насоса только благодаря своей тяжести, поэтому насос был привинчен внизу сосуда и расположен вертикально. Результат выкачивания был совсем неожиданным и напугал всех присутствующих: медный шар не выдержал внешнего давления и с треском сплюснулся. Это заставило Герике приготовлять для следующих опытов резервуары более прочные и более правильной формы. Неудобное расположение насоса вскоре принудило Герике устроить специальный треножник и приделать к поршню рычаг; таким образом был устроен первый воздушный насос, названный автором Antlia pneumatica.
Герике изобрел именно воздушный разрежающий насос, поскольку нагнетательные насосы были известны ещё в древности, и их изобретение приписывается Ктезибию, жившему во II веке до н. э. в Александрии.
Опыты, которые Герике показывал публично со своими воздушными насосами, сделали его известным. Различные высокопоставленные лица нарочно заезжали в Магдебург, чтобы лично увидеть его изобретения. Общеизвестный опыт с магдебургскими полушариями был показан в 1654 году в Регенсбурге во время Рейхстага. Опыт доказал наличие давления воздуха.
Вскоре Герике стал доказывать, что так как воздух имеет вес, то атмосфера сама на себя производит давление, и нижние слои воздуха при поверхности земли, как наиболее сжатые, должны быть наиболее плотными. Для наглядной демонстрации этого различия он придумал опыт: шар, наполненный воздухом, запирался при помощи крана и переносился на высокую башню; там при открытии крана замечалось, что часть воздуха выходит из шара наружу; если же шар был наполнен воздухом и заперт на высоте, а потом перенесен вниз, то воздух при открытии крана устремлялся внутрь шара. Герике очень хорошо понимал, что необходимым условием убедительности этого опыта было постоянство температуры, и он заботился о том, чтобы переносимый с воздухом шар был одинаково нагрет как внизу, так и на вершине башни.
На основании подобных опытов он пришел к выводу, что «вес известного объёма воздуха представляет собою нечто весьма относительное», так как вес этот находится в зависимости от высоты над поверхностью земли. Результатом всех этих соображений было устройство «манометра», то есть «прибора, предназначенного для измерения различия в плотности, или в весе, данного объёма воздуха». Сейчас этот прибор называют «статический барометр», или «бароскоп». Он был впервые описан в письме Герике к Каспару Шотту в 1661 году.
Герике старался доказать опытным путём, что воздух каким-то образом участвует в таких явлениях, как передача звука на расстояние и горение. Он придумал известный опыт с колокольчиком под колпаком воздушного насоса.
Убедившись, что свеча не может гореть в резервуаре, из которого выкачан воздух, Герике доказал с помощью специально для этой цели устроенного прибора, что пламя пожирает воздух, то есть что некоторая часть воздуха (по его мнению, около 1/10) уничтожается горением.