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伽利略是偉大的意大利物理學家和天文學家,科學革命的先驅。歷史上他首先在科學實驗的基礎上融會貫通了數(shù)學、物理學和天文學三門知識,擴大、加深并改變了人類對物質運動和宇宙的認識。下面就是小編給大家?guī)淼慕茖W之父伽利略的相關報道,希望大家喜歡!
伽利略人物簡介
1590年,伽利略在比薩斜塔上做了“兩個鐵球同時落地”的著名實驗,從此推翻了亞里士多德“物體下落速度和重量成比例”的學說,糾正了這個持續(xù)了1900年之久的錯誤結論。
1609年,伽利略創(chuàng)制了天文望遠鏡(后被稱為伽利略望遠鏡),并用來觀測天體,他發(fā)現(xiàn)了月球表面的凹凸不平,并親手繪制了第一幅月面圖。1610年1月7日,伽利略發(fā)現(xiàn)了木星的四顆衛(wèi)星,為哥白尼學說找到了確鑿的證據(jù),標志著哥白尼學說開始走向勝利。借助于望遠鏡,伽利略還先后發(fā)現(xiàn)了土星光環(huán)、太陽黑子、太陽的自轉、金星和水星的盈虧現(xiàn)象、月球的周日和周月天平動,以及銀河是由無數(shù)恒星組成等等。這些發(fā)現(xiàn)開辟了天文學的新時代。
伽利略著有《星際使者》《關于太陽黑子的書信》《關于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》和《關于兩門新科學的談話和數(shù)學證明》。
為了紀念伽利略的功績,人們把木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三和木衛(wèi)四命名為伽利略衛(wèi)星。
人們爭相傳頌:“哥倫布發(fā)現(xiàn)了新大陸,伽利略發(fā)現(xiàn)了新宇宙”。
伽利略為牛頓的牛頓運動定律第一、第二定律提供了啟示。他非常重視數(shù)學在應用科學方法上的重要性,特別是實物與幾何圖形符合程度到多大的問題。
1564年2月15日,伽利略·伽利雷出生在意大利西海岸比薩城一個破落的貴族之家。據(jù)說他的祖先是佛羅倫薩很有名望的醫(yī)生,但是到了他的父親伽利略·凡山杜這一代,家境日漸敗落。凡山杜是個很有才華的作曲家,生前出版過幾本牧歌和器樂作品,他的數(shù)學也很好,精通希臘文和拉丁文,但是美妙的音樂不能填飽一家人的肚皮,他的數(shù)學才能也不能給他謀到一個好職位。大約在小伽利略出生不久,凡山杜在離比薩城不遠的佛羅倫薩開了一間賣毛織品的小鋪子,這完全是不得已的辦法。但是為了維持一家人的生活,凡山杜只好違背自己的意愿去經商。
小伽利略是凡山杜的長子,父親對兒子寄予很大希望。他發(fā)現(xiàn),小伽利略非常聰明,從小對什么事物都充滿強烈的好奇心,不僅如此,這個孩子心靈手巧,他似乎永遠閑不住,不是畫圖畫,就是彈琴,而且時常給弟弟妹妹做許多靈巧的機動玩具,玩得十分開心。
小伽利略最初進了佛倫勃羅薩修道院的學校。在這所學校,他專心學習哲學和宗教,有段時間,小伽利略很想將來當一個獻身教會的傳教士。但是凡山杜聽到這個情況后,立即把兒子帶回家,他勸說伽利略去學醫(yī),這是他為兒子的未來早已設計好的一條路。
17歲那年,伽利略進了著名的比薩大學,按照父親的意愿,他當了醫(yī)科學生。比薩大學是所古老的大學,學校圖書館藏書豐富,這很合伽利略的心意,但是伽利略對醫(yī)學并沒有多大興趣,他很少上課,一上課就對教授們教課的內容提出這樣那樣的疑問,使教授們難于回答,在教授們的眼里,伽利略是個很不招人喜歡的壞學生。不過,伽利略只是興趣不在醫(yī)學,他孜孜不倦地學習數(shù)學、物理學等自然科學,并且以懷疑的眼光看待那些自古以來被人們奉為經典的學說。
要知道,伽利略生活的時代,正是歐洲歷史上著名的文藝復興時代,而意大利又是文藝復興的發(fā)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(fā)展成東西方貿易的中心,建起了商號、手工作坊和最早的銀行,出現(xiàn)了資本主義生產關系的萌芽。加上貿易往來的發(fā)達,印刷術的發(fā)明,新思想的傳播比以往任何時候都更加迅速。于是,人們對千百年來束縛思想的宗教神學和傳統(tǒng)教條開始產生了動搖。
一個偶然的機會,伽利略聽了宮廷數(shù)學家瑪竇·利奇的講課。這位青年數(shù)學家淵博的學識,嚴密的邏輯性,特別是他在證明數(shù)學難題時的求證方法,使伽利略深深著迷。他眼睛亮了,仿佛發(fā)現(xiàn)了一個神奇無比的世界,這就是他夢寐以求的數(shù)學王國!他興奮極了,立即找到宮廷數(shù)學家瑪竇·利奇,向他提出了許多百思不得其解的問題。
瑪竇·利奇原是跟隨托斯坎尼大公爵從佛羅倫薩來到比薩的,他給宮廷里的侍童講數(shù)學,沒有想到會有一個熱心的聽眾,而且他提出的問題非常有趣,充分顯示出超群的智慧和深厚的學識功底。
當瑪竇·利奇聽說伽利略是比薩大學醫(yī)科學生時,不禁脫口而出:“啊,伽利略,你有天才,你會成為一個杰出的數(shù)學家的。”
伽利略的臉紅了,他談到自己對醫(yī)學的厭倦,談到父親對他的期望,也傾訴了自己因為不能按照自己的意愿學習的苦惱。
“別泄氣。”瑪竇·利奇和藹地說:“你努力自學吧,有什么困難,任何時候我都是你忠誠的朋友?!?/p>
聽了瑪竇·利奇的鼓勵,伽利略越發(fā)刻苦鉆研數(shù)學和物理學,他把從宮廷數(shù)學家那里借來的每一本書,都用心地閱讀,像海綿吸水一樣地吸收下來。但是,他并不是那種迷信書本的人,那些人們認為是真理的權威結論,在伽利略的腦子里常常帶來意想不到的疑問,他常常為此而感到苦惱,陷入深深的思索之中。
有一次,伽利略信步來到他熟悉的比薩大教堂,他坐在一張長凳上,目光凝視著那雕刻精美的祭壇和拱形的廊柱,驀地,教堂大廳中央的巨燈晃動起來,是修理房屋的工人在那里安裝吊燈。
這本來是件很平常的事,吊燈像鐘擺一樣晃動,在空中劃出看不見的圓弧。可是,伽利略卻像觸了電一樣,目不轉睛地跟蹤著擺動的吊燈,同時,他用右手按著左腕的脈,計算著吊燈擺動一次脈搏跳動的次數(shù),以此計算吊燈擺動的時間。
這樣計算的結果,伽利略發(fā)現(xiàn)了一個秘密,這就是吊燈擺一次的時間,不管圓弧大小,總是一樣的。一開始,吊燈擺得很厲害,漸漸地,它慢了下來,可是,每擺動一次,脈搏跳動的次數(shù)是一樣的。
伽利略的腦子里翻騰開了,他想,書本上明明寫著這樣的結論,擺經過一個短弧要比經過長弧快些,這是古希臘哲學家亞里士多德的說法,誰也沒有懷疑過。難道是自己的眼睛出了毛病,還是怎么回事。
他像發(fā)了狂似的跑回大學宿舍,關起門來重復做這個試驗。他找了不同長度的繩子、鐵鏈,還有不知從哪里搞到的鐵球、木球。在房頂上,在窗外的樹枝上,著迷地一次又一次重復,用沙漏記下擺動的時間。最后,伽利略不得不大膽地得出這樣的結論:亞里士多德的結論是錯誤的,決定擺動周期的,是繩子的長度,和它末端的物體重量沒有關系。而且,相同長度的擺繩,振動的周期是一樣的。這,就是伽利略發(fā)現(xiàn)的擺的運動規(guī)律。
伽利略不用說多么高興了。可是在當時,有誰會相信一個醫(yī)科大學生的科學發(fā)現(xiàn),何況他的結論是否定了大名鼎鼎的亞里士多德的權威說法。
就在這時,凡山杜的鋪子里越來越不景氣,聽說伽利略并沒有按照自己的意愿學習醫(yī)學,而是成天迷戀著不相干的實驗,于是,嚴厲的父親決定停止伽利略繼續(xù)上大學,讓他回家去當一個店員。
伽利略灰心極了,他離開了比薩大學回到佛羅倫薩。但是他選擇的道路卻是不可動搖的。
堅信科學
佛羅倫薩一條不太熱鬧的街道,有一個門面不大、生意清淡的鋪子,這就是凡山杜開的毛織品商店。每天,當匆匆過往的行人經過這里時,總是可以看見紅頭發(fā)的伽利略呆呆地坐在柜臺前出神,或者旁若無人的在那里擺弄著一些莫名其妙的東西,像秤盤呀,鐵塊呀,盤子呀;而更多的時候,他是埋頭在書本里,他看得那樣專心,就連他的父親大聲叫喚都聽不見。
自從回到家里,伽利略不得不違背自己的意愿在父親的鋪子里當一名店員,但是他的心里一時一刻也沒有忘記數(shù)學和物理學。沒有起碼的學習條件,也沒有老師可以求教,他就想方設法找到一些自然科學的書籍,以頑強的毅力刻苦自學。他最喜歡的書是歐幾里得的《幾何原理》和阿基米德的著作。
《幾何原理》是世界上流傳下來最早的幾何學著作,而希臘科學家阿基米德的著作,包含了豐富的數(shù)學與力學知識,特別是其中的一些物理實驗,對伽利略有很大的吸引力。
談起實驗,伽利略的興趣最濃。還在比薩大學時,他就動手制作了一種
“脈搏計”,這是他根據(jù)擺的運動規(guī)律設計的,可以用來測量病人的脈搏跳動的情況,很受醫(yī)生的歡迎?,F(xiàn)在,在父親的鋪子里,談不上實驗的條件,但他仍然用一些日常的器具來做實驗,盡管這樣做免不了又要挨父親的罵,他還是照干不誤。
他從阿基米德檢驗國王皇冠的實驗中受到啟發(fā),一面重復這個實驗,一面想到這種方法的用途。當時歐洲各國的航海事業(yè)正在興起,航海業(yè)帶動了造船業(yè)和機械制造,采礦、冶金的發(fā)展,反過來又向科學技術提出許多新的問題。伽利略于是把他的注意力轉向合金的物理和力學性質的研究,不久,他通過測定物體在水中的重量發(fā)現(xiàn),物體投入水中減輕的重量,剛好等于它排開的水的重量。在這個重大發(fā)現(xiàn)的基礎上,伽利略發(fā)明了一種比重秤,可以很方便地測定各種合金的比重。他還寫了一篇論文,詳細地介紹了比重秤的構造原理和使用方法。這件事,很快就在佛羅倫薩和其他城市傳開了。
1589年夏天,在佛羅倫薩的店鋪里度過了4年自學生活的伽利略,由于得到宮廷數(shù)學家瑪竇·利奇的鼓勵,特別是貴族蓋特保圖侯爵的推薦,他終于獲得了比薩大學數(shù)學和科學教授的職位。這時,他只有25歲。
現(xiàn)在,伽利略可以不必為生活發(fā)愁了,雖然工資不高,但是他可以在完成日常教學之外,專心從事他向往的科學研究。就在這不久,伽利略進行了本文一開頭介紹的自由落體實驗,他在比薩斜塔上扔下的鐵球,不僅證明了不同重量的物體由同一高度下落時速度是相同的,更重要的是,這個大膽的結論推翻了亞里士多德的權威結論。在那些思想保守、頭腦僵化的人眼里,這個舉動無異于挖了他們的祖墳,亞里士多德的信徒們與伽利略開始勢不兩立了。在比薩大學呆了一個學期,伽利略又失去了職位。原因是他得罪了一個大公爵的親戚喬范尼。這個喬范尼是個不學無術的人,他聲稱發(fā)明了一臺挖泥船,假惺惺地跑來征求伽利略的意見。當伽利略仔細觀察了挖泥船的模型后,直言不諱地告訴他,設計不合科學原理,根本不能使用。喬范尼碰了一鼻子灰,不但不接受伽利略的意見,反而固執(zhí)地堅持下水實驗,結果船沉了。事實證明伽利略的判斷是完全正確的,但惱怒的喬范尼反而遷怒于伽利略,散布流言蜚語,攻擊他是“陰險的人”。那些早就心懷不滿的亞里士多德的信徒,乘機對他大肆攻擊,一時間鬧得滿城風雨。在這種氣氛中,伽利略無法在比薩大學呆下去了。
伽利略再一次求助于蓋特保圖侯爵。這位珍惜人才的貴族再一次伸出友誼的手,他運用自己的影響,把伽利略推薦給帕多瓦大學,帕多瓦是意大利北部一個學術空氣濃厚的小城,距離美麗的海濱城市威尼斯不遠,屬于威尼斯共和國管轄。1592年,28歲的伽利略被任命為帕多瓦大學的數(shù)學、科學和天文學教授。
從此,伽利略迎來了一生中的黃金時代。
之后, 伽利略在佛羅倫薩的宮廷里繼續(xù)進行科學研究,但是他的天文學發(fā)現(xiàn)以及他的天文學著作明顯的體現(xiàn)出了哥白尼日心說的觀點。因此,伽利略開始受到教會的注意。1616年開始,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,照料他的女兒賽麗斯特竟然先于他離開人世。失去愛女的過分悲傷,使伽利略雙目失明。即使在這樣的條件下,他依然沒有放棄自己的科學研究工作。
1642年1月8日,凌晨4時,偉大的伽利略——為科學、為真理奮斗一生的戰(zhàn)士,科學巨人離開了人世,享年78歲。在他離開人世的前夕,他還重復著這樣一句話:“追求科學需要特殊的勇氣?!?/p>
軼事典故
伽利略1564年生于意大利的比薩城,就在著名的比薩斜塔旁邊。他的父親是個破產貴族。當伽利略來到人世時,他的家庭已經很窮了。17歲那一年,伽利略考進了比薩大學。在大學里,伽利略不僅努力學習,而且喜歡向老師提出問題。哪怕是人們司空見慣、習以為常的一些現(xiàn)象,他也要打破砂鍋問到底,弄個一清二楚。
眼睛盯著天花板
有一次,他站在比薩的天主教堂里,眼睛盯著天花板,一動也不動。他在干什么呢?原來,他用右手按左手的脈搏,看著天花板上來回搖擺的燈。他發(fā)現(xiàn),這燈的擺動雖然是越來越弱,以至每一次擺動的距離漸漸縮短,但是,每一次搖擺需要的時間卻是一樣的。于是,伽利略做了一個適當長度的擺錘,測量了脈搏的速度和均勻度。從這里,他找到了擺的規(guī)律。鐘就是根據(jù)他發(fā)現(xiàn)的這個規(guī)律制造出來的。
失學了就努力自學
家庭生活的貧困,使伽利略不得不提前離開大學。失學后,伽利略仍舊在家里刻苦鉆研數(shù)學。由于他的不斷努力,在數(shù)學的研究中取得了優(yōu)異的成績。同時,他還發(fā)明了一種比重秤,寫了一篇論文,題目為《固體的重心》。此時,21歲的伽利略已經名聞全國,人們稱他為“當代的阿基米德”。在他25歲那年,比薩大學破例聘他當了數(shù)學教授。
舉世聞名的落體實驗
在伽利略之前,古希臘的亞里士多德認為,物體下落的快慢是不一樣的。它的下落速度和它的重量成正比,物體越重,下落的速度越快。比如說,10千克重的物體,下落的速度要比1千克重的物體快10倍。
1700多年前以來,人們一直把這個違背自然規(guī)律的學說當成不可懷疑的真理。年輕的伽利略根據(jù)自己的經驗推理,大膽地對亞里士多德的學說提出了疑問。經過深思熟慮,他決定親自動手做一次實驗。他選擇了比薩斜塔作實驗場。這一天,他帶了兩個大小一樣但重量不等的鐵球,一個重10磅,是實心的;另一個重1磅,是空心的。伽利略站在比薩斜塔上面,望著塔下。塔下面站滿了前來觀看的人,大家議論紛紛。有人諷刺說:“這個小伙子的神經一定是有病了!亞里士多德的理論不會有錯的!”實驗開始了,伽利略兩手各拿一個鐵球,大聲喊道:“下面的人們,你們看清楚,鐵球就要落下去了?!闭f完,他把兩手同時張開。人們看到,兩個鐵球平行下落,幾乎同時落到了地面上。所有的人都目瞪口呆了。伽利略的試驗,揭開了落體運動的秘密,推翻了亞里士多德的學說。這個實驗在物理學的發(fā)展史上具有劃時代的重要意義。
制成了第一架望遠鏡
哥白尼是波蘭杰出的天文學家,他經過40年的天文觀測,提出了“日心說”的理論。他認為宇宙的中心是太陽,而不是地球。地球是一個普通的行星,它在自轉的同時還環(huán)繞太陽公轉。伽利略很早就相信哥白尼的“日心說”。1608年6月的一天,伽利略找來一段空管子,一頭嵌了一片凸面鏡,另一頭嵌了一片凹面鏡,做成了世界上第一個小天文望遠鏡。實驗證明,它可以把原來的物體放大3倍。伽利略沒有滿足,他進一步改進,又做了一個。他帶著這個望遠鏡跑到海邊,只見茫茫大海波濤翻滾,看不見一條船??墒牵斔闷鹜h鏡往遠處再看時,一條船正從遠處向岸邊駛來。實踐證明,它可以放大8倍。伽利略不斷地改進和制造著,最后,他的望遠鏡可以將原物放大32倍。
證實哥白尼的“日心說”
每天晚上,伽利略都有用自己的望遠鏡觀看月亮。他看到了月亮上的高山、深谷,還有火山的裂痕。后來又開始觀看太空,探索宇宙的奧秘。他發(fā)現(xiàn),銀河是由許多小星星匯集而成的。他還發(fā)現(xiàn),太陽里面有黑斑,這些黑斑的位置在不斷地變化。因此他斷定,太陽本身也在自轉。伽利略埋頭觀察,以無可辯駁的事實,證明地球在圍著太陽轉,而太陽不過是一個普通的恒星,從而證明了哥白尼學說的正確。1610年,伽利略出版了著名的《星空使者》。人們佩服地說:“哥倫布發(fā)現(xiàn)了新大陸,伽利略發(fā)現(xiàn)了新宇宙?!?/p>
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