تلسکوپِ گالیله ، کلیسا را به درد‌سر می­اندازد

تلسکوپِ گالیله ، کلیسا را به درد‌سر می­اندازد

قسمت دوم

همان‌طور که در قسمت اول از این برنامه دیدیم، فیلسوف ایتالیایی جوردانو برونو بر این عقیده بود که زمین به دور خورشید می‌چرخد؛ و نظریۀ کوپرنیک دربارۀ دَوران زمین را منتشر کرد. بزرگان مسیحی کلیسا او را زندانی کردند، زبانش را بریدند و پس از شکنجه، او را کشتند.

با به‌آتش‌کشیدن برونو و همچنین تمام کتاب‌های او، پاپ و هیئتی موسوم به «مکتب مقدس» به‌طور عملی اعلان کردند که تمام اعتقادات جوردانو برونو و هر آنچه در کتاب‌هایش آمده، بدعت و ارتداد است؛ و به‌طور طبیعی این، شامل مرکز بودن خورشید و چرخش زمین هم می‌شود… همچنین نظر برونو مبنی بر نامحدود بودن هستی، تعدد عالم­ها و کیهان‌ها، نظر او مبنی بر وجود داشتن بشر پیش از آدم بر زمین، و موارد دیگر را نیز دربرمی‌گیرد!

کتاب­های برونو ممنوع و خطرناک اعلام شد؛ بااین‌حال این مسئله جلوی انتشار نظریۀ کوپرنیک را نگرفت و همچنین نتوانست مانع مطرح‌شدن دیگر قضایای علمی شود که برونو آن‌ها را ترویج داده بود؛ بلکه کاملاً برعکس.

24 فوریه 1616 میلادی، اعلام حکم مشورتی دادگاه تفتیش عقاید که نظریۀ خورشید‌محوری، ارتداد است.

در بیست و چهارم فوریه 1616 و بنا به درخواست پاپ، مشاور و دادگاه تفتیش عقاید اعلام کرد که نظریۀ کوپرنیک و نظریۀ خورشید‌مرکزی ارتداد است.

و مخالفت با کتاب

و از دید فلسفی نیز نادرست است!

اما عجیب اینکه پاپ پائول پنجم (Paul V) به‌طور رسمی اعلام نکرد که خورشید‌مرکزی ارتداد است… بلکه فقط به این بسنده کرد که به کاردینال بلارمن فرمان دهد که کتاب کوپرنیک را ممنوع کند و آن را در فهرست کتاب‌ها و نویسندگان ممنوعه قرار دهد و نیز تمامی کتاب­هایی را که سعی دارد نوشته­های مقدس را به‌گونه‌ای تفسیر کنند که با نظریۀ کوپرنیک سازگار باشد، ممنوع کند.

5 مارس 1616- تدریس حرکت زمین، ممنوع شد

طی حکم 5 مارس 1616 حکم ممنوعیت تمام کسانی که [مسئلۀ] حرکت زمین را تدریس می‌کردند، به اجرا درآمد.

نه اینکه صرفاً به‌صورت نظری، بلکه به‌عنوان یک واقعیت فیزیکی.

این یک نسخه از نامۀ بلارمن معروف به پدر «پائولو آنتونی فوسکارینی» (Paolo Antonio Foscarini) است.

این نامه را بلارمن در تاریخ دوازده آوریل 1615 میلادی یعنی تقریباً یک سال پیش از صدور حکم ممنوعیت کتاب کوپرنیک فرستاد.

فقط بخش بسیار مهمی از این نامه را برای شما ترجمه می‌کنم…

کاردینال بلارمن می­گوید:

«یک عالِم فرهیختۀ کاتولیک نباید بدون مراجعه به نوشته­های مقدس و طبیعت حقیقی اشیا چیزی در مورد حرکت زمین و دیدگاه خورشید‌‌مرکزی بگوید.

و با اینکه حرکت‌داشتن یا ایستایی زمین، جوهره‌ای از ایمان مسیحی نیست و باوجود اینکه کلیسا وضعیت این مسئله را هنوز مشخص نکرده است، اما تأویل نوشتار­ها‌ی مقدس ـ‌که تصریح به ایستایی زمین می­کند‌ـ به نظریۀ حرکت‌داشتن زمین، از مصادیق ارتداد است.

و این بدان جهت است که «شورای ترنت» (Council of Trent) که در 1545 تشکیل شد، هر‌گونه تفسیر شخصی از نوشته‌های مقدس را که مخالف اجماع باشد ممنوع می‌کند؛

و هر دانشمند مسیحی کاتولیک که ساده­ترین آموزه­های تاریخی یا معلومات را ـ‌حتی اگر ثانوی و فرعی باشد‌ـ انکار کند، مرتد است»

پایان عبارت

اما باید بازگردیم و بپرسیم:

حال چرا کلیسا، یک بزرگ دینی مثل «کوپرنیک» را نمی‌سوزاند؟…

درحالی‌که او صاحب نظریۀ گردش زمین به دور خورشید است؟!

خیلی ساده است؛ زیرا کوپرنیک به خاطر ترس از موضع‌گیری کلیسا یا به هر دلیل دیگری تا سال 1543 منتظر ماند؛ پیش از آنکه نظریه­اش را منتشر نماید.

وقتی نسخه­ای از کتاب کوپرنیک به نام «دَوران اجرام آسمانی» به پائول رسید، کوپرنیک در بستر مرگ بود؛ به همین دلیل کوپرنیک توانست از مجازات کلیسا با زیرکی طفره برود.

این، همان چیزی بود که جوردانو برونو نتوانست در آن توفیقی به دست آورد؛ یا باید بگوییم در حقیقت جوردانو برونو نمی­خواست از آن بگریزد.

جوردانو برونو تنها کسی نبود که به خاطر مسائلی که امروز ما آن‌ها را صحیح و حتی بدیهی می­شماریم، قصد مخالفت با جهان دین و حتی اجتماعی را داشته باشد.

بسیاری از اندیشمندان، متفکران و فلاسفه در معرض سرکوب کلیسا قرار گرفتند؛ و شاید معروف­ترینِ آن‌ها دانشمند بزرگ «گالیلئو گالیله » باشد.

گالیلئو گالیله در سال‌های 1564 تا 1642 زندگی می‌کرد. وی در دانشگاه پیزا، ریاضیات تدریس می­کرد و در ابتدای قرن هفدهم با تلسکوپی که خود ساخته بود، آسمان را رصد و کشف کرد که زمین به دور خورشید می­چرخد؛ اما کلیسای کاتولیک این گفته را فقط نظریه‌ای مخالف با کتاب مقدس تشخیص داد؛ بنابراین گالیله را محاکمه و او را به ارتداد متهم کردند؛ سنت اتهام‌زنی تغییرناپذیر کلیسا برای هر‌کسی که با آن مخالف کند. گالیله گرفتار شد و سپس او را وادار به حبس خانگی کردند و از تدریس یا هر‌گونه ایراد سخنرانی منع شد. کتاب‌های او ممنوع شد تا در نهایت، از ظلم و ستم مردان دینی در منزل خود جان باخت؛

[مردان دینی!] همان نابغه­هایی که در همۀ زمینه­ها تخصص دارند و به‌خوبی می­دانند که زمین به‌هیچ‌وجه نمی­چرخد!

نظام کوپرنیکی در محافل علمی موردتوجه قرار گرفت؛ اما این توجه همیشه مقبول واقع نمی‌شد، بلکه کاملاً برعکس، دانشمندان بسیاری بودند که با آن مخالف می‌کردند.

ازجمله مشهورترینِ آن‌ها یعنی از معروف‌ترین مخالفان، می‌توانیم از تیکو براهه (Tycho Brahé) نام ببریم؛ منجم دانمارکی.

تیکو براهه، منجم، بین سال‌های 1545 تا 1601 میلادی می‌زیست.

براهه رصدخانه­ای بنیان نهاد و ابزارآلات نسبتاً دقیقی نسبت به زمان خودش ساخت؛ اگرچه ابزار او متکی بر مشاهده با چشم غیر‌مسلح بود.

اساس آنچه او ساخته بود با ابزار و وسایلی که بطلمیوس بیش از هزار سال پیش آن‌ها را به کار برده بود، تفاوت چندانی نداشت.

تیکو براهه توانست مشاهدات دقیق فراوانی به انجام برساند.

سپس الگوی شخصی خود در مورد هستی را ارائه نمود که منحصر به منظومۀ شمسی بود.

براهه نظریۀ کوپرنیک را که در آن زمان از نداشتن دلایل تجربی رنج می‌برد، مردود می­دانست.

مدل او نظامی بینابینِ مدل زمین‌مرکزی و مدل کوپرنیکی بود:

خورشید دور زمین می‌چرخد؛ درحالی‌که ستاره­ها به دور خورشید می­چرخند.

این مدل طبیعتاً از تفسیر تمامی مشاهدات ناتوان بود.

مدل تیکو براهه برای منظومۀ شمسی

پس از مرگ او بسیاری از مستندات مشاهدات او به دانشمند معروف نجوم و ریاضیات آلمانی الاصل، کپلر، تحویل داده شد.

تیکو براهه او را دعوت کرده بود تا در رصدخانه‌اش در قصر بناتک (château de Benatek) نزدیک شهر پراگ با او همکاری کند.

کپلر توانست با بهره‌گیری از قواعد هشت‌گانۀ فلکی که به او به ارث رسیده بود، سه قانونی را ارائه دهد که تا به امروز به نام او ثبت شده است.

و آنچه حرکت سیارات در مدارشان را تفسیر می­کند.

قانون اول کپلر می­گوید: سیارات در یک مدار بیضوی به دور خورشید می­چرخند.

مسیر حرکت ستارگان به دور خورشید، کاملاً دایره‌وار نیست؛ بلکه یک مسیر بیضوی (ellipse) است که خورشید در یکی از کانون‌هایش قرار دارد.

بیضی، شکلی است که وقتی جسمی مخروطی شکل را به‌طور مایل بِبُریم، به دست می‌آید.

می‌توانیم آن را با روش زیر نیز ترسیم کنیم:

دو میخ را قرار می‌دهیم که این دو نقش دو کانون بیضی را بازی می­کنند، نخی را به آن دو می‌بندیم. سپس با یک مداد نخ را می­کشیم و شکل بیضی کشیده می‌شود.

این مثالی است نمادین برای توضیح قانون اول کپلر.

آنچه می‌‌‌بینید سیاره‌ای است که به دور خورشید می‌چرخد.

همان‌طور که ملاحظه می‌کنید مدار حرکت، دایره‌وار نیست، بلکه یک مدار بیضی‌شکل است

که خورشید در یکی از کانون‌های آن قرار دارد؛

و این، کانون فرضی دیگر آن است.

مرکز بیضی در میانۀ دو کانون قرار دارد

طول خط قرمز، نصف طول محور کوچک بیضی است

درحالی‌که طول خط آبی، نصف محور بزرگ بیضی است

و چرخش ستاره بین این دو مسافت با یک نخ فرضی که بین دو کانون کشیده می‌شود تغییر می‌کند؛ به‌طوری‌که مجموع این دو مسافت، به روشی که شرح دادیم، مقداری ثابت باشد.

خروج از مرکز مداری، عددی است که انحراف بیضی از شکل دایره را اندازه می­گیرد؛ و این کمّیت، از حاصل تقسیم فاصلۀ مرکز بیضی از یکی از دو کانون آن بر شعاع کوچک بیضی، محاسبه می‌شود.

مقدار خروج از مرکز مداری وقتی شکل دایره باشد، صفر است. در مورد زمین، مسیر نزدیک به دایره است؛ چون خروج از مرکز مداری آن 0167/0 است.

قانون دوم کپلر می­گوید:

سرعت چرخش سیاره به دور خورشید با توجه به میزان دور بودنش از خورشید متفاوت است؛ اگر نزدیک باشد، سیاره با سرعت بیشتری می‌چرخد، و هراندازه دور بودنش بیشتر شود، سرعت چرخش آن کمتر می­شود؛ به‌طوری‌که خط فرضی که آن سیاره را به خورشید وصل می‌کند در زمان‌های مساوی، مساحت‌های مساوی را طی می‌کند…

در این مثال شماتیک برای بیان قانون دوم کپلر، خط فرضیِ وصل‌شده بین سیاره و خوشید در بازه‌های زمانی مساوی، مساحت‌های مساوی را طی می‌کند که با رنگ‌ها مشخص شده است؛ بنابراین سیاره هنگام نزدیک‌شدن به خورشید سرعت می‌گیرد و هنگام دور شدن از آن، سرعتش کم می‌شود.

 

و قانون سوم کپلر می­گوید:

مربع دورۀ تناوب چرخش سیارات به دور خورشید با مکعب نصف محور بزرگ بیضی، متناسب است.

آنچه ملاحظه می‌کنید نمایی شماتیک از مدار زمین است؛ به‌طوری‌که هر ثانیه در اینجا معادل با یک سال زمینی است.

سمت چپ نمای شماتیک مدار پلوتو است که فاصلۀ میان این سیاره و خورشید معادل 247 برابر فاصلۀ میان زمین و خورشید است.

و همان‌طور که ملاحظه می‌کند سرعت گردش آن حول خورشید بسیار کمتر از سرعت گردش زمین است.

هرچه سیاره از خورشید دورتر می‌شود دورۀ تناوب آن طولانی‌تر می‌شود و برعکس.

قانون سوم کپلر می‌گوید که در اینجا رابطه‌ای تناسبی میان نصف محور بزرگ مدار سیاره و دورۀ تناوب مداری آن وجود دارد؛

به‌طوری‌که حاصل تقسیم مربع دورۀ تناوب بر مکعب نصف محور بزرگ برای همۀ سیاره‌ها همواره مقداری است ثابت

گالیله نظام بطلمیوسی را تدریس می­کرد، ولی به نظام کوپرنیکی تمایل داشت؛ نظامی که به او اجازه می­داد تا به‌صورت نظری برخی مشاهدات را تفسیر کند.

تقریباً ده سال پس از کشته شدن جوردانو برونو، به یُمن ابزار و ادوات جدید، گالیله مدل کوپرنیکی را به‌طور علنی بنا نهاد.

مخالفان نظریۀ کوپرنیک بر نظر خود باقی ماندند و هر‌گونه حرکتی را برای زمین رد می­کردند و همان اِشکال ارسطو را که پیش‌تر گفته شد تکرار می‌کردند؛ یعنی: «اگر زمین بچرخد، اگر جسمی را در هوا رها کنیم تا سقوط کند، باید در نقطه‌ای روی زمین سقوط کند که نسبت به نقطۀ رهاسازی به سمت غرب است.»

و گالیله نیز کاملاً همانند جوردانو برونو این اشکال را با مثالِ «جسمی که به شکل عمودی از بالاترین نقطۀ کشتی که در حال حرکت مستقیم و یکنواخت است سقوط کند» پاسخ می‌داد.

گالیله فقط به ارائۀ پاسخ تئوری اکتفا نکرد؛ بلکه دلایلی ارائه داد که بر مشاهدات استوار بود؛ پس‌ازاینکه با تلسکوپِ ساختِ خودش به رصد آسمان پرداخت.

* تاریخ اختراع این تلسکوپ و شخص مخترع آن، در ابهامات فراوانی قرار دارد.

به‌عنوان‌مثال در اینجا اسم عینک‌ساز هلندی هانس لیپرهی از شهر میدل بورگ مطرح می‌شود. او کسی است که در ماه اکتبر سال 1608 درخواست ثبت اختراع را داشت، ولی درخواستش رد شد.

 

همچنین شخص دیگری به نام «زکریا یانِسن» (Sacharias Janssen) مطرح است که پیر بوریل او را مخترع حقیقی تلسکوپ می‌داند؛

ولی نمی‌توان چیزی را با اطمینان تأیید کرد!

* مهم این است که خبر اختراع این ابزار عجیب با سرعت در اروپا منتشر شد و به‌عنوان‌مثال در آوریل 1609 تعدادی از این ابزار با اندازۀ 30 سانتی­متر در فروشگاه­های پاریس و همچنین شاید در لندن فروخته می­شد؛ اما در ایتالیا این وسیله در ماه مِی همان سال در شهر میلان و بعد از دو یا سه ماه تقریباً در تمام رم، ناپل، پادووا، ونیز و … (Rome, Naples, Padoue et Venise) یافت می­شد.

– سال 1608 هانس لیپرهی درخواست ثبت اختراع این تلسکوپ را کرد.

– سال 1609 تلسکوپ­هایی با اندازۀ 30 سانتی­متر در عینک­فروشی­های پاریس فروخته شد.

– می 1609 ظهور تلسکوپ­ها در ایتالیا

روشن است که گالیله به یکی از این ابزار عجیب دست یافت؛ وسیله‌ای که از دو عدسی ساخته شده بود؛ یکی محدب و دیگری مقعر که در دو طرف یک لوله سربی پوشِش‌دار قرار گرفته بود.

این وسیله طراحی­ شده بود تا منجّم با آن، آسمان را رصد کند.

بیایید بعضی از ریزه‌کاری‌ها را بدانیم و بفهمیم عدسی­های محدب و مقعر چگونه کار می­کنند و با اساس کار تلسکوپی که گالیله ساخت، آشنا شویم.

یک عدسی معمولاً جسمی شفاف است که دو سطح کروی دارد. هر شعاع نوری که به سطح آن برخورد کند تحت یک زاویۀ مشخص می‌شکند. به‌طورکلی عدسی بر دو نوع شکل است: عدسی محدب یا همگرا و عدسی مقعر یا واگرا.

عدسی محدب ـ‌که مرکز آن ضخیم و دو طرفش نازک است‌ـ شعاع­های نوری را که با آن برخورد می­کند به‌موازات محورش، در نقطه­ای که آن را «کانون تصویر» می­نامیم متمرکز می­کند.

پس هر شعاع نوری که با محور عدسی موازی باشد، می­شکند و از این نقطه عبور می­کند و هر شعاعی که از مرکز عدسی عبور کند بدون انحراف ادامه می­یابد.

و در سمت مقابل، نقطۀ خاص دیگری وجود‌‌ دارد که «محل کانون شیء» نامیده می‌شود.

هر شعاع نوری که از این نقطه عبور کند و با عدسی برخورد نماید، از طرف دیگر به شکل موازی با محور عدسی خارج می­شود.

وقتی یک جسم نورانی جلوی عدسی باشد، شعاع­های نوری که جسم آن‌ها را منعکس می­کند از عدسی عبور می­کند.

شعاع نور موازی با محور عدسی از کانون عبور می­کند.

برای مثال یک شمع … بالای شمع شعاع‌های نوری صادر می­کند که از عدسی عبور می­کنند و تمام آن‌ها در یک نقطه جمع می­شوند که تصویر آن نقطه از شمع است. وضعیت برای تمام نقاط دیگر شمع نیز به همین صورت است.

در نهایت تصویری از شمع به دست می­آوریم که «تصویر حقیقی» نامیده می‌شود، اما وارونه است و اندازۀ آن ـ‌طبق محاسبات سادۀ ریاضی‌ـ برحسب دور یا نزدیک‌بودن جسم از عدسی، متفاوت است.

اما اگر جسم در فاصلۀ بین کانون و عدسی محدب قرار گیرد، در این حالت، شعاع‌های نور متمرکز نمی­شود و امتداد این شعاع‌ها از نقطۀ برخورد در جلوی عدسی ­می­گذرد، نه در پشت آن و یک تصویر «مجازی» یا غیر‌حقیقی و «مستقیم» به دست می‌آوریم.

اما عدسی مقعر: در وسط، نازک و در دو طرف، ضخیم است، و شعاع­های نوری را که به‌صورت موازی از آن عبور می‌کنند به صورتی پراکنده می‌کند که گویی از یک کانون مجازی صادر شده‌اند.

و هر شعاع نوری که از مرکز عدسی عبور کند، بدون هیچ انحرافی از آن می­گذرد.

… و این نوع از عدسی­ها همیشه تصویری مجازی و مستقیم جلوی عدسی تشکیل می‌دهند؛ یعنی در همان طرفی که جسمی که نور را منعکس می‌کند یا می‌تاباند قرار دارد.

حال بازمی‌گردیم به تلسکوپ گالیله که ترتیب عدسی­های مقعر و محدب در آن به‌گونه‌ای است که امکان بزرگ­نمایی تصویر اجرام آسمانی را فراهم می‌کند.

نقطۀ شروع در تلسکوپ گالیله به شرح زیر است: دو عدسی را ترکیب می‌کنیم؛ عدسی اول را که محدب است به نحوی قرار می­دهیم که به سمت آسمان باشد و عدسی دوم را که مقعر است در سمتی قرار می­دهیم که چشم قرار دارد. آن‌ها را به نحوی جاسازی می­کنیم که کانون عدسی محدب دقیقاً بر روی کانون سمت شیء عدسی مقعر قرار بگیرد.

اکنون فرض می‌کنیم که مثلاً گالیله می­خواهد تصویر ماه را ببیند. فاصلۀ میان ما و ماه نسبت به‌اندازۀ تلسکوپ واقعاً بزرگ است؛ بنابراین می­توان فرض کرد که شعاع‌های نوری که از یک نقطه از ماه می­آید با یکدیگر موازی هستند.

بالاترین نقطۀ ماه مجموعه­ای از شعاع­هایی را صادر می­کند که به شکل موازی به عدسی اول می­رسند و در سطح کانونی آن جمع می­شود.

و ما می­دانیم که شعاع­های موازی که با زاویۀ معین «آلفا» وارد می­شوند، در یک نقطه در سطحی که سطح عبور‌کننده از کانون عدسی نامیده می‌شود، جمع می‌شوند.

این نقطه، خود نقطه تلاقی شعاع عبور‌کننده از مرکز عدسی و سطح کانونی است.

این وضعیت در صورتی است که عدسی دوم وجود نداشته باشد.

حال عدسی مقعر را قرار می­دهیم و مشاهده می‌کنیم که اشعه وارد‌شده به آن از کجا جمع می­شود. شعاع موازی با شعاع اول و گذرنده از مرکز عدسی، سطح کانونی را در نقطه­ای که کانون ثانوی نامیده می­شود قطع می‌کند و شعاع ما به صورتی پدیدار خواهد شد که گویی از همان کانون ثانوی وارد شده است.

شیء اولیه را با شعاع دوم می­سنجیم و درنتیجه دو شعاع موازی خواهیم داشت؛ یعنی هردوی آن‌ها از مکان دور آمده­اند اما با زاویه‌ای دیگر «آلفا پِریم» که از زاویۀ «آلفای» اولیه بزرگ‌تر است؛ و این، یعنی جسم دور برای ما در تلسکوپ، بزرگ­تر آشکار می‌شود؛ و مقدار بزرگ­نمایی برابر با حاصل تقسیم این دو زاویه است.

گالیلئو گالیله اولین تلسکوپ را از روی نمونه­ای که در سال 1609 میلادی ساخته شده بود، درست کرد و این [به‌عنوان] اولین تلسکوپ فقط 3 برابر بزرگ‌نمایی داشت.

اما او در دوازدهم اوتِ همان سال توانست این تلسکوپ را توسعه دهد و توانست تلسکوپی با 8 برابر بزرگ‌نمایی ارائه دهد.

او این تلسکوپ را بر فراز برج کلیسای سَن مارکو با لولۀ یک توپ در حضور دوک و اشراف حکومتِ وقتِ ونیز نصب کرد.

در پی این اختراع، او کرسی دائم ریاضیات در دانشگاه پادوا (Padoue) را به دست آورد.

و در ماه نوامبر همان سال گالیله توانست به تلسکوپی با 20 برابر بزرگ­نمایی دست یابد.

گالیله تعدادی تلسکوپ ساخت و توسعه داد. ابزار و وسایلی که گالیله به کار می­گرفت از ابزاری که دیگران در آن دوران استفاده می­کردند، بسیار پیشرفته­تر بود؛ به همین دلیل توانست به نتایج منحصربه‌فردی در نوع خود دست پیدا کند.

اکتشافاتی که گالیلئو گالیله به آن‌ها دست یافت، عبارت بودند از:

1 – کوه‌ها و حفره‌های بزرگ بر سطح ماه

2 – ستاره­های جدید در کهکشان

3 – حلقه‌های زحل

4 – جایگاه­های سیارۀ ناهید

5 – چهار قمری که دور مشتری می­چرخند

6 – نقاط سیاه روی سطح خورشید

 

1 – کوه‌ها و حفره‌های بزرگ بر سطح ماه

گالیله از مشاهدات خود از ماه چنین فهمید که سطح ماه آن‌گونه که ارسطو تصور کرده بود، نیست: «کره­ای صاف در نهایت زیبایی»؛ بلکه روی آن، حفره­های عمیقی وجود دارد که مانند اثر برخورد اجرام آسمانی دیگر با آن است.

پس‌ازآن، گالیله در ماه مارس 1610 در کتاب مشهورش «پیک آسمانی» یا «پیک ستارگان» اقدام به گردآوری و انتشار نخستین اکتشافاتش نمود. اکتشافاتی که می‌توانست انقلابی بنیادین و عمیق در تصور غالب کلیسایی به وجود آورد: تصور ارسطویی و توماس اکویناسی!

گالیله وجود مناطق نورانی کوچک در بخش تاریک ماه نزدیک خط جدا‌کنندۀ بخش روشن از تاریک را رصد کرد.

همچنین او مشاهده کرد که در صبحگاه بر سطح ماه، این نقاط نورانی با دیگر مناطق روشن، همراه می­شوند؛ این به چه معنا بود؟

گالیلئو گالیله این‌طور فهمید ـ‌و البته فهمش درست بود‌ـ که این پدیده نشانگر وجود کوه­هایی بر سطح ماه است؛ به‌طوری‌که نور خورشید به قله‌های مرتفع آن زودتر از مناطق کم ارتفاع­تر پایین آن می‌رسد.

درست مثل وضعیت سطح زمین که قله­ها و ارتفاعات معمولاً بعد از طلوع خورشید روشن می­شوند، درحالی‌که دره­های پایین آن هنوز در تاریکی هستند!

گالیله با روشی ساده اما هوشمندانه توانست ارتفاع کوه­های سطح ماه را اندازه­گیری کند.

گالیله مسافت یکی از کوه­ها از خط جدا‌کنندۀ بین روشنایی و تاریکی را تقریباً یک‌بیستم اندازه قطر ماه اندازه­گیری کرد.

حال کافی بود قطر ماه را تقسیم بر 20 کند تا طول قطعۀ FA را همان‌گونه که در تصویر است، به دست آورد.

سپس با به کار بردن قانون فیثاغورث بر مثلث GAF گالیله اندازۀ وتر FG را به دست آورد و ازآنجایی‌که وتر همان‌طور که می‌بینید، فاصلۀ بین قلۀ کوه و مرکز ماه را نشان می­دهد، کافی است شعاع را از آن کم کنیم تا به مقدار ارتفاع کوه برسیم.

گالیله دریافت که ارتفاع کوه تقریباً 8000 متر است و این مقداری است که با بلندی بعضی از کوه­هایی که هم‌اکنون علم به اثبات رسانیده است، هم‌خوانی دارد.

2 – ستاره­های جدید در کهکشان

همچنین گالیله ستارگان جدید بسیاری را کشف و با همین اکتشاف مشخص کرد که کهکشانی که چیستیِ آن مجهول است، چیزی نیست جز تودۀ عظیمی از ستارگان فراوان پراکنده‌شده در منظومه­ها.

گالیله به کمک مشاهداتش وجود تعدادی از ستارگان را کشف کرد که بسیار بزرگ­تر از آن چیزی بود که با چشم غیرمسلح قابل‌مشاهده بودند.

در کتاب او «پیک ستارگان» (Sidereus Nuncius) دو مجموعه از ترسیم­ها را می­یابیم:

مجموعۀ اول از جهت کمربند شکارچی یا اُوریون و شمشیر اُوریون در صورت شکارچی یا جوزا که از قدیم به آن معروف بوده است.

او به ستارگان آن ـ‌که در آن زمان شناخته شده بودند‌ـ 80 ستارۀ جدید اضافه کرد؛

و از جهت دیگر، ترسیم 30 ستارۀ دیگر که با چشم غیر‌مسلح قابل‌دیدن نبودند.

و گالیله با این اکتشافات روشن کرد که کهکشان مجموعۀ بزرگی از ستارگان است؛ آن هم پس اینکه قرن‌ها بحث و مجادله بین فلاسفه برای درک طبیعت کهکشانِ ما بالا گرفته بود.

3– حلقه‌های زحل

در سال 1610 میلادی گالیله تلسکوپش را به سمت زحل نشانه گرفت و دید که شکلی عجیب دارد.

ظاهراً زحل یک جسم سه‌تکه یا تشکیل‌شده از سه جسم است: یک جسم مرکزی و دو تودۀ کوچک­تر در اطراف آن؛ اما پس از دو سال، زحل برای او به‌تنهایی و بدون دو جسمی که آن را در بر گرفته بودند، ظاهر شد.

در سال 1616 یک بار دیگر آن دو جسم را به همراه زحل دید ولی به شکلی بسیار متفاوت از شکل قبلی­شان در سال 1610.

پس‌ازآن و در دفعات متوالی، رصدکنندگان قابل‌اعتماد آسمان، زحل را به شیوه­های متفاوتی توصیف کردند و این مسئله همچنان باقی ماند تا آمدن کریستیان هویگنس، که در سال‌های 1629 – 1695 زندگی می‌کرد. او فرضیه­ای مطرح کرد که بعدها معلوم شد که فرضیۀ درست، همان بوده است: «زحل با کمربندی که همیشه موازی با خط استوایش است احاطه شده و به همین دلیل، این شکل‌های عجیب در زمان­های مختلف رصد زحل پدیدار می‌شوند.»

 

اکتشافات گالیله در مورد کوه­ها و حفره­های سطح ماه نظر ارسطویی کلیسا در مورد عالم آسمانی را تغییر داد… اما این، تمام اکتشافاتی نبود که کلیسا را به دردسر انداخت…

گالیله چگونه توانست با دلیل، مشاهدات و رصدهایش از آسمان، ثابت کند که این زمین و سیارات هستند که به دور خورشید می­چرخند؟ و چرا نظام بطلمیوسی نتوانست در برابر دلایل او پایداری کند؟

چگونه نظام زمین‌‌‌مرکزی نتوانست آنچه تلسکوپ گالیله دید را تفسیر کند؟

جوردانو برونو به قتل رسید، چون او گفت زمین دور خورشید می­چرخد، درحالی‌که او خود، یکی از مردان کلیسا بود … پس کلیسا با گالیله که یک دانشگاهیِ معروف و محترم در محافل علمی بود چه رفتاری خواهد نمود؟ و او را چگونه و زیر چه پوششی مجازات خواهد کرد؟…