伽利略简介
伽利略(汉语拼音:Jialilüe;英语:Galilei, Galileo;1564-02-15~1642-01-08),意大利物理学家和天文学家,近代实验科学的奠基者之一。
伽利略生于比萨,卒于阿切特里。
伽利略家族姓伽利莱(Galilei),他的全名是Galileo Galilei,但现已通行称呼他的名Galileo,而不称呼他的姓。
伽利略出身于没落的贵族家庭。
他
父亲芬琴齐奥·伽利莱(Vincenzio Galilei 1520-1591)精通音乐理论和 声学,著有 《音乐对话》一书。伽利略1572年开始上学。
1575年随全家迁居佛罗伦萨,进入修道院学习。
1581年他遵父命进比萨大学学医,但他感兴趣的是数学、物理和仪器制造。
1585年因家贫退学,担任家庭教师,仍奋力自学,并作出研究成果。
1589年比萨大学聘请他讲授几何学和天文学。
1591年父亲病逝,伽利略因家庭经济负担到威尼斯的帕多瓦大学任教。【粉丝网】
1609年回佛罗伦萨。
1611年到罗马并担任林嗣科学院的院士。
1633年以“反对教皇、宣扬邪学”被罗马宗教裁判所判处终生监禁。
1638年以后,双目逐渐失明,晚景凄凉。
学术成就可分下列三个方面:
新的科学思想和科学研究方法 在
伽利略的 研究成果得到公认之前,物理学以至整个自然 科学只不过 是 哲学的 一个分支,没有 取得自己的 独立地 位。当时,哲学家们被束缚在神学和亚里士多德教条的框框里,他们苦思巧辩,得不出符合实际的客观规律。
伽利略敢于向传统的权威思想挑战,不是先臆测事物发生的原因,而是先观察自然现象,由此发现自然规律。
基于这样的新的科学思想,伽利略倡导了数学与实验相结合的研究方法。
这种研究方法是他在科学上取得伟大成就的源泉,也是他对近代科学的最重要贡献。
物理学 在历史上伽利略是最早对动力学作了定量研究的人。
1589~1591年,他
对物体的 自由下落运动作了 细致的 观察,从实验和 理论上否定了 统治两千年的 亚里士多德的 落体运动观点(重物比轻物下落快),指出如 忽略空气阻力,物体下落的 速度和 它的 重量无关。根据伽利略晚年的
学生V.维维亚尼的 记载,落体实验是 在 比萨斜塔上进行的 ,但 这件事在 伽利略著作中没有 记录,因而较普遍认为此事不可靠。伽利略还对物体在斜面上的运动,抛射体的运动等作过实验和观察。
在这些研究基础上他提出了加速度的概念及其数学表达式。
他曾非正式地提出惯性定律和物体在外力作用下运动的规律,提出运动相对性原理(现称伽利略相对性)。
这些为牛顿正式提出运动第一、第二定律奠定了基础。
在经典力学的建立上伽利略可说是牛顿的先驱。
伽利略对摆的运动作过长期的观察和研究。
传说他少年时注意到教堂挂灯来回摆动的等时性。
在后来的研究中他指出单摆的周期和摆长度的平方根成反比。
这一规律为后来计时机构(摆钟)的设计提供了根据。
1641年,已失明的他,让儿子为他绘制了摆钟设计图。
伽利略研究了梁的抗弯曲的能力和梁尺寸的关系。
他
还把这种关系用来说明为什么体格大的 动物在 负担自身重量方面不如 体格小的 动物,写道:“一只小狗也 许可以在 它的 背上驮两三只小狗,但 我 相信一匹马也 许连一匹和 它同样大小的 马也 驮不起。”
伽利略在
被监禁期间把他 在 力学方面的 成就用三人谈话的 形式写成《两门新科学的 谈话》一书(1638年出版),所 说两门新科学的内容,现在 分别属于 动力学和 材料力学。天文学 伽利略在
知道荷兰人已有 了 望远镜后,亲手制造和 改进了望远镜,并用来巡视天空,发现许多前所 未知的 天文现象。他
发现所 见恒星的 数目随着 望远镜倍率的 增大而增加;银河是 由无数单个的 恒星组成的 ;月球表面有 崎岖不平的 现象,金星也 有 圆缺的 变化;木星有四个卫星(其实是 众多木卫中的 最大的 四个)。他还发现太阳黑子,并且认为黑子是日面上的现象。
由黑子在日面上的自转周期,他得出太阳的自转周期为28天(实际上是27.35天)。
1637年在目力很差情况下,他还发现了月亮的周日和周月天平动。
这一系列天文发现轰动了当时的欧洲,有力地支持了N.哥白尼的日心体系说。
伽利略在
介绍他 新发现的 两本书《星际使者 》(1610)和 《关于 太阳黑子的 书信》(1613)中,都主张哥白尼的 日心说,而当时教会中许多人对日心说不肯认同。1613年,哥白尼的《天体运行论》被宗教法庭列为禁书,伽利略也受到警告,要他放弃哥白尼学说。
伽利略没有接受警告,他继续写作,1632年他的《两大世界体系的对话》出版。
宗教法庭把伽利略传到法庭,并宣判他有罪,禁止《对话》流传。
1633年被判处终生监禁。
无论在动力学、梁的弯曲或者是天文学的研究中,伽利略十分重视观察和实验的作用。
他又善于在观测结果的基础上提出假设,运用数学工具进行演绎推理,看是否符合于实验或观察结果。
如在自由落体的实验中,他让水滴相继地从同处下落,每两滴时间间隔相同。
他观察到任何时刻相继两滴间的距离成等差级数。
他运用数学中的抛物线性质,得出下落距离和时间成平方关系。
值得注意的是,他对理论推导也很严谨。
尽管抛物线的性质早在古希腊那里已有了解,现存的伽利略手稿表明,他把抛物线的公式又从头推算了一遍。
实验和观测要精确,就离不开测量仪器。
伽利略往往亲自设计制造仪器。
除了上述望远镜外,他设计和制造的仪器有流体静力秤、比例规、温度计、摆式脉搏计等。
从伽利略开始的科学研究中,首先在
力学的 研究中,科学实验被放到重要的 地 位。从伽利略、牛顿开始的 实验科学,是 近代自然 科学的 开始。