1590年,伽利略在比薩斜塔上做了著名的“兩個球同時落地”的實驗,推翻了亞裏士多德“物體下落速度與其重量成正比”的理論,糾正了這個持續了1900年的錯誤結論。
但伽利略在比薩斜塔做實驗的想法,後來被嚴謹的考證否定了。盡管如此,來自世界各地的人們都會參觀這座古塔,他們把它視為伽利略的紀念碑。
1609年,伽利略制造了天文望遠鏡(後來稱為伽利略望遠鏡),並用它來觀測天體。他發現了月球表面的凹凸不平,並自己繪制了第壹張月球地圖。161065438+10月7日,伽利略發現了木星的四顆衛星,為哥白尼學說找到了確鑿的證據,標誌著哥白尼學說勝利的開始。借助望遠鏡,伽利略還發現了土星環、太陽黑子、太陽的自轉、金星和水星的盈虧現象、月球的周天和周月平衡,以及銀河系由無數恒星組成的事實。這些發現開創了天文學的新時代。
伽利略寫了《星際信使》,關於太陽黑子的信件,托勒密和哥白尼之間的對話,以及關於兩種新科學的對話和數學證明。
為了紀念伽利略的成就,人們將木衛壹、木衛二、木衛三和木衛四命名為伽利略衛星。
人們爭相宣揚:“哥倫布發現新大陸,伽利略發現新宇宙。”
伽利略為牛頓第壹定律和牛頓運動第二定律提供了啟示。他非常重視數學在科學方法應用中的重要性,尤其是實物與幾何圖形符合程度的問題。
[編輯此段]生活
1564年2月15日,伽利略·伽利萊出生於意大利西海岸比薩的壹個寒酸的貴族家庭。據說他的祖上是佛羅倫薩的名醫,但到了他父親伽利略·凡三都這壹代,家道中落。凡·三都是壹位天才作曲家。他生前出版了幾部田園詩和器樂作品。他還擅長數學,精通希臘語和拉丁語。然而,美妙的音樂並不能填飽壹個家庭的肚子,他的數學天賦也不能讓他得到壹個好職位。伽利略出生後不久,凡·桑杜在離比薩不遠的佛羅倫薩開了壹家賣毛織品的小店,這是不得已而為之。但為了養家糊口,範三都不得不違心下海經商。
小伽利略是範三都的長子,他的父親對兒子寄予了很大的希望。他發現小伽利略非常聰明,從小就對壹切事物充滿了強烈的好奇心。不僅如此,這個孩子還很聰明,他似乎從來沒有閑著,要麽畫畫,要麽彈鋼琴,而且他經常為弟弟妹妹們制作許多聰明的馬達玩具,玩得很開心。
小伽利略首先進入弗倫博羅薩修道院的學校。在這所學校裏,他專心學習哲學和宗教。有壹段時間,伽利略希望將來成為壹名獻身於教會的傳教士。但是當範三都聽到這些後,他立刻把兒子帶回家。他說服伽利略學醫,這是他早已為兒子的未來設計好的壹條路。
17歲時,伽利略進入著名的比薩大學。按照父親的遺願,他成了壹名醫科學生。比薩大學是壹所古老的大學,其圖書館藏書豐富,正合伽利略的胃口。然而,伽利略對醫學並不十分感興趣。他很少上課,壹上課就對教授所教的內容提出這樣那樣的問題,讓教授很難回答。在教授眼中,伽利略是壹個很不受歡迎的壞學生。然而,伽利略對醫學不感興趣。他孜孜不倦地研究數學、物理等自然科學,用懷疑的眼光看待那些自古以來就被奉為經典的理論。
要知道,伽利略生活在歐洲歷史上壹個著名的文藝復興時代,意大利是文藝復興的發源地。當時意大利的許多大城市,如佛羅倫薩、熱那亞和威尼斯,發展成為東西方貿易的中心,建立了商號、作坊和最早的銀行,資本主義生產關系萌芽。再加上貿易的發展和印刷術的發明,新思想的傳播比以往任何時候都要快。於是,人們開始動搖束縛了自己思想幾千年的宗教神學和傳統教條。
壹次偶然的機會,伽利略聽了宮廷數學家馬特奧·利奇的講座。伽利略被這位年輕數學家淵博的知識和嚴密的邏輯深深地迷住了,尤其是他在證明數學問題時的驗證方法。他眼睛壹亮,仿佛發現了壹個神奇的世界,那是他夢寐以求的數學王國!他非常興奮,立即找到宮廷數學家馬特奧·利奇,問了他許多令人困惑的問題。
馬特奧·利奇和來自佛羅倫薩的托斯卡納大公壹起來到了比薩。他教宮廷侍從數學,沒想到會有熱情的觀眾。而且他的提問非常有趣,充分顯示了他過人的智慧和淵博的知識。
當馬泰奧·利奇聽說伽利略是比薩大學的醫學生時,不禁脫口而出:“啊,伽利略,妳是個天才,妳會成為壹名傑出的數學家。”
伽利略的臉紅了。他談到了自己對醫學的厭倦,父親對他的期望,自己不能按照自己的意願學習的苦惱。
“不要氣餒。”馬泰奧·利奇和藹地說:“妳應該自己努力學習。如果妳有什麽困難,我永遠是妳忠實的朋友。”
在馬特奧·利奇的鼓勵下,伽利略越來越勤奮地學習數學和物理。他認真閱讀從宮廷數學家那裏借來的每壹本書,並像海綿壹樣吸收。但是,他不是那種迷信書本的人。那些人們認為是真理的權威結論,往往會在伽利略的頭腦中帶來意想不到的問題。他常常感到苦惱,陷入深深的思考。
有壹次,伽利略漫步到他熟悉的比薩大教堂。他坐在長凳上,凝視著雕刻精美的祭壇和拱形柱廊。突然,教堂大廳中央的巨型燈晃動了壹下,是房屋修理工在那裏安裝了吊燈。
這本來是壹件很平常的事情。吊燈像鐘擺壹樣搖擺,在空中劃出壹道看不見的弧線。然而,伽利略跟隨著搖擺的吊燈,就像被電觸到了壹樣。同時,他用右手根據左手腕的脈搏數出吊燈擺動的次數和脈搏跳動的次數,從而計算出吊燈擺動的時間。
這樣計算的結果是,伽利略發現了壹個秘密,那就是吊燈擺動壹次的時間,無論弧度大小,總是壹樣的。壹開始吊燈擺得很厲害,漸漸的,慢了下來,但是每擺壹次,脈搏跳動的次數都是壹樣的。
伽利略頭腦壹陣翻騰,他想,書上寫得很清楚,通過短弧比長弧快。這是古希臘哲學家亞裏士多德說的,沒有人懷疑。是眼睛有問題還是怎麽的?
他像瘋子壹樣跑回大學宿舍,閉門重復實驗。他找到了不同長度的繩子和鏈條,還有從某處弄來的鐵球和木球。在屋頂上,在窗外的樹枝上,我入迷地壹遍又壹遍重復,用沙漏記錄著蕩秋千的時間。最後,伽利略不得不大膽地得出結論,亞裏士多德的結論是錯誤的。決定擺動周期的是繩子的長度,與繩子末端物體的重量無關。此外,對於相同長度的擺繩,振動周期是相同的。這是伽利略發現的鐘擺運動定律。
伽利略不用說有多高興。但在當時,誰會相信壹個醫學院學生的科學發現,且不說他的結論是否樹立了著名的亞裏士多德的權威說法。
就在這時,範三都的店鋪越來越蕭條。聽說伽利略不是按照自己的意願學醫,而是整天癡迷於無關緊要的實驗。於是他嚴厲的父親決定阻止伽利略繼續上大學,讓他回家去當辦事員。
伽利略非常沮喪,他離開了比薩大學,回到了佛羅倫薩。但他選擇的道路是不可動搖的。
相信科學
在佛羅倫薩壹條安靜的街道上,有壹家門面不大,生意清淡的店鋪,就是範三都開的毛織品店。每天,當路人匆匆路過時,總能看到紅頭發的伽利略坐在櫃臺前,陷入沈思,或者擺弄著壹些莫名其妙的東西,比如稱、鐵塊、盤子。而更多的時候,他是埋頭讀書。他如此專心讀書,以至於連他父親都聽不見他大聲喊叫。
自從回國後,伽利略不得不違心地在父親的商店裏當店員,但他壹刻也沒有忘記數學和物理。在沒有基本學習條件,也沒有老師求教的情況下,他盡力找了壹些自然科學方面的書籍,以頑強的毅力自學。他最喜歡的書是歐幾裏得的《幾何原本》和阿基米德的著作。
《幾何原本》是世界上流傳最早的幾何著作,希臘科學家阿基米德的著作中包含著豐富的數學和力學知識,尤其是壹些物理實驗,對伽利略來說非常有吸引力。
說到實驗,伽利略最感興趣。當他還在比薩大學的時候,他就開始做了壹個。
他根據鐘擺的運動規律設計的“脈搏計”可以用來測量病人的脈搏跳動,很受醫生的歡迎。現在在我父親的店裏,我談不上實驗的條件,但他還是用壹些日常用具做實驗。雖然難免會被父親罵,但他還是這樣做了。
阿基米德檢查國王王冠的實驗啟發了他。在重復這個實驗的同時,他想到了使用這個方法。當時歐洲國家的海運業正在興起,促進了造船和機械制造、采礦和冶金的發展,反過來也給科學技術提出了許多新的問題。伽利略接著把註意力轉向研究合金的物理和機械性能。不久,通過測量壹個物體在水中的重量,他發現把它扔進水中減少的重量正好等於它所排開的水的重量。在這壹重要發現的基礎上,伽利略發明了比重秤,可以很容易地測定各種合金的比重。他還寫過壹篇論文,詳細介紹了比重秤的構造原理和使用方法。這件事很快在佛羅倫薩和其他城市傳開了。
1589年夏天,伽利略在佛羅倫薩的壹家商店裏度過了四年。由於宮廷數學家馬泰奧·利奇的鼓勵,尤其是貴族侯爵蓋特布托的推薦,他終於得到了比薩大學數學和科學教授的職位。此時,他才25歲。
現在,伽利略不用擔心他的生活了。雖然工資不高,但完成日常教學後可以專心從事自己向往的科研工作。之後不久,伽利略進行了本文開頭介紹的自由落體實驗。他投在比薩斜塔上的鐵球(後來經過嚴格證明,伽利略沒有來比薩斜塔做實驗)不僅證明了不同重量的物體從同壹高度下落時速度相同,更重要的是,這個大膽的結論推翻了亞裏士多德的權威結論。在那些思想保守僵化的人看來,此舉無異於自掘祖墳,亞裏士多德的追隨者和伽利略開始不和。在比薩大學呆了壹個學期後,伽利略又失業了。原因是他得罪了壹位大公的親戚喬瓦尼。這個喬瓦尼是個無知的人。他自稱發明了挖泥船,並喬裝打扮來征求伽利略的意見。伽利略仔細觀察挖泥船的模型時,直言不諱地告訴他,這個設計不科學,根本不能用。喬瓦尼被拒絕了。他沒有接受伽利略的建議,而是固執地堅持啟動實驗,結果船沈了。事實證明,伽利略的判斷是完全正確的,但憤怒的喬萬尼卻拿伽利略出氣,散布流言蜚語,攻擊他是“陰險的人”。那些心懷不滿的亞裏士多德追隨者趁機攻擊他,壹時間對他大做文章。在這種氣氛下,伽利略無法留在比薩大學。
伽利略再次求助於趵突侯爵於蓋特。這位愛惜人才的貴族再次伸出了友誼之手。他利用自己的影響力將伽利略推薦到了帕多瓦大學,這是意大利北部壹個學術氛圍濃厚的小鎮,離美麗的海濱城市威尼斯不遠,屬於威尼斯的管轄範圍。1592年,28歲的伽利略被任命為帕多瓦大學的數學、科學和天文學教授。
從此,伽利略迎來了他壹生的黃金時代。
之後,伽利略在佛羅倫薩的宮廷中繼續他的科學研究,但是他的天文發現和他的天文著作都明確地反映了哥白尼和日心說的觀點。因此,伽利略開始引起教會的註意。從1616開始,伽利略開始受到羅馬宗教裁判所長達二十多年的殘酷迫害。
伽利略的晚年生活非常悲慘,照顧女兒的塞萊斯特比他先去世。失去愛女的悲痛使伽利略雙目失明。即使在這樣的條件下,他仍然沒有放棄他的科研工作。
1642 65438+10月8日淩晨4點,偉大的伽利略,為科學和真理奮鬥終生的鬥士,科學的巨人,逝世,享年78歲。去世前夕,他重復了這句話:“追求科學需要特別的勇氣。”