伽利略是意大利偉大的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學、物理學和天文學三門知識,擴大、加深並改變了人類對物質運動和宇宙的認識。他是經典力學和實驗物理學的先驅者,他通過親自實驗,確立了自由落體定律,對物體運動的基本概念作出了嚴格的定義,為牛頓的理論體系的建立奠定了基礎。為了證實和傳播哥白尼的“日心說”,伽利略獻出了畢生精力。他第壹個制造出天文望遠鏡,並用它觀測天體,取得大量成果。由此,他晚年受到教會迫害,並被終身監禁。他以系統的實驗和觀察推翻了以亞裏士多德為代表的、傳統的自然觀,開創了以實驗事實為根據並具有嚴密邏輯體系的近代科學。因此,他被稱為“近代科學之父”。
父親的望子成龍夢
伽利略的父親是個破產貴族。當伽利略來到人世時,他家裏已經很窮了。為了免於饑餓,盡量多掙點錢,伽利略的父親很想讓他將來當個商人。為此,父親很早的時候就把他送到學校去讀書。
伽利略在幼年時,就很愛動腦筋。看到機械方面的東西,他總是想要自己試著做壹做。別的孩子去玩耍,他卻躲在壹邊,做著各種各樣精巧有趣的機械玩具。在學校裏,伽利略勤奮刻苦地學習著。他很快學會了拉丁文、希臘文、哲學,就連圖畫和音樂,他也學得很好。父親看到這種情況,心裏十分高興,他覺得自己的兒子很聰明,將來在經商的路上也壹定會壹帆風順。
根據脈搏速度制成的時鐘
17歲的時候,伽利略進入了比薩大學開始學習。在大學裏,伽利略非但勤學,而且好問,哪怕是壹個人們司空見慣、習以為常的現象,他也要問壹個為什麽。這個“為什麽”恐怕就是指引伽利略成為偉大科學家的壹塊敲門磚了。
有壹次,他站在比薩的天主教堂裏,眼睛盯著天花板,壹動也不動。他在幹什麽呢?原來,他用右手按著左手的脈搏,看著天花板上搖擺不定的燈。他發現,這燈的擺動雖然是越來越弱,以致每壹次擺動的距離漸漸縮短,但是,每壹次搖擺需要的時間卻是壹樣的。
於是,伽利略做了壹個適當長度的擺錘,測量了脈搏的速度和均壹性。從這裏,他找到了擺的規律。鐘,就是根據他發現的這個規律制造出來的。
當時,有壹個大數學家名叫利瑪竇。壹次,利瑪竇陪壹個大公爵到比薩,伽利略跑去看他。正巧,利瑪竇在給壹些人講幾何學。伽利略躲在門外,聽著聽著,枯燥的數學吸引了他。他覺得這些知識太有用了,必須掌握它。雖然父親曾壹再告誡他,學數學是世界上賺錢少的職業,可他決心已定,堅持要學。在利瑪竇的教導下,伽利略努力地學習著。
然而,家庭生活的貧困,使伽利略不得不提前離開了大學。失學後,伽利略仍舊在家裏刻苦鉆研。就在那時候,他發明了壹種比重秤,還寫了壹篇論文——《固體的重心》。21歲的時候,伽利略名聞全國。人們稱他為“當代的阿基米德”。
兩個鐵球的真理
落體問題,人們很早就註意到了。在伽利略之前,古希臘的亞裏士多德的學說認為:物體下落的快慢是不壹樣的。它的下落速度和它的重量成正比,物體越重伽利略簡介,下落的速度越快。比如說,十千克重的物體,下落的速度要比壹千克重的物體快十倍。
這個所謂“真理”已經存在了好多好多年,從未有人對它產生過任何懷疑。或者說,即便有學者在內心深處提出過疑問,也始終沒有勇氣站出來反駁。這是因為,亞裏士多德提出過“地球中心說”,它符合奴隸主階級和封建統治階級的利益,因此,亞裏士多德的學說也就因此得到了保護。
有的時候,真理竟然是“危險”的。
年輕的伽利略沒有被亞裏士多德的權威所嚇倒。他根據自己的經驗推理,大膽地對亞裏士多德的學說提出了疑問。他想,同樣是壹磅重的東西伽利略簡介,自然以同樣速度下落。但是,如果把兩個壹磅重的東西捆在壹起,或者把壹百個壹磅重的東西捆在壹起,那麽根據亞裏土多德的學說,它們下落的速度就會比壹磅重的東西大壹倍或者九十九倍,這可能嗎?他決心親自動手試壹試。
伽利略選擇了比薩斜塔作試驗場。有壹天,他帶了兩個大小壹樣,但重量不等,壹個重壹百磅的實心鐵球,壹個重壹磅的空心鐵球,登上了五十多米高的斜塔。塔下,站滿了前來觀看的人。大家議論紛紛,有人譏笑他:“這個青年壹定是瘋了,讓他胡鬧去吧!亞裏士多德的理論還會錯嗎!”
只見伽利略出現在塔頂,兩手各拿壹個鐵球,大聲喊道:“下面的人看清楚啦,鐵球落下去了。”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。那些諷刺譏笑他的人目瞪口呆。
伽利略的這次試驗,揭開了落體運動的秘密,推翻了亞裏士多德的學說,使它在物理學的發展史上具有十分重要的意義,生動地證明了“理論的基礎是實踐”這壹真理。