** پس از تکمیل ظرفیت، بزودی کلاسهای ستاره شناسی مقدماتی و اخترشناسی رصدی آغاز خواهد شد. واحد ثبت نام: 02166922627 **    
 چهارشنبه 22 آذر 1396 | 24 ربيع الاول 1439 | 13 دسامبر 2017
مسير :
»
»
»
اختراعات گالیله

اختراعات گالیله
يكشنبه 14 تير 1394 - 12:05 | شاخه : | مترجم : الهه نجفی | 17354 بازدید | 0 دیدگاه
اختراعات گالیله
تصویر گالیله توسط جیوستو ساسترمانز - 1636 - موزه سلطنتی گرینویچ

گالیله چه جیزهایی را اختراع کرد؟

گالیله به عنوان یکی از بزرگترین ستاره شناسان همه دوران ها شناخته می شود. کشف اقمار مشتری( ایو، اروپا، گانیمد و کاستیلو) نجوم را متحول کرد و  به پذیرش مدل کوپرنیکی جهان سرعت بخشید. هرچند گالیله همچنین برای چندین اختراع علمی که در دوران حیاتش انجام داد نیز معروف می باشد.

این اختراعات شامل تلسکوپ معروف او ، اما همچنین مجموعه ای از وسایلی است که تاثیر عمیقی بر نقشه برداری (پیمایش)، کاربرد توپخانه  ، توسعه ساعتها و هواشناسی  داشته نیز می باشد. گالیله بسیاری از این وسایل را برای به دست آوردن پول بیشتر برای حمایت خانوداه خود خلق کرد. اما نهایتا ، این اختراعات کمک به استحکام معروفیت او به عنوان مردی کرد که ارزشهایی حفظ شده طی قرون را به چالش می کشد  و علم را متحول می سازد.

وزنه هیدرواستاتیک

با الهام از داستان ارشمیدوس و لحظه  "اورکا" ( یافتن) او ، گالیله شروع به نگریستن به چگونگی وزن کردن فلزات با ارزش، توسط جواهرسازان در هوا و سپس با جابجایی  برای تعیین وزن مخصوص آنها نمود. در سال 1956، در سن 22 سالگی ، او  روش بهتری را نظریه پردازی کرد که آن را در رساله ای به عنوان " لا بیلانسیتا" ( یا تعادل کوچک) توصیف کرد.

در این  دستگاه او وزنه تعادلی دقیق، برای وزن کردن اشیا در هوا و آب را شرح می دهد که در آن  بخشی از بازویی که وزن متقابل بر آن آویزان شده است با یک سیم پیچ فلزی پیجیده شده است. مقداری که باید وزنه متقابل هنگام توزین  در آب حرکت کند،  را می توان با شمردن تعداد چرخش (دور) سیمها بطور دقیق تعیین کرد. با انجام آن نسبت بین فلزاتی مثل طلا به نقره در شیء مستقیما  قابل خوانده شدن است.

لا بیلانسیتا
لا بیلانسیتا

پمپ گالیله

در سال 1592 ، گالیله به عنوان استاد ریاضی در دانشگاه پادوا منسوب شد و سفرهای مکرری به آرسنال داشت- اسکله  داخلی که  کشتی های ونیزی در خارج آن قرار داشتند.- آرسنال مکانی برای اختراعات عملی و ابداع  طی قرنها بود و گالیله از این فرصت برای مطالعه  جزییات لوازم مکانیکی استفاده کرد.

در سال 1593 میلادی ، گالیله برای قراردادن پاروهای قایقرانی در گالریها مورد مشورت قرار گرفت و یک گزارش که در آن با پارو به عنوان اهرم برخورد کرده بود تحویل داد که بطور صحیح آب را تکیه گاه می کرد. یک سال بعد سناتور ونیز حق امتیازی  برای وسیله  بالا بردن آب  اعطا کرد که تنها با اتکا بر یک اسب  عمل می کرد. این وسیله اساس پمپهای مدرن شد.

از برخی جهات، پمپ گالیله تنها یک بهبود در پیچ ارشمیدوس بود که در ابتدا در قرن سوم پیش ا ز میلاد به وجود آمد و در جمهوری ونیز در سال 1567  حق امتیاز داده شد. به هر حال شواهد آشکاری وجود دارد که اختراع گالیله را به پیش از ارشمیدوس و طراحی کمتر پیچیده مرتبط می سازد.

ساعت پاندولی

در طول قرن 16، فیزیک ارسطویی هنوز روش غالب توصیف رفتار اجسام نزدیک زمین بود. برای مثال ، عقیده بر این بود که اجسام سنگین به دنبال جای  طببیعی خود می گردند و قرار می گیرند- یعنی  در مرکز اشیا. در نتیجه، هیچ وسیله ای برای توصیف رفتار پاندولها که اجسام سنگین آویزان از طناب بوده و به جلو و عقب  نوسان می کنند و در وسط آرام  نمی گیرند وجود نداشت.

ساعت پاندولی فنر محور، توسط هاجنز طراحی شد و توسط سالمون کوستر ساخته شد (1657) و نسخه نوسان کننده هورولوگیم ، موزه بورهاو ، لیدن.
ساعت پاندولی فنر محور، توسط هاجنز طراحی شد و توسط سالمون کوستر ساخته شد (1657) و نسخه نوسان کننده هورولوگیم ، موزه بورهاو ، لیدن.

قبل از آن، گالیله آزمایشاتی برای نشان دادن اینکه اجسام سنگین سریع تر از اجسام سبک تر سقوط نمی کنند ترتیب داده بود.- باور دیگر سازگار با نظریه ارسطو.  بعلاوه او همچنین نشان داد که اشیایی که به هوا پرتاب می شوند در قوسهای سهمی شکل در هوا حرکت می کنند. بر این اساس و علاقه او به حرکت نوسانی اجرام معلق او در سال 1588 میلادی شروع به تحقیق  بر پاندولها کرد.

در سال 1602، مشاهدات خود را در نامه ای به یک دوست توضیح داد که در آن اصل تقارن را توضیح داده بود. بر اساس گالیله این اصل بیان می کند که زمانیکه یک پاندول برای نوسان صرف می کند با  قوس پاندول مرتبط نیست بلکه بیشتر با طول پاندول مرتبط است. با مقایسه دو پاندول با طول مشابه ، گالیله اظهار می کند که آنها با سرعت یکسانی برخلاف  کشیده شدن در طولهای متفاوت نوسان می کنند.

طبق گفته وینچنزو ویویان یکی از همعصران گالیله، در سال 1641 بود که گالیله در حالیکه تحت بازداشت خانگی قرار داشت، طرحی برای ساعت پاندولی  ارائه کرد. متاسفانه در آن زمان کور بود و قادر به تکمیل آن قبل از مرگش در سال 1642 نشد. در نتیجه  تالیف کریستین هایجنز  از نوسان کننده هورولگریم در سال 1657 به عنوان اولین طرح پیشنهادی ثبت شده برای ساعت پاندولی شناخته می شود.

نقاله - پرگار  نظامی

سلاح توپ که برای اولین بار در سال 1325 میلادی به اروپا معرفی شد  به عامل اصلی جنگهای زمان گالیله تبدیل شد. با پیچیده تر شدن و قابلیت حمل توپ ، توپچی ها نیاز به  ابزار دقیقی برای هماهنگ کردن و محاسبه  شلیک خود داشتند. به این ترتیب، بین سالهای 1595 و 1598 گالیله یک نقاله-پرگار  هندسی نظامی را  برای استفاده توپچی ها و نقشه برداران ساخت و اصلاح نمود.

پرگار نظامی، یک  نقاله  هندسی/نظامی  بود که توسط گالیلیو گالیله طراحی شد.
نظامی بود که توسط گالیلیو گالیله طراحی شد.


نقاله های موجود توپچی  براساس دو بازوی قائمه و یک  نقاله مدرج با یک خط شاقول برای تعیین ارتفاع ساخته شده بود. در عین حال ،  نقاله رسام ریاضی یا  پرگارها که طی این دوره کامل تر شده بودند با مقیاسها و درجه بندی های مفید مختلفی بر بازوهایشان طراحی شده بودند. گالیلیو کاربرد هر دو وسیله را با هم ترکیب کرد و پرگاری طراحی نمود که دارای درجات حک شده مفید بسیاری بر روی بازوهایش بود که می توانست برای مقاصد مختلف استفاده شود.

بعلاوه ارائه روشی جدید و ایمن تر برای توپچیان تا ارتفاع توپ را بطور دقیق تنظیم کنند،  این نقاله-پرگار همچنین روشی سریع تر برای محاسبه میزان باروت مورد نیاز بر اساس اندازه و نوع مصالح  گلوله توپ ارائه می داد. به عنوان یک وسیله هندسی، این نقاله-پرگار امکان ایجاد هر نوع چند ضلعی منتظم، محاسبه مساحت هر گونه چند ضلعی یا قطاع دایره و انواع محاسبات دیگر  را مقدور می ساخت .

دما سنج گالیله

در طول اواخر قرن 16 میلادی ، هیچ وسیله کاربردی برای دانشمندان وجود نداشت تا گرما و دما را اندازه گیری کنند. تلاشها برای  بر طرف کردن این موضوع در انجمن روشنفکران ونیزی منجر به ایجاد  گرمایاب شد که وسیله ای بود که بر اساس ایده انبساط هوا به دلیل گرما ساخته شده بود.

در حدود سال 1593 میلادی ، گالیلیو مدل  گرمایاب خود را ساخت که بر اساس انبساط و انقباض هوا در یک حباب ساخته شده بود تا آب را در لوله ای متصل به آن حرکت دهد. با گذشت زمان، او و همکارانش برای تکمیل یک درجه بندی عددی که گرما را بر اساس انبساط آب در لوله اندازه گیری کند کار کردند.

در حالیکه یک قرن دیگر زمان برد تا دانشمندانی همانند دانیل ج. فارنهایت و آندرس سلسیوس- شروع به تکمیل مقیاس جهانی دما کردند که می توانست در چنین وسیله ای به کار گرفته شود، گرمایاب گالیله یک دستاورد بزرگ بود. غیر از اینکه قادر به اندازه گیری گرما در هوا بود بلکه همچنین اطلاعات کمیتی هواشناسی را برای اولین بار فراهم می نمود.

تلسکوپ گالیله

تلسکوپ گالیلیو گالیله با یادداشت دستنوشته خود او قدرت بزرگنمایی عدسی ها را مشخص می کند ، در یک نمایشگاه در موسسه فرانکلین در فیلادلفیا.
تلسکوپ گالیلیو گالیله با یادداشت دستنوشته خود او قدرت بزرگنمایی عدسی ها را مشخص می کند ، در یک نمایشگاه در موسسه فرانکلین در فیلادلفیا.

در حالیکه گالیله تلسکوپ را اختراع نکرد اما بطور چشمگیری آن را بهبود بخشید.  طی گذشت چندین ماه در سال 1609 میلادی ، او از چندین طرح  تلسکوپ پرده برداری کرد که  جمعا به عنوان تلسکوپهای گالیله معروف هستند. اولین تلسکوپی که او بین ژوئن تا جولای 1609 ساخت یک دوربین دستی کوچک توان سه (بزرگنمایی سه) بود که تا آگوست با یک وسیله توان هشت که او به سنای ونیز ارائه داد جایگزین شد.

در اکتبر و نوامبر  همان سال ، او  تلسکوپ دوم را با  ساخت یک تلسکوپ با بزرگنمایی بیست – همانی تلسکوپی که او اغلب برای مشاهده ماه و کشف چهار قمر مشتری که بعدا اقمار گالیله نامیده شدند، تشخیص اهله ناهید و تمایز قطعات سحابی ها از ستارگان به کار برد.

این کشفیات گالیله را برای پیشبرد مدل کوپرنیکی یاری داد که الزاما بیان می داشت که خورشید ( و نه زمین) مرکز جهان است (با نام مستعار خورشید مرکزی) . او به تکمیل بیشتر طرحهایش برای تلسکوپ ادامه داد تا اینکه تلسکوپی ایجاد کرد که می توانست اشیا را با ضریب 30 برابر بزرگ کند.

هرچند این تلسکوپها برای استاندادرهای مدرن محقر هستند ، پیشرفت بزرگی در برابر مدلهای موجود در زمان گالیله  به حساب می آمدند. این واقعیت که او تمامی آنها را خود  به تنهایی ساخت دلیل دیگری بر آن است که چرا آنها تاثیرگذارترین اختراعاتش به شمار می روند.

به دلیل وسایلی که او خلق کرد و کشفیاتی که به کمک آنها نمود ، گالیله به حق به عنوان یکی از مهم ترین شخصیت های انقلاب علمی  شناخته می شود. بسیاری از نظریات تاثیرگذار او در زمینه ریاضیات، مهندسی و فیزیک ،  نظریه های ارسطویی  را که برای قرنها پذیرفته شده بودند را به چالش کشید .

منبع: Universetoday

درباره مترجم
الهه نجفی
دانشجوی مقطع دکترای معماری و مدرس دانشگاه


اشتراک گذاری در:

بیان دیدگاه

- لطفاً نام و دیدگاه‌ خود را با حروف فارسی تایپ کنید.
- سایت انجمن نجوم آماتوری ایران مجاز به ویرایش ادبی دیدگاه‌ها است.
- دیدگاه‌هایی که حاوی مطالب کذب، توهین یا بی‌احترامی و موارد مغایر با قوانین کشور باشند منتشر نخواهند شد.
- دیدگاه‌ها پس از تأیید منتشر می‌شوند.
نام:(اجباری)
رایانامه:(اجباری)
دیدگاه:

کد امنیتی:
(از چپ به راست)
https://telegram.me/iranastronomy
هم اکنون