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伽利略简介 伽利略的故事

2016-11-28 22:19| 发布者: 伤我心太深| 查看: 6580| 评论: 0

  伽利略简介:伽利略出生于1564年,是著名的天文学家,物理学家和数学家。伽利略的故事我们小学就学过。比萨是意大利北部一座美丽的海滨城市。1564年2月15日,在这座小城里诞生了一个男孩。他就是近代物理学的开山鼻祖——伽利略。伽利略从小聪明好学,上学的时候,总爱向老师提各种各样的问题,老师们见了他实在是又喜欢,又害怕。因为他提出的种种问题,常常把老师问得张口结舌。


  到了大学时期,伽利略成为一个善于思考、有独立见解的青年。那时候,在大学里,亚里士多德的思想被奉为金科玉律。要是学生对老师的说法有什么怀疑,老师只消一句话:“这是亚里士多德说的。”学生便不敢再生怀疑。而伽利略却与众不同,凡事他都要弄个明白。伽利略家境贫寒,父亲见他读书这样不守“规矩”,就让他中途辍学了。好在伽利略从小养成了独立思考和刻苦钻研的习惯,他就在家里自学,研究他-心喜欢的数学和物理学。4年以后,由于他在数学和物理学方面的非凡造诣,被他的母校聘请回去当教授。



  这位25岁的教授,可不像其他教授只知道背诵亚里士多德的著作,他提出科学需要细心的观察和精确的实验。那时,物理学上有一条亚里士多德提出的经典定律。亚里士多德说,如果让两件东西同时从空中落下,必定是重的先落地,轻的后落地。可是伽利略却认为物体落下来的速度跟它自身的重量是没有关系的。当伽利略提出自己的想法时,别人都把他当做是个不知天高地厚的疯子,于是他决心做-次实验,让人们来个亲眼目睹。实验地点选在比萨城内有名的斜塔。那天,塔下人头攒动。


  伽利略身后跟着他的助手,两手各提着一个铁球,其中一个足足是另一个的10倍重。还有一位作为监督的教授,一起登上了塔的顶层。伽利略和助手各持一个铁球,从顶层的阳台上探出身去,而后由那位教授发令,两人同时撒手,让铁球落下。只见两球齐头并进,刹那间,咣当一声,同时落地。塔下的人,一下子都懵住了。校长和许多教授都不敢相信眼前的事实,有人竟诬蔑说这是伽利略施的魔法。

  伽利略觉得没有必要与他们争辩,只是一字一句地说道:“我要告诉诸位:这个实验说明,物体从空中自由落下时不管轻重,都是同时落地。也就是说,物体无论轻重,它们的加速度是相同的。”



  伽利略宣布的,是物理学上一条极重要的定律:自由落体定律。它导致了以后一系列重大的科学发现。其实,伽利略在这个重大发现之前的五六年前,已经有了一项功不可没的伟大发现,并且创立了单摆定律。那时他还是一个十七八岁的大学生,常到比萨教堂去温习功课。

  一天晚上,伽利略走进教堂,看见屋顶上,那盏悬挂着的吊灯被微风吹拂得轻轻地来回摆动。这本是司空见惯的事情。可是,伽利略却看得出了神,经过仔细观察,他发现每次摆动个来回的时间都差不多。




  那么到底是差不多,还是相同呢?于是,他马上用右手按住左手的脉搏,一面注视着吊灯的摆动,口中默默地数着数。这样重复了几次,他惊奇地发现,吊灯每摆动一个来回所需的时间都是一样的。回到家里,他又用实验来验证自己的发现。结果,他又发现了新的秘密:摆动所需的时间跟悬挂摆件的绳长成正比。伽利略发现的这一规律,就是物理学上的单摆等时性定律。


  1667年,荷兰物理学家惠更斯运用这一定律,制造了世界上第一座有钟摆的时钟,开创了钟表科技这一新的领域。再说,伽利略当众做了自由落体实验之后,得罪了这帮顽固教授,自然就不能再在比萨大学待下去了。在朋友们的帮助下,他来到了学术气氛比较自由的威尼斯帕多瓦大学任教。有一天,他听说有个荷兰的眼镜商人,把两片凸凹镜片叠在一起,制成了一个能放大3倍的望远镜,他很感兴趣,就着手研究其中的原理。然后,又根据光学原理,制作出一架能放大30倍的望远镜。

  1609年8月21日下午,天气晴朗,海风习习。伽利略拿着这架望远镜,身后簇拥着一群人,登上了威尼斯城的钟楼。“请诸位看看,海上可有船只?”随着伽利略的话声,大家朝亚德里亚海湾极目望去,只见碧波万顷,水天一色。海上并无一帆一船。



  这时,伽利略举起那架一尺来长的圆筒望远镜,朝海上望去,然后说道:“海上有两只三桅大船正向我们驶来。”说完,把望远镜递给随行而来的人们,大家一一举镜远望,都把那两艘鼓帆而来的商船看得清清楚楚。伽利略手中的这架望远镜,其实是划时代的天文仪器,他研制望远镜的目的,正是为了观察天象,进行天文研究。

  以后,遇到夜空晴朗,他会经常久久地,用这架望远镜遥望太空。他用这架望远镜发现了太阳上的黑子,月球表面的平原、高山,木星的4个小卫星,发现了银河是由许许多多的恒星组成的。他的一系列发现轰动了欧洲。人们说,哥伦布发现了新大陆,伽利略发现了新宇宙


  在科学发展史上,伽利略被推崇为近代物理学的开山鼻祖,认为正是他和以后的惠更斯等人为牛顿构成力学大厦准备了材料,打下了基础。那是因为,除了他在本文上面所讲的许多贡献之外,还有另外一些了不起的发现呢。伽利略曾在一块木板上刻出一道光滑的槽,然后把一头抬起,让一个小球在槽内从上到下自由滚下,同时记录下每次运动的时间和距离的关系。

  他不断改变木板的长度和倾角,这样接连做了100多次实验,证明了小球的运动速度和时间成反比,运动距离和时间的平方成正比,这就是匀加速运动定律。这项实验再发展下去:小球从斜面滚到平面上,如果平面很光滑,小球差不多保持匀速运动;如果遇到前面的一个斜面,小球能往上滚到它下落时差不多的高度。


  这个实验,实际上推翻了当时盛行的关于外力停止,运动也随即停止的观点,发现了惯性原理。这次实验再往下发展:小球从桌上滚落到地上。这就和炮弹从炮膛里打出去的情况很相似。伽利略发现这种受惯性和重力的影响的运动,它的运动轨迹是抛物线。

  另外,伽利略还发现了运动的相对性原理。他说,在行驶的船上,从船桅顶上掉下来的东西,不会落在桅杆后面,因为它和船在一起运动着。后来有人用实验证实了他的论断。伽利略是那个时代最伟大的科学家。无怪乎他被当时的人们称为“当代的阿基米德”。


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