Galileos skepp

Galileos skepp hänvisar till två fysikexperiment , ett tankeexperiment och ett faktiskt experiment, av Galileo Galilei , fysikern och astronomen från 1500- och 1600-talet . Experimenten skapades för att argumentera för idén om en roterande jord i motsats till en stationär jord runt vilken solen , planeterna och stjärnorna roterade.

Ett argument som användes vid den tiden var att om jorden roterade skulle det finnas påvisbara effekter på projektilers eller fallande kroppars banor .

Skeppsmastexperiment

År 1616, efter att Galileo redan hade blivit orolig för att han var ett mål för misstanke av inkvisitionen, fick han ett brev från Monsignor Francesco Ingoli som listade både vetenskapliga och teologiska argument mot kopernikanismen. Som en del av ett långt svar från 1624 beskrev Galileo experimentet med att släppa en sten från masten på ett smidigt fartyg och observera om stenen träffade vid basen av masten eller bakom den. Olika personer hade diskuterat experimentet i teoretiska termer, och några påstod sig ha gjort det, med motstridiga rapporter om resultatet. Till exempel hade faktiska eller tankeexperiment liknande detta tidigare diskuterats av Jean Buridan , Nicolas Oresme , Nicolaus Cusanus , Clavius ​​och Giordano Bruno .

Galileo sa till Ingoli (översatt av Stillman Drake):

Jag har varit en dubbelt så bra filosof som de andra eftersom de, genom att säga vad som är motsatsen till effekten, också har lagt till lögnen att de har sett detta genom experiment; och jag har gjort experimentet – innan det fysiska resonemang hade övertygat mig om att effekten måste bli som den verkligen gör.

Galileo diskuterade också experimentet i sin Dialogue Concerning the Two Chief World Systems (dag 2), men utan något påstående om att det faktiskt genomfördes. Ett liknande experiment som diskuterats av Galileo och andra författare som Oresme, Clavius ​​och Bruno är ett där en projektil skjuts upp rakt upp från jordens yta. Ett vanligt aristotelisk-skolastiskt argument var att om jordens yta rörde sig österut, så skulle projektilen i detta experiment landa väster om uppskjutningspunkten, i motsats till observation.

1632 tankeexperiment

Galileos bok Dialogue Concerning the Two Chief World Systems från 1632 övervägde (den andra dagen) alla de vanliga argument som då gällde mot tanken att jorden rör sig. En av dessa är att om jorden snurrade runt sin axel så skulle vi alla röra oss österut i tusentals kilometer i timmen så att en boll som tappades rakt ner från ett torn skulle landa väster om tornet som skulle ha flyttat sig en bit Öst under tiden. På samma sätt, gick argumentet, en kanonkula som avfyrades mot öst skulle landa närmare kanonen än en som avfyrades mot väst eftersom kanonen som rörde sig österut delvis skulle komma ikapp bollen. För att motverka sådana argument konstaterar boken att en person på ett likformigt rörligt fartyg inte har någon känsla för rörelse och så en kanonkula som tappades från toppen av masten skulle falla direkt till foten. För att bevisa poängen föreslog Galileos fiktiva förespråkare Salviati experimentet som beskrivs nedan för att visa den klassiska relativitetsprincipen enligt vilken det inte finns någon intern observation (dvs utan att så att säga titta ut genom fönstret) genom vilken man kan skilja mellan ett system som rör sig jämnt från en i vila. Därför är två system som rör sig utan acceleration ekvivalenta, och opcelererad rörelse är relativ. Nästan tre århundraden senare tillämpades denna uppfattning på lagarna för elektricitet och magnetism ( Maxwells ekvationer) av Albert Einstein . Detta ledde till formuleringen av den speciella relativitetsteorin , en omformulering av Galileos argument med de då kända lagarna för gravitation och elektromagnetism i beaktande.

Förslaget

Salviatis experiment går så här:

Stäng in dig med någon vän i huvudhytten under däck på något stort fartyg, och ha med dig där några flugor, fjärilar och andra små flygande djur. Ha en stor skål med vatten med lite fisk i; häng upp en flaska som töms droppe för droppe i ett brett kärl under. Med fartyget stillastående, observera noga hur de små djuren flyger med samma hastighet till alla sidor av kabinen. Fiskarna simmar likgiltigt åt alla håll; dropparna faller ner i kärlet under; och när du kastar något till din vän behöver du inte kasta det starkare åt en riktning än i ett annat, avstånden är lika; hoppar du med fötterna ihop passerar du lika utrymmen åt alla håll. När du har observerat alla dessa saker noggrant (men utan tvekan när fartyget står stilla måste allt ske på detta sätt), låt fartyget fortsätta med vilken hastighet du vill, så länge som rörelsen är enhetlig och inte fluktuerar åt det ena och det andra. Du kommer inte att upptäcka den minsta förändringen i alla de nämnda effekterna, och du kan inte heller av någon av dem avgöra om skeppet rörde sig eller stod stilla. I hoppning kommer du att passera på golvet samma utrymmen som tidigare, och du kommer inte heller att göra större hopp mot aktern än mot fören trots att fartyget rör sig ganska snabbt, trots att under den tid du är i luften golvet under dig kommer att gå i motsatt riktning mot ditt hopp. När du kastar något till din följeslagare behöver du ingen mer kraft för att få det till honom, oavsett om han är i riktning mot fören eller aktern, med dig själv mitt emot. Dropparna kommer som tidigare att falla ner i fartyget under utan att falla mot aktern, även om när dropparna är i luften går fartyget över många spännvidder. Fisken i deras vatten kommer att simma mot framsidan av sin skål utan större ansträngning än mot baksidan, och kommer lika lätt att bete placeras var som helst runt skålens kanter. Äntligen kommer fjärilarna och flugorna att fortsätta sina flygningar likgiltigt mot alla sidor, och det kommer aldrig att hända att de koncentreras mot aktern, som om de var trötta på att hänga med i fartygets kurs, från vilket de kommer att ha varit separerade under lång tid. intervaller genom att hålla sig i luften. Och om rök skapas genom att bränna något rökelse, kommer det att ses gå upp i form av ett litet moln, förbli stilla och inte röra sig mer åt ena sidan än den andra. Orsaken till alla dessa överensstämmelse mellan effekter är det faktum att fartygets rörelse är gemensam för alla saker som finns i det, och även för luften. Det var därför jag sa att du borde vara under däck; ty om detta skedde ovan i det fria, som inte skulle följa fartygets gång, skulle mer eller mindre märkbara skillnader synas i några av de anmärkta verkningarna.

Dialogue Concerning the Two Chief World Systems , översatt av Stillman Drake , University of California Press, 1953, s. 186 - 187 (andra dagen).

Källor

Denna artikel innehåller ett utdrag ur Dialog angående de två främsta världssystemen ; utdraget har släppts under GNU Free Documentation License (GFDL) av Stillman Drakes dödsbo.
Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Galileo%27s_ship&oldid=1131950632 "