伽利略发现了什么定律的故事 伽利略发现了什么定律( 十 )


天文学
他是利用望远镜观测天体取得大量成果的第一位科学家 。这些成果包括:发现月球表面凹凸不平,木星有四个卫星(现称伽利略卫星),太阳黑子和太阳的自转,金星、木星的盈亏现象以及银河由无数恒星组成等 。他用实验证实了哥白尼的“地动说”,彻底否定了统治千余年的亚里士多德和托勒密的“天动说” 。
哲学
他一生坚持与唯心论和教会的经院哲学作斗争,主张用具体的实验来认识自然规律,认为经验是理论知识的源泉 。他不承认世界上有绝对真理和掌握真理的绝对权威,反对盲目迷信 。他承认物质的客观性、多样性和宇宙的无限性,这些观点对发展唯物主义的哲学具有重要的意义 。但由于历史的局限性,他强调只有可归纳为数量特征的物质属性才是客观存在的 。
伽利略因为支持日心说入狱后,“放弃”了日心说,他说,”考虑到种种阻碍,两点之间最短的不一定是直线”,正是因为他有这样的思想,暂时的放弃换得永远的支持,没有像布鲁诺那样去壮烈,但却可以为科学继续贡献自己的力量 。
物理实验仪器研制
伽利略不但亲自设计和演示过许多实验,而且亲自研制出不少实验仪器 。他的工艺知识丰富,制作技术精湛,他所创制的许多实验仪器在当时及对后世都很有影响,下面举出几项:
(1)浮力天平,这是利用浮力原理快速测定金银器皿首饰中金银含量比例的直读仪器 。这种仪器当时已用于金银首饰器皿的交易中 。
(2)温度计,伽利略首创的温度计是一种开放式的液体温度计,玻璃管内盛有着色的水和酒精,液面与大气相通 。这实际上是温度计与大气压力计的混合体,这是由于当时他对大气压力的变化还没有明确的认识 。尽管如此,其学术价值仍很大,温度从此成为客观的物理量,不再是不确定的主观感觉 。
(3)望远镜,伽利略制成的望远镜,可以观察到物体的正像 。经过改进后,其倍率由3逐渐增大到33;不但指向星空,还可应用于船舰要塞,取得空前丰硕的发现成果 。这种望远镜结构简单,而其倍率和分辨本领受球差和色差的限制较大 。
著名实验
伽利略伽利略
传说1590年,出生在比萨城的意大利物理学家伽利略,曾在比萨斜塔上做自由落体实验,将两个重量不同的球体从相同的高度同时扔下,结果两个铅球同时落地,由此发现了自由落体定律,推翻了此前亚里士多德认为的重的物体会先到达地面,落体的速度同它的质量成正比的观点 。
伽利略在比萨斜塔做自由落体实验的故事,记载在他的学生维维安尼(Vincenzo Viviani,1622年—1703年)在1654年写的《伽利略生平的历史故事》(1717年出版)一书中,但伽利略、比萨大学和同时代的其他人都没有关于这次实验的的记载 。对于伽利略是否在比萨斜塔做过自由落体实验,历史上一直存在着支持和反对两种不同的看法 。
科学地位
伽利略认为经验是知识的唯一源泉,深信自然之书是用数学语言写的,只有能归结为数量特征的形状、大小和速度才是物体的客观性质 。伽利略对17世纪的自然科学的发展起了重大作用,改变了人类对物质运动和宇宙的认识 。为了证实和传播哥白尼的日心说,伽利略献出了毕生精力 。由此受到教会迫害,并被终身监禁 。他开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学 。
伽利略的科学发现,不仅在物理学史上而且在整个科学史上都占有极其重要的地位 。他不仅纠正了统治欧洲近两千年的亚里士多德的错误观点,更创立了研究自然科学的新方法 。伽利略在总结自己的科学研究方法时说过,“这是第一次为新的方法打开了大门,这种将带来大量奇妙成果的新方法,在未来的年代里,会博得许多人的重视 。” 后来,惠更斯继续了伽利略的研究工作,他导出了单摆的周期公式和向心加速度的数学表达式 。牛顿在系统地总结了伽利略、惠更斯等人的工作后,得到了万有引力定律和牛顿运动三定律 。伽利略留给后人的精神财富是宝贵的 。爱因斯坦曾这样评价:“伽利略的发现,以及他所用的科学推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正的开端!”