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Galileo Galilei (* 15. Februar 1564 in Pisa; † 8. Januar 1642 in Arcetri bei Florenz) war ein italienischer Philosoph, Mathematiker, Physiker und Astronom, der bahnbrechende Entdeckungen auf mehreren Gebieten der Physik machte und wegen seines Eintretens für das kopernikanische Weltbild von der Inquisition zu lebenslangem Hausarrest verurteilt wurde.
Herkunft und Lehrjahre
Galileo Galilei stammte aus einer Florentiner Patrizierfamilie. Sein Familienzweig hatte den Namen eines bedeutenden Vorfahren angenommen, des Arztes Galileo Bonaiuti (15. Jahrhundert). Galileis Vater Vincenzo war Tuchhändler, Musiker und Musiktheoretiker und hatte als solcher mathematische Kenntnisse und Interessen; er untersuchte den Zusammenhang zwischen Saitenspannung und Tonhöhe und entdeckte dabei die vielleicht erste nichtlineare Beziehung der Physik.
Galileo Galilei wurde als Novize in einem Kloster erzogen und zeigte Neigung, in den Orden einzutreten, wurde aber vom Vater zum Medizin-Studium nach Pisa geschickt (1580). Nach vier Jahren brach er sein Studium ab und ging nach Florenz um bei Ostilio Ricci, einem Gelehrten aus der Schule von Niccolò Tartaglia, Mathematik zu lernen. Er bestritt seinen Lebensunterhalt mit Privatunterricht, beschäftigte sich mit angewandter Mathematik, Mechanik und Hydraulik, und begann in den gebildeten Kreisen der Stadt mit Vorträgen und Manuskripten auf sich aufmerksam zu machen. Vor der Accademia Fiorentina glänzte er mit einem geometrisch-philologischen Referat über die Topographie von Dantes Hölle (Due lezioni all\'Accademia fiorentina circa la figura, sito e grandezza dell\'Inferno di Dante, 1588). 1585/86 veröffentlichte er erste Ergebnisse zur Schwere fester Körper (Theoremata circa centrum gravitatis solidorum) und löste ein antikes Problem (Heron) durch Konstruktion einer hydrostatischen Waage zur Bestimmung des spezifischen Gewichts (La bilancetta, Manuskript).
Lektor in Pisa, 1589–1592
Im Jahr 1589 erhielt er eine Stelle als Lektor für Mathematik an der Universität Pisa. Der Lohn reichte kaum zum Überleben; dennoch gelang es Galilei, vorzügliche Instrumente zu bauen. Er untersuchte die Pendelbewegung und fand, dass die Periodendauer nicht von der Auslenkung abhängt. Bis in seine letzten Lebensjahre beschäftigte ihn das Problem, wie man diese Entdeckung zur Konstruktion einer Pendeluhr nutzen könne.
Zur Untersuchung der Fallgesetze führte Galilei als Versuchsanordnung die schiefe Ebene mit Kugeln aus verschiedenen Materialien ein. Galileis Schüler und erster Biograph Vincenzo Viviani setzte die Behauptung in die Welt, Galilei habe in Pisa auch Fallversuche vom Schiefen Turm unternommen; in Galileis Schriften und Manuskripten findet sich jedoch kein Hinweis auf solche Versuche, die mangels genauer Uhren quantitativ nicht auswertbar gewesen wären. Davon zu unterscheiden ist das Turmargument als Gedankenexperiment, auf das Galilei in seinem Hauptwerk \"Dialogo\" eingeht.
Galilei fasste die Ergebnisse seiner mechanischen Untersuchungen in einem Manuskript zusammen, das heute als De motu antiquiora zitiert wird und erst 1890 [?] gedruckt wurde. Darin enthaltene Angriffe auf Aristoteles wurden von Kollegen unfreundlich aufgenommen und sollen dazu geführt haben, dass Galileis Stelle 1592 nicht verlängert wurde.
Galileis materielle Situation wurde dadurch verschärft, dass 1591 sein Vater gestorben war. Er musste für seine Mutter, für drei jüngere Geschwister und für die Mitgift seiner älteren Schwester sorgen.
Professor in Padua, 1592–1610
Dank guter Protektion wurde Galilei 1592 auf den Lehrstuhl für Mathematik in Padua berufen, auf den sich auch Giordano Bruno Hoffnungen gemacht hatte. In Padua, das zur reichen und liberalen Republik Venedig gehörte, blieb Galilei 18 Jahre lang. Diese Zeit soll er später die glücklichste seines Lebens genannt haben. Wenn er in Padua geblieben wäre, wäre er vor dem Zugriff der Inquisition wahrscheinlich geschützt gewesen.
Obwohl seine Stelle wesentlich besser dotiert war als die vorige in Pisa, besserte Galilei sein Salär auf, indem er neben seinen akademischen Vorlesungen vornehmen Schülern Privatunterricht erteilte, darunter zwei späteren Kardinälen. Ferner vertrieb Galilei einen Sextanten (? – vgl. seine Schrift Compasso geometrico e militare, 1606), dessen Konstruktion er verbessert hatte und für dessen Fertigung er einen eigenen Mechaniker beschäftigte.
Die heute nach Kepler benannte Supernova von 1604 veranlasste ihn zu drei öffentlichen Vorträgen, in denen er die aristotelische Astronomie und Naturphilosophie angriff. Aus der fehlenden Parallaxe schloss Galilei, dass der neue Stern weit von der Erde entfernt sein müsse, sich also in der Fixsternsphäre befinde, die nach herrschender Lehre für unveränderlich gehalten wurde.
1609 erfuhr Galilei von dem im Jahr zuvor in Holland von Jan Lippershey erfundenen Fernrohr. Er baute aus käuflichen Linsen ein Gerät mit ungefähr vierfacher Vergrößerung, lernte dann selbst Linsen zu schleifen, und erreichte bald eine acht- bis neunfache, in späteren Jahren eine bis zu 33fache Vergrößerung. Galilei führte sein Instrument, dessen militärischer Nutzen auf der Hand lag, der venezianischen Regierung, der Signoria, vor, machte tiefen Eindruck und überließ ihr das völlig illusorische alleinige Recht zur Herstellung solcher Instrumente, woraufhin sein Gehalt verdreifacht [nach anderer Quelle verdoppelt] wurde. Entgegen der Darstellung in Brechts Drama hat Galilei die Grundidee des Teleskops wohl nicht als seine eigene Erfindung ausgegeben; eine Gehaltskürzung [-suspension ?] im folgenden Jahr deutet aber an, dass sich die Signoria durchaus hinters Licht geführt fühlte.
Als einer der ersten Menschen nutzte Galilei ein Fernrohr zur Himmelsbeobachtung. Mit ihm beginnt die Teleskop-Astronomie. Er entdeckte die vier größten Monde des Jupiter, die er in Vorbereitung seines Wechsels an den Medici-Hof die Mediceischen Gestirne nannte und die heute als die Galileischen Monde bezeichnet werden. Aus der Bedeckung von Sternen durch den Mond schloss er, dass dieser keine perfekte Kugel ist, sondern Berge hat. Er beobachtete, dass die Milchstraße aus einzelnen Sternen besteht. Diese Entdeckungen, veröffentlicht im Sidereus Nuncius (Sternenbote) von 1610, machten Galilei auf einen Schlag berühmt.
Hofmathematiker in Florenz, ab 1610
1610 ernannte der Großherzog der Toskana, Cosimo II., Galilei zum Hofmathematiker und -philosophen und zum Mathematikprofessor in Pisa ohne jede Lehrverpflichtung: er bekam volle Freiheit, sich ganz der Forschung zu widmen.
Spätestens bei der Umsiedlung nach Florenz trennte sich Galilei von Marina Gamba, seiner Haushälterin, mit der er drei Kinder hatte: Virginia (Ordensname Maria Celeste, 1600-1634), Livia (Ordensname Arcangela, 1601-1659) und Vincenzo (1606-[?]). Mit Hilfe eines Bewunderers, des Kardinals Maffeo Barberini (später Papst Urban VIII.), brachte Galilei seine Töchter vor Erreichen des Mindestalters in einem Kloster unter. Der Sohn wurde 1613 zu seinem Vater nach Florenz geschickt, nachdem Marina Gamba einen Mann namens Giovanni Bartoluzzi geheiratet hatte; Galilei legitimierte ihn später.
Im Jahr 1611 besuchte Galilei Rom, wurde für seine Entdeckungen hoch geehrt und zum sechsten Mitglied der Accademia dei Lincei ernannt; diese Ehre war ihm so wichtig, dass er sich fortan Galileo Galilei Linceo nannte.
Im März 1614 gelang es Galilei, das Gewicht der Luft als ein 660stel des Gewichts des Wassers zu bestimmen - herrschende Meinung war bis zu diesem Zeitpunkt, dass Luft keinerlei Gewicht hat.
Weitere astronomische Entdeckungen und der Inquisitionsprozess von 1616
1610 konvertierte Galilei das Teleskop erstmals in ein Mikroskop; die Mikroskopie blieb für ihn aber eine Beschäftigung niedriger Priorität. Er setzte seine astronomischen Beobachtungen fort und fand, dass auch der Planet Venus Phasen wie der Mond hat. Darüber korrespondierte er mit den römischen Jesuiten um Christoph Clavius, welche die Phasengestalt der Venus bereits unabhängig von ihm entdeckt hatten; über die kosmologischen Konsequenzen - das Ptolemäische Weltbild war nicht länger haltbar - waren sich die Mathematiker und Astronomen der Gesellschaft Jesu vollkommen im Klaren.
Die Entdeckung der Sonnenflecken verwickelte ihn in eine Auseinandersetzung mit dem Jesuiten Christoph Scheiner: man stritt sich sowohl um die Priorität (allerdings nimmt man heute an, dass chinesische Astronomen die Sonnenflecken früher beobachtet hatten) als auch um die Deutung. Um die Vollkommenheit der Sonne zu retten, nahm Scheiner an, dass die Flecken Satelliten seien, wogegen Galilei die Beobachtung anführte, dass Sonnenflecken entstehen und vergehen (Lettere solari, 1613).
Für Galilei war es offensichtlich, dass seine astronomischen Beobachtungen das heliozentrische Weltbild des Kopernikus stützten, aber keinen zwingenden Beweis lieferten: sämtliche Beobachtungen waren auch mit dem Modell des Tycho Brahe kompatibel, in dem sich Sonne und Mond um die Erde, die übrigen Planeten aber um die Sonne drehen. Tatsächlich gelang es erst James Bradley im Jahr 1729 mit der stellaren Aberration die Eigenbewegung der Erde gegenüber der Fixsternsphäre nachzuweisen. Zu diesem Zeitpunkt war durch das naturwissenschaftliche Hauptwerk von Isaac Newton, die Principia mathematica von 1687, aufgrund der in ihm enthaltenen Gravitationstheorie die Entscheidung zwischen Tychonischem und Kopernikanischem Weltbild bereits zugunsten des letzteren gefallen. Galilei hielt sich bei der Interpretation seiner astronomischen Beobachtungen zunächst zurück. Gegen das Kopernikanische System sprachen Bibelstellen, aus denen auf eine Eigenbewegung der Sonne geschlossen werden musste (am wichtigsten die Stelle, in der Josua der Sonne befiehlt, stillzustehen [Jos. 10, 12]).
Kontroverse Diskussionen am Florentiner Hof veranlassten Galilei dann doch, zu erklären, dass eine mit dem Kopernikanischen System verträgliche Bibelauslegung möglich sei (Brief an seinen Schüler und Nachfolger in Pisa, Benedetto Castelli, 21. Dezember 1613. Der Brief an Castelli wurde in fehlerhafter Abschrift der Inquisition zugespielt, was Galilei veranlasste, eine korrekte Abschrift hinterherzusenden und in Person nach Rom zu reisen, um seinen Standpunkt zu vertreten.
Im Jahr 1615 veröffentlichte der Kleriker Paolo Antonio Foscarini (c. 1565-1616) ein Buch, das beweisen sollte, dass die Kopernikanische Astronomie nicht der Heiligen Schrift widersprach. Daraufhin eröffnete die Römische Inquisition unter Leitung des bedeutenden Kirchenlehrers Kardinal Bellarmin ein Untersuchungsverfahren. 1616 wurde Foscarinis Buch gebannt. Zugleich wurden einige nichttheologische Schriften über Kopernikanische Astronomie, darunter auch ein Werk von Johannes Kepler, auf den Index gesetzt. Das Hauptwerk des Kopernikus, De Revolutionibus Orbium Coelestium, postum in dessen Todesjahr 1543 erschienen, war aufgrund seiner mathematischen Qualitäten in der Fachwelt unentbehrlich geworden und lag auch der Gregorianischen Kalenderreform zugrunde [? - wird von Paul Feyerabend bestritten]; es durfte fortan bis 1822 [?] im Einflussbereich der Römischen Inquisition nur noch in Bearbeitungen erscheinen, die betonten, dass das heliozentrische System ein bloßes mathematisches Modell sei.
An diesem Inquisitionsprozess war Galilei offiziell nicht beteiligt. Seine Haltung war jedoch ein offenes Geheimnis. Wenige Tage vor der förmlichen Beschlussfassung schrieb Bellarmin an Galilei einen Brief mit der Ermahnung, das Kopernikanische System in keiner Weise zu verteidigen. Dieser Brief wurde im Prozess von 1632/33 als Beweis für Galileis Ungehorsam zitiert; allerdings gab es in den Akten zwei verschiedene Fassungen eines solchen Briefes, von denen nur eine korrekt unterschrieben und zugestellt war, weshalb im 19. und 20. Jahrhundert einige Historiker annahmen, die Inquisitionsbehörde habe zuungunsten Galileis einen Beweis gefälscht.
Der Dialog über die zwei Weltsysteme und der Inquisitionsprozess von 1633
1623 wurde Galileis alter Förderer, Kardinal Maffeo Barberini, zum Papst gewählt (Urban VIII.). Galilei widmete ihm sogleich seine Schrift Saggiatore, eine Polemik gegen den Jesuitenpater Orazio Grassi über die Kometenerscheinungen von 1618/1619, über atomistische und methodologische Fragen. In diesem Buch äußert Galilei seine berühmt gewordene Überzeugung, die Philosophie stehe in dem Buch der Natur, und dieses Buch sei in mathematischer Sprache geschrieben: ohne Geometrie zu beherrschen, verstehe man kein einziges Wort.
Im Saggiatore interpretierte er die Kometen als erdnahe optische Effekte, darin auf eine Theorie des Aristoteles über Meteore zurückgreifend. Zur Zeit der Kometenerscheinungen war Galilei allerdings aus gesundheitlichen Gründen nicht in der Lage Beobachtungen anzustellen. Seine empirisch nicht fundierte Polemik gegen die Theorie der Kometen, die Tycho Brahe und Orazio Grassi vertraten, ist als indirekte Verteidigung des kopernikanischen Systems zu verstehen, das durch die Annahme sich nicht auf Kreisbahnen bewegender Himmelskörper bedroht gewesen wäre.
Mit dieser Polemik machte sich Galilei die Jesuiten zum Feind. Eine der Folgen war eine anonyme Anzeige des Saggiatore wegen Atomismus und damit Verstoß gegen die das Abendmahl betreffenden Dogmen des tridentischen Konzils. Unter Zuhilfenahme eines Gefälligkeitsgutachtens Pater Giovanni Guevaras ließen die Gönner Galileis im Vatikan diese Anzeige versanden. Der Wissenschaftshistoriker Pietro Redondi vermutet deshalb, dass auch dem Prozeß 1633 eine Anzeige wegen Atomismus und damit häretischen Ansichten bezüglich des Abendmahls zugrundeliegt, die jedoch durch Intervention der eigens geschaffenen päpstlichen Untersuchungskommission auf die weit weniger brisante Frage des Kopernikanismus abgelenkt wurde.
1624 reiste Galilei nach Rom und wurde sechs Mal von Barberini-Urban empfangen, der ihn ermutigte, über das Kopernikanische System zu publizieren, solange er dieses als Hypothese behandle; den Brief von Bellarmin an Galilei aus dem Jahr 1616 kannte Barberini damals nicht. Nach langen Vorarbeiten und unterbrochen durch Krankheiten vollendete Galilei 1630 den Dialogo di Galileo Galilei sopra i due Massimi Sistemi del Mondo Tolemaico e Copernicano (Dialog über die zwei wichtigsten Weltsysteme, das Ptolemäische und das Kopernikanische). In diesem Buch erklärte Galilei unter anderem sein Relativitätsprinzip und seine Methode zur Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit. Als vermeintlich stärkstes Argument für das Kopernikanische System diente ihm eine irrige Theorie der Gezeiten.
Im Mai 1630 reiste Galilei erneut nach Rom, um bei Urban VIII. und Niccolò Riccardi, dem für die Zensur verantwortlichen Inquisitor, eine kirchliche Druckerlaubnis (Imprimatur) zu erwirken. Zurück in Florenz, entschied Galilei jedoch aus verschiedenen Gründen, unter anderem wegen einer Pestepidemie, sich mit einer Druckerlaubnis durch den Florentiner Inquisitor zu begnügen und das Werk in Florenz drucken zu lassen. Aufgrund verschiedener Schwierigkeiten, ausgelöst durch Riccardi, konnte der Druck aber erst im Juli 1631 beginnen; im Februar 1632 erschien der \"Dialogo\".
Der Zensurauflage, das Werk mit einer Schlussrede zugunsten des Ptolemäischen Systems zu beschließen, meinte Galilei nachzukommen, indem er diese Rede in den Mund des manifesten Dummkopfs Simplicio legte. Überdies beging er den Fehler, sich über einen Lieblingsgedanken Barberini-Urbans lustig zu machen: dass man eine Theorie niemals über die von ihr vorhergesagten Effekte nachweisen könne, da Gott diese Effekte jederzeit auch auf anderem Wege hervorbringen könne. Damit hatte Galilei den Bogen überspannt und die Protektion des Papstes verspielt, der nun mit voller Härte reagierte.
Im Juli 1632 wies Riccardi den Inquisitor von Florenz an, er solle die Verbreitung des Dialogs verhindern. Im September bestellte der Papst Galilei nach Rom ein. Mit Bitte um Aufschub, ärztlichen Attests, Anreise und Quarantäne verging jedoch der gesamte Winter. In Rom wohnte Galilei in der Residenz des toskanischen Botschafters. Anfang April 1633 wurde er offiziell vernommen und musste für 22 Tage ein Apartment der Inquisition beziehen. Am 30. April bekannte er in einer zweiten Anhörung, in seinem Buch geirrt zu haben, und durfte wieder in die toskanische Botschaft zurück. Am 10. Mai reichte er seine schriftliche Verteidigung, eine Bitte um Gnade, ein. Am 21. wurden ihm im Heiligen Offizium die Folterinstrumente gezeigt, was damals zu den juristischen Formalitäten gehörte, und am 22. Juni 1633 fand der Prozess statt. Zunächst leugnete Galilei, auf die Dialogform seines Werkes verweisend, das kopernikanische System gelehrt zu haben. Ihm wurde der Bellarminbrief vorgehalten und er des Ungehorsams beschuldigt. Nachdem er seinen Fehlern abgeschworen, sie verflucht und verabscheut hatte, wurde er zu lebenslänglicher Haft verurteilt und war somit der Hinrichtung auf dem Scheiterhaufen entkommen, die im Jahr 1600 an Giordano Bruno vollzogen, im Falle Galileis aber von keiner Seite angestrebt worden war. Dass Galilei überhaupt verurteilt wurde, war unter den zuständigen zehn Kardinälen durchaus strittig; drei von ihnen unterschrieben das Urteil nicht.
Galilei selbst hielt an seiner Überzeugung fest. Die Legende, der zufolge er beim Verlassen des Gerichtssaals gemurmelt haben soll, \"Eppur si muove\" (und sie (die Erde) bewegt sich doch), ist historisch nicht belegt und äußerst unwahrscheinlich; sie wurde jedoch schon zu seinen Lebzeiten verbreitet, wie ein spanisches Gemälde von ca. 1643/45 beweist. Diese Worte wurden erstmalig 1757 in den \"Italian Libraries\" von einem Giuseppe Baretti, einem Anhänger Galileis, erwähnt.
Hausarrest 1633–1642 und die Discorsi
Galilei wurde unter lebenslangen Hausarrest gestellt. Anfänglich musste er in Rom bleiben und wohnte in der Residenz des Erzbischofs von Siena. Wegen eines schmerzhaften Leistenbruchs bat er um Erlaubnis, Ärzte in Florenz aufsuchen zu dürfen. Sein Gesuch wurde abgelehnt mit der Warnung, dass weitere solche Anfragen zu seiner Einkerkerung führen würden. Im Arrest wurde er gezwungen, sieben Bußpsalme pro Woche (über drei Jahre lang) aufzusagen, und seine sozialen Kontakte wurden stark eingeschränkt, aber es war ihm gestattet, mit seinen weniger kontroversen Forschungen fortzufahren.
Galilei hatte seit längerem Probleme mit seinen Augen; 1638 erblindete er vollständig – möglicherweise eine Folge seiner ohne ausreichenden Schutz unternommenen Sonnenbeobachtungen. Ein Gnadengesuch auf Freilassung wurde abgelehnt, aber er durfte in sein Haus nach Florenz ziehen, wo er näher bei seinen Ärzten war. Seine letzten Jahre verbrachte er vornehmlich in seinem Landhaus in Arcetri bei Florenz.
Ab dem Juli 1633 schrieb Galilei an seinem physikalischen Hauptwerk Discorsi e Dimostrazioni Matematiche intorno a due nuove scienze. Obwohl das Inquisitionsurteil kein explizites Publikationsverbot enthielt, stellte sich eine Veröffentlichung im Einflussbereich der katholischen Kirche als unmöglich heraus. Eine lateinische Übersetzung der Discorsi erschien 1635 bei Matthias Bernegger in Straßburg, das italienische Original 1636 bei Louis Elsevier in Leiden.
Inhaltlich griff Galilei in den Discorsi Ansätze und Ergebnisse aus seinen frühen Jahren wieder auf. Die beiden neuen Wissenschaften, die Galilei begründet, sind in moderner Sprache Elastizitätstheorie und Kinematik.
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