Galileo Galilei

gigatos | Februar 23, 2022

Zusammenfassung

Galileo Galilei (Pisa, 15. Februar 1564 – Arcetri, 8. Januar 1642) war ein italienischer Physiker, Astronom, Philosoph, Mathematiker und Akademiker, der als Vater der modernen Wissenschaft gilt. Er war eine Schlüsselfigur der wissenschaftlichen Revolution, da er ausdrücklich die wissenschaftliche Methode (auch „Galileische Methode“ oder „experimentelle Methode“ genannt) eingeführt hat. Von herausragender Bedeutung war auch seine Rolle in der astronomischen Revolution mit seiner Unterstützung für das heliozentrische System.

Ihre wichtigsten Beiträge zum philosophischen Denken stammen aus der Einführung der experimentellen Methode in die wissenschaftliche Untersuchung, dank derer die Wissenschaft zum ersten Mal die bis dahin vorherrschende metaphysische Position aufgab, um eine neue, autonome Perspektive zu erlangen, die sowohl realistisch als auch empirisch ist und darauf abzielt, durch die experimentelle Methode die Kategorie der Quantität (durch die mathematische Bestimmung der Naturgesetze) gegenüber der der Qualität (das Ergebnis der früheren Tradition, die nur auf die Suche nach dem Wesen der Entitäten abzielte) zu privilegieren, um nun eine objektive rationale Beschreibung zu erarbeiten

Galilei wurde der Ketzerei verdächtigt und beschuldigt, die aristotelische Naturphilosophie und die Heilige Schrift untergraben zu wollen. Er wurde vom Heiligen Offizium verurteilt und am 22. Juni 1633 gezwungen, seine astronomischen Ideen zu widerrufen, und in seiner Villa (Il Gioiello“ genannt) in Arcetri eingesperrt, und 359 Jahre später, am 31. Oktober 1992, hat Papst Johannes Paul II. auf der Vollversammlung der Päpstlichen Akademie der Wissenschaften „die begangenen Irrtümer“ auf der Grundlage der Schlussfolgerungen der Arbeit einer von ihm 1981 eingesetzten Studienkommission anerkannt und Galilei rehabilitiert.

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Jugend (1564-1588)

Galileo Galilei wurde am 15. Februar 1564 in Pisa als ältestes von sieben Kindern von Vincenzo Galilei und Giulia Ammannati geboren. Die Familie Ammannati stammte ursprünglich aus Pistoia und Pescia und war von großer Bedeutung. Vincenzo Galilei hingegen stammte aus einer bescheideneren Familie, obwohl seine Vorfahren dem Florentiner Bürgertum angehörten. Vincenzo wurde 1520 in Santa Maria a Monte geboren. Zu diesem Zeitpunkt war seine Familie bereits verarmt und er, ein angesehener Musiker, musste nach Pisa ziehen, wo er die Ausübung der Musikkunst mit dem Handel verband, um mehr Geld zu verdienen.

Zur Familie von Vincenzo und Giulia gehörten neben Galilei auch Michelangelo, der Musiker beim Großherzog von Bayern war, Benedetto, der im Säuglingsalter starb, und drei Schwestern, Virginia, Anna und Livia, sowie möglicherweise eine vierte namens Lena.

Nach einem erfolglosen Versuch, Galilei in den Kreis der vierzig toskanischen Studenten aufzunehmen, die kostenlos in einem Internat der Universität von Pisa untergebracht waren, wurde der junge Mann von Muzio Tebaldi, Zollbeamter der Stadt Pisa, Taufpate von Michelangelo und ein solcher Freund von Vincenzo, dass er für die Bedürfnisse der Familie während seiner langen Abwesenheit aus beruflichen Gründen sorgte, „kostenlos“ aufgenommen.

In Pisa lernte Galilei seine junge Cousine Bartolomea Ammannati kennen, die sich um das Haus des Witwers Tebaldi kümmerte, der sie trotz des großen Altersunterschieds 1578 heiratete, wahrscheinlich um den bösartigen Gerüchten über seine junge Nichte ein Ende zu setzen, die für die Familie Galilei peinlich waren. Der junge Galilei begann daraufhin seine Studien in Florenz, zunächst bei seinem Vater, dann bei einem Dialektiklehrer und schließlich in der Schule des Klosters Santa Maria di Vallombrosa, wo er bis zu seinem vierzehnten Lebensjahr das Novizenkleid trug.

Am 5. September 1580 immatrikulierte Vincenzo seinen Sohn an der Universität von Pisa mit der Absicht, ihn Medizin studieren zu lassen, damit er in die Fußstapfen seines glorreichen Vorfahren Galileo Bonaiuti treten und vor allem eine Karriere einschlagen konnte, die ihm einträgliche Einkünfte bescherte.

Trotz seines Interesses an den experimentellen Fortschritten jener Jahre wurde Galileis Aufmerksamkeit bald auf die Mathematik gelenkt, die er im Sommer 1583 zu studieren begann, wobei er die Gelegenheit nutzte, Ostilio Ricci da Fermo, einen Anhänger der mathematischen Schule von Niccolò Tartaglia, in Florenz zu treffen. Ricci“s charakteristisches Merkmal war der Ansatz gab er zu lehren Mathematik: nicht als eine abstrakte Wissenschaft, sondern als eine Disziplin, könnte verwendet werden, um praktische Probleme im Zusammenhang mit Mechanik und Engineering-Techniken zu lösen. Es war in der Tat die „Tartaglia-Ricci“-Studienrichtung (die wiederum die Tradition von Archimedes fortsetzte), die Galilei die Bedeutung der Präzision bei der Beobachtung von Daten und die pragmatische Seite der wissenschaftlichen Forschung lehrte. Es ist wahrscheinlich, dass Galilei in Pisa auch die Physikkurse des Aristotelikers Francesco Bonamici besuchte.

Während seines Aufenthalts in Pisa, der bis 1585 dauerte, machte Galilei seine erste persönliche Entdeckung, den Isochronismus der Pendelschwingungen, an dem er sein Leben lang weiterarbeitete und versuchte, seine mathematische Formulierung zu vervollkommnen.

Nach vier Jahren brach der junge Galilei sein Medizinstudium ab und ging nach Florenz, wo er seine neuen wissenschaftlichen Interessen vertiefte und sich mit Mechanik und Hydraulik beschäftigte. Im Jahr 1586 fand er eine Lösung für das „Kronenproblem“ von Hieron, indem er ein Instrument zur hydrostatischen Bestimmung des spezifischen Gewichts von Körpern erfand. Der Einfluss von Archimedes und Riccis Lehre zeigt sich auch in seinen Studien über den Schwerpunkt von Festkörpern.

In der Zwischenzeit war Galilei auf der Suche nach einer geregelten wirtschaftlichen Situation: Er gab nicht nur Privatunterricht in Mathematik in Florenz und Siena, sondern begab sich 1587 nach Rom, um den berühmten Mathematiker Christoph Clavius um eine Empfehlung für die Aufnahme in das Studio von Bologna zu bitten, jedoch ohne Erfolg, denn in Bologna bevorzugte man den Paduaner Giovanni Antonio Magini für den Lehrstuhl für Mathematik. Auf Einladung der Accademia Fiorentina hielt er 1588 zwei Vorlesungen über die Gestalt, die Lage und die Größe von Dantes Inferno, in denen er die bereits von Antonio Manetti formulierten Hypothesen über die Topographie von Dantes imaginärem Inferno verteidigte.

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Lehre in Pisa (1589-1592)

Galilei wandte sich dann an seinen einflussreichen Freund Guidobaldo Del Monte, einen Mathematiker, den er durch einen Briefwechsel über mathematische Fragen kennen gelernt hatte. Guidobaldo trug maßgeblich dazu bei, dass Galilei seine Universitätskarriere vorantreiben konnte. Er überwand die Feindschaft von Giovanni de“ Medici, einem leiblichen Sohn von Cosimo de“ Medici, und empfahl ihn seinem Bruder, dem Kardinal Francesco Maria Del Monte, der sich seinerseits an den mächtigen Herzog der Toskana, Ferdinando I. de“ Medici, wandte. Unter seiner Anleitung erhielt Galilei 1589 einen Dreijahresvertrag für einen Lehrstuhl für Mathematik an der Universität Pisa, wo er sein pädagogisches Programm klar darlegte und sich damit sofort einige Anfeindungen im aristotelisch geprägten akademischen Milieu zuzog:

Das Manuskript De motu antiquiora, das eine Reihe von Vorlesungen enthält, in denen er versucht, eine Erklärung für das Problem der Bewegung zu geben, ist die Frucht der Pisaner Lehre. Grundlage seiner Forschungen war die 1585 in Turin veröffentlichte Abhandlung Diversarum speculationum mathematicarum liber von Giovanni Battista Benedetti, einem der Physiker, die die Theorie des „Impetus“ als Ursache der „heftigen Bewegung“ unterstützten. Diese Theorie, die im 6. Jahrhundert von Johannes Philoponus entwickelt und dann von den Pariser Physikern unterstützt wurde, konnte das Problem zwar nicht lösen, stand aber im Gegensatz zur traditionellen aristotelischen Erklärung der Bewegung als Produkt des Mediums, in dem sich die Körper selbst bewegen.

In Pisa beschränkte sich Galilei nicht nur auf die Wissenschaft: Aus dieser Zeit stammen seine Überlegungen zu Tasso, denen die Postille all“Ariosto folgen sollte. Es handelt sich um auf Blätter verstreute Notizen und Randbemerkungen zu seinen Bänden Jerusalem Delivered und Orlando Furioso, in denen er zwar den „Mangel an Phantasie und die langsame Monotonie des Bildes und des Verses“ kritisiert, aber bei Ariosto nicht nur die Vielfalt der schönen Träume, den raschen Wechsel der Situationen, die lebendige Elastizität des Rhythmus liebt, sondern auch das harmonische Gleichgewicht dessen, die Kohärenz des Bildes, die organische Einheit – selbst in der Vielfalt – der poetischen Phantasie.

Im Sommer 1591 starb sein Vater Vincenzo und überließ Galilei die Last, die gesamte Familie zu versorgen: Für die Heirat seiner Schwester Virginia, die im selben Jahr heiratete, musste Galilei eine Mitgift aufbringen und sich verschulden, wie später für die Heirat seiner Schwester Livia mit Taddeo Galletti im Jahr 1601, und er musste weiteres Geld ausgeben, um die große Familie seines Bruders Michelangelo zu unterstützen.

Guidobaldo Del Monte half Galilei 1592 erneut und empfahl ihn für das renommierte Studio von Padua, wo der Lehrstuhl für Mathematik nach dem Tod von Giuseppe Moleti 1588 noch immer unbesetzt war.

Am 26. September 1592 erließen die Behörden der Republik Venedig das Ernennungsdekret mit einem verlängerbaren Vertrag von vier Jahren und einem Gehalt von 180 Gulden pro Jahr. Am 7. Dezember hielt Galilei seine Einführungsrede in Padua und begann wenige Tage später einen Kurs, der bei den Studenten großen Anklang finden sollte. Dort sollte er achtzehn Jahre lang bleiben, die er als „die besten achtzehn Jahre meines Lebens“ bezeichnen würde. Galilei kam nur wenige Monate nach der Verhaftung von Giordano Bruno (23. Mai 1592) in derselben Stadt in der Republik Venedig an.

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Die Zeit in Padua (1592-1610)

In dem dynamischen Umfeld des Ateliers von Padua (das auch das Ergebnis des von der Republik Venedig garantierten Klimas relativer religiöser Toleranz war) unterhielt Galilei herzliche Beziehungen, auch zu Persönlichkeiten, deren philosophische und wissenschaftliche Ausrichtung weit von der seinen entfernt war, wie dem Professor für Naturphilosophie Cesare Cremonini, einem streng aristotelischen Philosophen. Er verkehrte auch in den kultivierten und senatorischen Kreisen Venedigs, wo er sich mit dem Adligen Giovanfrancesco Sagredo anfreundete, den Galilei zum Protagonisten seines Dialogs über die größten Systeme machte, und mit Paolo Sarpi, einem Theologen, der auch ein Experte in Mathematik und Astronomie war. In dem Brief, den er am 16. Oktober 1604 an den Mönch richtete, formulierte er das Gesetz der fallenden Körper:

Galilei hatte seit 1598 in Padua Vorlesungen über Mechanik gehalten: seine Abhandlung über die Mechanik, die 1634 in Paris gedruckt wurde, soll das Ergebnis seiner Kurse sein, die auf Aristoteles“ Questioni meccaniche zurückgingen.

Im Studio in Padua richtete Galilei mit Hilfe von Marcantonio Mazzoleni, einem Handwerker, der im selben Haus wohnte, eine kleine Werkstatt ein, in der er Experimente durchführte und Instrumente herstellte, die er verkaufte, um sein Gehalt aufzubessern. Im Jahr 1593 baute er eine Maschine, mit der er Wasser in höhere Stockwerke bringen konnte, wofür er vom venezianischen Senat ein zwanzigjähriges Patent für den öffentlichen Gebrauch erhielt. Er erteilte auch Privatunterricht – zu seinen Schülern gehörten Vincenzo Gonzaga, Prinz Giovanni Federico von Elsass und die späteren Kardinäle Guido Bentivoglio und Federico Cornaro – und setzte Gehaltserhöhungen durch: von 320 Gulden, die er 1598 jährlich erhielt, stieg er 1609 auf 1.000.

Ein „neuer Stern“ wurde am 9. Oktober 1604 von dem Astronomen Fra“ Ilario Altobelli beobachtet, der Galilei darüber informierte. Der sehr helle Stern wurde später, am 17. Oktober, von Kepler beobachtet, der ihn zum Gegenstand seiner Studie De Stella nova in pede Serpentarii machte, so dass der Stern heute als Keplers Supernova bekannt ist.

Galilei hielt drei Vorlesungen über dieses astronomische Phänomen, deren Text uns nicht bekannt ist, aber gegen seine Argumente schrieb ein gewisser Antonio Lorenzini, ein selbsternannter Aristoteliker aus Montepulciano, ein Pamphlet, wahrscheinlich auf Anregung von Cesare Cremonini, und der Mailänder Wissenschaftler Baldassarre Capra verfasste ebenfalls ein Pamphlet.

Von ihnen wissen wir, dass Galilei das Phänomen als Beweis für die Veränderlichkeit des Himmels interpretiert hatte, da der „neue Stern“ keine Veränderung der Parallaxe aufwies und sich somit außerhalb der Mondbahn befinden musste.

Im Jahr 1605 wurde eine bissige Broschüre im Dialekt von Pavia mit dem Titel Dialogo de Cecco di Ronchitti da Bruzene in perpuosito de la Stella Nuova von einem Autor unter dem Pseudonym Cecco di Ronchitti veröffentlicht, um Galileis These zu unterstützen. Das Papier verteidigte die Gültigkeit der Parallaxenmethode zur Bestimmung von Entfernungen (oder zumindest der Mindestentfernung) auch von Objekten, die dem Beobachter nur visuell zugänglich sind, wie etwa Himmelsobjekte. Die Zuschreibung des Papiers bleibt ungewiss, d.h. ob es von Galilei selbst oder von Girolamo Spinelli, einem Benediktiner aus Padua (ca. 1580 – 1647), geschrieben wurde.

Um 1594 schrieb Galilei zwei Abhandlungen über Befestigungsanlagen, die Breve introduzione all“architettura militare (Kurze Einführung in die Militärarchitektur) und das Trattato di fortificazione (Abhandlung über Befestigungsanlagen); um 1597 baute er einen Kompass, den er in der 1606 in Padua veröffentlichten und Cosimo II. gewidmeten Broschüre Le operazioni del compasso geometrico et militare (Die Funktionsweise von geometrischen und militärischen Kompassen) beschrieb. Der Kompass war ein bereits bekanntes und in verschiedenen Formen und für verschiedene Zwecke verwendetes Instrument, und Galilei beanspruchte keine besonderen Verdienste für seine Erfindung; doch Baldassarre Capra, ein Schüler Simon Mayrs, beschuldigte ihn in einer 1607 in Latein verfassten Broschüre, eine seiner früheren Erfindungen plagiiert zu haben. Am 9. April 1607 wies Galilei die Anschuldigungen von Capra zurück, erwirkte seine Verurteilung durch die Reformatoren des Paduanischen Studios und veröffentlichte eine Verteidigung gegen die Verleumdungen und Betrügereien von Baldessar Capra, in der er auch auf die vorherige Ausgabe der Supernova einging.

Das Erscheinen der Supernova löste in der Gesellschaft große Beunruhigung aus, und Galilei verschmähte es nicht, die Gunst der Stunde zu nutzen, um im Auftrag persönliche Horoskope zu erstellen. Außerdem wurde Galilei im Frühjahr 1604 von der Inquisition in Padua angeklagt, nachdem einer seiner ehemaligen Mitarbeiter ihn beschuldigt hatte, Horoskope zu erstellen und zu behaupten, die Sterne würden die Entscheidungen der Menschen bestimmen. Das Verfahren wurde jedoch vom Senat der Republik Venedig energisch blockiert, und das Dossier der Untersuchung wurde vergraben, so dass die römische Inquisition, d. h. das Heilige Offizium, nie etwas davon erfuhr. Der Fall wurde wahrscheinlich auch deshalb aufgegeben, weil Galilei sich mit Geburtsastrologie und nicht mit Prognosen beschäftigt hatte.

„Sein Ruhm als Autor von Horoskopen brachte ihm Anfragen und zweifellos auch größere Zahlungen von Kardinälen, Fürsten und Patriziern ein, darunter Sagredo, Morosini und einige, die an Sarpi interessiert waren. Er tauschte Briefe mit dem Astrologen des Großherzogs, Raffaello Gualterotti, und, in den schwierigsten Fällen, mit einem Experten aus Verona, Ottavio Brenzoni.“ Zu den von Galilei berechneten und gedeuteten Geburtshoroskopen gehören die seiner beiden Töchter Virginia und Livia sowie seine eigene, die dreimal berechnet wurde: „Die Tatsache, dass Galilei sich dieser Tätigkeit widmete, auch wenn er dafür nicht bezahlt wurde, lässt darauf schließen, dass er ihr einen gewissen Wert beimaß.“

Es sieht nicht so aus, als hätte sich Galilei in den Jahren der Kontroverse um den „neuen Stern“ bereits öffentlich für die kopernikanische Theorie ausgesprochen: Es wird vermutet, dass er, obwohl er vom Kopernikanismus zutiefst überzeugt war, glaubte, noch nicht über hinreichend stichhaltige Beweise zu verfügen, um die Zustimmung der Allgemeinheit der Gelehrten zu erlangen. Allerdings hatte er sich bereits 1597 privat zum Kopernikanismus bekannt, als er an Kepler, der gerade sein Prodromus dissertationum cosmographicarum veröffentlicht hatte, schrieb: „Ich habe schon viele Argumente und viele Widerlegungen der gegnerischen Argumente geschrieben, aber bisher habe ich nicht gewagt, sie zu veröffentlichen, aus Angst vor dem Schicksal von Kopernikus selbst, unserem Meister“. Diese Befürchtungen sollten sich jedoch dank des Fernrohrs, das Galilei 1609 zum ersten Mal in den Himmel richtete, in Luft auflösen. Die Optik war bereits von Giovanni Battista Della Porta in seiner Magia naturalis (1589) und in De refractione (1593) sowie von Kepler in Ad Vitellionem paralipomena (1604) behandelt worden, Werke, aus denen sich die Konstruktion des Fernrohrs ableiten ließ: Das Instrument wurde jedoch erstmals unabhängig von diesen Studien Anfang des 17. Galilei beschloss daraufhin, ein Bleirohr zu präparieren, an dessen Enden er zwei Linsen anbrachte, „beide mit einer vollen Fläche und mit der anderen sphärisch konkav in der ersten Linse und konvex in der zweiten; dann, als ich das Auge an die konkave Linse heranführte, nahm ich die Objekte als ziemlich groß und nah wahr, indem sie dreimal näher und neunmal größer erschienen, als sie es bei der Betrachtung mit dem natürlichen Sehvermögen allein waren“. Am 25. August 1609 präsentierte Galilei den Apparat als seine eigene Konstruktion der venezianischen Regierung, die diese „Erfindung“ zu schätzen wusste, sein Gehalt verdoppelte und ihm einen lebenslangen Lehrauftrag anbot… Die Erfindung, Wiederentdeckung und der Wiederaufbau des Fernrohrs ist keine Episode, die große Bewunderung hervorrufen kann. Die Neuheit besteht darin, dass Galilei als Erster dieses Instrument in die Wissenschaft einbrachte, indem er es auf rein wissenschaftliche Weise einsetzte und als Erweiterung unserer Sinne verstand. Galileis Größe in Bezug auf das Fernrohr bestand genau darin: Er überwand eine ganze Reihe von erkenntnistheoretischen Hindernissen, Ideen und Vorurteilen und nutzte sie zur Stärkung seiner eigenen Thesen.

Dank des Teleskops konnte Galilei eine neue Sicht auf die Himmelswelt entwickeln:

Die neuen Entdeckungen wurden am 12. März 1610 in der Zeitschrift Sidereus Nuncius veröffentlicht, von der Galilei ein Exemplar an den Großherzog der Toskana Cosimo II, seinen ehemaligen Schüler, schickte, zusammen mit einem Exemplar seines Teleskops und der Widmung der vier Satelliten, die Galilei zunächst Cosmica Sidera und später Medicea Sidera („Medici-Planeten“) nannte. Galileis Absicht, sich die Dankbarkeit des Hauses Medici zu verdienen, ist offensichtlich, wahrscheinlich nicht nur wegen seiner Absicht, nach Florenz zurückzukehren, sondern auch, um einen einflussreichen Schutz im Hinblick auf die Präsentation seiner Neuheiten in der gelehrten Öffentlichkeit zu erhalten, die sicherlich eine Kontroverse auslösen würde. Bei der Beobachtung des Saturns in Padua entdeckte und zeichnete Galilei nach der Veröffentlichung des Sidereus Nuncius eine Struktur, die später als die Ringe identifiziert werden sollte.

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In Florenz (1610)

Am 7. Mai 1610 bat Galilei Belisario Vinta, den Ersten Sekretär Cosimos II., um eine Anstellung an der Universität von Pisa und erklärte: „Was den Titel und den Vorwand meines Dienstes angeht, so möchte ich, dass Eure Hoheit neben dem Namen Mathematiker auch den Namen Philosoph hinzufügen, da ich bekunde, mehr Jahre in Philosophie als Monate in reiner Mathematik studiert zu haben“.

Am 6. Juni 1610 teilte die florentinische Regierung dem Wissenschaftler mit, dass er als „Mathematiker Primas des Studios von Pisa und Philosoph des Durchlauchtigsten Großherzogs, ohne die Verpflichtung, im Studio oder in der Stadt Pisa zu lesen oder zu wohnen, und mit einem Gehalt von tausend Scudi pro Jahr, florentinischer Währung“ eingestellt worden war. Galilei unterzeichnete den Vertrag am 10. Juli und erreichte Florenz im September.

Als er hier ankam, schenkte er Ferdinando II., dem Sohn des Großherzogs Cosimo, die beste optische Linse, die er in seiner Werkstatt in Padua hergestellt hatte, wo er mit Hilfe der Glasmachermeister von Murano immer perfektere „Brillen“ anfertigte, und zwar in solchen Mengen, dass er sie exportierte, wie mit dem Fernrohr, das er dem Kurfürsten von Köln schickte, der es wiederum an Kepler auslieh, der es gut nutzte und der sein Werk Narratio de observatis a sé quattuor Jovis satellitibus erronibus von 1611 dankbar mit folgenden Worten abschloss: „Vicisti Galilaee“, die die Wahrheit der Entdeckungen Galileis anerkennen. Der junge Ferdinand oder jemand anderes zerbrach die Linse, und so gab Galilei ihm etwas weniger Zerbrechliches: einen „waffenfähigen“ Magneten, d.h. in ein Eisenblech eingewickelt, das entsprechend positioniert war und die Anziehungskraft so verstärkte, dass der Magnet, obwohl er nur sechs Unzen wog, „fünfzehn Pfund Eisen anhob, das in Form eines Grabes gearbeitet war“.

Als er nach Florenz zog, verließ Galilei seine Lebensgefährtin, die Venezianerin Marina Gamba (1570-1612), die er in Padua kennengelernt hatte und mit der er drei Kinder hatte: Virginia (1600-1634) und Livia (1601-1659), die nie legitimiert wurden, und Vincenzio (1606-1649), den er 1619 anerkannte. Galilei vertraute seine Tochter Livia ihrer Großmutter in Florenz an, bei der bereits seine andere Tochter Virginia lebte, und ließ seinen Sohn Vincenzio in Padua in der Obhut seiner Mutter und nach deren Tod bei einer gewissen Marina Bartoluzzi.

Später, als es für die beiden Mädchen schwierig wurde, mit Giulia Ammannati zusammenzuleben, ließ Galilei seine Töchter 1613 in das Kloster San Matteo in Arcetri (Florenz) eintreten und zwang sie, ihre Gelübde abzulegen, sobald sie das rituelle Alter von sechzehn Jahren erreicht hatten: Virginia nahm den Namen von Schwester Maria Celeste an und Livia den von Schwester Arcangela, und während sich erstere mit ihrem Zustand abfand und in ständigem Briefwechsel mit ihrem Vater blieb, akzeptierte Livia die Aufforderung ihres Vaters nie.

Die Veröffentlichung von Sidereus Nuncius löste Anerkennung, aber auch Kontroversen aus. Neben dem Vorwurf, er habe sich mit seinem Teleskop eine Entdeckung angeeignet, die ihm nicht gehörte, wurde auch die Realität dessen, was er angeblich entdeckt hatte, in Frage gestellt. Sowohl der berühmte Aristoteliker aus Padua, Cesare Cremonini, als auch der Bologneser Mathematiker Giovanni Antonio Magini, der die von Martin Horký verfasste Anti-Galilei-Pamphlet Brevissima peregrinatio contra Nuncium Sidereum inspiriert haben soll, nahmen Galileis Einladung an, durch das von ihm gebaute Fernrohr zu schauen, waren aber der Meinung, dass sie keinen der angeblichen Satelliten des Jupiters sehen konnten.

Erst später kam Magini zur Vernunft und mit ihm der vatikanische Astronom Christoph Clavius, der zunächst geglaubt hatte, dass die von Galilei identifizierten Jupitersatelliten lediglich eine durch die Linsen des Teleskops hervorgerufene Illusion waren. Letzteres war ein Einwand, der 1610-11 nur schwer zu entkräften war, da das optische System von Galileis erstem Teleskop von geringer Qualität war und die Hypothese, dass Linsen die Sicht nicht nur verbessern, sondern auch verzerren konnten. Eine sehr wichtige Unterstützung erhielt Galilei durch Kepler, der nach anfänglicher Skepsis und dem Bau eines ausreichend leistungsfähigen Teleskops die tatsächliche Existenz der Jupitersatelliten nachwies und 1611 in Frankfurt die Narratio de observatis a sé quattuor Jovis satellitibus erronibus quos Galilaeus mathematicus florentinus jure inventionis Medicaea sidera nuncupavit veröffentlichte.

Da die Jesuitenprofessoren am Collegio Romano zu den führenden wissenschaftlichen Autoritäten der Zeit zählten, reiste Galilei am 29. März 1611 nach Rom, um seine Entdeckungen vorzustellen. Er wurde von Papst Paul V., den Kardinälen Francesco Maria Del Monte und Maffeo Barberini sowie von Fürst Federico Cesi mit allen Ehren empfangen, der ihn in die Accademia dei Lincei aufnahm, die er acht Jahre zuvor gegründet hatte. Bereits am 1. April konnte Galilei dem herzoglichen Sekretär Belisario Vinta schreiben, dass die Jesuiten „nachdem sie endlich die Wahrheit der neuen mediceischen Planeten erkannt haben, seit zwei Monaten ununterbrochene Beobachtungen von ihnen machen, die weitergehen; und wir haben sie mit meinen eigenen überprüft, und sie sind sehr richtig“.

Damals war sich Galilei jedoch noch nicht bewusst, dass der Enthusiasmus, mit dem er seine Entdeckungen und Theorien verbreitete und verteidigte, in der kirchlichen Sphäre auf Widerstand und Misstrauen stoßen würde.

Am 19. April beauftragte Kardinal Roberto Bellarmino die vatikanischen Mathematiker mit der Erstellung eines Berichts über die neuen Entdeckungen, die „ein begabter Mathematiker mit Hilfe eines Instruments, das Kanone oder Ochial genannt wird“, gemacht hatte, und am 17. Mai fragte die Kongregation des Heiligen Offiziums vorsorglich bei der Inquisition von Padua an, ob jemals ein Verfahren gegen Galilei vor Ort eröffnet worden war. Offensichtlich begann die römische Kurie bereits zu ahnen, welche Folgen „diese einzigartigen Entwicklungen in der Wissenschaft für das allgemeine Weltbild und damit indirekt auch für die heiligen Grundsätze der traditionellen Theologie“ haben könnten.

Im Jahr 1612 schrieb Galilei den Discorso intorno alle cose che stanno in su l“acqua, o che in quella si muove, in dem er unter Berufung auf die Theorie des Archimedes im Gegensatz zu Aristoteles nachwies, dass Körper in Abhängigkeit von ihrem spezifischen Gewicht und nicht von ihrer Form im Wasser schwimmen oder sinken, was den Florentiner Gelehrten und Aristoteliker Ludovico delle Colombe zu einer polemischen Antwort in Form des Apologetischen Diskurses über den Diskurs von Galileo Galilei veranlasste. Am 2. Oktober führte er im Palazzo Pitti in Anwesenheit des Großherzogs, der Großherzogin Cristina und des Kardinals Maffeo Barberini, der damals ein großer Bewunderer von ihm war, eine öffentliche experimentelle Demonstration der Vermutung durch, die Ludovico delle Colombe endgültig widerlegte.

Im folgenden Jahr schrieb er die Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari e loro accidenti, die von der Accademia dei Lincei in Rom veröffentlicht wurde, als Antwort auf drei Briefe des Jesuiten Christoph Scheiner, die er Ende 1611 an Mark Welser, den Augsburger Domvikar, Mäzen der Wissenschaften und Freund der Jesuiten, von denen er ein Bankier war, gerichtet hatte. Abgesehen von der Frage der Priorität der Entdeckung behauptete Scheiner fälschlicherweise, dass es sich bei den Flecken um Schwärme von Sternen handelte, die um die Sonne rotierten, während Galilei sie als flüssige Materie betrachtete, die zur Oberfläche der Sonne gehörte und gerade aufgrund der Eigenrotation des Sterns um sie rotierte.

Die Beobachtung der Flecken ermöglichte es Galilei, die Rotationsperiode der Sonne zu bestimmen und zu zeigen, dass der Himmel und die Erde nicht zwei grundverschiedene Welten sind, von denen die eine vollkommen und unveränderlich und die andere völlig veränderlich und unvollkommen ist. Am 12. Mai 1612 wiederholte er gegenüber Federico Cesi seine kopernikanische Vision, indem er schrieb, die Sonne drehe sich „in sich selbst in einem Mondmonat mit einer Umdrehung, die den anderen Planeten ähnlich ist, das heißt von Westen nach Osten um die Pole der Ekliptik: Ich bezweifle, dass diese Neuheit das Begräbnis oder, was wahrscheinlicher ist, das letzte und endgültige Urteil der Pseudophilosophie sein soll, denn man hat bereits Zeichen in den Sternen, im Mond und in der Sonne gesehen; und ich warte darauf, dass aus Peripatum große Dinge für die Aufrechterhaltung der Unveränderlichkeit des Himmels hervorgehen, von denen ich nicht weiß, wo sie aufbewahrt und verborgen werden. Die Beobachtung der Rotationsbewegung der Sonne und der Planeten war ebenfalls sehr wichtig: Sie machte die Erdrotation, aufgrund derer die Geschwindigkeit eines Punktes am Äquator etwa 1700 km betragen würde, weniger unwahrscheinlich.

Galileis Entdeckung der Venus- und Merkurphasen war nicht mit dem geozentrischen Modell von Ptolemäus vereinbar, sondern nur mit dem geohelozentrischen Modell von Tycho Brahe, das Galilei nie in Betracht zog, und mit dem heliozentrischen Modell von Kopernikus. Galilei schrieb am 1. Januar 1611 an Giuliano de“ Medici, dass „die Venus notwendigerweise um die Sonne kreist, ebenso wie Merkur und alle anderen Planeten, was von allen Pythagoräern, Kopernikus, Kepler und mir selbst geglaubt, aber nicht vernünftig bewiesen wurde, wie jetzt bei Venus und Merkur“.

Zwischen 1612 und 1615 verteidigte Galilei das heliozentrische Modell und erläuterte sein Wissenschaftsverständnis in vier privaten Briefen, den so genannten „Kopernikanischen Briefen“, die an Pater Benedetto Castelli, zwei an Monsignore Pietro Dini und einen an seine großherzogliche Mutter Cristina von Lothringen gerichtet waren.

Nach der Lehre des Aristoteles gibt es in der Natur kein Vakuum, da jeder Körper, ob irdisch oder himmlisch, einen Raum einnimmt, der Teil des Körpers selbst ist. Ohne einen Körper gibt es keinen Raum und ohne Raum gibt es keinen Körper. Aristoteles sagt, dass „die Natur das Vakuum meidet“ (jedes Gas oder jede Flüssigkeit versucht immer, jeden Raum auszufüllen, ohne leere Stellen zu hinterlassen). Eine Ausnahme von dieser Theorie war jedoch die Erfahrung, dass Wasser, das in ein Rohr gesaugt wurde, dieses nicht vollständig füllte, sondern auf unerklärliche Weise einen Teil zurückließ, von dem man annahm, er sei völlig leer und müsse daher von der Natur gefüllt werden; dies geschah jedoch nicht. Galilei bestätigte dieses Phänomen in seiner Antwort auf einen Brief, den ein ligurischer Bürger, Giovan Battista Baliani, 1630 an ihn gerichtet hatte, und behauptete, dass „die Abneigung der Natur gegen die Leere“ überwunden werden könne, allerdings nur teilweise, und dass „er selbst bewiesen hat, dass es unmöglich ist, Wasser bei einem Höhenunterschied von mehr als 18 Klafter, also etwa 10,5 Metern, durch Sog steigen zu lassen“. Galilei glaubte also, dass der Horror vacui begrenzt war, und fragte sich nicht, ob das Phänomen tatsächlich mit dem Gewicht der Luft zusammenhing, wie Evangelista Torricelli beweisen sollte.

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Der Streit mit der Kirche

Am 21. Dezember 1614 beschuldigte der Dominikanermönch Tommaso Caccini (1574 – 1648) von der Kanzel der Kirche Santa Maria Novella in Florenz einige moderne Mathematiker und insbesondere Galilei, mit ihren von den kopernikanischen Theorien inspirierten astronomischen Konzepten der Heiligen Schrift zu widersprechen. Als er am 20. März 1615 in Rom eintraf, denunzierte Caccini Galilei als Verfechter der Bewegung der Erde um die Sonne. In der Zwischenzeit war in Neapel das Buch des Karmelitertheologen Paolo Antonio Foscarini (1565-1616), Lettera sopra l“opinione de“ Pittagorici e del Copernico, erschienen, das Galilei, Kepler und allen Gelehrten der Lincei gewidmet war und darauf abzielte, die Bibelstellen mit der kopernikanischen Theorie in Einklang zu bringen, indem sie so interpretiert wurden, „dass sie ihr überhaupt nicht widersprechen“.

Kardinal Roberto Bellarmino, der bereits Richter im Prozess gegen Giordano Bruno war, erklärte in seinem Antwortschreiben an Foscarini, dass eine Neuinterpretation der Schriftstellen, die dem Heliozentrismus widersprechen, nur möglich sei, wenn ein echter Beweis dafür vorliege, und fügte, indem er die Argumente Galileis nicht akzeptierte, hinzu, dass ihm bisher keine vorgelegt worden seien, und argumentierte, dass im Zweifelsfall auf jeden Fall die Heilige Schrift vorzuziehen sei. Galileis Weigerung, Bellarmines Vorschlag anzunehmen, die ptolemäische Theorie durch die kopernikanische Theorie zu ersetzen – unter der Bedingung, dass Galilei sie als bloße „mathematische Hypothese“ anerkennt, die dazu dient, „den Schein zu wahren“ – war eine – wenn auch unbeabsichtigte – Einladung, die kopernikanische Theorie zu verdammen.

Im folgenden Jahr wurde Foscarini kurzzeitig inhaftiert und seine Lettera verboten. In der Zwischenzeit, am 25. November 1615, beschloss das Heilige Offizium, die Prüfung der Briefe über die Sonnenflecken fortzusetzen, und Galilei beschloss, nach Rom zu kommen, um sich persönlich zu verteidigen, wobei er von Großherzog Cosimo unterstützt wurde: „Der Mathematiker Galilei kommt nach Rom“, schrieb Cosimo II. an Kardinal Scipione Borghese, „und er kommt spontan, um über einige Unterstellungen oder vielmehr Verleumdungen, die von seinen Anhängern vorgebracht wurden, Rechenschaft abzulegen“.

Am 25. Februar 1616 wies der Papst Kardinal Bellarmine an, „Galilei vorzuladen und ihn zu ermahnen, die obige Meinung aufzugeben; und wenn er sich weigern sollte, dem Pater Kommissar vor einem Notar und Zeugen den Befehl zu erteilen, die Lehre ganz aufzugeben und sie nicht zu lehren, zu verteidigen oder sich mit ihr zu beschäftigen“. Im selben Jahr wurde Kopernikus“ De revolutionibus in den Index donec corrigatur (bis zur Korrektur) aufgenommen. Kardinal Bellarmino gab Galilei jedoch eine Erklärung ab, in der er die Abschwörung leugnete, aber das Verbot, die kopernikanischen Thesen zu unterstützen, bekräftigte: Vielleicht ließen die trotz allem erhaltenen Ehren und Höflichkeiten Galilei der Illusion verfallen, dass ihm erlaubt wurde, was anderen verboten war.

Im November 1618 erschienen drei Kometen am Himmel, die die Aufmerksamkeit der Astronomen in ganz Europa auf sich zogen und ihre Studien anregten. Unter ihnen war der Jesuit Orazio Grassi, ein Mathematiker am Collegio Romano, der eine vielbeachtete Vorlesung mit dem Titel Disputatio astronomica de tribus cometis anni MDCXVIII hielt: Darin stützt er auf der Grundlage einiger direkter Beobachtungen und eines logisch-scholastischen Verfahrens die Hypothese, dass es sich bei den Kometen um Körper jenseits des „Mondhimmels“ handelt, und nutzt sie, um das Modell von Tycho Brahe, demzufolge sich die Erde im Zentrum des Universums befindet und die anderen Planeten um die Sonne kreisen, gegen die heliozentrische Hypothese zu stützen.

Galilei beschloss zu antworten, um die Gültigkeit des kopernikanischen Modells zu verteidigen. Er antwortete indirekt, durch seinen Freund und Schüler Mario Guiducci“s Discourse on Comets, aber in dem die Hand des Meisters wahrscheinlich anwesend war. In seiner Antwort behauptete Guiducci fälschlicherweise, Kometen seien keine Himmelsobjekte, sondern rein optische Effekte, die durch das Sonnenlicht auf die von der Erde aufsteigenden Dämpfe hervorgerufen würden, wies aber auch auf die Widersprüche in Grassis Argumentation und seine falschen Schlussfolgerungen aus den Kometenbeobachtungen mit dem Teleskop hin. Der Jesuit antwortete mit einer Schrift mit dem Titel Libra astronomica ac philosophica, unterzeichnet mit dem anagrammatischen Pseudonym Lotario Sarsi, in der er Galilei und den Kopernikanismus direkt angriff.

Darauf antwortete Galilei direkt: Erst 1622 war die Abhandlung Il Saggiatore fertig. Er wurde in Form eines Briefes verfasst, von der Accademia dei Lincei genehmigt und im Mai 1623 in Rom gedruckt. Am 6. August, nach dem Tod von Papst Gregor XV., bestieg Maffeo Barberini, der seit Jahren ein Freund und Bewunderer Galileis war, als Urban VIII. den päpstlichen Thron. Dies überzeugte Galilei fälschlicherweise davon, dass „die Hoffnung wieder auferstanden war, die Hoffnung, die fast völlig begraben worden war. Wir stehen kurz davor, die Rückkehr wertvollen Wissens aus dem langen Exil zu erleben, in das es gezwungen war“, schrieb er an den Neffen des Papstes, Francesco Barberini.

Der Assayer stellt eine Theorie vor, die sich später als falsch herausstellte, wonach Kometen durch Sonnenstrahlen verursacht werden. In der Tat hängt die Bildung der Kometenkrone und des Kometenschweifs von der Einwirkung und der Richtung der Sonnenstrahlung ab, so dass Galilei Recht hatte und Grassi, der als Gegner der kopernikanischen Theorie nur eine Vorstellung sui generis von den Himmelskörpern haben konnte. Der Unterschied zwischen den Argumenten von Grassi und Galilei bestand jedoch hauptsächlich in der Methode, da Galilei seine Argumentation auf Erfahrung stützte. Im Saggiatore schrieb Galilei die berühmte Metapher, wonach „die Philosophie in diesem großen Buch geschrieben steht, das ständig vor unseren Augen aufgeschlagen ist (ich sage: das Universum)“, und stellte sich damit in Gegensatz zu Grassi, der sich auf die Autorität der Meister der Vergangenheit und Aristoteles verließ, um die Wahrheit über natürliche Fragen zu ermitteln.

Am 23. April 1624 traf Galilei in Rom ein, um dem Papst zu huldigen und ihm das Zugeständnis zu entlocken, dass die Kirche das kopernikanische System dulden würde, aber in den sechs Audienzen, die ihm von Urban VIII. gewährt wurden, erhielt er von diesem keine konkrete Zusage in diesem Sinne. Ohne jegliche Zusicherung, aber mit der vagen Ermutigung durch die Ehrung durch Papst Urban – der seinem Sohn Vincenzio eine Pension gewährte – fühlte sich Galilei schließlich in der Lage, im September 1624 auf die Disputatio von Francesco Ingoli zu antworten. Nachdem Galilei der katholischen Orthodoxie formell gehuldigt hatte, sollte er in seiner Antwort die antikopernikanischen Argumente Ingolis widerlegen, ohne dieses astronomische Modell vorzuschlagen oder auf die theologischen Argumente einzugehen. In diesem Brief verkündet Galilei zum ersten Mal das sogenannte Galileische Relativitätsprinzip: auf den von den Anhängern der Unbeweglichkeit der Erde vorgebrachten allgemeinen Einwand, der darin besteht, dass die Gräber senkrecht auf die Erdoberfläche fallen und nicht schräg, wie es offenbar der Fall wäre, wenn sich die Erde bewegen würde, antwortet Galilei mit der Erfahrung des Schiffes, das sich entweder gleichmäßig bewegt oder stationär ist, die Phänomene des Fallens oder, im Allgemeinen, der Bewegungen der in ihm enthaltenen Körper, treten auf genau dieselbe Weise auf, weil „die universelle Bewegung des Schiffes, die der Luft und all jenen Dingen mitgeteilt wird, die in ihr enthalten sind, und die nicht im Gegensatz zur natürlichen Neigung dieser Dinge steht, in ihnen unauslöschlich erhalten bleibt“.

Im selben Jahr, 1624, begann Galilei mit seinem neuen Werk, einem Dialog, in dem er durch den Vergleich der verschiedenen Meinungen der Gesprächspartner die verschiedenen aktuellen kosmologischen Theorien, darunter auch Kopernikus, darlegen konnte, ohne sich persönlich für eine von ihnen zu engagieren. Gesundheitliche und familiäre Gründe verlängerten die Arbeit an dem Werk bis 1630: Er musste sich um die große Familie seines Bruders Michelangelo kümmern, während sein Sohn Vincenzio, der 1628 in Pisa sein Jurastudium abgeschlossen hatte, im folgenden Jahr Sestilia Bocchineri heiratete, die Schwester von Geri Bocchineri, einem der Sekretäre des Herzogs Ferdinand, und von Alessandra. Um den Wunsch seiner Tochter Maria Celeste, einer Nonne in Arcetri, zu erfüllen, ihn in ihrer Nähe zu haben, mietete er die kleine Villa „Il Gioiello“ in der Nähe des Klosters. Nach vielen Irrungen und Wirrungen, um das kirchliche Imprimatur zu erhalten, wurde das Werk im Jahr 1632 veröffentlicht.

In dem Dialog werden die beiden großen Systeme, das ptolemäische und das kopernikanische, verglichen (Galilei schließt damit die neuere Hypothese von Tycho Brahe aus der Diskussion aus), und es gibt drei Protagonisten: Zwei sind reale Personen, Freunde von Galilei und zu diesem Zeitpunkt bereits tot, der Florentiner Filippo Salviati (1582-1614) und der Venezianer Gianfrancesco Sagredo (1571-1620), in deren Haus die Gespräche angeblich stattfinden, während der dritte Protagonist Simplicio ist, eine erfundene Figur, deren Name an einen bekannten, antiken Kommentator von Aristoteles erinnert und auch seine wissenschaftliche Einfachheit impliziert. Er ist der Befürworter des ptolemäischen Systems, während die kopernikanische Opposition von Salviati und, in einer neutraleren Rolle, von Sagredo unterstützt wird, der schließlich mit der kopernikanischen Hypothese sympathisiert.

Der Dialog wird sehr gelobt, unter anderem von Benedetto Castelli, Fulgenzio Micanzio, dem Mitarbeiter und Biographen von Paolo Sarpi, und Tommaso Campanella, doch schon im August 1632 machen Gerüchte die Runde, dass das Buch verboten werden soll: Am 25. Juli schreibt der Meister des Heiligen Palastes, Niccolò Riccardi, an den Inquisitor von Florenz, Clemente Egidi, und teilt ihm mit, dass der Papst angeordnet habe, das Buch nicht zu veröffentlichen; am 7. August bittet er ihn, die bereits verkauften Exemplare ausfindig zu machen und sie zu beschlagnahmen. Am 5. September, so der florentinische Botschafter Francesco Niccolini, beschuldigte der verärgerte Papst Galilei, die Minister, die die Veröffentlichung des Werkes genehmigt hatten, getäuscht zu haben. Urban VIII. brachte seinen Unmut darüber zum Ausdruck, dass eine seiner Thesen seiner Meinung nach ungeschickt behandelt und der Lächerlichkeit preisgegeben worden war. Bei der Erörterung der Gezeitentheorie, die vom Kopernikaner Salviati vertreten wurde und als endgültiger Beweis für die Beweglichkeit der Erde galt, vertrat Simplicio „eine sehr feste Lehre, die ich bereits von einer sehr gelehrten und angesehenen Person gelernt habe und zu der man schweigen muss“ (eine klare Anspielung auf Urban), wonach Gott dank seiner „unendlichen Weisheit und Macht“ die Gezeiten auf sehr unterschiedliche Weise verursacht haben könne und man nicht sicher sein könne, dass die von Salviati vorgeschlagene die einzig richtige sei. Abgesehen davon, dass Galileis Gezeitentheorie falsch war, muss die ironische Bemerkung Salviatis, der Simplicios Vorschlag als „eine bewundernswerte und wahrhaft engelhafte Lehre“ bezeichnete, empörend erschienen sein. Schließlich schloss das Werk mit der Feststellung, dass es den Menschen „erlaubt ist, über die Beschaffenheit der Welt zu streiten“, solange sie das von Gott geschaffene Werk „nicht finden“. Diese Schlussfolgerung war nichts weiter als ein diplomatischer Trick, um in den Druck zu kommen. Dies machte den Papst wütend. Am 23. September bittet die römische Inquisition die Florentiner Inquisition, Galilei mitzuteilen, dass er im Oktober vor dem Generalkommissar des Heiligen Offiziums in Rom erscheinen soll. Galilei zögerte seine Abreise drei Monate lang hinaus, zum einen, weil er krank war, zum anderen, weil er hoffte, dass die Angelegenheit auf irgendeine Weise geregelt werden könnte, ohne dass der Prozess eröffnet wurde. Angesichts des drohenden Drängens des Heiligen Offiziums reiste er am 20. Januar 1633 auf einer Sänfte nach Rom.

Der Prozess begann am 12. April mit dem ersten Verhör von Galilei, dem der Inquisitor, der Dominikaner Vincenzo Maculano, vorwarf, am 26. Februar 1616 ein „Gebot“ erhalten zu haben, in dem Kardinal Bellarmino ihm befahl, die kopernikanische Theorie aufzugeben, sie in keiner Weise zu unterstützen und nicht zu lehren. Während des Verhörs leugnete Galilei jegliche Kenntnis der Vorschrift und behauptete, sich nicht daran erinnern zu können, dass Bellarmines Erklärung die Worte quovis modo (in irgendeiner Weise) und nec docere (nicht lehren) enthielt. Auf Nachfrage des Inquisitors gab Galilei nicht nur zu, dass er „nichts über das genannte Gebot“ gesagt habe, sondern ging sogar so weit zu behaupten, dass „ich in dem besagten Buch das Gegenteil von Kopernikus“ Meinung zeige und dass Kopernikus“ Gründe ungültig und nicht schlüssig sind“. Am Ende des ersten Verhörs wurde Galilei „wenn auch unter sehr strenger Bewachung“ in drei Räumen des Inquisitionsgebäudes festgehalten, „mit reichlich und freier Bewegungsmöglichkeit“.

Am 22. Juni, dem Tag nach dem letzten Verhör Galileis, wurde im Kapitelsaal des Dominikanerklosters Santa Maria sopra Minerva in Anwesenheit des knienden Galilei das Urteil von den Kardinälen Felice Centini, Guido Bentivoglio, Desiderio Scaglia, Antonio Barberini und Berlinghiero Gessi gefällt, Fabrizio Verospi und Marzio Ginetti, „Generalinquisitoren gegen die Ketzerei“, fassen die lange Geschichte des Konflikts zwischen Galilei und der kirchlichen Lehre zusammen, der 1615 mit dem Buch „Über die Sonnenflecken“ und dem Widerstand der Theologen 1616 gegen das kopernikanische Modell begann. In dem Urteil wurde dann behauptet, dass das im Februar 1616 erhaltene Dokument eine wirksame Ermahnung sei, die kopernikanische Theorie nicht zu verteidigen oder zu lehren.

Mit der Auferlegung der Abschwörung „mit aufrichtigem Herzen und ungeheucheltem Glauben“ und dem Verbot des Dialogs wurde Galilei zu „formeller Haft nach unserem Ermessen“ und der „heilsamen Strafe“ des wöchentlichen Rezitierens der sieben Bußpsalmen für drei Jahre verurteilt, wobei sich die Inquisition das Recht vorbehielt, die Strafen und Bußgelder „ganz oder teilweise zu mildern, zu ändern oder aufzuheben“.

Wenn die Legende von Galileis Satz „E pur si muove“, den er kurz nach seinem Widerruf aussprach, auf seine unversehrte Überzeugung von der Gültigkeit des kopernikanischen Modells hindeutet, so bedeutete der Abschluss des Prozesses die Niederlage seines Programms zur Verbreitung der neuen wissenschaftlichen Methodik, die auf der strengen Beobachtung von Tatsachen und ihrer experimentellen Überprüfung beruht – gegen die alte Wissenschaft, die „Erfahrungen so produziert, wie sie gemacht werden und ihren Bedürfnissen entsprechen, ohne sie jemals gemacht oder beobachtet zu haben“ – und gegen die Vorurteile des gesunden Menschenverstandes, der einen oft dazu verleitet, jede Erscheinung für real zu halten: ein Programm der wissenschaftlichen Erneuerung, das lehrte, „der Autorität, der Tradition und dem gesunden Menschenverstand nicht mehr zu vertrauen“, das „das Denken lehren“ wollte.

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Die letzten Jahre (1633-1642)

Das Urteil beinhaltete eine Haftstrafe nach Ermessen des Heiligen Offiziums und die Verpflichtung, drei Jahre lang einmal pro Woche die Bußpsalmen zu rezitieren. Die buchstäbliche Strenge wurde in der Praxis abgemildert: Die Inhaftierung bestand aus einem fünfmonatigen Zwangsaufenthalt in der römischen Residenz des Botschafters des Großherzogs der Toskana, Pietro Niccolini, in Trinità dei Monti und von dort aus im Haus des Erzbischofs Ascanio Piccolomini in Siena, auf dessen Bitte hin. Was die Bußpsalmen betrifft, so beauftragte Galilei seine Tochter Maria Celeste, eine Nonne im Kloster, sie mit Zustimmung der Kirche zu rezitieren. In Siena begünstigte Piccolomini Galilei, indem er ihm erlaubte, Persönlichkeiten der Stadt zu treffen und wissenschaftliche Fragen zu diskutieren. Nach einem anonymen Brief, in dem das Vorgehen des Erzbischofs und Galileis selbst angeprangert wurde, folgte das Heilige Offizium einem Antrag Galileis und sperrte ihn in die abgelegene Villa („Il Gioiello“) ein, die der Wissenschaftler in der Landschaft von Arcetri besaß. In der Anordnung vom 1. Dezember 1633 wurde Galilei angewiesen, „allein zu bleiben, niemanden zu rufen oder zu empfangen, solange es im Ermessen Seiner Heiligkeit liegt“. Nur Familienangehörige durften ihn mit vorheriger Genehmigung besuchen: Auch aus diesem Grund war der Verlust seiner Tochter Schwester Maria Celeste, der einzigen, zu der er eine Beziehung aufrechterhalten hatte, am 2. April 1634 besonders schmerzlich für ihn.

Dennoch konnte er die Korrespondenz mit Freunden und Bewunderern auch außerhalb Italiens aufrechterhalten: An Elia Diodati in Paris schrieb er am 7. März 1634 und tröstete sich über sein Unglück hinweg, dass „Neid und Bösartigkeit gegen mich intrigiert haben“, mit der Überlegung, dass „die Schande auf Verräter und diejenigen fällt, die im erhabensten Grad der Unwissenheit gebildet sind“. Diodati erfuhr von der lateinischen Übersetzung seines Dialogs, die Matthias Bernegger in Straßburg anfertigte, und erzählte ihm von einem gewissen Antonio Rocco, einem sehr reinen Peripatetiker, der weder von Mathematik noch von Astronomie etwas verstand“, der in Venedig „mordacità e contumelie“ gegen ihn schrieb. Dieser und andere Briefe zeigen, wie wenig Galilei von seinen kopernikanischen Überzeugungen abgerückt war.

Nach seinem Prozess im Jahr 1633 schrieb und veröffentlichte Galilei 1638 in den Niederlanden eine große wissenschaftliche Abhandlung mit dem Titel Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze, die sich auf die Mechanik und die lokalen Bewegungen bezog und dank derer er als Vater der modernen Wissenschaft gilt. Er ist als viertägiger Dialog zwischen denselben drei Protagonisten organisiert wie der vorherige Dialog über die größten Systeme (Sagredo, Salviati und Simplicio).

Am ersten Tag befasste sich Galilei mit der Widerstandsfähigkeit von Materialien: Die unterschiedliche Widerstandsfähigkeit muss mit der Struktur des jeweiligen Materials zusammenhängen, und Galilei ging, ohne den Anspruch zu erheben, eine Erklärung für das Problem zu finden, auf die atomistische Interpretation Demokrits ein, die er für eine Hypothese hielt, mit der sich physikalische Phänomene erklären lassen. Insbesondere die Möglichkeit der Existenz eines Vakuums, wie sie Demokrit vorschwebte, wurde als ernstzunehmende wissenschaftliche Hypothese betrachtet, und Galilei behauptete zu Recht, dass in einem Vakuum – d. h. in Abwesenheit jeglicher Widerstandsmittel – alle Körper „mit gleicher Geschwindigkeit herabsinken“ würden, im Gegensatz zur zeitgenössischen Wissenschaft, die eine Bewegung im Vakuum für unmöglich hielt.

Nachdem er sich am zweiten Tag mit der Statik und dem Hebel beschäftigt hatte, befasste er sich am dritten und vierten Tag mit der Dynamik und stellte die Gesetze der gleichförmigen Bewegung, der natürlich beschleunigten Bewegung und der gleichförmig beschleunigten Bewegung sowie die Schwingungen des Pendels auf.

In seinen letzten Lebensjahren unterhielt Galilei einen liebevollen Briefwechsel mit Alessandra Bocchineri. Im Jahr 1629 hatte die Familie Bocchineri aus Prato Alessandras Schwester Sestilia zur Heirat mit Galileis Sohn Vincenzio bestimmt.

Als Galilei 1630 die heute 66-jährige Alessandra kennenlernte, war sie eine 33-jährige Frau, die ihre Intelligenz als Hofdame der Kaiserin Eleonora Gonzaga am Wiener Hof verfeinert und kultiviert hatte, wo sie Giovanni Francesco Buonamici kennenlernte und heiratete, einen wichtigen Diplomaten, der ein guter Freund von Galilei werden sollte.

In ihrer Korrespondenz tauschten Alessandra und Galilei zahlreiche Einladungen zu Treffen aus, und Galilei versäumte es nicht, die Intelligenz der Frau zu loben, da es „so selten Frauen gibt, die so vernünftig sprechen wie sie“. Aufgrund seiner Erblindung und seines sich verschlechternden Gesundheitszustands war der Florentiner Wissenschaftler manchmal gezwungen, Einladungen abzulehnen, „nicht nur wegen der vielen Unpässlichkeiten, die mich in meinem schweren Alter bedrücken, sondern auch, weil man mich immer noch für einen Gefangenen hält, aus den bekannten Gründen“.

Der letzte Brief, der am 20. Dezember 1641 an Alessandra geschickt wurde, war „ungewollt kurz“ und ging dem Tod Galileis 19 Tage später, in der Nacht des 8. Januar 1642, in Arcetri voraus, wo er von Viviani und Torricelli unterstützt wurde.

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Nach dem Tod

Galilei wurde in der Basilika Santa Croce in Florenz zusammen mit anderen Größen wie Machiavelli und Michelangelo beigesetzt, aber es war nicht möglich, das von seinen Jüngern gewünschte „erhabene und prächtige Depot“ zu errichten, da am 25. Januar der Neffe von Urban VIII, Kardinal Francesco Barberini, die Beisetzung vornahm, schrieb an den Inquisitor von Florenz, Giovanni Muzzarelli, um „dem Großherzog mitzuteilen, dass es nicht gut ist, Mausoleen für den Leichnam eines Menschen zu bauen, der vor dem Tribunal der Heiligen Inquisition gebüßt hat und gestorben ist, während die Buße andauerte; In dem Epitaph oder der Inschrift, die in der Grabstätte angebracht werden sollen, dürfen keine Worte stehen, die das Ansehen dieses Gerichts verletzen könnten. Die gleiche Warnung muss denjenigen ausgesprochen werden, die die Trauerrede halten.

Auch die Kirche hatte ein wachsames Auge auf Galileis Schüler: Als diese die Accademia del Cimento gründeten, intervenierte sie beim Großherzog, und die Accademia wurde 1667 aufgelöst. Erst 1737 wurde Galileo Galilei mit einem Grabdenkmal in Santa Croce geehrt, das von Ugo Foscolo gestaltet wurde.

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Die galiläische Lehre von den zwei Wahrheiten

Galilei war von der Richtigkeit der kopernikanischen Kosmologie überzeugt, aber er war sich bewusst, dass diese im Widerspruch zum biblischen Text und zur Tradition der Kirchenväter stand, die ein geozentrisches Weltbild vertraten. Da die Kirche die Heilige Schrift als vom Heiligen Geist inspiriert ansah, konnte die heliozentrische Theorie bis zum Beweis des Gegenteils nur als einfache Hypothese (ex suppositione) oder als mathematisches Modell akzeptiert werden, das keinerlei Bezug zur tatsächlichen Position der Himmelskörper hatte. Genau unter dieser Bedingung wurde Kopernikus“ De revolutionibus orbium coelestium von den kirchlichen Behörden nicht verurteilt und zumindest bis 1616 nicht auf dem Index der verbotenen Bücher aufgeführt.

Galilei, ein katholischer Intellektueller, schaltete sich mit seinem Brief an Pater Benedetto Castelli vom 21. Dezember 1613 in die Debatte über das Verhältnis von Wissenschaft und Glauben ein. Er verteidigte das kopernikanische Modell mit dem Argument, dass es zwei Wahrheiten gibt, die sich nicht unbedingt widersprechen oder im Widerspruch zueinander stehen. Die Bibel ist sicherlich ein heiliger Text göttlicher Inspiration und des Heiligen Geistes, aber dennoch zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Geschichte geschrieben, um den Leser zum Verständnis der wahren Religion zu führen. Aus diesem Grund wurden, wie bereits von vielen Exegeten, einschließlich Luther und Kepler, argumentiert, die Fakten der Bibel notwendigerweise so geschrieben, dass sie auch von den Alten und einfachen Menschen verstanden werden konnten. Es ist daher notwendig, wie schon Augustinus von Hippo argumentierte, die eigentliche religiöse Botschaft von der historisch konnotierten und zwangsläufig narrativen und didaktischen Beschreibung von Fakten, Episoden und Personen zu unterscheiden:

Die bekannte biblische Episode von Josuas Bitte an Gott, die Sonne anzuhalten, um den Tag zu verlängern, wurde in kirchlichen Kreisen zur Unterstützung des geozentrischen Systems verwendet. Galilei hingegen argumentierte, dass dies den Tag nicht verlängern würde, da im ptolemäischen System die Tagesrotation (Tag

Für Galilei handelt die Heilige Schrift von Gott; die Methode zur Erforschung der Natur muss sich auf „vernünftige Erfahrungen“ und „notwendige Beweise“ stützen. Die Bibel und die Natur können sich nicht widersprechen, da sie beide von Gott abstammen. Folglich ist es nicht die Wissenschaft, die im Falle eines offensichtlichen Widerspruchs einen Schritt zurück machen muss, sondern die Ausleger des heiligen Textes, die über die oberflächliche Bedeutung des letzteren hinausschauen müssen. Mit anderen Worten, wie der Galilei-Forscher Andrea Battistini erklärt, „entspricht der biblische Text nur “der gewöhnlichen Art des Volkes“, d.h. er passt sich nicht den Fähigkeiten der “Kenner“, sondern den kognitiven Grenzen des einfachen Menschen an und verschleiert so den tieferen Sinn der Äußerungen durch eine Art Allegorie. Was die Beziehung zwischen Wissenschaft und Theologie betrifft, so ist sein berühmter Satz: „Von einer kirchlichen Person höchsten Ranges verstanden, ist es die Absicht des Heiligen Geistes, uns zu lehren, wie man in den Himmel kommt, und nicht, wie man in den Himmel kommt“, der gewöhnlich Kardinal Cesare Baronio zugeschrieben wird. Es sei darauf hingewiesen, dass Galilei bei Anwendung dieses Kriteriums nicht in der Lage gewesen wäre, die Bibelstelle aus Josua zu verwenden, um eine angebliche Übereinstimmung zwischen dem heiligen Text und dem kopernikanischen System sowie den angeblichen Widerspruch zwischen der Bibel und dem ptolemäischen Modell zu beweisen. Die erste ist die Bibel, die in einer für den „Normalbürger“ verständlichen Sprache geschrieben ist, die im Wesentlichen einen heilsamen und seelenerlösenden Wert hat und daher eine sorgfältige Interpretation der Aussagen über die in ihr beschriebenen Naturphänomene erfordert. Das zweite ist „dieses große Buch, das sich immer wieder vor unseren Augen auftut (ich sage: das Universum), das nach wissenschaftlicher Vernunft gelesen werden muss und nicht nach dem ersten zu stellen ist, sondern, um richtig interpretiert zu werden, mit den Instrumenten studiert werden muss, mit denen uns derselbe Gott der Bibel ausgestattet hat: Sinne, Sprache und Verstand:

Auch in seinem Brief an die Großherzogin Christine von Lothringen im Jahr 1615 antwortete Galilei auf die Frage, ob die Theologie noch als Königin der Wissenschaften angesehen werden könne, dass die Theologie aufgrund ihres Gegenstandes von vorrangiger Bedeutung sei, dass sie aber nicht den Anspruch erheben könne, auf dem Gebiet der wissenschaftlichen Wahrheiten Urteile zu fällen. Im Gegenteil, wenn eine bestimmte wissenschaftlich nachgewiesene Tatsache oder ein bestimmtes Phänomen nicht mit den heiligen Texten übereinstimmt, dann sind es diese, die im Lichte neuer Fortschritte und Entdeckungen neu gelesen werden müssen.

Nach der galiläischen Lehre von den zwei Wahrheiten kann es letztlich keine Meinungsverschiedenheiten zwischen wahrer Wissenschaft und wahrem Glauben geben, da beide per Definition wahr sind. Im Falle eines offensichtlichen Widerspruchs zu natürlichen Tatsachen muss die Auslegung des heiligen Textes jedoch geändert werden, um sie mit den neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen in Einklang zu bringen.

Die Position der Kirche in dieser Frage unterschied sich nicht wesentlich von der Galileis: Mit viel mehr Vorsicht räumte auch die katholische Kirche die Notwendigkeit ein, die Auslegung der heiligen Schriften im Lichte neuer Tatsachen und neuer, gesicherter Erkenntnisse zu revidieren. Doch im Fall des kopernikanischen Systems argumentierten Kardinal Robert Bellarmine und viele andere katholische Theologen vernünftigerweise, dass es keine schlüssigen Beweise zu seinen Gunsten gibt:

Andererseits war die Tatsache, dass die Sternparallaxe (die als Effekt der Verschiebung der Erde gegenüber dem Himmel der Fixsterne hätte beobachtet werden müssen) mit den damals verfügbaren Instrumenten nicht beobachtet werden konnte, ein Beweis gegen die heliozentrische Theorie. In diesem Zusammenhang räumte die Kirche also ein, dass vom kopernikanischen Modell nur ex suppositione (als mathematische Hypothese) gesprochen wurde. Galileis Verteidigung der kopernikanischen Theorie als der wahren physikalischen Beschreibung des Sonnensystems und der Bahnen der Himmelskörper ex professo (wissentlich und kompetent, bewusst und absichtlich) geriet daher unweigerlich in Konflikt mit der offiziellen Position der katholischen Kirche. Nach Galilei konnte die kopernikanische Theorie nicht als einfache mathematische Hypothese betrachtet werden, da sie die einzige vollkommen korrekte Erklärung war und die „Absurditäten“ der Exzentrik und der Epizykel nicht verwendete. Im Gegensatz zu den damaligen Behauptungen benötigte Kopernikus mehr Exzenter und Epizykel als Ptolemäus, um eine mit dem ptolemäischen System vergleichbare Genauigkeit zu erreichen. Die genaue Zahl der letzteren ist zunächst 34 (in seiner ersten Darstellung des Systems, die im Commentariolus enthalten ist), erreicht aber nach Koestlers Berechnungen die Zahl 48 in De revolutionibus. Das ptolemäische System hatte jedoch nicht 80, wie Kopernikus behauptete, sondern nur 40, wie Peurbachs 1453 aktualisierte Version des ptolemäischen Systems zeigt. Der Wissenschaftshistoriker Dijksterhuis liefert weitere Daten und glaubt, dass das kopernikanische System nur fünf „Kreise“ weniger als das ptolemäische verwendet. Der einzige wesentliche Unterschied bestand also ausschließlich im Fehlen von Äquanten in der kopernikanischen Theorie. Der bereits erwähnte Koestler fragte sich, ob diese Fehleinschätzung darauf zurückzuführen war, dass Galilei das Werk von Kopernikus nicht gelesen hatte, oder auf seine intellektuelle Unredlichkeit. Diese Opposition führte zunächst dazu, dass De revolutionibus auf den Index gesetzt wurde, und schließlich, viele Jahre später, zum Prozess gegen Galileo Galilei im Jahr 1633, der mit seiner Verurteilung wegen „heftigen Verdachts auf Ketzerei“ und dem erzwungenen Verzicht auf seine astronomischen Vorstellungen endete.

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Rehabilitierung durch die katholische Kirche

Über die historische, juristische und moralische Beurteilung der Verurteilung Galileis hinaus sind die erkenntnistheoretischen und bibelhermeneutischen Fragen, die im Mittelpunkt des Prozesses standen, Gegenstand der Überlegungen zahlreicher moderner Denker gewesen, die die Galilei-Affäre häufig als Beispiel für ihre Überlegungen zu diesen Fragen herangezogen haben, manchmal in bewusst paradoxer Weise. Der österreichische Philosoph Paul Feyerabend, ein Verfechter der erkenntnistheoretischen Anarchie, vertrat zum Beispiel die Auffassung, dass:

Diese Provokation wurde später von Card aufgegriffen. Joseph Ratzinger, was in der öffentlichen Meinung auf Widerspruch stieß. Aber der eigentliche Zweck, zu dem Feyerabend diese provokante Aussage machte, war „nur, den Widerspruch derjenigen aufzuzeigen, die Galilei gutheißen und die Kirche verurteilen, dann aber gegenüber der Arbeit ihrer Zeitgenossen so rigoros sind, wie es die Kirche zur Zeit Galileis war“.

In den folgenden Jahrhunderten änderte die Kirche ihre Haltung gegenüber Galilei: 1734 genehmigte das Heilige Offizium die Errichtung eines Mausoleums zu seinen Ehren in der Kirche Santa Croce in Florenz; 1757 strich Benedikt XIV. die Bücher, die die Bewegung der Erde lehrten, vom Index und machte damit offiziell, was Papst Alexander VII. bereits 1664 mit der Rücknahme des Dekrets von 1616 getan hatte.

Die endgültige Erlaubnis, die Bewegung der Erde und die Unbeweglichkeit der Sonne zu lehren, kam mit einem Dekret der Heiligen Kongregation für die Inquisition, das von Papst Pius VII. am 25. September 1822 genehmigt wurde.

Von besonderer Bedeutung ist ein Beitrag des britischen Theologen und Kardinals John Henry Newman aus dem Jahr 1855, einige Jahre nachdem die Lehre des Heliozentrismus qualifiziert wurde und Newtons Theorien zur Gravitation bereits etabliert und experimentell bewiesen waren. Zunächst fasst der Theologe das Verhältnis des Heliozentrismus zur Heiligen Schrift zusammen:

Interessant ist die Interpretation des Kardinals, der die Galilei-Affäre als Bestätigung und nicht als Leugnung des göttlichen Ursprungs der Kirche interpretiert:

1968 leitete Papst Paul VI. die Revision des Prozesses ein, und in der Absicht, diese Kontroversen endgültig zu klären, rief Papst Johannes Paul II. am 3. Juli 1981 zur interdisziplinären Erforschung der schwierigen Beziehungen zwischen Galilei und der Kirche auf und setzte eine Päpstliche Kommission zur Untersuchung der ptolemäisch-kopernikanischen Kontroverse des 16. und 17. In seiner Rede vom 10. November 1979, in der er die Einsetzung der Kommission ankündigte, räumte der Papst ein, dass „Galilei viel zu leiden hatte, was wir den Menschen und den Organen der Kirche nicht verheimlichen können“.

Nach dreizehn Jahren Debatte hob die Kirche am 31. Oktober 1992 die formal noch bestehende Verurteilung auf und stellte ihre Interpretation der wissenschaftlich-theologischen Frage von Galileo Galilei klar, indem sie anerkannte, dass die Verurteilung von Galileo Galilei auf die Hartnäckigkeit beider Seiten zurückzuführen war, die ihre jeweiligen Theorien nicht als bloße Hypothesen, die nicht experimentell bewiesen waren, betrachten wollten, andererseits auf den „Mangel an Scharfsinn“, d.h. an Intelligenz und Weitsicht, der Theologen, die ihn verurteilten, die nicht in der Lage waren, über ihre eigenen Kriterien für die Auslegung der Schrift nachzudenken, und die dem Wissenschaftler viel Leid zufügten. Wie Johannes Paul II. erklärte:

„Die Geschichte des wissenschaftlichen Denkens im Mittelalter und in der Renaissance, die wir jetzt ein wenig besser zu verstehen beginnen, lässt sich in zwei Perioden einteilen, oder besser gesagt, weil die chronologische Reihenfolge dieser Einteilung nur sehr grob entspricht, lässt sie sich grob in drei Phasen oder Epochen einteilen, die nacheinander drei verschiedenen Denkströmungen entsprechen: zunächst die aristotelische Physik, dann die Impetusphysik, die wie alles andere von den Griechen begonnen und von der Strömung der Pariser Nominalisten des 14. Jahrhunderts weiterentwickelt wurde, und schließlich die moderne, archimedische und galileische Physik. „

Zu den wichtigsten Entdeckungen, die Galilei auf der Grundlage von Experimenten machte, gehörten ein erster physikalischer Ansatz für die Relativitätstheorie, die später als Galilei-Relativitätstheorie bekannt wurde, die Entdeckung der vier Hauptmonde des Jupiters, die als Galilei-Satelliten bekannt sind (Io, Europa, Ganymed und Callisto), und das Prinzip der Trägheit, wenn auch nur teilweise.

Er studierte auch die fallende Bewegung von Körpern und, durch die Reflexion über die Bewegungen entlang geneigter Ebenen, entdeckt das Problem der „minimalen Zeit“ in den Fall von materiellen Körpern, und studierte verschiedene Flugbahnen, einschließlich der Paraboloid-Spirale und der Cycloid.

Im Rahmen seiner mathematischen Forschungen näherte er sich den Eigenschaften der Unendlichkeit, indem er das berühmte Paradoxon von Galilei einführte. Im Jahr 1640 ermutigte Galilei seinen Schüler Bonaventura Cavalieri, die Ideen seines Meisters und anderer Geometriker mit der Methode der Unteilbarkeiten zur Bestimmung von Flächen und Volumina weiterzuentwickeln: Diese Methode war ein grundlegender Schritt in der Entwicklung der Infinitesimalrechnung.

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Die Geburt der modernen Wissenschaft

Galileo Galilei war eine der führenden Persönlichkeiten bei der Begründung der wissenschaftlichen Methode in mathematischer Sprache, und er machte das Experiment zum grundlegenden Instrument für die Erforschung der Naturgesetze, im Gegensatz zur aristotelischen Tradition und ihrer qualitativen Analyse des Kosmos:

Bereits in seinem dritten Brief von 1611 an Mark Welser bezüglich des Sonnenfleckenstreits fragte sich Galilei, was der Mensch in seinem Streben zu wissen wünscht.

Und noch einmal: Meinen wir mit Wissen das Erfassen der ersten Prinzipien der Phänomene oder deren Entwicklung?

Die Suche nach den wesentlichen ersten Grundsätzen beinhaltet daher eine unendliche Reihe von Fragen, da jede Antwort eine neue Frage aufwirft: Wenn wir uns fragen würden, was die Substanz der Wolken ist, wäre eine erste Antwort, dass es sich um Wasserdampf handelt, aber dann müssten wir fragen, was dieses Phänomen ist, und wir müssten antworten, dass es sich um Wasser handelt, um uns gleich danach zu fragen, was Wasser ist, und zu antworten, dass es die Flüssigkeit ist, die in Flüssen fließt, aber diese „Nachricht vom Wasser“ ist nur „näher und von mehr Sinnen abhängig“, reicher an verschiedenen besonderen Informationen, aber sie bringt uns sicher nicht die Erkenntnis der Substanz der Wolken, von der wir genau so viel wissen wie vorher. Wenn wir aber die „Affektionen“, die besonderen Eigenschaften der Körper, verstehen wollen, können wir sie sowohl in den Körpern erkennen, die uns fern sind, wie die Wolken, als auch in denen, die uns nahe sind, wie das Wasser.

Das Studium der Natur muss daher anders verstanden werden. „Einige strenge Verfechter aller peripatetischen Kleinigkeiten“, die im Kult des Aristoteles erzogen wurden, glauben, dass „das Philosophieren nichts anderes ist und sein kann als eine große Übung über die Texte des Aristoteles“, die sie als einzigen Beweis für ihre Theorien anführen. Und da sie „niemals ihre Augen von diesen Papieren erheben“ wollen, weigern sie sich, „dieses große Buch der Welt“ (d.h. von der direkten Beobachtung der Phänomene) zu lesen, als ob „es von der Natur geschrieben worden wäre, um von keinem anderen als Aristoteles gelesen zu werden, und damit seine Augen für alle seine Nachkommen sehen könnten“.

Die Grundlage der wissenschaftlichen Methode ist daher die Ablehnung des Essentialismus und die Entscheidung, nur den quantitativen Aspekt der Phänomene zu erfassen, in der Überzeugung, dass sie durch Messung in Zahlen übersetzt werden können, so dass wir eine mathematische Art von Wissen haben, das einzig vollkommene für den Menschen, der es allmählich durch Überlegungen erreicht, um dem gleichen vollkommenen göttlichen Wissen zu entsprechen, das es vollständig und intuitiv besitzt:

Die Galilei-Methode muss also aus zwei Hauptaspekten bestehen:

Rodolfo Mondolfo fasst das Wesen der Galilei-Methode zusammen und fügt abschließend hinzu, dass:

Darin liegt die Originalität der galileischen Methode: Erfahrung und Vernunft, Induktion und Deduktion, genaue Beobachtung der Phänomene und Ausarbeitung von Hypothesen miteinander zu verbinden, und zwar nicht auf abstrakte Weise, sondern durch das Studium der realen Phänomene und den Einsatz geeigneter technischer Instrumente.

Galileis Beitrag zur Sprache der Wissenschaft war grundlegend, sowohl im mathematischen Bereich als auch insbesondere im Bereich der Physik. Auch heute noch geht ein großer Teil der in dieser Disziplin verwendeten sektoralen Sprache auf die spezifischen Entscheidungen des Pisaner Wissenschaftlers zurück. Insbesondere in den Schriften Galileis werden viele Wörter aus dem allgemeinen Sprachgebrauch entnommen und einer „Technifizierung“ unterzogen, d. h. ihnen wird eine spezifische und neue Bedeutung zugewiesen (eine Form des semantischen Neologismus). Dies ist der Fall bei „Kraft“ (wenn auch nicht im Newton“schen Sinne), „Geschwindigkeit“, „Impuls“, „Drehpunkt“, „Feder“ (gemeint ist das mechanische Instrument, aber auch die „elastische Kraft“), „Reibung“, „Endpunkt“, „Band“.

Ein Beispiel für die Art und Weise, in der Galilei geometrische Objekte benennt, findet sich in einer Passage aus den Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze (Diskurse und mathematische Demonstrationen über zwei neue Wissenschaften):

Wie man sieht, wird im Text neben einer Fachterminologie („Hemispherium“, „Kegel“, „Zylinder“) auch ein Begriff verwendet, der einen Alltagsgegenstand bezeichnet, nämlich „Schale“.

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Physik, Mathematik und Philosophie

Galileo Galilei ist auch wegen seiner Überlegungen zu den Grundlagen und Instrumenten der wissenschaftlichen Analyse der Natur in die Geschichte eingegangen. Berühmt ist seine Metapher in The Assayer, in der die Mathematik als die Sprache definiert wird, in der das Buch der Natur geschrieben ist:

In dieser Passage verbindet Galilei die Begriffe „Mathematik“, „Philosophie“ und „Universum“ und löste damit einen langen Streit unter den Wissenschaftsphilosophen darüber aus, wie er diese Begriffe verstand und zueinander in Beziehung setzte. Was Galilei hier beispielsweise als „Universum“ bezeichnet, sollte in modernen Begriffen als „physische Realität“ oder „physische Welt“ verstanden werden, da Galilei sich auf die mathematisch erfassbare materielle Welt bezieht. Also nicht nur für die Gesamtheit des Universums, verstanden als die Gesamtheit der Galaxien, sondern auch für jeden seiner unbelebten Teile oder Untergruppen. Der Begriff „Natur“ hingegen würde auch die biologische Welt einschließen, die von Galileis Untersuchung der physikalischen Realität ausgeschlossen war.

Was das eigentliche Universum betrifft, so scheint Galilei, wenn auch unentschlossen, zu der These zu neigen, dass es unendlich ist:

Zur Frage der Endlichkeit oder Unendlichkeit des Universums nimmt er keine eindeutige Position ein, doch, wie Rossi argumentiert, „gibt es nur einen Grund, der ihn zur Unendlichkeitsthese neigt: Es ist leichter, die Unbegreiflichkeit auf das unbegreifliche Unendliche zu beziehen als auf das Endliche, das nicht begreiflich ist“.

Aber Galilei hat sich, vielleicht aus Vorsicht, nie explizit mit der Lehre Giordano Brunos von einem unbegrenzten und unendlichen Universum befasst, das keinen Mittelpunkt hat und aus unendlich vielen Welten besteht, darunter die Erde und die Sonne, die keine kosmogonische Vorrangstellung haben. Der Wissenschaftler aus Pisa beteiligt sich nicht an der Debatte über die Endlichkeit oder Unendlichkeit des Universums und erklärt, dass die Frage seiner Meinung nach unlösbar ist. Wenn er der Unendlichkeitshypothese zugeneigt zu sein scheint, so tut er dies aus philosophischen Gründen, weil das Unendliche ein Gegenstand der Unbegreiflichkeit ist, während das Endliche in die Grenzen der Begreiflichkeit fällt.

Die Beziehung zwischen Galileis Mathematik und seiner Naturphilosophie, die Rolle der Deduktion gegenüber der Induktion in seinen Forschungen wurde von vielen Philosophen auf die Konfrontation zwischen Aristotelikern und Platonikern, auf die Wiederaufnahme der antiken griechischen Tradition mit der archimedischen Konzeption oder sogar auf den Beginn der Entwicklung der experimentellen Methode im 17.

Das Thema wurde von dem Mediävisten Ernest Addison Moody (1903-1975) so treffend formuliert:

Galilei lebte zu einer Zeit, als sich die Ideen des Platonismus wieder in Europa und Italien verbreitet hatten, und wahrscheinlich identifizierte er die Symbole der Mathematik auch aus diesem Grund mit geometrischen Einheiten und nicht mit Zahlen. Die Verwendung der aus der arabischen Welt stammenden Algebra zur Darstellung geometrischer Beziehungen war noch unzureichend entwickelt, und erst mit Leibniz und Isaac Newton wurde die Differentialrechnung zur Grundlage für die Untersuchung der klassischen Mechanik. Galilei nutzte in der Tat geometrische Beziehungen und Ähnlichkeiten, um das Gesetz der fallenden Körper zu demonstrieren.

Für einige Philosophen wie Alexandre Koyré, Ernst Cassirer und Edwin Arthur Burtt (1892-1989) war das Experimentieren sicherlich ein wichtiger Bestandteil von Galileis Studien und spielte auch eine positive Rolle bei der Entwicklung der modernen Wissenschaft. Das Experimentieren selbst, als systematische Untersuchung der Natur, erfordert eine Sprache, mit der man Fragen formulieren und die erhaltenen Antworten interpretieren kann. Die Suche nach einer solchen Sprache war ein Problem, das die Philosophen seit der Zeit von Platon und Aristoteles interessierte, insbesondere im Hinblick auf die nicht triviale Rolle der Mathematik bei der Untersuchung der Naturwissenschaften. Galilei stützt sich auf exakte und perfekte geometrische Figuren, die in der realen Welt niemals erreicht werden können, außer bestenfalls als grobe Annäherungen.

Heute wird die Mathematik in der modernen Physik verwendet, um Modelle der realen Welt zu konstruieren, aber zu Galileis Zeiten war dieser Ansatz keineswegs eine Selbstverständlichkeit. Für Galilei, so Koyré, ermöglichte die Sprache der Mathematik die Formulierung von apriorischen Fragen, noch bevor er mit der Erfahrung konfrontiert wurde, und damit orientierte er die Suche nach den Eigenschaften der Natur durch Experimente. Aus dieser Sicht würde Galilei der platonischen und pythagoreischen Tradition folgen, in der die mathematische Theorie der Erfahrung vorausgeht und sich nicht auf die sinnliche Welt bezieht, sondern deren innere Natur zum Ausdruck bringt.

Andere Galilei-Forscher wie Stillman Drake, Pierre Duhem und John Herman Randall Jr. haben jedoch die Neuartigkeit von Galileis Denken im Vergleich zur klassischen platonischen Philosophie hervorgehoben. In der Metapher des Assayers ist die Mathematik eine Sprache und wird nicht direkt als das Universum oder die Philosophie definiert, sondern eher als ein Werkzeug zur Analyse der sinnlichen Welt, die die Platoniker als illusorisch betrachteten. Im Mittelpunkt von Galileis Metapher steht die Sprache, doch das eigentliche Ziel seiner Forschung ist das Universum selbst. Auf diese Weise, so Drake, würde sich Galilei endgültig von der platonischen Konzeption und Philosophie distanzieren, ohne sich jedoch der aristotelischen Philosophie anzunähern, wie Pierre Duhem behauptet, dem zufolge die Wissenschaft Galileis im mittelalterlichen Denken verwurzelt war. Andererseits machen es die heftigen Angriffe der Aristoteliker gegen seine Wissenschaft schwer, Galilei als einen von ihnen zu betrachten. So habe sich Galilei, so Drake, „nicht darum gekümmert, eine Philosophie zu formulieren“, und am dritten Tag seiner Reden stellt er in Bezug auf philosophische Konzepte fest: „Ähnlich tiefe Betrachtungen werden von höheren Lehren als der unseren erwartet; und es muss uns genügen, jene weniger würdigen Handwerker zu sein, die den Marmor freilegen und aus den Verkleidungen herausholen, in denen berühmte Bildhauer dann wunderbare Bilder erscheinen lassen, die unter rauer und unförmiger Rinde verborgen waren“.

Nach Eugenio Garin wollte Galilei dagegen mit seiner experimentellen Methode in der „aristotelischen“ beobachteten Tatsache eine immanente Notwendigkeit erkennen, die mathematisch ausgedrückt wird, und zwar aufgrund ihrer Verbindung mit der „platonischen“ göttlichen Ursache, die sie hervorbringt und „lebendig“ macht:

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Bewegungsstudien

Wilhelm Dilthey sieht in Kepler und Galilei die zu ihrer Zeit höchsten Ausprägungen eines „berechnenden Denkens“, das bereit war, die Anforderungen der modernen bürgerlichen Gesellschaft durch das Studium der Bewegungsgesetze zu lösen:

Galilei war in der Tat eine der Hauptfiguren bei der Überwindung der aristotelischen Beschreibung der Natur der Bewegung. Bereits im Mittelalter hatten einige Autoren, wie Johannes Philoponus im 6. Jahrhundert, Widersprüche in den aristotelischen Gesetzen festgestellt, aber erst Galilei schlug eine gültige Alternative vor, die auf experimentellen Beobachtungen beruhte. Im Gegensatz zu Aristoteles, für den es zwei „natürliche“ Bewegungen gibt, d.h. spontane, von der Substanz des Körpers abhängige Bewegungen, eine nach unten gerichtete, die für Körper aus Erde und Wasser typisch ist, und eine nach oben gerichtete, die für Körper aus Luft und Feuer typisch ist, neigt für Galilei jeder Körper dazu, in Richtung des Erdmittelpunkts nach unten zu fallen. Wenn es Körper gibt, die nach oben steigen, dann deshalb, weil das Medium, in dem sie sich befinden und das eine größere Dichte hat, sie nach oben drückt, gemäß dem bekannten, bereits von Archimedes formulierten Prinzip: Galileis Gesetz der fallenden Körper, unabhängig vom Medium, gilt also für alle Körper, unabhängig von ihrer Natur.

Eines der ersten Probleme, das Galilei und seine Zeitgenossen zu lösen hatten, bestand darin, geeignete Instrumente zur quantitativen Beschreibung der Bewegung zu finden. Das Problem bestand darin, mit Hilfe der Mathematik zu verstehen, wie man dynamische Ereignisse, wie fallende Körper, mit geometrischen Figuren oder Zahlen behandeln kann, die als solche absolut statisch und frei von jeder Bewegung sind. Um die aristotelische Physik zu überwinden, die Bewegung in qualitativer und nicht-mathematischer Hinsicht als Verschiebung und anschließende Rückkehr an ihren natürlichen Ort betrachtete, war es daher notwendig, zunächst die Instrumente der Geometrie und insbesondere der Differentialrechnung zu entwickeln, wie es später unter anderem Newton, Leibniz und Descartes taten. Galilei gelang es, das Problem zu lösen, indem er die Bewegung beschleunigter Körper untersuchte, eine Linie zeichnete und jedem Punkt eine Zeit und ein orthogonales Segment proportional zur Geschwindigkeit zuordnete. Auf diese Weise konstruierte er den Prototyp des Geschwindigkeits-Zeit-Diagramms, und der von einem Körper zurückgelegte Raum ist einfach gleich der Fläche der geometrischen Figur, die er konstruiert hatte. Seine Studien und Forschungen über die Bewegung von Körpern ebneten auch den Weg für die moderne Ballistik.

Auf der Grundlage von Bewegungsstudien, Gedankenexperimenten und astronomischen Beobachtungen erkannte Galilei, dass es möglich ist, sowohl das Geschehen auf der Erde als auch am Himmel mit einem einzigen Satz von Gesetzen zu beschreiben. Auf diese Weise überwand er auch die Trennung zwischen der sublunaren und der supralunaren Welt in der aristotelischen Tradition (nach der letztere anderen Gesetzen unterliegt als die Erde und perfekte kugelförmige Kreisbewegungen aufweist, was in der sublunaren Welt als unmöglich galt).

Beim Studium der schiefen Ebene untersuchte Galilei den Ursprung der Bewegung von Körpern und die Rolle der Reibung; er entdeckte ein Phänomen, das eine direkte Folge der Erhaltung der mechanischen Energie ist und dazu führt, die Existenz der Trägheitsbewegung (die ohne die Anwendung einer äußeren Kraft auftritt) zu betrachten. Damit hatte er die Intuition des Trägheitsprinzips, das später von Isaac Newton in die Prinzipien der Dynamik eingefügt wurde: Ein Körper bleibt bei Abwesenheit von Reibung in gleichmäßiger geradliniger Bewegung (in Ruhe, wenn v = 0), solange äußere Kräfte auf ihn wirken. Das Konzept der Energie war jedoch in der Physik des 17. Jahrhunderts nicht vorhanden, und erst mit der Entwicklung der klassischen Mechanik über ein Jahrhundert später wurde eine präzise Formulierung dieses Konzepts erreicht.

Galilei stellte zwei schräge Ebenen mit dem gleichen Basiswinkel θ in einem beliebigen Abstand x auf, von denen eine der anderen gegenüberliegt. Beim Absenken einer Kugel aus der Höhe h1 um eine Strecke l1 derjenigen bei SN stellte er fest, dass die Kugel, auf der horizontalen Ebene zwischen den beiden schiefen Ebenen angekommen, ihre geradlinige Bewegung bis zur Basis der schiefen Ebene bei DX fortsetzt. An diesem Punkt bewegt sich die Kugel ohne Reibung auf der schiefen Ebene um eine Strecke l2 = l1 nach rechts und bleibt in der gleichen Höhe (h2 = h1) wie am Anfang stehen. Die Erhaltung der mechanischen Energie erfordert, dass die anfängliche potenzielle Energie Ep = mgh1 der Kugel beim Abstieg auf der ersten schiefen Ebene (SN) in kinetische Energie Ec = (1

Stellen Sie sich nun vor, den Winkel θ2 der schiefen Ebene auf der rechten Seite zu verringern (θ2 < θ1) und das Experiment zu wiederholen. Um wieder die gleiche Höhe h2 zu erreichen, wie es der Energieerhaltungssatz verlangt, muss die Kugel nun eine längere Strecke l2 auf der schiefen Ebene nach rechts zurücklegen. Wenn wir den Winkel θ2 schrittweise verkleinern, werden wir feststellen, dass die Länge l2 der von der Kugel zurückgelegten Strecke jedes Mal zunimmt, um die Höhe h2 zu erreichen. Wenn wir schließlich den Winkel θ2 auf Null bringen (θ2 = 0°), haben wir die schiefe Ebene der DX-Seite beseitigt. Wenn wir nun die Kugel von der Höhe h1 der schiefen Ebene SN absenken, wird sich die Kugel auf der horizontalen Ebene mit der Geschwindigkeit vmax unendlich weiterbewegen (Trägheitsprinzip), da sie aufgrund des Fehlens der schiefen Ebene DX niemals auf die Höhe h2 zurückkehren kann (wie es der Grundsatz der Erhaltung der mechanischen Energie vorschreiben würde).

Stellen Sie sich schließlich vor, Sie würden Berge abflachen, Täler auffüllen und Brücken bauen, um einen absolut flachen, gleichmäßigen und reibungslosen geradlinigen Weg zu schaffen. Wenn die Trägheitsbewegung der Kugel, die mit konstanter Geschwindigkeit vmax von einer schiefen Ebene herabsteigt, einmal begonnen hat, bewegt sie sich weiter entlang dieser geradlinigen Bahn, bis sie eine vollständige Umdrehung der Erde vollzogen hat, und setzt dann ihre Reise ungestört fort. Es handelt sich um eine (ideale) immerwährende Trägheitsbewegung, die sich auf einer Kreisbahn abspielt, die mit dem Erdumfang zusammenfällt. Ausgehend von diesem „Idealexperiment“ scheint Galilei irrtümlich geglaubt zu haben, dass alle Trägheitsbewegungen Kreisbewegungen sein müssen. Wahrscheinlich hat er deshalb für die Planetenbewegungen, die er (willkürlich) als Trägheitsbewegungen betrachtete, immer und nur Kreisbahnen in Betracht gezogen und stattdessen die von Kepler seit 1609 nachgewiesenen elliptischen Bahnen abgelehnt. Daher scheint es nicht zu stimmen, was Newton in den „Principia“ behauptet – und damit zahllose Gelehrte in die Irre führt -, nämlich dass Galilei seine ersten beiden Prinzipien der Dynamik vorweggenommen hat.

Galilei gelang es, den seiner Meinung nach konstanten Wert der Erdbeschleunigung g an der Erdoberfläche zu bestimmen, d. h. die Größe, die die Bewegung von Körpern bestimmt, die in Richtung Erdmittelpunkt fallen, indem er den Fall von gut geglätteten Kugeln auf einer schiefen Ebene untersuchte, die ebenfalls gut geglättet war. Da die Bewegung der Kugel vom Neigungswinkel der Ebene abhängt, konnte er mit einfachen Messungen unter verschiedenen Winkeln einen Wert für g ermitteln, der nur geringfügig unter dem genauen Wert für Padua lag (g = 9,8065855 m

Nennen wir a die Beschleunigung der Kugel entlang der schiefen Ebene, so ergibt sich aus der Beziehung zu g a = g sin θ, so dass wir von der experimentellen Messung von a auf den Wert der Erdbeschleunigung g zurückgehen können. Die schiefe Ebene ermöglicht es, den Wert der Beschleunigung (a < g) beliebig zu verringern, was ihre Messung erleichtert. Wenn zum Beispiel θ = 6°, dann ist sin θ = 0,104528 und somit a = 1,025 m

Geleitet von der Ähnlichkeit mit dem Schall versuchte Galilei als Erster, die Lichtgeschwindigkeit zu messen. Seine Idee war es, mit einer Laterne, die mit einem Tuch abgedeckt war, auf einen Hügel zu gehen, dieses abzunehmen und so ein Lichtsignal an einen Assistenten auf einem anderen Hügel in anderthalb Kilometern Entfernung zu senden: Sobald der Assistent das Signal sah, hob er seinerseits das Tuch seiner Laterne an, und Galilei, der das Licht sah, konnte die Zeit aufzeichnen, die das Lichtsignal brauchte, um den anderen Hügel zu erreichen und zurückzukehren. Eine genaue Messung dieser Zeit hätte es ermöglicht, die Lichtgeschwindigkeit zu messen, aber der Versuch scheiterte, weil Galilei nicht über ein so fortschrittliches Instrument verfügen konnte, das die Hunderttausendstelsekunden messen konnte, die das Licht für eine Strecke von einigen Kilometern benötigt.

Die erste Schätzung der Lichtgeschwindigkeit wurde 1676 von dem dänischen Astronomen Rømer auf der Grundlage astronomischer Messungen vorgenommen.

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Versuchs- und Messgeräte

Für die Entwicklung der wissenschaftlichen Theorien Galileis waren Versuchsapparate von grundlegender Bedeutung. Er baute verschiedene Messinstrumente, entweder im Original oder indem er sie auf der Grundlage bestehender Ideen umarbeitete. Im Bereich der Astronomie baute er mehrere eigene Teleskope, die mit einem Mikrometer ausgestattet waren, um den Abstand zwischen dem Mond und seinem Planeten zu messen. Um Sonnenflecken zu untersuchen, projizierte er das Bild der Sonne mit einem Helioskop auf ein Blatt Papier, so dass es sicher und ohne Schädigung des Auges beobachtet werden konnte. Er erfand auch das Giovilabium, ein dem Astrolabium ähnliches Gerät zur Bestimmung der geografischen Länge anhand der Verfinsterungen der Jupitersatelliten.

Um die Bewegung von Körpern zu studieren, benutzte er die schiefe Ebene mit dem Pendel, um Zeitintervalle zu messen. Er entwickelte auch ein rudimentäres Modell eines Thermometers, das auf der Ausdehnung der Luft bei Temperaturänderungen beruht.

Galilei entdeckte 1583 den Isochronismus der kleinen Pendelschwingungen. Der Legende nach kam er auf die Idee, als er die Schwingungen einer Lampe beobachtete, die damals im Mittelschiff des Doms von Pisa aufgehängt war und heute auf dem nahe gelegenen Monumentalfriedhof in der Aulla-Kapelle aufbewahrt wird.

Dieses Instrument besteht einfach aus einem Grab, z. B. einer Metallkugel, die an einem dünnen, nicht dehnbaren Draht befestigt ist. Galilei stellte fest, dass die Schwingungsdauer eines Pendels unabhängig von der Masse des Grabes und auch von der Amplitude der Schwingung ist, wenn diese klein ist. Er entdeckte auch, dass die Schwingungsdauer T{displaystyle T} nur von der Länge des Drahtes l{displaystyle l} abhängt:

wobei g{displaystyle g} die Erdbeschleunigung ist. Hat das Pendel beispielsweise l=1m{displaystyle l=1m}, so hat die Schwingung, die das Grab von einem Extrem zum anderen und wieder zurück bringt, eine Periode T=2,0064s{displaystyle T=2,0064s} (wobei für g{displaystyle g} der Durchschnittswert 9,80665{displaystyle 9,80665} angenommen wurde). Galilei nutzte diese Eigenschaft des Pendels, um es als Instrument zur Messung von Zeitintervallen einzusetzen.

Galilei perfektionierte die hydrostatische Waage des Archimedes 1586, im Alter von 22 Jahren, als er noch auf seine Berufung an die Universität von Pisa wartete, und beschrieb sein Gerät in seinem ersten volkstümlichen Werk, La Bilancetta, das als Manuskript zirkulierte, aber erst 1644 posthum gedruckt wurde:

Außerdem wird beschrieben, wie das spezifische Gewicht PS eines Körpers in Bezug auf Wasser ermittelt wird:

Die Bilancetta enthält auch zwei Tabellen mit neununddreißig spezifischen Gewichten von Edel- und Echtmetallen, die von Galilei mit einer mit modernen Werten vergleichbaren Genauigkeit experimentell bestimmt wurden.

Der Proportionalzirkel war ein Instrument, das seit dem Mittelalter verwendet wurde, um selbst algebraische Operationen mit Hilfe der Geometrie durchzuführen. Er wurde von Galilei perfektioniert und war in der Lage, die Quadratwurzel zu ziehen, Polygone zu konstruieren und Flächen und Volumen zu berechnen. Es wurde im militärischen Bereich von Artilleristen erfolgreich zur Berechnung von Geschossflugbahnen eingesetzt.

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Literatur

Während seiner Zeit in Pisa (1589-1592) beschränkte sich Galilei nicht auf die Wissenschaft: Aus diesen Jahren stammen seine Betrachtungen über Tasso, denen seine Postille all“Ariosto folgen sollte. Es handelt sich um Notizen, die er auf Blättern verstreut und am Rande der Seiten seiner Bände Gerusalemme liberata und Orlando furioso notiert hat. Während er Tasso „den Mangel an Phantasie und die langsame Monotonie der Bilder und Verse“ vorwarf, liebte er an Ariosto nicht nur die Vielfalt der schönen Träume, den raschen Wechsel der Situationen, die lebendige Elastizität des Rhythmus, sondern auch sein harmonisches Gleichgewicht, die Kohärenz des Bildes, die organische Einheit – selbst in der Vielfalt – des poetischen Phantasmas“.

Aus literarischer Sicht gilt Il Saggiatore als das Werk, in dem sich seine Liebe zu Wissenschaft und Wahrheit und sein polemischer Witz vereinen. Aber auch der Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo (Dialog über die zwei wichtigsten Weltsysteme) enthält Seiten von bemerkenswerter Qualität, lebendiger Sprache und erzählerischem und beschreibendem Reichtum. Italo Calvino schließlich erklärte, dass Galilei seiner Meinung nach der größte Prosaautor der italienischen Sprache sei, der sogar Leopardi inspiriert habe.

Galilei benutzte die Volkssprache für zwei Zwecke. Galilei wollte nicht nur die Gelehrten und Intellektuellen ansprechen, sondern auch die weniger gebildeten Schichten, wie z. B. die Techniker, die zwar kein Latein konnten, aber dennoch seine Theorien verstehen konnten. Andererseits stand es im Gegensatz zum Latein der Kirche und der verschiedenen Akademien, das auf dem Prinzip der auctoritas, also der biblischen bzw. aristotelischen Schrift, beruhte. Einen Bruch mit der bisherigen Tradition gab es auch in der Terminologie: Anders als seine Vorgänger hat sich Galilei nicht an lateinischen oder griechischen Begriffen orientiert, um sie neu zu prägen, sondern sie mit veränderter Bedeutung aus dem Volksmund übernommen.

Galileo zeigte auch eine andere Haltung gegenüber bestehenden Terminologien:

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Bildende Kunst

„Die Accademia e Compagnia dell“Arte del Disegno (Akademie und Gesellschaft für Zeichenkunst) wurde 1563 von Cosimo I. de“ Medici auf Anregung von Giorgio Vasari mit dem Ziel gegründet, die aus der antiken Compagnia di San Luca (seit 1339 dokumentiert) hervorgegangene erste Künstlergesellschaft zu erneuern und zu fördern. Zu ihren ersten Akademikern gehörten Persönlichkeiten wie Michelangelo Buonarroti, Bartolomeo Ammannati, Agnolo Bronzino und Francesco da Sangallo. Jahrhundertelang war die Accademia der natürlichste und prestigeträchtigste Treffpunkt für die in Florenz tätigen Künstler und förderte gleichzeitig die Beziehung zwischen Wissenschaft und Kunst. Es sah den Unterricht in euklidischer Geometrie und Mathematik vor, und öffentliche Sezierungen sollten das Zeichnen vorbereiten. Selbst ein Wissenschaftler wie Galileo Galilei wurde 1613 zum Mitglied der Florentiner Akademie der Zeichenkunst ernannt.“

Galilei nahm auch an den komplexen Ereignissen der bildenden Kunst seiner Zeit teil, insbesondere an der Porträtmalerei. Er vertiefte seine Kenntnisse der manieristischen Perspektive und kam in Kontakt mit berühmten Künstlern seiner Zeit (wie Cigoli).

Für Galilei zählt in der bildenden Kunst ebenso wie in der Poesie und der Musik das Gefühl, das vermittelt werden kann, unabhängig von einer analytischen Beschreibung der Wirklichkeit. Er war auch der Meinung, dass die Kunstfertigkeit des Künstlers umso größer ist, je mehr sich die Mittel, mit denen er ein Motiv wiedergibt, vom Motiv selbst unterscheiden:

Ludovico Cardi, genannt Cigoli, ein Florentiner, war Maler zur Zeit Galileis. Um seine Arbeit zu verteidigen, bat er an einem bestimmten Punkt seines Lebens seinen Freund Galilei um Hilfe: Er musste sich gegen die Angriffe derjenigen verteidigen, die die Bildhauerei der Malerei überlegen sahen, da sie die Gabe der Dreidimensionalität besaß, zum Nachteil der Malerei, die lediglich zweidimensional war. Galilei antwortete in einem Brief vom 26. Juni 1612. Er unterschied zwischen optischen und taktilen Werten, was auch zu einem Werturteil über die Techniken der Bildhauerei und der Malerei wurde: Die Statue mit ihren drei Dimensionen täuscht den Tastsinn, während die Malerei in zwei Dimensionen den Sehsinn täuscht. Galilei schrieb daher dem Maler ein größeres Ausdrucksvermögen zu als dem Bildhauer, da dieser durch das Sehen besser in der Lage sei, Emotionen zu erzeugen als der Bildhauer durch Berührung.

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Musik

Galileis Vater war ein zu seiner Zeit sehr bekannter Musiker (Lautenist und Komponist) und Musiktheoretiker. Galilei leistete einen grundlegenden Beitrag zum Verständnis akustischer Phänomene, indem er die Bedeutung von Schwingungsphänomenen bei der Erzeugung von Musik wissenschaftlich untersuchte. Er entdeckte auch den Zusammenhang zwischen der Länge einer schwingenden Saite und der Frequenz des abgestrahlten Schalls.

In seinem Brief an Lodovico Cardi schreibt Galilei:

die Gleichstellung von Vokal- und Instrumentalmusik, denn in der Kunst sind nur die Emotionen wichtig, die vermittelt werden können.

Unzählige Arten von Objekten und Einrichtungen, ob natürlich oder vom Menschen geschaffen, wurden Galileo gewidmet:

Galileo Galilei wird am 15. Februar, dem Galileo-Tag, dem Tag seiner Geburt, mit Feierlichkeiten in lokalen Einrichtungen gedacht.

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Bibliographische Angaben

Quellen

1. Galileo Galilei
2. Galileo Galilei