На 7 януари 1610 г. италианският физик, астроном и философ Галилео Галилей насочва телескопа си към Юпитер и прави едно от най-значимите астрономически открития.
Той установява, че около планетата се движат няколко небесни тела, които периодично се появяват и изчезват, и правилно заключава, че те обикалят около Юпитер.
По-късно тези спътници, първоначално наречени от него "Медичиеви звезди" в чест на неговите покровители фамилята Медичи, стават известни като Галилеевите спътници и се превръщат в ключово доказателство срещу традиционния геоцентричен модел на Вселената.
Така Галилей се оказва човекът, който преобръща изцяло познанието за астрономията и физиката и дава началото на съвременната наука. Той е поставян редом до велики научни мислители от Древна Гърция до Николай Коперник.
Освен това нито един друг учен не е удостояван с толкова много титли като "баща на" - на микроскопа, термометъра, експерименталната физика, научния метод и изобщо на модерната наука, както самият Алберт Айнщайн го определя.
Галилео Галилей е роден на 15 февруари 1564 г. в Пиза, Италия. Той е най-големият син на Винченцо Галилей - музикант, който прави значителни приноси към теорията и практиката на музиката и вероятно провежда заедно с Галилео експерименти през 1588-1589 г. върху връзката между височината на тона и напрежението на струните.
Семейството му се премества във Флоренция в началото на 70-те години на 16-и век. Като дете Галилео получава образование у дома. Когато навършва десет години с обучението му се заема свещенник.
Впоследствие е приет в манастира "Санта Мария де Валомброза", а през 1581 г. постъпва в Пизанския университет, за да изучава медицина. Той обаче се увлича по математиката и решава да я превърне, заедно с философията, в своя професия, въпреки възраженията на баща си.
Галилео започва да се подготвя за преподаване на аристотелова философия и математика, като от този период са запазени някои негови лекции. През 1585 г. той напуска университета, без да получи диплома, и в продължение на няколко години изнася частни уроци по математика във Флоренция и Сиена.
През този период проектира нов вид хидростатична везна за измерване на малки количества. Същевременно започва изследванията си върху движението, които продължава последователно през следващите две десетилетия.
През 1588 г. Галилео кандидатства за катедрата по математика в Болонския университет, но не успява. Въпреки това репутацията му нараства и по-късно същата година той е поканен да изнесе две лекции пред Флорентинската академия - престижен литературен кръг - върху устройството на света в "Ад" на Данте.
По това време той открива и някои оригинални теореми за центровете на тежестта, които му донасят признание сред математиците и покровителството на благородника Гуидобалдо дел Монте. В резултат през 1589 г. Галилео получава работа в катедрата по математика в Пизанския университет. Там, според първия му биограф Винченцо Вивиани, той доказва, че скоростта на падане не зависи от теглото, както твърди Аристотел демонстрира, като пуска тела с различна маса от кула.
Завършеният през този период ръкопис от него показва, че той изоставя аристотеловите идеи и възприема архимедов подход. Тези възгледи обаче го правят непопулярен сред колегите му и през 1592 г. договорът му не е подновен. С подкрепата на покровителите си той получава нова работа в катедрата по математика в Падуанския университет, където преподава от 1592 до 1610 г.
Макар заплатата му там да е значително по-висока, задълженията му като глава на семейството го поставят в постоянни финансови затруднения. Университетската заплата не покрива всички разходи и той започва да приема в дома си заможни частни ученици, които обучава, например във военното укрепление.
Той също така продава пропорционален компас (сектор), създаден по негова идея. Вероятно поради финансовите трудности Галилео не се жени, но живее с венецианката Марина Гамба, от която има две дъщери и син. Въпреки натоварения си живот той продължава изследванията върху движението и до 1609 г. формулира закона за падащите тела и доказва, че траекторията на снаряда е парабола, в противоречие с аристотеловата физика.
В този момент кариерата на Галилео претърпява драматичен обрат. През пролетта на 1609 г. той научава, че в Нидерландия е изобретен уред, който приближава далечни обекти. Чрез опити и грешки той възпроизвежда устройството и скоро го усъвършенства, като сам се научава да шлифова лещи и създава все по-мощни телескопи.
През август 1609 г. представя осемкратно увеличаващ телескоп на Венецианския сенат и е възнаграден с пожизнено назначение и двойна заплата. През есента на същата година започва систематични астрономически наблюдения.
През декември изобразява фазите на Луната и доказва, че повърхността ѝ е неравна, а през януари 1610 г. открива четири спътника на Юпитер и огромен брой невидими с просто око звезди. Тези открития са публикувани в Sidereus Nuncius, посветена на Козимо II Медичи, и му донасят престиж и почетна длъжност в дома на банкерската фамилия във Флоренция.
Галилео вече живее като придворен. Той открива особената форма на Сатурн и фазите на Венера, които подкопават аристотеловата космология и укрепват убеждението му в хелиоцентричната система на Коперник. Това се превръща в ключов момент за научната революция.
След кратък спор за плаващите тела Галилео влиза в дебат с йезуита Кристоф Шайнер относно слънчевите петна. В труда си от 1613 г. той защитава тезата, че петната се намират върху или близо до повърхността на Слънцето, като подкрепя аргументите си с детайлни изображения.
Галилео твърди, че не бива да оставаме скептични към разкриването на Божието дело пред нас, защото разполагаме с инструмент за тълкуване и изследване, безкрайно по-силен от историческото и езиковото познание - а именно математическия метод. Този метод може да се прилага с точност, защото "книгата на природата е написана не с думи и букви, а със знаци - математически фигури, геометрия и числа", както пише самият Галилео през 1623 г.
Галилео е първият, който променя връзката между двата основни фактора на познанието - емпиричния и теоретично-математическия. Движението, като фундаментално природно явление, е пренесено в света на "чистите форми", а познанието за него придобива същия статут като аритметиката и геометрията.
По този начин истината за природата се приравнява към математическата истина - тя е валидирана самостоятелно и не може да бъде оспорвана или ограничавана от външен авторитет.
Тази истина обаче трябва допълнително да бъде потвърдена и защитена от субективни тълкувания, случайни изменения и непредвидимостта на реалния свят, както и от утвърденото предходно знание. Именно тази необходимост налага експерименталния метод и обективното наблюдение като задължителни условия, за да се превърнат математическите истини в научни истини. За Галилео математическата абстракция и логическото разсъждение, съчетани с наблюдение на природата и физически експерименти, представляват сигурния път към истината за природата.
Математическото описание на природата и емпирично потвърденото математическо разсъждение вече успешно служат за защита на коперниковия хелиоцентризъм, който Галилео подкрепя със своите научни аргументи и открито защитава пред Църквата.
Католическата църква започва да преследва Галилео Галилей, когато неговите научни открития и откритата му подкрепа за коперниковата хелиоцентрична система влизат в пряко противоречие с официалното тълкуване на Библията. Първоначално той е предупреждаван да не представя хелиоцентризма като физическа истина, а само като хипотеза, но Галилео продължава да го защитава чрез научни аргументи и наблюдения.
През 1633 г. Инквизицията го изправя на процес, по време на който той е обвинен в ерес и принуден публично да се отрече от възгледите си.
По време на процеса аргументът на папа Урбан VIII е следният: макар физическите експерименти и математическите доказателства да изглеждат правилни и убедителни, те не могат да установят абсолютната истина на коперниковото учение, тъй като Божието всемогъщество не е ограничено от законите, достъпни за човешкото познание, а действа според принципи, които науката не може да обхване.
Изправен пред този аргумент, Галилео съзнателно се отказва да защитава научната истина със средства, които биха имали смисъл единствено в рамките на научния разум, и избира мълчание и отричане, за да избегне по-тежко наказание. Тази негова постъпка представлява крайна интелектуална жертва - отказ от публична защита на собствените му научни убеждения - която впоследствие се превръща и във физическа жертва под формата на доживотен домашен арест.
Причината Галилео да се въздържи от отговор е, че той възприема логиката на своята наука като принципно различна от "логиката на Бога", поради което смислен отговор е невъзможен. Аргументът на папата е религиозно обясним и приемлив, но концептуално несъвместим с галилеевата наука. Всъщност Галилео никога не цели да създаде разрив между науката и обществото по отношение на религията, а само да определи строго и методично границите на последната.
Галилео Галилей никога не отрича съществуването на Бог, нито идеята, че Бог е създателят на Вселената - напротив, той остава дълбоко религиозен човек за своето време. Неговият конфликт с Църквата не произтича от отхвърляне на вярата, а от убеждението, че природата трябва да се изследва чрез разум, наблюдение и математика, а не чрез буквални и остарели тълкувания на библейски текстове.
Галилео настоява, че Библията учи хората как да стигнат до спасение, а не как е устроено небето, и че погрешните астрономически представи не са Божия истина, а човешка интерпретация. В този смисъл неговото дело не подкопава вярата, а поставя граница между религиозното откровение и научното познание, като защитава идеята, че двете не трябва да си противоречат, а да се допълват в различни сфери.
Той пръв формулира ясно идеята, че природните закони имат математическа природа и че, по собствените му думи, "езикът, на който Бог създава природата, е математиката".
Откриването на спътниците на Юпитер показва, че не всички небесни тела се въртят около Земята, което нанася сериозен удар върху утвърдения геоцентричен възглед за Вселената. С това наблюдение Галилео Галилей доказва, че съществуват и други центрове на движение в космоса, а не само Земята. Галилеевите спътници се превръщат в едно от най-силните емпирични доказателства в подкрепа на хелиоцентричната система и утвърждават наблюдението и експеримента като основа на модерната наука.
