伟大的科学巨星——伽利略
伽利略
伽利略奥·伽利略(Galileo Galilei,1564—1642)是意大利文艺复兴后期伟大的天文学家、物理学家、力学家和哲学家,也是近代实验物理学的开拓者。他是为维护真理而进行不屈不挠斗争的战士。恩格斯称他是“不管有何障碍,都能不顾一切而打破旧说,创立新说的巨人之一”。
伽利略是与开普勒同时代的意大利人,比开普勒还大7岁。伽利略于1564年2月15日出生于意大利西部海岸的比萨城,他原籍佛罗伦萨,出身没落的名门贵族家庭。伽利略的父亲是一位不得志的音乐家,精通希腊文和拉丁文,对数学也颇有造诣。因此,伽利略从小受到了良好的家庭教育。
伽利略在12岁时,进入佛罗伦萨附近的瓦洛姆布洛萨修道院,接受古典教育。17岁时,他进入比萨大学学医,同时潜心钻研物理学和数学。由于家庭经济困难,伽利略没有拿到毕业证书便离开了比萨大学。在艰苦的环境下,他仍坚持科学研究,攻读了欧几里德和阿基米德的许多著作,做了许多实验,并发表了许多有影响的论文,从而受到了当时学术界的高度重视,被誉为“当代的阿基米德”。
伽利略在25岁时被聘为比萨大学的数学教授。两年后,伽利略因为著名的比萨斜塔实验触怒了教会,失去这份工作。伽利略离开比萨大学后,于1592年去威尼斯的帕多瓦大学任教,一直到1610年。这一段时期是伽利略从事科学研究的黄金时期。在这里,他在力学、天文学等各方面都取得了累累硕果。
伽利略创立了望远镜天文学。1608年6月,伽利略听人说,有一位荷兰人做了个玩具,他把一片凹镜和一片凸镜放在一起时,可以放大要看的东西。这件事引起了伽利略的浓厚兴趣,他深思熟虑了整整一夜,终于悟出了其中的奥秘,第二天便亲自做了一个。他用一段空管子,一头嵌上凸镜面,另一头嵌上凹镜面,这样就做成了一架小望远镜,可以将物体放大3倍。伽利略不断改进望远镜,后来终于做成了放大32倍的望远镜。1610年,伽利略开始用望远镜观察天体,随即发现一些天象,这使他更加相信哥白尼理论的正确性。因此,他便愈来愈热烈地宣传哥白尼的体系。
1610年,伽利略把他的著作以通俗读物的形式发表出来,取名为《星空信使》,这本书在威尼斯出版,轰动了当时的欧洲,也为伽利略赢得了崇高的荣誉。伽利略被聘为“宫廷哲学家”和“宫廷首席数学家”,从此他又回到了故乡佛罗伦萨。
伽利略在佛罗伦萨的宫廷里继续进行科学研究,但是他的天文学发现以及他的天文学著作明显地体现出了哥白尼日心说的观点。因此,伽利略开始受到教会的注意。1616年开始,伽利略开始受到罗马宗教裁判所长达20多年的残酷迫害。
伽利略的晚年生活极其悲惨,照料他的女儿赛丽斯特竟然先于他离开人世。失去爱女的过分悲伤,使伽利略双目失明。即使在这样的条件下,他依然在他的学生托里拆利和维维安尼的帮助下,继续进行着研究。临终前,他将自己正在进行和尚未完成的科学想法,口授给托里拆利,后来托里拆利继续了老师的工作,并把这些成果整理成书留传下来。1642年1月8日凌晨4时,伟大的伽利略——为科学、为真理奋斗一生的战士,科学巨人离开了人世。他在离开人世之前还重复了他以前常说的话:“追求科学需要特殊的勇敢!” 伽利略去世的这一年,牛顿在英国诞生。
古希腊在物理学说方面有两大学派,一派以哲学家亚里士多德为代表,另一派则以自然科学家阿基米德为代表。两人皆是古代希腊著名的学者,但由于两人的观点和方法不同,其科学结论也就各异,并形成了鲜明的对立。亚里士多德学派的观点基本是唯心的,他是凭主观思考和纯推理方法作结论的,所以是充斥着谬误。而阿基米德学派的观点基本是唯物的,他完全依靠科学实践方法得出结论。
然而从11世纪起,在基督教会的扶持下,亚里士多德的著作得到了经院哲学家的重视,他们排斥阿基米德的物理学,把亚里士多德的物理学奉为经典,凡违反亚里士多德物理学的学者均被视为“异端邪说”。但伽利略却对亚里士多德的物理学抱怀疑态度,相反他特别重视对阿基米德物理学的研究,他重视理论联系实际,注意观察各种自然现象,思考各种问题。在伽利略18岁那年,一次到比萨教堂去做礼拜,他注意到教堂里悬挂的那些长明灯被风吹得一左一右有规律地摆动,他按自己脉搏的跳动来计时,发现它们往复运动的时间总是相等的。就这样他发现了摆的等时性,后来荷兰物理学家惠更斯根据这个原理制成挂摆时钟,人们称之为"伽利略钟"。
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