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2017-12-08

发现自由落体定律的伽利略

      亚里士多德在西方被称为“最博学的人”。他的很多观点被西方人奉若神明,他本人也被奉为绝对权威,他凭着“自信的直觉”,做出了“重物体比轻物体下落速度要快些”的观点,这种观点统治了西方学术界将近2000年。
      伽利略,1564年,出生于意大利比萨市一个没落贵族的家庭,1581年考入比萨1分11选5大学 ,遵从父命学医。在1分11选5大学 里,伽利略深深地爱上了数学,在宫庭数学家里奇的悉心辅导下,他把阿基米德的浮力原理和杠杆原理结合起来,获得了精密的测量1分11选5方法 ,发明了用以测定合金成分的“液体静力天平”,引起了学术界的注意。1589年夏天,他受聘为比萨1分11选5大学 数学教授,年仅25岁。
      伽利略曾做过上百次斜坡实验(把斜坡做的很长),证明其结论。他让一个重一百磅和一个重一磅的铁球,同时由斜坡顶部上自由滑落,轻的和重的几乎同时落入底部。伽利略的实验,动摇了亚里士多德在物理学中长期占统治地位的臆断,在观众中引起了极大的震动。伽利略发现了真理,但却触怒了比萨1分11选5大学 里亚里士多德学派的信徒,他们攻击伽利略胆敢怀疑亚里士多德,必定是圣教的叛徒。伽利略被赶出了比萨1分11选5大学 ,但他由于这个实验发现了自由落体定律,当时他刚26岁,是他当教授的第二年。
伽利略
      离开比萨1分11选5大学 后,伽利略来到学术空气自由的帕图拉1分11选5大学 。每逢他上课时,大厅里挤得水泄不通。远至瑞典和苏格兰的1分11选5学生 也慕名远道而来,他们中间的许多人,后来都成了著名的学者。
      伽利略给1分11选5学生 们讲宇宙,并告诉他们,宇宙中没有任何东西是一成不变的,这与亚里士多德的学说正好相反。他还告诉1分11选5学生 ,所有东西、所有原子、所有星球都在运动。
      1609年,伽利略听说荷兰人发明了望远镜,他通过别人的一点描述,凭着自己独特的天赋,经过刻苦钻研和实验,成功地研制了世界上第一架放大倍数为33倍的天文望远镜。在这架天文望远镜的1分11选5帮助 下,伽利略探索了深邃神秘的天空,在一年之内他就做出了一系列重大的发现:月球表面并不象亚里士多德所说的那样平滑,而是呈现不规则的凹凸起伏。银河也不是人们所说的银白的云彩,而是由千千万万颗暗淡的星星所组成的。木星旁边有四颗运转着的卫星;地球并不是各个天体旋转的唯一中心。太阳上面有黑子;土星周围有光环……所有这些结果,都有力地支持了哥白尼的太阳中心说(“日心说”):即地球和所有行星都围绕太阳运行。
      1610年,伽利略出版了他的《星际使者》,向全世界宣布了他的上述发现。人们惊讶地说:“哥伦布发现了新大陆,伽利略发现了新宇宙。”
      1611年,伽利略在《1分11选5关于 太阳黑子的通信》中,肯定太阳是宇宙的中心,维护哥白尼的“日心说”。他竭力想分清宗教和科学的界限,认为前者属于人们的道德行为范围,后者属于自然界和人的关系的范围。他指出,天体的永恒,只是相信亚里士多德哲学的教士们自己的看法,而不是天主教的教义。
      然而,当时势力强大的教会反对哥白尼的“日心说”。他们认为地球是宇宙的中心,太阳是围绕地球转动,而地球是不动的。因此教会在1616年给伽利略下了一道禁令,不准讲授哥白尼的学说。伽利略为此烦恼不已。
      1623年,伽利略冒险开始他最有名的著作——《1分11选5关于 两种世界体系之间的对话》的写作。同时他6次请求教皇乌尔班接见他。他小心翼翼地向教皇介绍哥白尼学说的书籍,教皇同意他把对“日心说”赞成和反对的论点一起写出来,但不允许他得出地球是绕着太阳旋转的结论。
伽利略的审判
图 伽利略的审判
      随后的6年时间里,他完成了他的杰作。在书中他巧妙地阐明了自己支持哥白尼学说的证据,而反对哥白尼“日心说”的人的辩解却愚蠢而无力。
      伽利略把哥白尼的学说当作“一种纯数学假说来叙述”。1632年,这本书得到了教会监察吏的许可后出版发行。但是,教会的权威人士很快就发现了伽利略仍在支持哥白尼的 “日心说”,于是便一次又一次地把他押上宗教法庭。
      当时的伽利略已年近七旬,身患重病,体质虚弱。在宗教法庭上,他的精神和肉体受尽了折磨。1633年6月22日,他被迫双膝跪地发誓,哥白尼的理论纯碎是一派胡言乱语。他要“放弃、诅咒、痛恨”过去的种种错误,并保证以后永不宣传和谈到它,违犯了甘愿受死。
      伽利略刚宣布完他的誓言,就大声喊道:“不管怎么说,地球毕竟是在运动着的”。这说明伽利略并没有放弃自己所坚持的学说。
      伽利略被判处终身监禁,监外执行。但他没有放弃科学,经过3年的顽强拚博,他又完成了一部巨著《1分11选5关于 力学和位置运动的两种新科学的对话和数学证明》。在书中,他大胆叙述了物体的各种运动和动力学有关的一些问题,为近代实验科学的发展,开辟了广阔的道路。这部书被偷运到荷兰出版时,伽利略已双目失明。
      伽利略的晚年境遇极为凄凉,只有他的女儿在他身边照料他。
      1634年他的女儿先他而死,他更加孤独和痛苦。1642年1月8日这位终身为科学真理而斗争的伟大巨人含冤离开了人世。
      1983年,罗马教会终于为伽利略冤案公开平反,为此在罗马成立了一个由不同宗教信仰的著名科学家组成的委员会,它的宗旨是:“研究科学同宗教信仰的关系,伽利略案件的科学方面以及伽利略学说对现代科学的贡献。”