Stel je voor dat je in het jaar 1609 naar de nachtelijke hemel kijkt.

Je ziet dezelfde maan die mensen al duizenden jaren hebben gezien.

Je ziet Jupiter als een helder lichtpunt.

Venus schittert aan de avond- of ochtendhemel.

De Melkweg vormt een mysterieuze lichte band door de nacht.

Niemand heeft ooit bergen op de maan gezien.

Niemand weet dat Jupiter eigen manen heeft.

Niemand heeft de fasen van Venus door een telescoop waargenomen.

En niemand heeft ooit gezien dat de Melkweg uit ontelbare afzonderlijke sterren bestaat.

Dan verschijnt er een nieuw instrument.

Een buis met lenzen die verre voorwerpen dichterbij lijkt te halen.

Een Italiaanse geleerde hoort ervan, bouwt verbeterde versies en besluit iets te doen wat de geschiedenis van de sterrenkunde voorgoed zal veranderen:

hij richt het instrument omhoog.

Zijn naam was:

Galileo Galilei

Wat Galileo vervolgens zag, veranderde niet alleen ons beeld van de hemel.

Zijn waarnemingen hielpen een eeuwenoud wereldbeeld aan het wankelen te brengen.

De hemel bleek niet perfect en onveranderlijk.

Niet alles draaide om de aarde.

En de aarde begon steeds meer op één van de vele hemellichamen te lijken.

De revolutie die Copernicus met wiskunde was begonnen, kreeg door Galileo plotseling een beeld.

Mensen konden nu met hun eigen ogen dingen zien die niet goed pasten bij het oude idee van het universum.

Wie was Galileo Galilei?

Galileo Galilei werd geboren op 15 februari 1564 in Pisa, in het huidige Italië.

Hij groeide op tijdens de Renaissance, een periode waarin kunst, wetenschap, techniek en belangstelling voor oude Griekse en Romeinse kennis sterk tot ontwikkeling kwamen.

Galileo hield zich niet alleen bezig met sterrenkunde.

Hij was:

wiskundige;

natuuronderzoeker;

filosoof;

docent;

instrumentmaker;

onderzoeker van beweging.

Juist die combinatie zou belangrijk worden.

Galileo wilde niet alleen nadenken over hoe de natuur volgens oude boeken zou moeten werken.

Hij wilde:

meten, observeren, experimenteren en rekenen.

Daarmee werd hij een van de centrale figuren van wat we tegenwoordig de wetenschappelijke revolutie noemen.

Eerst kwam de natuurkunde

Lang voordat Galileo beroemd werd door zijn telescoop hield hij zich intensief bezig met beweging.

In zijn tijd waren de ideeën van de Griekse filosoof Aristoteles nog zeer invloedrijk.

Aristoteles had eeuwen eerder geprobeerd beweging en vallende voorwerpen te verklaren.

Maar Galileo begon steeds kritischer naar zulke oude ideeën te kijken.

Hij wilde weten:

Wat gebeurt er werkelijk wanneer een voorwerp valt?

Hoe verandert snelheid?

Wat gebeurt er wanneer een voorwerp over een helling rolt?

Kun je beweging met wiskunde beschrijven?

Deze vragen zouden uiteindelijk leiden tot belangrijk werk over versnelling, vallende lichamen en projectielbeweging.

Veel van deze ideeën publiceerde Galileo later in zijn beroemde werk Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze – meestal kortweg Twee nieuwe wetenschappen genoemd.

Maar voordat dat boek verscheen, gebeurde er iets waardoor Galileo wereldberoemd zou worden.

Een vreemde nieuwe kijker

Rond 1608 verschenen in de Nederlanden de eerste bekende octrooiaanvragen en beschrijvingen van een instrument waarmee verre voorwerpen vergroot konden worden bekeken.

Het instrument werd bekend als een kijker of telescoop.

Galileo heeft de telescoop dus niet uitgevonden.

Dat wordt nog vaak verkeerd verteld.

In 1609 hoorde hij echter over het nieuwe instrument.

Hij begreep hoe het ongeveer moest werken en begon zelf kijkers te bouwen.

De vroege Nederlandse instrumenten vergrootten maar enkele malen.

Galileo wist zijn ontwerpen snel te verbeteren en bouwde kijkers die uiteindelijk ongeveer twintig keer konden vergroten.

Dat maakte het instrument veel interessanter.

Aanvankelijk kon een dergelijke kijker bijvoorbeeld nuttig zijn voor scheepvaart of militaire waarnemingen.

Maar Galileo kreeg een veel spannender idee.

Wat gebeurt er wanneer je hem op de hemel richt?

De telescoop kijkt omhoog

In de tweede helft van 1609 begon Galileo de nachtelijke hemel systematisch met zijn verbeterde telescoop te onderzoeken.

Wat hij zag, moet verbijsterend zijn geweest.

De maan was niet glad.

Rond Jupiter verschenen kleine lichtpuntjes die van nacht tot nacht van plaats veranderden.

De Melkweg bleek uit enorme aantallen zwakke sterren te bestaan.

En later ontdekte hij dat Venus verschillende fasen vertoonde.

De hemel die generaties filosofen hadden beschreven, bleek opeens veel ingewikkelder.

De telescoop veranderde sterrenkunde van een wetenschap die uitsluitend werkte met wat het blote oog kon zien naar een wetenschap waarin instrumenten nieuwe werelden konden onthullen.

Dat principe gebruiken astronomen tegenwoordig nog steeds.

De maan bleek geen perfecte bol

Eén van de eerste objecten waarop Galileo zijn telescoop richtte was de maan.

Volgens een invloedrijke Aristotelische voorstelling waren hemellichamen anders dan de aarde.

De aarde was een wereld van verandering, bergen, dalen, verval en onvolmaaktheid.

De hemelse wereld werd juist vaak voorgesteld als perfect, glad en onveranderlijk.

Maar door zijn telescoop zag Galileo iets anders.

Langs de grens tussen het lichte en donkere gedeelte van de maan zag hij onregelmatigheden.

Sommige plekken waren al verlicht terwijl hun omgeving nog donker was.

Andere delen wierpen schaduwen.

Galileo begreep wat hij zag.

Bergen.

Dalen.

Een ruw landschap.

De maan leek dus veel meer op de aarde dan het traditionele onderscheid tussen een perfecte hemel en een onvolmaakte aarde deed vermoeden.

Schaduwen werden meetinstrumenten

Galileo keek niet alleen naar het maanlandschap.

Hij probeerde er ook informatie uit te halen.

Wanneer de zon laag boven een berglandschap staat, werpen bergen lange schaduwen.

Dat geldt op aarde.

Maar ook op de maan.

Door de lengte van de schaduwen en de positie van het zonlicht te bestuderen, probeerde Galileo zelfs de hoogte van maanbergen te schatten.

Dat is kenmerkend voor zijn manier van werken.

Hij zag niet alleen:

Daar zit een donkere vlek.

Hij vroeg:

Welke fysieke structuur kan deze schaduw veroorzaken?

De telescoop werd daardoor niet alleen een instrument om dingen groter te zien.

Hij werd een wetenschappelijk meetinstrument.

De nacht van Jupiter

Begin januari 1610 richtte Galileo zijn telescoop op Jupiter.

Naast de heldere planeet zag hij enkele kleine lichtpuntjes.

In eerste instantie konden het gewone sterren lijken.

Maar de volgende nacht stonden ze op andere plaatsen.

En daarna opnieuw.

Galileo bleef kijken.

Na meerdere waarnemingen werd duidelijk dat deze objecten niet zomaar achtergrondsterren waren.

Ze bleven bij Jupiter.

En hun posities veranderden op een manier die erop wees dat ze:

rond Jupiter draaiden.

Galileo had vier manen ontdekt.

We kennen ze tegenwoordig als:

Io
Europa
Ganymedes
Callisto

Samen worden ze nog altijd de:

Galileïsche manen

genoemd.

Niet alles draait om de aarde

Deze ontdekking had enorme gevolgen.

Een belangrijk argument tegen een bewegende aarde was destijds ongeveer:

Als de aarde beweegt, hoe kan de maan dan met haar meegaan?

Maar Jupiter liet zien dat een bewegend hemellichaam heel goed eigen begeleiders kon hebben.

Jupiter kon zich door de hemel bewegen terwijl vier manen eromheen draaiden.

Nog belangrijker:

er bestond nu rechtstreeks zichtbaar bewijs dat niet alles om de aarde draaide.

Er bevond zich een klein systeem in het zonnestelsel met:

Jupiter als middelpunt en manen daaromheen.

Het oude geocentrische wereldbeeld werd daarmee niet onmiddellijk volledig weerlegd, maar één eenvoudige voorstelling — dat ieder hemellichaam noodzakelijk om de aarde moest draaien — was niet langer houdbaar.

Galileo gaf de manen eerst andere namen

Galileo wist dat ontdekkingen niet alleen wetenschappelijk interessant waren.

Bescherming van rijke en machtige families was belangrijk voor geleerden uit zijn tijd.

Daarom noemde hij de vier ontdekte manen aanvankelijk de:

Mediceïsche sterren

ter ere van de machtige familie De' Medici in Florence.

Dat was bepaald geen toevallige keuze.

Galileo hoopte op steun en een betere positie aan hun hof.

Die strategie werkte.

Zijn telescopische ontdekkingen maakten hem beroemd en hielpen zijn positie binnen de wetenschappelijke en politieke wereld van Italië aanzienlijk te versterken.

Sidereus Nuncius

Galileo wachtte niet lang met het bekendmaken van zijn ontdekkingen.

In maart 1610 verscheen zijn beroemde boek:

Sidereus Nuncius

Meestal vertaald als:

De Sterrenbode

of:

De Sterrenboodschapper

Het was geen dik boek.

Maar de inhoud was sensationeel.

Galileo beschreef onder andere:

het ruwe oppervlak van de maan;

grote aantallen sterren die met het blote oog niet zichtbaar waren;

de ware sterrenrijke aard van delen van de Melkweg;

de vier begeleiders van Jupiter.

Het boek maakte hem in korte tijd beroemd in Europa.

Andere geleerden gingen zijn waarnemingen controleren.

Johannes Kepler reageerde enthousiast en astronomen van het Collegio Romano bevestigden verschillende telescopische waarnemingen.

Dat laatste was belangrijk.

Wetenschappelijke waarnemingen worden sterker wanneer andere onderzoekers ze onafhankelijk kunnen herhalen.

De Melkweg verandert

Al duizenden jaren zagen mensen 's nachts een lichte, melkachtige band door de hemel.

Wij noemen die:

De Melkweg

Maar wat was die mysterieuze gloed?

Door zijn telescoop zag Galileo dat delen van de Melkweg niet uit een wazige substantie bestonden.

De gloed viel uiteen in:

enorme aantallen afzonderlijke sterren.

Waar het blote oog één lichte wolk zag, liet de telescoop talloze zwakke lichtpunten zien.

Galileo wist nog niet dat wij ons in een enorm sterrenstelsel bevinden.

Het moderne begrip van de Melkweg zou pas veel later ontstaan.

Maar de ontdekking liet wel zien dat het heelal veel rijker was dan het menselijke oog alleen kon waarnemen.

De telescoop vergrootte het heelal

Dat was misschien één van de grootste veranderingen die de telescoop veroorzaakte.

Voorheen was het blote oog de grens.

Wat je niet kon zien, leek onbereikbaar.

Maar nu werd duidelijk:

Er bestaan dingen aan de hemel die er altijd al waren, maar die onze ogen niet kunnen waarnemen.

Dat idee vormt tegenwoordig de basis van vrijwel de hele sterrenkunde.

Moderne telescopen laten zelfs vormen van straling zien die menselijke ogen helemaal niet kunnen waarnemen, zoals:

radiostraling;

infrarood;

ultraviolet;

röntgenstraling.

Galileo's eenvoudige telescoop stond aan het begin van een enorme ontwikkeling.

Venus geeft een belangrijke aanwijzing

Later in 1610 deed Galileo nog een belangrijke ontdekking.

Hij observeerde:

Venus.

Door zijn telescoop zag hij dat Venus verschillende fasen vertoonde.

Soms was de planeet als een sikkel zichtbaar.

Op andere momenten verscheen een groter deel van de verlichte kant.

Dat leek op de fasen van de maan.

Maar voor de discussie over het zonnestelsel waren de fasen van Venus bijzonder belangrijk.

Waarom waren de fasen van Venus zo belangrijk?

In het klassieke Ptolemeïsche systeem kon Venus niet alle fasen vertonen die Galileo daadwerkelijk zag.

Voor het volledige patroon moest Venus zo bewegen dat zij zich soms aan de andere kant van de zon bevond ten opzichte van de aarde.

Daarmee werd duidelijk dat:

Venus om de zon beweegt.

De waarneming was daarom een groot probleem voor het traditionele Ptolemeïsche model.

Dat betekent overigens niet dat de fasen van Venus op zichzelf bewezen dat de aarde rond de zon draait.

Er bestonden ook tussenmodellen, zoals het model van Tycho Brahe, waarin Venus en andere planeten rond de zon bewogen terwijl de zon om de aarde draaide.

Maar het oude eenvoudige Ptolemeïsche systeem kreeg hiermee een zware klap.

Saturnus stelt Galileo voor een raadsel

Galileo keek ook naar Saturnus.

Maar zijn telescoop was niet krachtig genoeg om de ringen duidelijk te onderscheiden.

In plaats daarvan leek Saturnus soms uit meerdere delen te bestaan.

Galileo beschreef vreemde uitsteeksels naast de planeet.

Hij had in werkelijkheid:

de ringen van Saturnus

gezien.

Maar hij begreep nog niet wat ze waren.

Dat zou pas later duidelijker worden dankzij betere telescopen en het werk van onder anderen Christiaan Huygens.

Dit is een mooi voorbeeld van wetenschap in praktijk.

Galileo zag iets nieuws.

Maar zien betekent nog niet automatisch begrijpen.

Soms moet een waarneming generaties wachten op de juiste verklaring.

De zon bleek ook niet perfect

Galileo bestudeerde eveneens de zon.

Hij zag donkere plekken op het zonneoppervlak:

zonnevlekken.

Hij was niet de enige onderzoeker die deze verschijnselen rond die tijd telescopisch bestudeerde; er ontstond zelfs een conflict over wie ze als eerste had waargenomen en hoe ze moesten worden geïnterpreteerd.

Maar voor Galileo waren zonnevlekken belangrijk om een andere reden.

De zon werd binnen traditionele ideeën vaak gezien als een perfect hemellichaam.

Donkere, veranderlijke vlekken pasten daar slecht bij.

Door de vlekken gedurende langere tijd te volgen, concludeerde Galileo bovendien dat de zon om haar eigen as roteerde.

Opnieuw bleek de hemel:

niet onveranderlijk.

Een nieuwe hemel

We kunnen Galileo's ontdekkingen daarom naast elkaar zetten.

De maan

Niet glad en perfect, maar bergachtig.

Jupiter

Heeft eigen manen.

Venus

Vertoont fasen en beweegt rond de zon.

De zon

Heeft veranderende zonnevlekken en roteert.

De Melkweg

Bestaat uit enorme aantallen sterren.

Saturnus

Vertoont structuren die met het blote oog onzichtbaar zijn.

Bij elkaar vormden deze waarnemingen een krachtige aanval op verschillende onderdelen van het oude Aristotelische beeld van een perfecte en onveranderlijke hemel.

Galileo en Copernicus

Galileo had het heliocentrische idee niet bedacht.

Die eer wordt vooral verbonden aan Nicolaus Copernicus, die in 1543 zijn grote werk over het zonnestelsel publiceerde.

Maar Galileo was al vóór zijn beroemde telescoopwaarnemingen overtuigd geraakt van het Copernicaanse wereldbeeld.

In een brief aan Johannes Kepler uit 1597 beschreef hij zichzelf als aanhanger van Copernicus.

De ontdekkingen met zijn telescoop versterkten die overtuiging.

Voor Galileo was het steeds duidelijker:

de aarde moest zelf bewegen.

Maar dat idee was begin zeventiende eeuw bepaald niet zonder problemen.

Waarom was een bewegende aarde zo moeilijk te accepteren?

Stel je voor dat je niets weet van moderne natuurkunde.

Je staat buiten.

De grond voelt volkomen stil.

Je voelt geen enorme snelheid.

Een vogel kan gewoon vliegen.

Een steen die je omhooggooit valt weer bij je voeten.

Waarom zou je dan geloven dat de aarde tegelijkertijd draait én rond de zon vliegt?

Dat waren serieuze vragen.

Een bewegende aarde had een nieuwe natuurkunde nodig.

Galileo probeerde daarom niet alleen astronomische argumenten te geven.

Hij dacht ook diep na over:

beweging zelf.

Een experiment onder het dek van een schip

Galileo gebruikte een beroemde gedachtegang.

Stel dat je je onder het dek van een soepel varend schip bevindt.

Je kunt daar:

springen;

druppels water laten vallen;

insecten zien vliegen;

voorwerpen bewegen.

Wanneer het schip met constante snelheid recht vooruit beweegt, verlopen zulke lokale experimenten vrijwel hetzelfde als wanneer het schip stilstaat.

Je kunt dus niet eenvoudig uit experimenten binnen het schip bepalen of het met constante snelheid beweegt.

Die gedachte is een vroege vorm van wat we tegenwoordig het:

relativiteitsprincipe

noemen.

Het hielp verklaren waarom wij de beweging van de aarde niet simpelweg voelen.

Een bewegende aarde hoefde dus niet te betekenen dat alles op haar oppervlak achterbleef.

Deze ideeën over relatieve beweging werden later bijzonder belangrijk voor de natuurkunde.

Galileo en vallende voorwerpen

Galileo onderzocht ook de beweging van vallende lichamen.

Het beroemde verhaal vertelt dat hij verschillende gewichten van de Scheve Toren van Pisa liet vallen om te laten zien dat zware voorwerpen niet veel sneller vallen dan lichte.

Of dit beroemde torenexperiment werkelijk precies zo heeft plaatsgevonden, is historisch onzeker.

Zijn echte onderzoek naar beweging was veel uitgebreider.

Galileo gebruikte onder andere hellende vlakken om beweging langzamer en daardoor beter meetbaar te maken.

Hij ontdekte dat vallende beweging een vorm van:

versnelling

is.

Een vallend voorwerp krijgt tijdens zijn val steeds meer snelheid.

In zijn latere werk gaf hij een wiskundige beschrijving van dergelijke bewegingen.

Wiskunde als taal van de natuur

Voor Galileo was wiskunde enorm belangrijk.

De natuur moest volgens hem niet alleen met woorden worden beschreven.

Beweging kon worden gemeten.

Afstanden konden worden gemeten.

Tijden konden worden vergeleken.

Banen konden geometrisch worden beschreven.

Dat idee werd fundamenteel voor de moderne natuurwetenschappen.

Een wetenschappelijke theorie moet niet alleen mooi klinken.

Ze moet:

iets kunnen voorspellen dat we kunnen meten.

De discussie wordt gevaarlijker

Naarmate Galileo steeds openlijker het Copernicaanse systeem verdedigde, raakte hij betrokken bij een ingewikkeld conflict waarin:

wetenschap;

filosofie;

theologie;

persoonlijke rivaliteiten;

kerkelijke autoriteit;

en politiek

door elkaar heen liepen.

Het bekende beeld van:

Galileo tegen alle religie

is daarom te simpel.

Verschillende katholieke geleerden namen zijn telescoopwaarnemingen serieus en bevestigden ze.

Galileo kende bovendien invloedrijke geestelijken en had contacten in Rome.

Het conflict draaide uiteindelijk vooral om de status en verdediging van het heliocentrische systeem en over de vraag hoe bepaalde Bijbelteksten moesten worden geïnterpreteerd.

1616 – een belangrijke waarschuwing

In 1616 kwam het Copernicaanse systeem onder officieel kerkelijk onderzoek te staan.

Het idee dat de aarde werkelijk rond de zon beweegt en dat de zon onbeweeglijk in het centrum stond, werd problematisch verklaard.

Copernicus' boek werd tijdelijk op de Index geplaatst totdat bepaalde correcties waren aangebracht.

Galileo kreeg te horen dat hij de Copernicaanse leer niet als vaststaande fysieke waarheid moest verdedigen.

De precieze aard van wat hem in 1616 werd bevolen zou later een belangrijk onderdeel worden van zijn proces.

Toch verdween Galileo niet uit het openbare wetenschappelijke leven.

Integendeel.

Hij bleef schrijven en discussiëren.

Een nieuwe paus

In 1623 werd kardinaal Maffeo Barberini gekozen tot paus:

Urbanus VIII.

Galileo kende hem.

Urbanus VIII was geïnteresseerd in wetenschap en had Galileo eerder welwillend behandeld.

Galileo kreeg daardoor de indruk dat er weer meer ruimte bestond om de discussie over het zonnestelsel te voeren, zolang hij beide modellen als mogelijkheden behandelde en niet simpelweg beweerde dat Copernicus definitief bewezen was.

Galileo begon daarop aan een van zijn beroemdste boeken.

Dialoog over de twee belangrijkste wereldsystemen

In 1632 verscheen:

Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo

oftewel:

Dialoog over de twee belangrijkste wereldsystemen.

Het boek vergeleek het:

Ptolemeïsche/geocentrische systeem

met het:

Copernicaanse/heliocentrische systeem.

Galileo presenteerde de discussie als een gesprek tussen drie personen.

Hoewel beide systemen besproken werden, was duidelijk dat de sterkste argumenten vooral aan de Copernicaanse kant terechtkwamen.

Het boek veroorzaakte grote problemen.

Galileo wordt naar Rome geroepen

Kort na de publicatie werd de verkoop van het boek verboden.

Galileo kreeg opdracht naar Rome te komen.

Hij was inmiddels bijna zeventig jaar oud en had gezondheidsproblemen.

Toch moest hij zich in 1633 voor de Romeinse inquisitie verantwoorden.

De vraag was onder andere of hij de beperkingen die hem in 1616 waren opgelegd had overtreden door het Copernicaanse systeem feitelijk te verdedigen.

Na meerdere verhoren werd zijn vonnis uitgesproken.

Op 22 juni 1633 werd Galileo schuldig bevonden aan:

hevige verdenking van ketterij.

Hij moest formeel afstand nemen van zijn verdediging van de beweging van de aarde.

"En toch beweegt zij"

Volgens een beroemd verhaal zou Galileo na zijn veroordeling zachtjes hebben gezegd:

En toch beweegt zij.

In het Italiaans:

Eppur si muove.

Het is een prachtige zin.

Maar waarschijnlijk niet historisch.

Er bestaat geen betrouwbaar bewijs dat Galileo deze woorden tijdens of direct na zijn proces werkelijk heeft uitgesproken.

De uitspraak ontstond als onderdeel van de latere legende rond Galileo.

Voor leerastronomie.nl is juist dat onderscheid interessant:

een beroemd verhaal hoeft niet automatisch historische waarheid te zijn.

Geen kerker voor de rest van zijn leven

Nog een veelvoorkomend misverstand is dat Galileo jarenlang in een donkere gevangeniscel zou zijn opgesloten.

Hij werd wel tot gevangenschap veroordeeld, maar die straf werd vrijwel onmiddellijk omgezet in:

huisarrest.

Aanvankelijk verbleef hij onder toezicht en uiteindelijk mocht hij wonen in zijn villa in Arcetri, bij Florence.

Daar bleef hij de rest van zijn leven onder huisarrest.

Zijn vrijheid was dus sterk beperkt.

Maar hij bleef wetenschappelijk werken.

Galileo geeft niet op

Onder huisarrest keerde Galileo terug naar onderwerpen waaraan hij al veel eerder had gewerkt:

beweging en mechanica.

Daaruit ontstond zijn laatste grote boek:

Twee nieuwe wetenschappen

Het werk werd buiten Italië gepubliceerd, in 1638 in de Nederlandse Republiek.

Hierin bracht Galileo veel van zijn ideeën over:

beweging;

versnelling;

vallende lichamen;

projectielen;

materiaalkunde

samen.

Hoewel hij niet langer vrij over het Copernicaanse systeem kon publiceren, droeg dit werk enorm bij aan de ontwikkeling van de moderne natuurkunde.

Galileo werd blind

Tijdens de laatste jaren van zijn leven ging Galileo's gezichtsvermogen sterk achteruit.

Uiteindelijk werd hij vrijwel volledig blind.

Het is een wrang detail.

De man die beroemd was geworden doordat hij verder kon kijken dan vrijwel iemand vóór hem, kon aan het einde van zijn leven de sterrenhemel zelf niet meer zien.

Toch bleef hij nadenken, dicteren en met anderen over wetenschap spreken.

Galileo stierf op:

8 januari 1642

in Arcetri.

Hij werd 77 jaar oud.

In hetzelfde jaar werd Newton geboren

Er is een mooie historische toevalligheid.

Galileo stierf in 1642.

In datzelfde jaar werd volgens de toen in Engeland gebruikte Juliaanse kalender Isaac Newton geboren.

We moeten daar voorzichtig mee omgaan omdat verschillende kalenders werden gebruikt, maar symbolisch vormt het een prachtige overgang.

Galileo had beweging bestudeerd.

Kepler had planeetbanen beschreven.

En Newton zou uiteindelijk laten zien dat beide werelden met dezelfde natuurkunde konden worden verbonden.

Een appel die naar de aarde valt en de maan die rond de aarde beweegt zouden uiteindelijk onderdeel blijken van:

dezelfde natuurwetten.

Heeft Galileo bewezen dat de aarde om de zon draait?

Dit wordt vaak te simpel verteld.

Galileo leverde ontzettend krachtige argumenten tegen onderdelen van het oude wereldbeeld.

Zijn waarnemingen lieten zien dat:

niet alles om de aarde draait;

Venus om de zon beweegt;

hemellichamen niet allemaal perfect en onveranderlijk zijn;

de aarde in verschillende opzichten niet fundamenteel anders hoeft te zijn dan andere hemellichamen.

Maar zijn telescopische waarnemingen vormden nog geen allesbeslissend direct bewijs dat de aarde zelf rond de zon beweegt.

Het systeem van Tycho Brahe kon bijvoorbeeld ook bepaalde waarnemingen zoals de fasen van Venus verklaren.

Een rechtstreeks bewijs voor de jaarlijkse beweging van de aarde via sterparallax kwam pas veel later.

Galileo was dus een cruciale figuur in de overgang naar heliocentrisme, maar wetenschap veranderde niet door één waarneming op één avond.

Galileo maakte ook fouten

Net als iedere wetenschapper had Galileo niet overal gelijk in.

Hij meende bijvoorbeeld dat de getijden een belangrijk fysiek bewijs vormden voor de beweging van de aarde.

Zijn verklaring daarvoor was verkeerd.

Ook begreep hij de ringen van Saturnus niet.

En in een discussie over kometen verdedigde hij ideeën waarvan later bleek dat ze niet juist waren.

Juist dat maakt zijn verhaal interessant.

Wetenschap gaat niet over mensen die altijd gelijk hebben.

Wetenschap gaat over:

vragen stellen, waarnemen, fouten maken, modellen testen en betere verklaringen zoeken.

De telescoop was niet genoeg

Galileo's verhaal laat bovendien zien dat een nieuw instrument op zichzelf geen wetenschappelijke revolutie veroorzaakt.

Er waren mensen die aanvankelijk zelfs twijfelden aan wat de telescoop liet zien.

Konden de vreemde verschijnselen misschien door de lenzen zelf worden veroorzaakt?

Kon je zo'n nieuw apparaat wel vertrouwen?

Daarom was het belangrijk dat andere onderzoekers telescopen bouwden en dezelfde verschijnselen waarnamen.

Jupiters manen bleven daar staan.

De maan bleef bergen vertonen.

Venus bleef fasen laten zien.

Wetenschappelijke kennis werd sterker doordat waarnemingen konden worden:

herhaald.

Ook dat principe gebruiken we tegenwoordig nog.

Van het blote oog naar technologie

Kijk eens hoe sterrenkunde tot Galileo was veranderd.

De Babyloniërs hadden duizenden jaren eerder vooral met het blote oog gekeken.

De Grieken gebruikten waarneming, geometrie en redenering.

Copernicus gebruikte wiskunde om het zonnestelsel opnieuw te ordenen.

En Galileo voegde iets beslissends toe:

een instrument dat het menselijke oog versterkte.

Vanaf dat moment zou de technologie een steeds grotere rol gaan spelen.

De telescoop werd groter.

Lenzen werden beter.

Spiegels vervingen in veel instrumenten lenzen.

Fotografie maakte lange belichtingen mogelijk.

Spectroscopen konden het licht van sterren analyseren.

En uiteindelijk werden telescopen zelfs de ruimte in gebracht.

Van Galileo's eenvoudige kijker loopt daardoor een lange historische lijn naar:

Hubble

en:

James Webb.

Wat zou Galileo door een moderne telescoop zien?

Stel je voor dat we Galileo vandaag een moderne amateurtelescoop zouden geven.

Jupiter zou niet langer alleen een ronde schijf met vier lichtpuntjes zijn.

Hij zou wolkenbanden kunnen zien.

De Grote Rode Vlek.

Schaduwen van manen die over de planeet trekken.

Saturnus zou eindelijk duidelijk zijn raadsel oplossen:

een schitterend systeem van ringen.

Op Mars zouden donkere gebieden en poolkappen zichtbaar worden.

En met moderne foto's zouden we hem nevels en sterrenstelsels kunnen laten zien waarvan hij het bestaan nooit heeft vermoed.

Maar misschien zou één beeld hem nog meer verbazen:

een foto van onze eigen aarde vanuit de ruimte.

Een ronde planeet.

Drijvend in de duisternis.

Precies één van de werelden in de hemel.

Galileo's grootste erfenis

Waarom spreken we meer dan vier eeuwen later nog steeds over Galileo?

Niet alleen omdat hij vier manen rond Jupiter ontdekte.

Niet alleen omdat hij bergen op de maan zag.

En niet alleen vanwege zijn conflict met de kerk.

Zijn betekenis zit dieper.

Galileo hielp een nieuwe manier van wetenschap vorm te geven.

Een manier waarin je:

kijkt

meet

experimenteert

rekent

voorspelt

en vervolgens controleert of de werkelijkheid overeenkomt met je ideeën.

Zijn werk hielp het onderscheid tussen de aarde en de hemel kleiner te maken.

De maan had bergen.

De zon had vlekken.

Jupiter had manen.

Venus draaide om de zon.

De hemel was geen perfecte, onveranderlijke wereld die volledig losstond van onze eigen planeet.

Aarde en hemel begonnen onderdeel te worden van:

één natuur.

Copernicus gaf het idee – Galileo liet een nieuwe hemel zien

Copernicus had tientallen jaren voor Galileo voorgesteld dat de aarde een bewegende planeet was.

Maar Copernicus had geen telescoop.

Hij kon de bergen op de maan niet zien.

Hij kon de manen van Jupiter niet ontdekken.

Hij kon de fasen van Venus niet waarnemen.

Galileo kon dat wel.

Daarom vormen Copernicus en Galileo samen zo'n belangrijk hoofdstuk in de geschiedenis.

Copernicus veranderde het model.

Galileo veranderde wat mensen konden zien.

Maar er ontbrak nog steeds iets.

Copernicus had planeten rond de zon geplaatst.

Galileo had nieuwe aanwijzingen geleverd dat het oude wereldbeeld niet klopte.

Maar:

Hoe bewegen die planeten precies?

En waarom blijven ze überhaupt rond de zon bewegen?

Voor het eerste deel van die vraag was een Duitse wiskundige nodig die jarenlang worstelde met de baan van Mars.

Zijn naam was:

Johannes Kepler

Kepler zou ontdekken dat de hemel zelfs niet voldeed aan één van de oudste overtuigingen van Griekse astronomen.

De planeten bewegen namelijk helemaal niet in perfecte cirkels.

Ze bewegen in:

ellipsen.

En daarmee kwam de volgende grote stap naar ons moderne zonnestelsel.