伽利略的生平简介

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伽利略的生平简介

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伽利略·伽利莱（Galileo Galilei,1564年2月15日[2]－1642年1月8日）[1][3],意大利物理学家、数学家、天文学家及哲学家,科学革命中的重要人物.其成就包括改进望远镜和其所带来的天文观测,以及支持哥白尼学说.伽利略被誉为“现代观测天文学之父” [4]、“现代物理学之父” [5]、“科学之父” [5]及“现代科学之父”.[6]

史蒂芬·霍金说,“自然科学的诞生要归功于伽利略,他这方面的功劳大概无人能及.”[7]

目录 [隐藏]

1 生平

2 成果

3 质量相异者同时落地

4 著作

5 参看

6 注释和参考文献

7 外部链接

[编辑] 生平

伽利略于1564年出生于意大利的比萨市,八岁时随家移居到佛罗伦萨.青年时代伽利略入读比萨大学,并于1589年成为该大学数学系教授.

伽利略在研究运动学时研究过物体的匀加速运动,这个课题在今天几乎所有高中及大学的入门物理学程中都是必教的.他对观测天文学的贡献包括用望远镜确认金星的盈亏,发现木星最大的四个卫星（以他命名为伽利略卫星）以及观测并分析太阳黑子.伽利略也曾研究过应用科学及科技,并改进了圆规的设计.

在他还在世的时候,伽利略维护哥白尼学说这件事是极具争议性的,那时候大部份哲学家及天文学家还在赞成（最少表面上是这样的）地心说,也就是认为地球是宇宙的中心.在他于1610年公开支持日心说之后,他受到一些哲学家和天主教教士的激烈反对,后者其中两人更于不久后的1615年向教廷异端裁判所告发伽利略.尽管对他的指控当时都被撤消,但是天主教会还是于1616年2月对外宣称日心说是“错误且有违《圣经》的”,[8]而且伽利略还被警告,说要他终止对日心说的支持——而他也承诺了会这样做.当他后来在他最有名的著作,《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》（于1632年出版）,中捍卫其观点时,就受到了裁判所的审讯,被判定“有强烈异端嫌疑”,结果被迫放弃日心说,并在软禁下度过余生.

[编辑] 成果

伽利略为牛顿的牛顿运动定律第一、第二定律提供了启示.他非常重视数学在应用科学方法上的重要性,特别是实物与几何图形符合程度到多大的问题.

伽利略认为选择得当的数学证明可以用来探索任何牵涉到定量性的问题.伽利略为自己提出的第一套力学问题,是那些牵涉到尺度效果的问题.在考察尺度效果时,伽利略研究了物质的数量,即后来叫做质量的量,后来又以同样方式探索了牵涉到时间测量和速度测量的动力学问题.伽利略所研究的中心问题就是在重力影响下的落体运动问题,推翻了亚里士多德关于不同重量的物体下落速度不同的论点.

根据亚里士多德的物理学,保持物体以匀速运动的是力的持久作用.但是伽利略的实验结果证明物体在引力的持久影响下并不以匀速运动,而是每次经过一定时间之后,在速度上有所增加.物体在任何一点上都继续保有其速度并且被引力加剧.如果没有了引力,物体将仍旧以它在那一点上所获得的速度继续运动下去.这就是惯性原理.这个原理阐明物体只要不受到外力的作用,就会保持其原来的静止状态或匀速运动状态不变.

从惯性原理,伽利略发展了抛射体的飞行轨迹理论,从而表明数学证明在科学上的价值.他考察了一个球以匀速滚过桌面,再从桌边沿一根曲线轨道落到地板上的动作.在这条坠落轨道上的任何一点,球都具有两种速度：一个是沿水平面的速度,根据惯性原理始终保持匀速,另一个是垂直的速度,受引力的影响而随着时间加快.在水平方向,球在同等时间内越过同等距离,但是在垂直的方向,球越过的距离则和时间的平方成正比.这样的关系决定球走出的轨迹形式,即一种半抛物线,因此,一个物体以四十五度角抛出时,距离将最远.

伽利略发展一些仪器.他制造了第一个温度计来测量温度,而且用摆来测量时间,伽利略还改良了折射式望远镜,并使用望远镜进行天文观测.

1609年,伽利略听说荷兰米德尔堡的眼镜商造出了“望远镜”,可以将远距离的东西放大,于是伽利略研究了合成镜片的光学性质,造了几具改进的望远镜自用.他用新式的望远镜进行天文观测,发现太阳上有黑子,月亮表面的坑洞,并根据其边缘影子的长度测算它们的高度.他还发现银河是由许多的恒星组成.此外,伽利略还发现了金星的相,即金星也跟月球一样有相位的变化,会从新月状逐渐变为满月；他也发现了木星的四颗卫星.这些发现都支持哥白尼的日心说,并严重地挑战了当时罗马教会所认可的托勒密古希腊天文观与地心说.他将这些发现汇集撰写关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话,意图平复反对的声浪,以避免教会的制裁.1615年伽利略受到罗马宗教法庭的传讯,在法庭上他被迫作出承认自己错误的声明.

1741年伽利略被正式平反,教皇本笃十四世授权出版他的所有科学著作.1992年10月31日,教皇约翰·保罗二世对伽利略事件的处理方式表示遗憾.

[编辑] 质量相异者同时落地

位于佛罗伦萨圣十字大殿内的伽利略墓伽利略的所有试验中,最著名的该算是“质量相异者同时落地”,这个试验推翻了亚里士多德的关于落体速度与其质量成正比的理论.但事实上,并没有纪录表明伽利略真的做了这个著名试验.

有历史记载的第一个完成这类试验的人是斯台文,在《自然科学史》中记载,荷兰人斯台文在1586年使用2个重量不同的铅球完成了这个试验,并证明了亚里士多德的理论是错误的.

在斯台文试验的几个世纪以后,阿波罗15号的宇航员大卫·斯科特在月球上使用一把锤子和一根羽毛重复了这个试验.

[编辑] 著作

《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》

《论两种新科学》

《星际信使》

《关于太阳黑子的书信》

《流体力学》