GALILÊÔ GALILÊ
Ngày 15 tháng 2 năm 1564, tại Pida (Pisa) thành phố có trường đại học tổng hợp thuộc Đại công quốc Tôxcan (Toscana), Galilê đã ra đời. Ba ngày sau, họa sĩ vĩ đại Mikenlangiêlô Buônarôtti qua đời tại La Mã. Vị danh họa vĩ đại nhất của thời đại Phục Hưng đã chuyển chiếc gậy tiếp sức cho nhà bác học lừng lẫy nhất thời đại. Chiếc gậy tiếp sức này là sự giải phóng tinh thần con người khỏi những xiềng xích thời Trung cổ. Đối với họ, chiếc gậy tiếp sức đó được diễn đạt bằng những lời trong Kinh Thánh: và Chúa Trời đã phán rằng: chúng ta sẽ làm nên loài người như hình ta và tượng ta”.
Galilêô - Galilê
Con người, như các màu sắc và đá hoa hội hoạ của Mikenlangiêlô đã mách bảo với chúng ta, không có quyền năng vô hạn cũng không phải có sức mạnh vô biên, nhưng lại giống Chúa Trời. Trong con người có cái đẹp tinh thần của Chúa Trời và trí tuệ của con người cũng do Chúa Trời ban tặng. Galilê đã nhắc lại như vậy. Trí tuệ của chúng ta không thể so với thần thánh, không phải là vô hạn về những khả năng của mình, nhưng con người hiểu được ngôn ngữ của lôgic và toán học khi quan sát tự nhiên và thu nhận được tri thức cũng đích thực như của Chúa Trời. Con người trong mọi việc có thể và cần phải trông cậy vào trí tuệ của mình, chính là bởi vì con người là món quà của Chúa Trời. Niềm tin của thời đại vĩ đại ấy là như vậy.
Galilê xuất thân từ một gia đình quý tộc nhưng bị bần cùng hoá ở Phlorenxơ (Firenze). Cha Galilê tên là Vinxendô (Vincenzo Galilei), một nhạc công nổi tiếng và là nhà lý luận âm nhạc, đã làm được không ít việc cho sự phát triển tài năng của con trai. Cha mẹ là thầy giáo đầu tiên của cậu. Nhờ cha mẹ mà cậu bé có trình độ sơ học về kinh điển, âm nhạc và văn học.
Năm 1575 gia đình cậu trở về Phlorenxơ, tại đấy cậu bé Galilê 11 tuổi được gửi vào học ở một trường thế tục thuộc tu viện. Ở đây cậu học các thứ tiếng, mỹ từ học, thơ ca, âm nhạc, hội hoạ và cơ học sơ đẳng. Cậu bé say mê các môn học này đến nỗi còn muốn trở thành hoạ sĩ và nhạc công. Tuy nhiên Vinxendô, cha ông lại kiên quyết muốn cậu con trai giúp ông trong việc buôn bán các mặt hàng bằng dạ, nỉ. Galilê đã phải rời khỏi trường lúc 15 tuổi, nhưng nhận thấy ở cậu có những năng khiếu phi thường, nên cha mẹ cậu lại quyết định gửi cậu vào trường đại học tổng hợp. Họ muốn cậu con trai cả trở thành bác sĩ.
Tháng 9 năm 1581 Galilê trở thành sinh viên trường Đại học tổng hợp Pida. Anh dọn đến ở nhà một người họ hàng và sống bằng tiền học bổng. Galilê tự học là chính. Anh miệt mài nghiên cứu các sách giáo khoa về y học, các công trình khoa học của Arixtôt và đặc biệt là của Platôn, người mà Galilê rất yêu thích vì cách tư duy toán học. Anh say sưa chế tạo các máy móc được mô tả trong các công trình của Acsimet. Tính độc lập suy nghĩ của Galilê, những lập luận thấu đáo của anh nhiều khi làm các thầy giáo phải lúng túng, còn sinh viên thì đặt cho anh biệt danh là kẻ hay kiếm chuyện bởi vì những cuộc tranh luận về các tác phẩm của Arixtôt thường biến thành những lời nhạo báng sắc sảo của Galilê đối với những người phản biện.
Galilê không say mê y học lắm. Quả thực từ những năm đó ông còn giữ được một thói quen là dùng mạch đập để đo thời gian. Năm 1582 ông làm ra một số con lắc. Quan sát những dao động của nó, Galilê phát hiện quy luật đẳng thời của các dao động: chu kỳ dao động của một vật nặng treo ở đầu sợi chỉ phụ thuộc độ dài của sợi chỉ, chứ không phụ thuộc vào khối lượng và biên độ của các dao động.
Sang năm học thứ hai Galilê được nghe một bài giảng về hình học. Thế là ông bắt đầu say mê toán học và rất tiếc là không thể bỏ được y học. Lên năm thứ tư ông không được nhận học bổng nữa. Vì không có tiền ăn học nên năm 1585 ông rời khỏi trường đại học trở về nhà để học toán và vật lý.
Ở Phlorenxơ Galilê giấu cha đi học toán ở nhà một người bạn của gia đình là Ôxtiliô Rixi (Ostilio Ricci). Chỉ một năm sau ông đã nghiên cứu xong các tác phẩm của Ơclit. Năm 1586 ông viết hai tác phẩm về cấu tạo của chiếc cân thuỷ tĩnh học và xác định trọng tâm sức nặng của các vật thể rắn. Ông Vinxendô Galilê đã đọc được hai tác phẩm này của con trai và thôi không cản trở con trai học toán nữa.
Những công trình khoa học đầu tiên của Galilê đã thu hút sự quan tâm của thanh tra các công sự quốc phòng ở Tôxcan, nhà cơ học và hình học Ghiđôbanđô đen Mônte (Guidobaldo den Monte). Họ kết bạn và tổ chức tại Phlorenxơ một nhóm những người yêu khoa học. Galilê bắt đầu nổi danh. Vào năm 1589 ông nhận chức vị giáo sư toán học ở trường Tổng hợp Pida. Tiền lương của giáo sư toán học ít hơn 30 lần mức lương của giáo sư y học, nhưng dù sao Galilê vẫn hài lòng. Ông đã có thể bắt đầu cuộc sống tự lập và nghiên cứu khoa học.
Nhiệm vụ của Galilê là giảng bài về hình học, triết học tự nhiên và thiên văn học của Arixtôt - Ptôlêmê. Trong các bài giảng về triết học, Galilê đã không ít lần bác bỏ những ý tưởng vật lý của Arixtôt và làm ngay các thí nghiệm để có thể chứng minh rõ ràng lẽ phải của ông. Ví dụ, ông đã biểu diễn chuyển động của các quả cầu bằng gỗ và kim loại có kích thước bằng nhau theo cái rãnh nghiêng phẳng. Thí nghiệm đã cho thấy gia tốc của các quả cầu chỉ phụ thuộc vào góc nghiêng của cái rãnh mà không phụ thuộc vào khối lượng của vật thể. Điều đó mâu thuẫn với khẳng định của Arixtôt cho rằng: khối lượng của một vật đang rơi càng lớn thì vận tốc của nó càng cao. Những thí nghiệm đầu tiên và lập luận về các định luật rơi của một vật đã được ông trình bày trong tác phẩm không lớn “Về sự chuyển động” (năm 1590).
Mùa thu năm 1592 Galilê tiếp nhận bộ môn toán học tại một trong các trường đại học lâu đời nhất của châu Âu trường đại học tổng hợp Pađua. Pađua (Padova) là một bộ phận của nước Cộng hoà Vơnidơ hùng mạnh. Pađua đã được Sêchxpia chọn làm bối cảnh cho vở kịch “Ôtenlô” của ông (Sêchxpia và Galilê đồng niên với nhau). Ở trường đại học này Galilê giảng bài về hình học của Ơclit thiên văn học của Ptôlêmê và vật lý của Arixtôt. Ông luôn là một giảng viên xuất sắc nhưng giờ đây ông không dám công kích chống lại các tên tuổi của thời trung cổ nữa. Gioocđanô Brunô bị bắt giữ tại đây, ở Vơnidơ và đã bị giam trong nhà lao của toà án Giáo hội.
Quãng đời ở Pađua là thời kỳ hoạt động khoa học mạnh mẽ nhất của Galilê. Đó là thời kỳ hạnh phúc nhất trong cuộc đời của ông. Thính giả của các bài giảng dễ hiểu của ông là những quý tộc trẻ tuổi mong muốn có trình độ học vấn trong lĩnh vực khoa học kỹ thuật quân sự. Đối với những học viên này Galilê, giảng về xây dựng công sự thành luỹ và xạ kích học. Ở Pida ông mở xưởng sản xuất máy móc và dụng cụ, trong đó có những thứ do ông tự chế tạo. Ở đây ông đã làm ra chiếc nhiệt nghiệm - tiền thân của chiếc nhiệt kế ngày nay và thậm chí cả thiết bị đo tần số: phách kế. Các giáo án viết tay, các giáo trình cơ học và thiên văn học của ông đã được phổ biến không chỉ ở trong nước Italia mà trên khắp châu Âu.
| Kỳ tích lớn nhất là việc tôi đã phát hiện ra bốn hành tinh mới và quan sát được chuyển động riêng của chúng và sự khác biệt trong chuyển động của chúng đối với nhau và đối với chuyển động của các sao khác. Các hành tinh mới này quay xung quanh một ngôi sao rất lớn, cũng như sao Kim và sao Thủy và có thể các hành tinh đã biết khác đều quay xung quanh Mặt Trời. (Galilêô Galilê) |
Năm 1597 Galilê và Iôhan Keple bắt đầu trao đổi thư từ với nhau. Keple gửi cho Galilê cuốn sách đầu tiên của mình “Bí ẩn vũ trụ học mô tả” được viết theo quan điểm của Côpecnic. Galilê trả lời Keple rằng ông cũng cùng quan điểm với Côpecnic. “Xuất phát từ quan điểm của Côpecnic, tôi đã tìm ra nguyên nhân của nhiều hiện tương tự nhiên. Tôi đã viết lòi phản bác nhiều luận cứ của những người ủng hộ quan điểm Ptôlêmê, nhưng cho đến nay tôi vẫn không dám cho ra mắt bạn đọc, vì lo sợ như số phận của người thầy Côpecnic của chúng ta. Đối với một số ít người ông là niềm vinh quang bất tử, còn đối với rất đông những con người dốt nát ông lại bị chế nhạo, la ó. Tôi sẽ dũng cảm hơn giá như có nhiều người như anh. . . Thật đáng tiếc là có rất ít những người đi tìm chân lý, chứ không tin theo cách triết lý ngu ngốc đó”.
Ngày 10- 10- 1604 trong chòm sao Xà Phu có một ngôi sao trước đây chưa hề biết bổng nhiên bừng sáng. Vào lúc sáng nhất nó còn sáng hơn cả sao Mộc. Galilê đã quan sát ngôi sao này đến cuối năm 1605. Bây giờ đã rõ rằng đó là sự bừng sáng của ngôi sao siêu mới trong Thiên Hà của chúng ta. Galilê đã dành ba bài giảng để nói về ngôi sao này tại trường đại học, nơi có hơn một nghìn người tới dự. Có nhiều người quan tâm tới ngôi sao mới này. Ngôi sao vẫn ở một chỗ trên thiên cầu, vì vậy Galilê khẳng định rằng nó nằm cách Trái Đất xa hơn nhiều so với Mặt Trăng và các hành tinh khác. Ông cho rằng ngôi sao mới là hơi nước từ Trái Đất bay lên tích tụ lại thành một đám dày đặc sáng lên do Mặt Trời chiếu vào. Đám hơi tích tụ đó bay lên vùng cầu thể của các ngôi sao không chuyển động. Trong giả thuyết của Galilê không có cái gì được xác nhận về sau, mà các bài giảng của ông chỉ dạy được một điều là trong tự nhiên luôn luôn có những hiện tượng mà con người không thể giải thích nổi dù chỉ một cách gần đúng.
Những lời đồn đại cho rằng ở Hà Lan đã chế tạo được một cái ống nhòm viễn vọng, đã bay đến Vonidơ vào tháng 5 năm 1609. Galilê vội vàng lên đường tới Pađua và bắt tay vào chế tạo một dụng cụ tương tự tại xưởng của ông. Ngay buổi đầu tiên ông đã ước đoán chiếc ống có cấu trúc như thế nào, và ông đã thiết kế chiếc ống nhòm đó với độ phóng đại gấp ba lần.
Vào tháng 8-1609 Galilêô Galilê lại làm một ống viễn vọng khác có độ phóng đại gấp 30 lần.
Nó có chiều dài 1245 mm: vật kính là một mắt kính lồi đường kính 53 mm, còn thị kính phẳng - lõm có tụ số là -25 điốp. Vật được dùng ở đây không phải là mặt kính thông thường như người ta thường nghĩ theo đặt hàng thiết kế của chính Galilê. Rõ ràng là ông đã hiểu làm thế nào để có thể xác định được độ phóng đại của ống kính, nhưng ông không muốn viết về điều đó. Chiếc kính thiên văn của ông mạnh và tốt hơn mọi ống kính quan sát thời bấy giờ. Nhưng cải chính là Galilê là người đầu tiên hiểu công dụng khoa học chính của ống kính này là để quan sát các thiên thể. Với một ống kính có độ phóng đại gấp 30 lần Galilê đã thực hiện được các phát minh bằng kính viễn vọng. Cho đến bây giờ ống kính này vẫn được lưu giữ tại viện bảo tàng ở Phlorenxơ.
Một trong những ống kính mà Galilê đem tặng cho người cai trị ở Vơnidơ là một dụng cụ dùng để phát hiện sớm hạm đội của địch. Nhờ vậy mà ông được ban thưởng hậu hĩnh và được chuẩn y suốt đời chức giáo sư của trường Đại học tổng hợp Pađua với mức lương tăng gấp ba lần.
Trước hết Galilê bắt tay vào việc quan sát Mặt Trăng. Ông đã nhìn thấy quang cảnh trên Mặt Trăng: các vùng lõm vòng và núi miệng phễu, các dãy núi và đỉnh núi thậm chí cả vài vết to tối sẫm mà ông gọi là biển. Bề mặt của Mặt Trăng có cảm giác giống như bề mặt Trái Đất.
Vào cuối năm 1609 và đầu năm 1610 Galilê bắt đầu quan sát bầu trời lần đầu tiên bằng kính viễn vọng. Ông phát hiện thấy dải Ngân Hà không phải là cái gì khác mà là một quần thể sao lớn. Các ngôi sao đã mất đi kích thước biểu kiến và như vậy thì rõ ràng là chúng rất xa Trái Đất, giống như Côpecnic đã tiên đoán.
Vào đêm 7-l-1610, Galilê phát hiện thấy gần sao Mộc có ba ngôi sao nhỏ. Trong các cuộc quan sát tiếp theo ông tin chắc là đã nhìn thấy các vệ tinh ở quanh quẩn gần sao Mộc và chúng đã thay đổi vị trí đối với sao mộc.
Vào tháng ba năm 1610 Galilê đã cho xuất bản tác phẩm “Sứ giả của các vì sao, người đã khám phá những cảnh tượng vĩ đại và hết sức ly kỳ”. Tác phẩm đã thông báo cho thế giới biết về các phát minh thiên văn mới. Ông viết về Mặt Trăng như sau: “Bề mặt, của Mặt Trăng không hoàn toàn phẳng, nhẵn và không có dạng hình cầu như một trường phái triết học đã dự đoán. Ngược lại, bề mặt này rất không đều, chỗ lõm xuống, chỗ lồi lên, cũng giống hệt như bề mặt Trái Đất mà khắp mọi chỗ đều có núi cao và thung lũng sâu xen kẽ”. Galilê đã có thể ước lượng độ cao các ngọn núi trên Mặt Trăng theo chiều dài bóng râm và đưa ra con số khoảng 7 km. Ông quan sát “ánh sáng màu tro của đĩa Mặt Trăng ở thời điểm trăng non” và giải thích ánh sáng đó là do bề mặt tối của Mặt Trăng lúc này bị các tia sáng của Mặt Trời phản chiếu từ bề mặt Trái Đất hắt vào.
Galilê đã thông báo về các quan sát vệ tinh xung quanh sao Mộc như sau: “Mặc dù tôi đã tưởng chúng ta là các ngôi sao bất động, song tôi rất ngạc nhiên vì chúng phân, bố hoàn
toàn trên một đường thẳng song song với hoàng đạo. . . Hai ngôi sao ở về phía đông còn một ngôi sao khác ở về phía tây. Nhưng khi tôi theo ý Chúa làm lại quan sát ngày mồng 8 tháng 1, thì lại thấy sự phân bố vị trí hoàn toàn khác: cả ba ngôi sao nhỏ đều nằm về phía tây của sao Mộc, gần với sao Mộc hơn và cũng gần nhau hơn”. Ông viết tiếp: “Không còn nghi ngờ gì nữa chúng xoay quanh sao Mộc và cùng với sao Mộc quay một vòng là mười hai năm quanh tâm của Vũ Trụ.
Chúng ta đã có lập luận tuyệt vời chống lại những người đành lòng chấp nhận hệ thống của Côpecnic về chuyển động của các hành tinh xung quanh Mặt Trời, lại lúng túng bởi chuyển động quay một năm của Mặt Trăng đồng thời với Trái Đất xung quanh Mặt Trời, nên đã bác bỏ hệ thống thế giới này. Nhưng ngày nay không chỉ có một hành tinh (từ dùng của Galilê) quay xung quanh một hành tinh khác và hành tinh đó quay xung quanh Mặt Trời, mà còn có đến bốn hành tinh chuyển động xung quanh sao Mộc và cùng với sao Mộc quay quanh Mặt Trời”.
| Phát hiện ra các vệ tinh của sao Mộc, các vết đen trên Mặt Trời, các pha của sao Kim chỉ cần có kính viễn vọng và sự cần cù nào đó, nhưng cần phải có một thiên tài để phát hiện ra các quy luật của tự nhiên trong các hiện tượng luôn diễn ra trước mắt mọi người, mà sự giải thích chúng lại luôn luôn trượt khỏi sự tìm kiếm của các nhà triết học. (Giôdep Lui Lagrănggiơ, “Cơ học”). |
Galilê đã đề tặng phát minh mới cho người học trò của ông là Đại công tước xứ Tôxcan Côdimô II Mêđixi, ông gọi các hành tinh mới (đúng ra là vệ tinh) này là các tinh tú Mêđixi (Sidera Medicea) mà ngày nay thường gọi là “các vệ tinh Galilê”.
Chưa bao giờ các phát minh khoa học lại gây ấn tượng mạnh mẽ tới thế giới văn hoá nhường ấy. Galilê bắt đầu nổi tiếng. Nhà vua Pháp Hăngri (Henrt) IV đã gợi ý Galilê rằng nếu nhà bác học lấy tên của nhà vua để đặt cho một ngôi sao nào đó thì nhà bác học sẽ được ban thưởng hậu hĩnh. Galilê đã trở thành giáo sư đặc biệt của trường đại học Tổng hợp Pida, như vậy là ông không nhất thiết phải giảng bài, và nhận tước vị Nhà toán học và Nhà triết học số một của Đại công tước xứ Tôxcan.
Song giới khoa học chính thức lại đón nhận tác phẩm “Sứ giả của các vì sao” với sự hoài nghi. Galilê gửi một quyển sách cho Keple nhờ ông này ủng hộ. Keple đã trả lời và công bố thư trả lời đó dưới dạng nhan đề “Đối thoại với sứ giả của các vì sao”. Trong cuốn sách này, Keple bày tỏ sự tin tưởng hoàn toàn vào các cuộc quan sát tỉ mỉ của Galilê. Ông đề nghị đặt cho các “ngôi sao” của sao Mộc và cho Mặt Trăng cái tên mới là “vệ tinh” và tin rằng ngay cả các hành tinh khác cũng có những vệ tinh như vậy.
Galilê đã không thể đánh giá được hết hoặc không muốn chấp nhận nhiều vấn đề trong các tư tưởng mà Keple nêu lên trong cuốn “Đối thoại. . .”. Ông im lặng đối với các định luật của Keple mô tả chuyển động không đều của các hành tinh theo hình elip, ông cũng không chấp nhận cả dự đoán thiên tài của Keple về sự liên quan giữa thuỷ triều với sức hút của Mặt Trăng cũng như tất cả các lập luận về tác động lẫn nhau của các thiên thể nói chung.
Tuy vậy sự ủng hộ chí tình của Keple đã rất quan trọng đối với Galilê. Trong lời phúc đáp lại cuốn sách “Đối thoại...” Galilê đã viết: “Keple thân mến của tôi, sự ngu dốt vô cùng của người đời đã khiến chúng ta nực cười. Biết nói gì về những nhà triết học hàng đầu của Trường đại học Pida, những con người có sự ngoan cố của loài rắn độc, cho dù được mời đến cả nghìn lần vẫn không muốn ngước nhìn lên các hành tinh lên Mặt Trăng hoặc nhòm qua chiếc kính viễn vọng. Loại người này nghĩ rằng triết học (tức vật lý ngày nay) là một quyển sách nào đó đại loại như “Ôđixê”, rằng chân lý, theo lời của họ, cần phải tìm không phải là trong tự nhiên, mà là trong sự so sánh đối chiếu các văn bản. Anh sẽ cười phá lên, nếu như anh nghe thấy nhà bác học hàng đầu của một trường trung học ở đây đã bình luận chống lại tôi trước mặt Đại công tước xứ Tôxcan như thế nào. Ông ta cố dùng những lập luận lôgic của mình tựa hồ như những lời niệm chú ma thuật để ra sức đẩy các hành tinh mới ra khỏi Bầu Trời”.
| Tôi có cảm tưởng rằng ngài Galilê đã hành động sáng suốt khi ông nói ra như là một giả thuyết. Tôi luôn cho rằng cả Côpecnic cũng nói như vậy. Bởi vì nếu nói rằng giả thuyết về Trái Đất chuyển động và Mặt Trời đứng yên cho phép mô tả tất cả các hiện tượng tốt hơn là chấp nhận các vòng ngoại luân, thì đó là điều được nói tuyệt vời và không kéo theo mối nguy hiểm nào cả. Đối với một nhà toán học thì điều đó là hoàn toàn đủ. Nhưng khẳng định rằng Mặt Trời thực sự là trung tâm Vũ Trụ và chỉ quay quanh trục của nó mà không di chuyển từ phía đông sang phía tây, rằng Trái Đất nằm trên vòm trời thứ ba và quay rất nhanh xung quanh Mặt Trời, khẳng định điều đó có nghĩa là làm tổn hại tới đức tin Thánh thần vì đã xem các luận điểm trong Kinh Thánh là sai lầm. (Trích thư của Hồng y giáo chủ Rôbecto Belacminô, năm 1615) |
Trong nhiều vấn đề, Keple nhìn xa hơn Galilê. Keple hiểu rằng các hành tinh chịu sự tác động của Mặt Trời và vì vậy chuyển động của chúng cũng không thể coi là không chịu tác động của lực, tức là chuyển động quán tính. Galilê thì cho rằng các thiên thể không tác động lẫn nhau, ông khẳng định rằng chuyển động quán tính thực sự là chuyển động theo vòng tròn. Ông không bỏ công nghiền ngẫm để hiểu cuốn “Khúc xạ học” của Keple, do đó đã bỏ qua cơ
hội cải tiến kính viễn vọng của mình. Ngay khi Galilê còn sống, những chiếc kính viễn vọng của ông đã bị những kính viễn vọng theo kiểu Keple đẩy lùi. Cũng có thể Galilê dị ứng với cách suy nghĩ của Keple, một con người luôn gán cho mỗi phát minh của mình một ý nghĩa thần bí.
Galilê sống ở Pađua 18 năm. Tháng 9 năm 1610 ông trở lại Phlorenxơ quê hương ông và tiếp tục các cuộc quan sát bằng kính viễn vọng. Ở đây ông quan sát sao Thổ và cũng như hồi tháng 6 năm 1610, ông lại trông thấy các vật thể, có hình ngôi sao ở hai bên của sao Thổ, thế là ông liền nghĩ đến “tính tam thể” của sao Thổ. Chỉ đến năm 1655, Crixtian Huyghen mới hiểu rằng Galilê đã phát hiện ra các vành đai của sao Thổ.
Tại Phlorenxơ vào tháng 10 năm 1620 Galilê đã phát hiện các pha của sao Kim cũng giống như các pha của Mặt Trăng. Nhà bác học đã kết luận rằng sao Kim và các hành tinh khác không phát sáng mà chỉ phản chiếu ánh sáng Mặt Trời. Ở đây các pha của sao Kim thay đổi theo cách thức rõ ràng là sao Kim chuyển động xung quanh Mặt Trời, chứ không phải xung quanh Trái Đất.
Thời đó Galilê đã phát hiện trên Mặt Trời có các vết đen. Những vết đen này vào cuối năm 1610 và đầu năm 1611 cũng được nhà toán học người Anh là Harixơn (Harrison), nhà thiên văn học người Hà Lan Iôhan net Phabrixiut và nhà bác học người Đức, tu sĩ dòng Tên, là Crixtôp Sâynơ quan sát qua kính viễn vọng độc lập với Galilê. Cả ba nhờ quan sát đều nhận thấy các vết đen đó thay đổi vị trí trên bề mặt của đĩa Mặt Trời từ mép phía đông sang mép phía tây. Sâynơ thì cho rằng các vết đen đó là những hành tinh nhỏ quay xung quanh Mặt Trời. Cũng như Golilê, Phabrixiut hiểu rằng các vết đen đó nằm trên Mặt Trời đang quay. Vì vậy mà vận tốc của một vết đen khi nó ở giữa đĩa Mặt Trời lớn hơn, còn khi nó quay đến mép của Mặt Trời thì vận tốc giảm xuống.
Galilê còn phát hiện thấy ở phần giữa của vết đen tối hơn các mép của nó và các vết đen đó thường xuất hiện theo từng nhóm, thường có thể quan sát được trong phạm vi hai vành đai nằm ở hai phía xích đạo Mặt Trời và không bao giờ được thấy xuất hiện ở gần các cực của Mặt Trời.
Những phát minh mới đã khẳng định hệ thống thế giới của Côpecnic, Galilê nảy ra ý muốn viết một tác phẩm về các quan sát của ông và về hệ thống nhật tâm của Vũ Trụ. Mùa xuân năm 1611 ông đến La Mã để cố thuyết phục Toà thánh Vaticăng tin vào sự đúng đắn của hệ thống Côpecnic và đã được phép công bố cuốn sách đang ấp ủ trong đầu Tại La Mã, trước các thành viên của Hội đồng Toà thánh, Galilê đã đọc một số báo cáo. Ông chỉ cho các cha tu sĩ dòng Tên qua kính viễn vọng của mình thấy các ngọn núi trên Mặt Trăng, các vệ tinh của sao Mộc, những vết đen trên Mặt Trời và các ngôi sao trong dải Ngân Hà. Hội đồng giám mục La Mã đã chứng thực và rộng lòng tiếp nhận các phát hiện của Galilê và huỷ bỏ những lời buộc tội tà đạo đối với ông. Người đứng đầu Toà án Giáo hội, Hồng y giáo chủ Belacminô (Bellarmino) đã bàn bạc với Galilê vấn đề người tín đồ Công giáo cần phải xem xét học thuyết Côpecnic như thế nào để phù hợp với Kinh Thánh.
Năm 1613, Galilê cho xuất bản cuốn “Lịch sử và cuộc trình diễn của các vết đen trên Mặt Trời”. Trong tác phẩm này, ông bày tỏ ý kiến hoàn toàn ủng hộ thuyết nhật tâm. Trong đó Galilê đã bảo vệ quyền phát hiện trước tiên của ông các vết đen so với Sâynơ và chứng minh rằng các vết đen không phải là hành tinh, mà chúng nằm trên bề mặt Mặt Trời. Cuốn sách của ông được đón nhận một cách bao dung trong các giới cao nhất của Giáo hội nhưng cũng vào chính thời điểm đó các đối thủ của Galilê bắt đầu hành động.
Sự việc nảy sinh từ bữa chiêu đãi của công tước xứ Tôxcan. Tại đây nhà vật lý Bôxcalia đã trình bày với công tước phu nhân Crixtina mối nghi ngờ của mình đối với học thuyết Côpecnic. Tham gia cuộc tranh luận có cả người học trò của Galilê, linh mục Caxteli. Ông này đã đòi được gặp Galilê và thảo luận về sự liên quan của Kinh Thánh với thiên văn học. Tháng 12 năm 1613, Galilê viết thư cho Caxteli (Castelli), trong đó ông đã sơ ý giải thích không được thận trọng cho lắm về Kinh Thánh. Bức thư này ngay lập tức được nhiều người biết đến và bị chống đối kịch liệt trong giới thần học. Tu sĩ dòng Đôminicanh(Đa Minh) tên là
Caxini vào đầu năm 1614 đã trút lên đầu Galilê những lời công kích, và tuyên bố rằng đạo Cơđốc không đội trời chung với học thuyết về chuyển động quay của Trái Đất. Bản sao bức thư của Galilê đến tay những người trong Toà án Giáo hội. Tháng 2 năm 1615, toà án Giáo hội bắt đầu khởi tố nhà bác học.
Cũng trong năm đó Galilê viết một luận văn dưới nhan đề “Thư gửi Đại công tước phu nhân Crixtina”. Trong đó ông phát triển thuyết chân lý hai mặt: Có những chân lý khoa học được khám phá cho chúng ta trong các thí nghiệm và các chứng minh cần thiết, lại có cả những chân lý của tín ngưỡng, của tôn giáo. Đó là hai thế giới khác nhau hai lĩnh vực tinh thần độc lập không phụ thuộc vào nhau. Tri thức không phải là quan toà đối với tín ngưỡng đích thực, tôn giáo cũng không phải là quan toà đối với khoa học chân chính. Vào thời Galilê, khát vọng độc quyền chân lý chủ yếu chỉ xuất phát từ Giáo hội.
“Tôi có cảm tưởng rằng trong khi thảo luận các vấn đề tự nhiên chúng ta cần phải xuất phát không phải từ uy tín của các văn bản trong Kinh Thánh mà là từ các kinh nghiệm nhạy bén và các minh chứng cần thiết. Tự nhiên thường khắt khe và không bao giờ phá vỡ ranh giới các quy luật do nó quy định: nó không quan tâm đến một điều là những nguyên nhân ẩn giấu của nó và phương pháp sáng tạo của nó có ở trong tầm với của trí tuệ của con người hay không. Tôi cho rằng tất cả những gì liên quan tới các hành động của tự nhiên, mà thuộc tầm mắt chúng ta hoặc có thể được làm sáng tỏ bằng cách chứng minh có lôgic, thì không nên nghi ngờ và càng không nên phán xét trên cơ sở những văn bản Kinh Thánh thậm chí có thể còn bị hiểu sai lệch”. Tất nhiên cả bức thư này cũng bị Toà án Giáo hội đưa vào hồ sơ vụ án Galilê.
Galilê tin tưởng vào sự vững chắc của vị trí ông đang giữ và sức mạnh của người đỡ đầu là Đại công tước Côdimô Mêđixi (Cosimo de Medici). Tháng 12 năm 1615 ông tới La Mã để tự bào chữa trước Giáo hoàng Pôn (tức Phaolô) V.
| Mặt Trời quả là không có một tính chất đặc biệt nào để theo đó chúng ta có thể tách nó ra khỏi toàn bộ đám sao bất động, vì vậy lời khẳng định rằng mỗi một ngôi sao là một mặt trời, là hoàn toàn có lý. Bây giờ hãy bắt đầu tính xem bạn ấn định cho Mặt Trời chiếm bao nhiêu không gian trong vũ trụ để sử dụng riêng nó và để cư trú, nơi mà nó chỉ đứng một mình và tách khỏi các ngôi sao họ hàng khác của nó: sau đó hãy để tâm chú ý tới vô vàn các ngôi sao và cũng hãy bắt đầu ấn định ngần ấy chỗ cho từng ngôi sao. Khi đó chắc chắn bạn sẽ thấy phải công nhận toàn bộ khu vực của các ngôi sao bất động lớn hơn nhiều so với cái mà bây giờ bạn đã tưởng rằng hết sức rộng lớn rồi. Còn về phần lý trí vượt ra ngoài cảm xúc có thể mách bảo cho tôi điều gì hay không thì cả trí tuệ của tôi lẫn mọi suy luận của tôi đều không thể chọn được bên nào trong hai bên: công nhận Vũ Trụ hoặc là hữu hạn, hoặc là vô hạn. Vì vậy trong vấn đề này tôi phó cho các khoa học cao cấp hơn sẽ xác định. (Galilêô Galilê) |
| Sau khi tìm hiểu toàn bộ quá trình của vụ án và nghe hết các chứng cớ buộc tội, Đức Giáo chủ quyết định lấy khẩu cung Galilê bằng cách đe dọa nhục hình và nếu bị cáo không nao núng thì sau lời từ bỏ sơ bộ các ý kiến của mình bị nghi ngờ là tà giáo, trong cuộc họp toàn thể Hội đồng Thánh Toà án Giáo hội sẽ phải kết án tù theo sự phán xét của Thánh bộ. Bị cáo sẽ không được tranh luận gì thêm bất luận bằng văn bản hay bằng miệng. Về sự chuyển động của Trái Đất và sự bất động của Mặt Trời hoặc nói những điều trái ngược nếu không muốn bị trừng phạt như kẻ không thể cải hối. Cuốn sách do bị cáo viết ra với nhan đề “Đối thoại của Galilê” bị cấm xuất bản. (Trích quyết định của Hội đồng Thánh Toà án Giáo hội, năm 1633) |
Ngày 24-2- 1616, Hội đồng Thánh của Toà án Giáo hội La Mã đã kết luận học thuyết về chuyển động quay của Trái Đất là “giả dối và phi lý là tà đạo và Chống lại Kinh Thánh”. Ngày 25-2 tại phòng riêng của mình Hồng y giáo chủ Belacminô đã khuyên răn ông.
Ngày 5-3- 1616, sắc lệnh cấm học thuyết Côpecnic được ban hành. Hệ thống thuyết nhật tâm được phép lưu hành chỉ như một giả thuyết toán học, cho phép tính toán chính xác hơn toạ độ các thiên thể.
Năm 1623, xuất hiện cuốn sách của Galilê “Bậc thầy kiểm nghiệm”. Ông đề tặng cuốn sách cho Giáo hoàng mới Uôcban (Urban) VIII và cuốn sách đã được Giáo hoàng rộng lòng tiếp nhận. Mùa xuân năm 1624, Galilê lên đường đi La Mã và nói chuyện với Giáo hoàng Uôcban trong sáu buổi tiếp kiến. Giáo hoàng tặng quà cho ông, nhưng không muốn nghe một lời nào về việc bãi bỏ sắc lệnh của người tiền nhiệm. Nhà bác học trở về Phlorenxơ với một niềm tin rằng ông đã xua tan đám mây đen lơ lửng trên đầu ông.
Galilê hoàn thành cuốn sách mang tính chất khoa học giáo dục đầu tiên. Ông viết cuốn sách này để bảo vệ Côpecnic và đặt tên cho nó là “Đối thoại về hai hệ thống thế giới cơ bản - hệ thống Ptôlêmê và hệ thống Côpecnic”. Bản thảo đã hoàn thành vào cuối năm 1629. Cuốn sách viết bằng tiếng Ý để toàn bộ những ai có học ở nước Italia đều có thể đọc được. Galilê áp dụng thủ pháp của Platôn đàm luận giữa những con người có quan điểm khác nhau. Năm 1630, ông đi La Mã để nhận giấy phép xuất bản cuốn sách. Để được ủng hộ, Galilê chỉ gửi đến La Mã lời nói đầu và phần kết luận của cuốn sách. Đầu năm 1632, xuất hiện các bản in đầu tiên có con dấu La Mã: “được phép xuất bản”.
Cuộc “đối thoại” kéo dài bốn ngày, có ba người tham gia, hai người học trò chết sớm, hai người bạn của Galilê: nhà toác học người Phlorenxơ tên là Philippô Xanviati (Filippo Salviati) và một người Vơnidơ ham hiểu biết và sôi nổi tên là Giôvanni Xagređô (Giovanni Sagredo), người đóng vai trò trọng tài trong cuộc tranh luận giữa Xanviati và một nhân vật hư cấu, kinh viện điển hình theo trường phái Arixtôt tên là Ximpolixiô (Sinplicio, theo tiếng Ý nghĩa là “anh chàng ngây ngô”).
Ngày đầu tiên những người đối thoại đã thảo luận sự giống nhau giữa thế giới Trái Đất và thế giới Vũ Trụ, và khả năng Trái Đất được gọi là hành tinh. Tất cả các cuộc quan sát Mặt Trăng do Galilê thực hiện đã được mô tả lại. Cũng vào ngày đầu tiên này họ nói đến học thuyết Arixtôt về chuyển động quay. Xanviati nhất trí với ý kiến khẳng định của Arixtôt rằng chuyển động quay tròn là tự nhiên nhất phải là bản tính cố hữu của các thiên thể (điều này được viết ra 23 năm sau khi Keple đã chứng minh các quỹ đạo của hành tinh có hình elip).
Đến ngày thứ hai họ bàn về chuyển động của Trái Đất quanh trục của nó. Xanviati và Xagređô lưu ý rằng chuyển động của Trái Đất xét về toàn thể thì người sống trên đó không cảm thấy được, thế nhưng lại cho phép giải thích một cách hoàn toàn tự nhiên rất nhiều hiện tượng quan sát được. Sự không thấy được chuyển động quay của Trái Đất có liên quan với tính chất của các vật thể mà Galilê gọi là “chuyển động in dấu không triệt tiêu được”, còn Keple gọi là quán tính.
Sang ngày thứ ba cuộc đối thoại xoay quanh vấn đề Trái Đất quay xung quanh Mặt Trời và cấu tạo của Vũ Trụ. Cuộc tranh luận bắt đầu từ việc xác định khoảng cách đến Mặt Trăng và Mặt Trời và nhận xét tổng quát về các tính năng của các dụng cụ quang học. Sau đó họ mô tả việc quan sát các tinh tú Mêđixi và các vết đen trên Mặt Trời, các pha của sao Kim, chuyển động lùi của các hành tinh.
| Tôi không còn khăng khăng bảo vệ quan điểm của Côpecnic sau khi tôi nhận được lệnh tôi phải từ bỏ nó. Hơn nữa tôi lại đang nằm trong tay các Ngài và hãy cứ hành động đối với tôi theo cách suy xét của các Ngài. (Galilêô Galilê) Mới đây khi tôi hỏi xem ở Lâyđen và Amxtecdam có cuốn “Hai hệ thống thế giới” của Galilê không thì người ta bảo tôi rằng cuốn sách ấy đã được in nhưng tất cả các bản in đã bị đốt ngay ở La Mã, còn bản thân Galilê thì bị trừng phạt. Tôi sửng sốt đến nỗi đốt các giấy tờ của tôi hoặc ít ra thì không dám cho ai xem. . . Không thể tưởng tượng được một con người bị kết án chỉ vì tội chứng minh Trái Đất chuyển động. Học thuyết ấy đã bị một số Hồng y lên án, và tôi nghe nói rằng không được trình bày nó công khai ở La Mã. (Rơnê Đêcac) |
Xanviati đề cập đến một vấn đề là do có chuyển động quay vòng một năm của Trái Đất nên phải quan sát được sự xê dịch một năm của các ngôi sao. Sự xê dịch này, theo ý kiến của ông là rất nhỏ bởi vì khoảng cách quá xa của các ngôi sao. Sự xê dịch đó chỉ có thể phát hiện nếu nâng độ chính xác của các quan trắc và theo dõi sự dịch chuyển tương đối của hai ngôi sao gần nhau, phân biệt được nhờ vào độ sáng của chúng. Có thể coi ngôi sao nào sáng hơn tức là nó ở gần ta hơn, lúc đó sự dịch chuyển một năm của nó sẽ lớn hơn, so với sự dịch chuyển của ngôi sao ở xa hơn. Galilê đã mô tả phương pháp thị sai khu biệt, nhờ vậy mà vào thế kỷ thứ XIX đã phát hiện được thị sai đầu tiên của các ngôi sao. Từ câu chuyện của Xanviati có thể suy ra là Galilê cho rằng các ngôi sao ở cách Mặt Trời những khoảng cách khác nhau có nghĩa là ông thực sự bác bỏ khái niệm thiên cầu có chứa đầy các ngôi sao bất động.
Trong ngày thứ tư, cuộc nói chuyện đề cập đến hiện tượng thuỷ triều lên xuống ở đại dương. Cho đến những ngày cuối đời, Galilê vẫn hy vọng rằng hiện tượng thuỷ triều sẽ là một minh chứng vật lý có tính quyết định ủng hộ cho hai chuyển động của Trái Đất là chuyển động xoay quanh trục của nó và chuyển động quay quanh Mặt Trời. Trong thời gian một ngày đêm vectơ của các chuyển động này đối với một vùng nào đó của Trái Đất khi thì cộng vào khi thì lại trừ lẫn nhau và ở biển thì nước sẽ dềnh từ bờ này sang bờ kia như trong một chậu tắm bị lắc mạnh.
Galilê bác bỏ quyết liệt giả thuyết của Keple về sự liên quan giữa thuỷ triều với sức hút của Mặt Trăng. Xanviati nói: “Tuy nhiên trong số tất cả các nam nhi vĩ đại hướng suy nghĩ của mình về hiện tượng lạ kỳ này của thiên nhiên, tôi kinh ngạc với Keple hơn với bất cứ người nào khác. Làm thế nào mà trong cách tư duy phóng khoáng và quan điểm sâu sắc đối với các sự vật, lại có trong tay học thuyết về chuyển động Trái Đất, mà ông ấy có thể đồng ý với những điều kỳ quặc là Mặt Trăng cũng có sức mạnh đối với biển cả mênh mông hoặc về bản chất tiềm ẩn của nó, và cả những câu chuyện cổ tích khác dành cho trẻ em”. Nhưng người đúng lại là Keple.
Trong lời nói đầu của cuốn sách “Đối thoại…” Galilê đã che giấu một phần thái độ thật của ông đối với học thuyết Côpecnic bằng sự mỉa mai. Song thành công của cuốn sách đã làm cho các kẻ thù của Galilê căm ghét cực độ. Họ cố làm cho Giáo hoàng Uôcban tin rằng kẻ giáo điều ngô nghê Ximplixiô trong tác phẩm này chính là Giáo hoàng.
Tháng 8 năm 1632, cuốn sách “Đối thoại…” đã bị cấm không được bán ra ngoài, nhưng đến thời điểm đó thì hầu như toàn bộ số lượng ấn hành đã được bán hết. Tháng 9, Hội đồng Hồng y Giáo chủ cho gọi Galilê đến La Mã. Ông đang ốm, song người ta đã bác bỏ lời yêu cầu của ông xin tạm hoãn thi hành mệnh lệnh. Ông già bảy mươi tuổi đã phải tới La Mã ngày 13-2- 1633, lưu lại tại biệt thự của Mêđixi. Vụ án bắt đầu vào tháng 4. Galilê đã chọn chiến thuật thoái thác và đánh trống lảng, tránh những phát biểu rõ ràng. Nhưng các cuộc thẩm vấn, các cuộc đe doạ bằng nhục hình đã đánh gục ông.
Galilê bị coi là người có tội vi phạm các điều cấm kỵ của Giáo hội và ông bị kết án tù chung thân. Sau khi nghe tuyên án, ông quì xuống tuyên bố từ bỏ “sự lầm lẫn” của mình. Giáo hoàng thay bản án từ chung thân bằng cách cho đi đầy tại biệt thự ở ngoại ô của Đại công tước. Sau đó Galilê lại được đưa về Phlorenxơ và bị quản chế tại biệt thự riêng của ông ở Arxetơri (Arcetri).
Những năm cuối đời của nhà bác học trôi đi trong sự quản chế ngặt nghèo của Toà án Giáo hội. Galilê hầu như ốm suốt thời gian đó và thị lực giảm dần. Tháng 6 năm 1637, mắt bên phải của ông mù hẳn. Nhưng Galilê vẫn kịp phát hiện và nghiên cứu hiện tượng bình động (libration , gốc tiếng La tinh librare nghĩa là “lắc”), của Mặt Trăng, như vậy mà người quan sát từ Trái Đất có thể nhìn thấy quá một nửa bề mặt của vệ tinh chúng ta (khoảng 59% bề mặt Mặt Trăng). Thời gian sau đó thì Galilê bị mù hẳn. Ở Arxetơri, nhà bác học viết một cuốn sách mới: “Trò chuyện và những chứng minh toán học liên quan tới hai ngành khoa học mới, cơ học và các định luật rơi”. Ông đã kịp đưa bản thảo cho vị đại sứ Pháp tại La Mã, bá tước Đờ Nôen, một học trò cũ của ông. Đờ Noen đã gửi cuốn sách “Trò chuyện. . .” đi Hà Lan để tránh sự kiểm duyệt của La Mã.
“Trò chuyện . . .” được xuất bản ở Lâyđen (Hà Lan) năm 1638. Cũng như lịch sử của tĩnh lực học bắt đầu từ Acsimet, lịch sử động lực học cũng được khai mào từ cuốn “Trò chuyện. . .” của Galilê. Cuộc trò chuyện diễn ra giữa các nhân vật đã quen thuộc trong cuốn “Đối thoại. . .”. Lần này họ bàn luận về sự rơi tự do của các vật thể, dao động của con lắc, sự bền vững của các cơ cấu họ tính diện tích, thể tích các vật thể. Sau đó những người đàm thoại nói đến việc áp dụng định luật đòn bẩy trong các cơ cấu khác nhau về chuyển động tăng dần đều, về chuyển động của vật thể bị ném lên một góc so với đường chân trời và họ thấy rằng tầm xa tối đa mà vật bay đạt được khi góc ném của nó bằng 450.
Galilê đã làm được tất cả những gì ông muốn.
Ngày 8- 1- 1642 ông mất trong vòng tay của con trai và các học trò thân cận là Viviani và Tôrixeli. Giáo hoàng Uôcban VIII cho chôn cất ông trong gian phụ của các tu sĩ trong đại giáo đường Xanta Crôxê ở Phlorenxơ không có nghi lễ, không có dòng chữ đề trên bia mộ.
Nhưng không gì có thể ngăn cản được cuộc thi tiếp sức của trí tuệ: vào năm Galilê mất thì Niutơn ra đời. Và 85 năm sau, khi ở Luân Đôn cử hành trọng thể lễ an táng Ixaac Niutơn, thì tại Phlorenxơ người ta cũng đưa hài cốt Galilê đến hầm mộ của giáo đường Xanta Crôxê và ông yên nghỉ bên cạnh Mikenlangiêlô Buônarôtti. Rồi 340 năm sau, vào năm 1982 Giáo hoàng La Mã Giăng Pôn (còn gọi là Giôan Phaolô) II đã nghĩ đến cấu tạo của Vũ Trụ cũng giống như Galilê đã nghĩ. Vị Giáo hoàng này thừa nhận việc đàn áp Galilê là không công bằng và xoá tội đối với nhà bác học vĩ đại.
