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伽利略的贡献

伽利略的贡献
伽利略的贡献

由哥白尼点燃的科学革命烽火,燃遍了整个欧洲,一个近代自然科学全面奠基的时期开始了。"新兴自然科学的第一时期--在无机界的领域内--是以牛顿告结束的。这是一个处理已有材料的时期,它在数学、力学和天文学、静力学和动力学的领城中获得了伟大的成就,这特别是归功於开普勒(Johannes Kepler,1571~1630)和伽利略,牛顿就是从他们二人那里得出结论的。"具体说,从伽利略(Galileo Galilei,1564-1642)发表他的第一篇成名之作《液体静力秤》的1586年起,至牛顿发现万有引力定律的1685年止,整整经历了一个世纪。在这一个世纪中,自然科学以神奇的速度发展起来,在这时期中,突出的是以力学为中心的实验科学的兴起。经过伽利略、开普勒、牛顿等大批科学家一个世纪的辛勤工作,终於建立了经典力学的理论体系。在这同时,由於天文学和力学的发展,带动了数学的发展,促进了微积分的创立,对化学、物理学、生物学等学科的发展也起了不同程度的推进作用。

1.亚里士多德的力学

最早起源於希腊的力学,被系统地总结在亚里士多德的物理学中。根据这种带有思辩和人性色彩的物理学观点,把常见的运动分成三类。第一类是地面上物体的运动;第二类是物体在空中下落的运动;第三类是天体的运动。亚里士多德对运动的原因作了解释,地面上物体的运动是强制性的运动,推一堆,动一动,不推就不动,所以力是维持物体运动的原因;第二类和第三类运动属於天然运动。地球是宇宙的中心,是一切空中运动物体的天然归宿。物体的重量越大,其趋向天然位置的倾向也越大,所以其下落的速度也越大;天体是由特殊质料构成的,具有特殊性质,天体是神灵们的处所,所以天体的运动是沿著最完美的曲线--圆周,以最完美的速度--匀速运动。这种经不起事实检验的解释显然是错误的,但它竟然影响和统治人们的思想达二千年之久,直到伽利略、牛顿时代,才得以彻底纠正。这除了与生产力发展水平低下有关外,还跟当时的社会结构有关。在古希腊时代把从事实验操作工作看作是卑贱的事情,应该由奴隶或仆役去完成,有身份有"知识" 的人是不动的,只是滔滔不绝地演讲和论证。传说亚里士多德常在花园中,边散步边给弟子讲课,故亚里士多德学派又称为逍遥派。因此,古希腊物理学的致命弱点是没有充分注意定量实验。甚至一个很简单的实验也可以证实亚里士多德的落体定律是错误的。

经院哲学是西欧中世纪出现的一种思想体系。教会为了愚弄和统治人们的思想,歪曲和阉割亚里士多德学说中的合理和积极的部分,宣扬其消极部分,使" 改造"后的亚里士多德的哲学符合宗教教义,他的著作也就成为仅次於宗教教义的权威。列宁曾一针见血地指出:"僧侣主义枪杀了亚里士多德学说中活生生的东西,而使其中僵死的东西万古不朽"。由於这种被加工和改造过的哲学产生於天主教的学院,故被称之为经院哲学。这种哲学热衷於从抽象的概念出发,用繁琐的推理去论证宗教的教义,主张理性服从信仰。对实验和观测不感兴趣,不相信人类的感觉是认识事物本质的指南。这种哲学,在科学史上,对科学的发展产生深重的影响。这在伽利略与教会的斗争中表现得尤为突出。

比伽利略早一个世纪的意大利文艺复兴运动的传奇人物达.芬奇(Leonardo da Vinci,1452~l519),是个集科学家和艺术家於一身的多才多艺的人物。他通过解剖研究人体的生理构造,他观察天体,研究天文,他精通绘画和雕刻,又擅长机械和土木建筑,总之,他的兴趣广泛,涉及多种学科和工艺。在他的活动中,有一个显著的特点:重视实践,他说:"在研究一个科学问题时,我首先安排几种实验,因为我的目的是根据经验来决定问题,然后指出为什麼物体在什麼原因下会有这样的效应。这是一切从事研究自然界现象所必须遵循的方法…我们必须在各种各样情况和环境下向经验请教,直到我们能从这许多事例中引伸

出它们所包含的普遍规律"。不仅如此,他还十分重视数学和实验结合在探讨自然规律过程中的重要作用,懂得定量的实验在科学方法上的重要性,他认为科学上没有什麼肯定的事情用不上一门数学科学的。他在研究梁柱的强度和力学问题时采用了这种方法,得出定量的结果。达.芬奇的这些见解和实践,对伽利略建立实验自然科学起了重要的启发作用。

2.伽利略的生平和主要的科学活动

1564年2月15日伽利略出生於意大利古城比萨,父亲是破落的贵族,擅长音乐和数学。童年时代的伽利略就显示非凡的制作和观察能力,自己动手制成会动的玩具和机器。1572年开始接受正规教育,在圣玛丽亚寺院学习。1581年9月考入比萨大学,遵从他父亲的意愿学医。然而他对医学毫无兴趣。一个偶然的机会,把他的兴趣和注意力引向数学和物理。1583年托斯卡纳公国(比萨隶属於此公国)的大公爵来比萨过冬,随行人员中有一位很有才学的宫廷教授里奇(Ostilio Ricci,1540~1603),是伽利略家的朋友。在一次里奇所作的数学演讲中,使旁听的伽利略著迷。从此他对数学的兴趣剧增。由於他对数学表现出非凡的理解能力和过人的逻辑思维能力,被里奇收为门生,并指导他阅读了不少数学著作,特别是阿基米德和欧几里德的著作。这使得伽利略在数学上有相当的造诣,对他以后创立实验自然科学并获得成功起了巨大的作用。

伽利略对数学的热爱,引起了他父亲的反对,加上家境窘迫,1583年他没有取得学位就离开比萨大学,回到佛罗伦斯协助父亲经营店铺。在经营之余,他把一切时间都用於学习数学做实验,从此开始自学和独立进行研究。

传说1583年他在比萨大教堂内从吊灯摆动的现象中,发现了"摆的等时性"规律,并应用於实际。关於这传说,日本的科学史和科学教育研究者板仓圣宣曾表示过异议,理由是比萨大教堂的吊灯是1583年以后制造的。这段传说是伽利略晚年接收的学生维维安尼(Vincenzo Viviani,1622~1703)在《伽利略传》中记述的。但是伽利略根据摆的规律发明的能准确测量脉搏速率的摆式脉搏计是有据可查的,1607年帕多瓦大学的一位医生在他的著作提到过这种脉搏计,并附有图样。

1585~1589年期间,他做过家庭教师,教过数学。1586年发表了他的第一篇论文《液体静力秤》,表现出他在实验方面的才能。这种秤是根据阿基水德的杠杆原理和浮力原理制成的,它能准确而方便地测出金属的比重。在这同时他还写了一篇《论重心》的文章,经里奇介绍给大公爵费迪南德一世(Grand Duke Ferdinand I)。为了谋求职业,里奇指点伽利略给一些有影响的贵族和科学家写信,介绍自己的研究成果,以求得支持。在这过程中,他结识了热爱科学和礼贤下士的吉多鲍多侯爵。侯爵很赏识他的学识和才华,表示愿意对他的研究工作予以支持和帮助。

由於吉多鲍多侯爵的推荐,1589年他受聘担任比萨大学新增设的数学讲座教授,主要讲授数学和天文学,课余仍热衷於研究有关运动的问题。他研究的中心问题是在重力作用下落体的运动,对亚里士多德的落体定律和运动原因的理论提出质疑。亚里士多德的落体运动理论可以概括为两点:一是落体的速度与其重量成正比;二是落体的速度与其所通过的介质的密度成反比。伽利略直言不讳地对此提出批评,认为是胡说八道。他非常尊敬阿基米德,深受"浮力原理"的影响,企图以阿基米德的理论来探讨落体运动的规律,提出了物体下落的速度与它的密度成正比;在水中或空气中下落时,则下落速度与物体和介质间的密度差成

正比。他的这一假设,反映在1590年他所撰写的长篇论文《论运动》中。与伽利略同时代,并对伽利略有过很大影响的威尼斯的数学家贝尼德蒂(Giovanni Battista Benedetti,1530~1590)是帕多瓦大学著名的冲力说者。他在1585年出版的《力学论》中,批判了亚里士多德的落体运动理论。他提出,在真空中山同一材料组成的大小不同的物体,在同一时间内下落的距离相同,即它们的末速度应相同。这与亚里士多德的落体速度与其重量成正比的结论完全不同。为了论证这一点,他运用逻辑推理的方法驳斥了亚里士多德的论点:一个重的物体与一个轻的物体缚在一起,让它们下落,按亚里士多德的理论,重物下落快,轻物下落慢,重物受轻物牵制,它们一起下落的速度必定介於它们各自下落时的速度之间;另一方面,两物缚在一起的重量应比重物还重,所以它们下落速度比它们任何一个的速度都大。由此可见,亚里士多德的落体运动理论是自相矛盾和经不起推敲的。贝尼德蒂的这个简洁而有说服力的推理,在一些介绍伽利略发现落体定律的文章中,常被错误地说成是伽利略首先提出的理想实验,这实在是一个误传。荷兰的科学史教授 E.J·狄克斯特霍伊斯(E.J.Dijksterhuis,1892~)在他与R.J·弗伯斯(R.J·Forbes,l900~)合著的《科学技术史》中郑重提出了这一点。

关於落体运动的传说中,有一个说法,1590年伽利略曾在比萨斜塔上当著所有其他教师、哲学家以及所有的学生重复多次地把两个不同重量的球体同时落下,以两球同时看地的事实来驳斥亚里士多德的落体理论。这个传说虽然富有传奇色彩,流传甚广,甚至於在比萨和佛罗伦斯的某些搏物馆里还陈列著据说是当年伽利略作实验用过的木球,但是可惜的是证据不足。在保存完好的伽利略的笔记和著作中,在与伽利略同时代的科学家的谈话和文章中,都从未提到过此事。这个传说最早是出自於伽利略的学生维维安尼,他在1654年出版的《伽利略传》中描述了这件事。对於这个传说在历史上一宜存在著两种不同的看法:一是认为比萨斜塔实验是可信的,确有此事;另一是认为根本没有此事,仅仅是维维安尼为了扩大他老师的影响而作的传奇描述。当然,还有一种看法是对此事不置可否。

持第一种看法的有以意大利伽利略著作国家版(其二十卷)的编辑法瓦罗(Antonio Favaro)为首的一批物理史学家,其中有著名的英国大哲学家怀特海(A.N.Whitehead),他把比萨斜塔实验和1881年的迈克尔孙-莫雷实验并列为科学史上最著名的两个"判决性"实验。

持第二种看法的有以德国伽利略著作国家版编辑沃威耳为首的一批物理史学家,其中有著名的科学史学家巴特菲尔德(Herbert Butterfield)等。

历史上确有人进行过落体实验,此人是荷兰的工程师和力学家斯台文(Simon Stevin,1548~1620),即斯台维努(Stevinus)。他在1586年出版的《静力学》中,介绍他所做的一次落体实验:"让我们拿两只铅球,其中一只比另一只重十倍,把它们从三十英尺的高度同时丢下来,落在一块木板或者什麼可以发出清浙响声的东西上面,那麼,我们会看出轻铅球并不需要比重铅球十倍的时间,而是同时落到木板,因此它们发出的声音听上去就像是一个声音一样。"

一些取材严谨,内容广泛,叙述准确的物理学史著作和传记辞典,如《科学传记辞典》(C.C. Gillispie(主编),Dictionary of Scientific Biography, Charles Scribner’s Sons,New York,1970~1980):在提及伽利略的比萨斜塔实验时,都冠以"据传说"的字样。

伽利略科学研究的黄金时期是在1592~1610年。伽利略在吉多鲍多侯爵的全力帮助下,1592

年前往威尼斯共和国,受聘担任帕多瓦大学数学教授。威尼斯位於亚德里亚海之滨,远离罗马教庭,受教会的控制较少,学术空气比较自由。由於航海业、贸易和手工业发达,威尼斯经济富裕,是地中海当时的强国之一。帕多瓦属威尼斯共和国,帕多瓦大学是当时欧洲著名的大学之一,素以提倡自由研究和自由思想驰誉欧洲,欢迎具有各种信仰的人和新思想的人前来讲学。这种环境和气氛对伽利略的科学研究活动十分有利,对他卓越才能是个充分发展的好机会。这段时期是他科学生涯中的黄金时期,是最出成果的时期,也是他一生中最幸福的时期。他的科学宇宙观在这里形成了。

这段时期伽利略研究了大量问题,特别是力学问题。如落体运动,摆和斜面上的运动,抛射体的运动,力的合成等。此外对流体、热学问题也进行了研究,伽利略温度计就是在1592~1593年期间发明的。1609年他被荷兰人利珀希(Hans Leppershey, 约1570~约1619)发明望远镜的消息所吸引,从而把他的兴趣和注意力从力学转向光学和天文学,直到1633年被教会判为终身监禁后重又研究力学。他对力学的大部分研究工作和发现都是在这时期完成的,而发表则在晚年。

伽利略在帕多瓦主要讲授欧几里德的数学、托勒密的天文学和亚里士多德的力学。业余讲授筑城学、军事工程学,把数学知识、力学实验和防御工程相结合,很受学生中贵族子弟的欢迎。

1597年设计了具有军事用途的比例规和罗盘,并开设工厂生产和出售这些仪器。在这之前,他根据气体的热胀冷缩的性质,发明了空气温度计。使用中发现测温不准,由於当时忙於其他工作,没能进一步改进,直到晚年才与学生托里切利(Evangelista Torricelli,1608~1647)讨论改进。托里切利在他的指点下,於1643年发明了水银气压计。

在研究落体运动问题时,他发现物体在空气中下落,它的速度不仅与它的重量和密度有关,还与它的大小和形状有关,他意识到空气对落体的阻力作用,认识到以前提出的"物体下落速度与物体的密度和空气的密度差成正比的假设是错误的,错在没有考虑空气阻力。他想,假如没有空气,在真空中物体的下落速度也许与重量和密度无关,所有的物体会下落得一样快。他观察到物体从静止状态开始下落的过程中,它的速度是不断地增加的。他确信这种速度增加是以一种极其简单和十分显而易见的方式进行的,因为他认为大自然是以本质上最简单的方式行事的。随著下落时间的增大,物体下落的距离也急剧地增大,他设想下落距离s与下落时间t的平方成正比。那麼速度以什麼样方式增大才能满足上述关系呢?从1604年他给友人的信中可以看到,他提出了速度与通过的距离成正比的假设,重复了两个多世纪前萨克森的艾伯特(Albert,约1316~1390)所犯的错误。从这个假设出发,经过数学计算,得不到「下落距离s与下落时间t的平方成正比」的结论,而且矛盾百出。直到1609年前后,才从他的笔记和文章中看到了他提出的正确的速度与下落时间成正比的关系,而且用图解法证明了,从这种速度变化关系出发,可以得到「下落距离s与下落时间t的平方成正比」的结论。所以,伽利略不像传说中的那样,是在1590年的比萨斜塔上得到了正确的落体定律,而是经过一个曲折和反复的过程。

伽利略希望通过实验来检验这些关系是否正确,从而进一步验证他的假设。然而自由落体的运动过程太快,在当时的条件下,无法进行实际测量。为了"冲淡重力",充分放慢运动,他通过对单摆运动和精心设计的斜面实验的研究,验证了「下落距离s与下落时间t的平方成正比」的关系,找到了正确的落体运动的规律。在1638年出版的《两种新科学的对话》

中第一次详细地叙述了落体定律,指出从静止状态开始自由下落的物体,其经过的距离同下落的时间平方成正比,实际上这个比值就是重力加速度。但是伽利略没有给出过一个重力加速度的近似值。第一个最先得出这个近似值是9.8米/秒2的是荷兰物理学家、数学家和天文学家惠更斯(Christiaan Huygens,1629~1695)。

伽利略的斜面实验,是最后证实他的自由落体通过的距离与下落时间平方成正比的假设是正确的一个关键性的实验。这完全不像有些流行的说法那样,伽利略是通过斜面实验,由测得的距离和所用的时间,得出距离与时间平方成正比的结论,从而发现落体定律。这既违背历史事实,也不符合伽利略当时所运用的研究方法。他所运用的方法是:根据经验进行推理,提出最初的假设,运用数学工具进行演绎,得出结论,然后通过实验来验证假设。这种方法就是现在所谓的演绎法。在这种方法中,实验的地位和作用,不是为了发现规律,而是为了证明演绎所得的结论,从而证明最初的假设是正确的、有效的。这种方法对以后的许多科学家、对物理学的发展起了重大的作用。

伽利略在帕多瓦期间,除了在力学方面作出了重大的贡献外,对天文学和哥白尼的日心说的发展,也取得了重大的成就。

1594年,伽利略患关节炎在家养病期间,阅读了有关介绍哥白尼日心说的书籍。哥白尼所描绘的宇宙结构图象,引起了他强烈的兴趣,开始研究天文学。在1597年5月写给比萨友人的信中,他第一次表明赞成哥白尼的日心说。同年8月收到开普勒寄来的他的处女作《宇宙的神秘》一书抄本。在给开普勒的回信中,伽利略再次公开声称他是哥白尼的信徒,并宣称发现了一些有利於证实地动的物理论据。他对哥白尼学说的兴趣不是建立在力学而是建立在天文学的基础上。1604年起新星的出现,导致对亚里士多德关於天空的紧固性论述的争论。在这场争论中伽利略公开支持哥白尼的理论,发表了三篇内容充实的演讲,并准备发表有关天文学的著作。然而他的这些计划被一件偶然发生的事情打乱了,没能实现。1606年,在帕多瓦的一位德国人梅耶和他的学生卡普拉剽窃了伽利略发明的比例规,把他写的意大利文的说明书译成拉丁文,谎称是他们自己发明的,并且反诬伽利略是剽窃者。伽利略为捍卫自己的发明权,向学校当局控告他们两人,当时迈尔已回到德国,而卡普拉则被学校开除。1607年他用辩论文体发表了《对卡普拉诽谤与欺骗的自辩》,从此开始了以辩论文体为斗争武器的写作方式,取得了极大的成功。

1609年7月,他从友人处听到荷兰的利泊希发明了望远镜,於同年的8月根据传闻制成了第一架放大率为3倍的望远镜。他用风琴管作镜筒,两端分别嵌入一片直径为5.6厘米的平凸透镜和一片平凹透镜。他前往威尼斯,把它献给了大公爵。望远镜很快在军事上和航海上显示出它的实用价值。为了表彰他的功绩,威尼斯大公爵封他为帕多瓦大学的终身教授,并给予加位薪俸。他不满足於已制成的第一架望远镜所取得的成功,经过继续努力和改进,到1609年底,他把放大倍数提到32倍,这是伽利略型望远镜的极限值。具有重要意义的不是他制出了第一架高倍率望远镜,而是他首先把望远镜对准了浩瀚的星空,开创了用望远镜研究天体运动的新纪元,创立了望远镜天文学。

他首先观察了月球,发现月球表面并不像经院哲学们所描述的那样光滑、完美而没有瑕疵,而是像地球表面那样,高低不平,有高山有深谷,也在绕轴自转。他把月球上两条主要山脉分别以"阿尔卑斯"和"阿平宁"来命名,并绘出世界上第一幅月面图。他根据月面上明暗斑纹的变化,推测出月球自身是不发光的,它的亮光是反射太阳光的结果。他接著观察行星,

发现在望远镜中看到的行星要比肉眼看到的大得多,两恒星则差别不大,推断出恒星离地面极远。银河是由无数颗恒星所组成,证明了布鲁诺关於宇宙是无限的论断是正确的。1610年1月7日这一天是伽利略一生中最伟大的一天,也是天文学史上重要的一天,他从望远镜中发现了木星有卫星,经过几天的观察,发现卫星共有四颗,并在绕木星缓慢旋转,这多像是一幅哥白尼体系中小太阳系的画面。

这对哥白尼学说来说是个重要的支持。说明亚里士多德的天界是不变的,行星只有七个,一个不多一个不少的说法是完全站不住脚的。1610年3月他把上述的观察结果和对哥白尼学说的阐述写成《星界信使》一书在威尼斯公开发表,引起轰动。开普勒对此书给予高度评价,在伽利略的同意之下,开普勒同年在德国的法兰克福重印。为了对伽利略的支持,开普勒写了《同星界信使的对话》一文,指出伽利略的发现与他的行星理论是完全一致的。

伽利略身在帕多瓦,心里一直想念著家乡佛罗伦斯。为了能回到家乡,他把《星界信使》和一架望远镜献给佛罗伦萨托斯干纳大公爵科西莫.德.梅迪西二世(Cosimo del Medici II),并把木星的卫星命名为"梅迪西星"。1610年7月他被托斯干纳大公爵任命为宫庭数学和哲学教授,并任比萨大学名誉教授。在这同一个月里,伽利略发现土星呈橄榄型的"三重星",误认为土星有两颗极近的卫星。直到46年后,惠更斯才正确提出这是土星光环所致。

伽利略於1610年9月回到阔别18年的佛罗伦斯,继续从事天文观察。就在这个月的月末发现了金星的盈亏现象,后来发现水星也有相似的现象。从金星和水星的周相变化不同於月球,推断出金星和水星是在太阳与地球之间的轨道上绕太阳旋转。这对哥白尼学说无疑是个有力的证据。

1611年他访问罗马,受到教皇保罗五世的接见,并结识了1603年创建俐学会的塞西(Federico Cesi,1585~1630)侯爵。猞俐学会(猞俐是一种山猫,行动敏捷凶猛,目光锐利,以此命名,比喻科学力量之深刻有力。)是由当时意大利第一流科学家组成的学术团体,是科学发展史上第一个有影响的科学组织。由於伽利略的学术成就和声望,被选入该学会,成为第六名会员。

1612年伽利略发表了有关流体静力学的论文《关於浮体的讲文中阐述了他对阿基米德原理的发展和对亚里士多德的物理原理的抨击。得罪了经院哲学家和亚里士多德的信徒们。1613年发表了《关於太阳黑子的信札》的小册子,叙述了从1610年以来他对太阳黑子活动和形状变化的观察,书中第一次明确地阐述了哥白尼的学说,提出了角动量守桓和惯性的初步概念。他的观点招致教会中反对它的人和亚里士多德追随者的恶意攻击和中伤,指责他宣传邪说,背叛《圣经》。1616年2月26日宗教法庭对伽利略进行了审判,并颁布了如下的法令:"认为太阳处於宇宙中心静止不动的观点是愚蠢的,在哲学上是虚妄的,纯属邪说,因为它违反《圣经》",正式宣布哥白尼的《天体运行论》为禁书,同时警告伽利略不准用语言和文字维护哥白尼的学说。

从此伽利略隐居於佛罗伦斯郊外的别墅里,进行一些不违背教会警告的研究工作。由於1609年望远镜的出现而中断了的力学研究工作,现在又继续进行了。他研究了加速运动,正确地定义了匀加速运动。

1618年三颗彗星的出现,引起了不少人的注意和研究。伽利略虽然对彗星没有提出什麼明

确的理论,但是他针对一些错误看法,指出彗星是天体的实在的运动,而不是雾海中太阳反射的光学效应。

在这期间,教会中反对和仇恨伽利略的凶恶敌人,加紧对他的攻击。伽利略忍无可忍,决定予以反击。经过长期准备,一本申辩冤诬的书《分析者》写成了,1623年由猞俐学会出版。这时传来他的老朋友巴贝里尼(Maffeo Barberini)主教当选为教皇乌尔班八世(Urban VIII)的喜讯,他决定将《分析者》献给新教皇,并请求解除1616年的禁令。教皇对些表示无能为力,但不反对他写一本讨论哥白尼学说和托勒密学说的书,作者不应作出地动的结论。从1624年起著手准备到1630年,他花了6年的时间,用便於大众阅读的意大利文写成了不朽名著《关於托勒密和哥白尼两天世界体系的对话》(简称《关於两大世界体系的对话》,或《对话》)。为了不违背教会的警告,他采用三个人对话的形式,对两种宇宙体系作了四天的谈话。第一天批驳亚里士多德关於天体的组成与性质完全不同於地球的谬论,用大量天文观察事实,证明了"天不变"、"天地有别"的观点是错误的。提出了"运动并不一种变化,它并不导致生长和毁灭"的重要见解。第二天论证了地球的周日运动,运用他所提出的相对性原理,驳斥地球不动的观点。第三天讨论了地球的周年运动。第四天讨论潮汐运动,错误地认为地球的自转和公转的双重运动是产生潮汐的原因,并以此作为地动的证据。

1630年伽利略带著手稿来罗马申请印刷许可证。当时罗马正值瘟疫流行,支持他的塞西侯爵染病去世,承担出版发行的猞俐学会也由於塞西的去世而解散。他只好回到佛罗伦斯,在当地申请印刷许可证。经过种种周折,终於在1631年,取得了在佛罗伦斯印刷的许可证。1632年3月《对话》在佛罗伦斯与读者见面了,一部分邮往罗马。此书受到读者的热烈欢迎,首版销售一空,供不应求。

《对话》的成功,引起罗马的极大惊恐,教会中极端仇视伽利略的人在教皇面前诬告《对话》是针对和讽刺教皇的,说伽利略欺骗和愚弄了他。这使教皇十分恼怒,下令立即停止发行,这时是当年的8月份。10月份宗教法庭传伽利略赴罗马受审。当时伽利略有病在身,拒绝去罗马。但是教皇丝毫不肯宽容,尽管有托斯干纳大公爵贺迪南德二世(Grand Duke Ferdinand II)的求情和医生的证明也无济於事。1633年1月20日伽利略被担架抬著赴罗马受审。2月13日到达罗马,4月开庭受审。经过三个月的严酷刑讯,於6 月22日结案。在教会的淫威胁迫下,他违心地在悔罪书上签字认罪,并发誓"以后无论住口头还是书面上,决不再说或者主张会引起人们对我有同样怀疑的一切。"宣判《对话》是禁书,禁止出版和发行,判决他在教会的监视下终身监禁。最初在大主教皮科洛米尼(Picclomini, Ascanico)监管下送往锡耶纳。皮科洛米尼曾是伽利略的学生,对他十分友好,鼓励他振作起来,继续他的研究。这使处於逆境中伽利略得到很大的鼓舞,决心把毕生的研究成果加以整理,继续进行力学的实验和研究。1634年初伽利略被允许回到佛罗伦斯的阿切特里村,这可以使他有可能经常去看望在修道院的两位女儿。不幸的是,没过几个月,他最心爱的大女儿染病於同年的4月去世。失去了晚年生活中的最大藉慰,对他的打击是沉重的。正当他心灰意懒,失去工作和生活的信心的时候,传来了令他振奋的好消息:《对话》被译成拉丁文在德国的斯特拉斯堡出版,还被译成英文,在欧洲广为传播。1635年6月,一部总结他一生力学研究成果的科学巨著《关於力学和局部运动的两门新科学的谈话和数学证明》(简称《两门新科学的谈话》,或《谈话》)脱稿了。在教会控制下的意大利,他的书是无法出版的。1637

年他把手稿交由一位友人私下带往荷兰,翌年7月由莱顿的埃尔泽

在伽利略的“落体定律”的形成过程中,斜面实验起过重要作用。由于落体运动的时间很短,以及当时的计时工具又非常落后,伽利略在研究落体运动时遇到了非常大的困难。斜面实验则巧妙的解决了这个问题。伽利略认为:“同样的重量用斜面提升比垂直提升可以少用力,这要看垂直提升与倾斜提升的比例。因此,同一重物垂直下落比沿斜面下降具有更大的力,这要看斜面下降的长度与垂直下落的长度成什么样的比例。”既然力的大小与斜度成一定比例,落体运动的研究就可以用斜面来代替,按一定比例“冲淡和稀释”作用的力,“加长”运动的距离,这样可以比落体更有效地研究运动的规律。这个实验在新教材中被称为“稀释”重力实验。

在《两门新科学》中,他对这个实验进行了十分具体的描述“取长约12库比(1库比:45.7厘米)、宽约半库比,厚约三指的木板,在边缘上刻一条一指多宽的槽,槽非常平直,经过打磨,在直槽上贴羊皮纸,尽可能使之平滑,然后让一个非常圆的、硬的光滑黄铜球沿槽滚下,我们将木板的一头抬高一、二库比,使之略呈倾斜,再让铜球滚下,用下述方法记录滚下所需时间。我们不止一次重复这一实验,使两次观测的时间相差不致超过脉搏的十分之一。在完成这一步骤并确证其可靠性之后,就让铜球滚下全程的1/4,并测出下降时间,我们发现它刚好是滚下全程所需时间的一半。接着我们对其他距离进行实验,用滚下全程所用时间同滚下一半距离、三分之二距离、四分之三距离或任何部分距离所用时间进行比较。这样的实验重复了整整一百次,我们往往发现,经过的空间距离恒与所用时间的平方成正比例。这对于平面(也即铜球下滚的槽)的各种斜度都成立。我们也观测到,对于不同的斜度,下降的时间互相间的关系正如作者预计并证明过的比例一样。”在历史博物馆中甚至还陈列着据说是伽利略当年用过的斜槽和铜球。

许多年来,人们都确信伽利略就是按他所述的方案做的。但是,当人们重复伽利略上述实验时,却发现很难得到如此高的精确度,而且更不能使斜槽的倾斜度任意提高。20世纪中叶,科学史专家库依雷甚至认为伽利略的斜面实验和他在书上描述的其它许多实验一样,都是虚构的。

伽利略真的没做过斜面实验吗?

从1591年伽利略的那本没有及时发表的小册子《论运动》中可以看出,伽利略很早就对斜面实验感兴趣了。人们在整理伽利略的手稿时,找到了一些证据,证明他早年确曾做过斜面实验。其中有一页手稿画着一幅草图,两个小球正沿不同斜度的斜面向下运动,说明伽利略曾思考过斜面实验。另一页手稿上记录有如下数据:第三列数字是伽利略根据测量数据计算所得。经过查核,证明伽利略选取的是2米长的斜面,测量了8个相继时间内物体(也许是小球)通过的距离。但进一步研究发现,要能取得如上数据,斜面倾角必须限制在1.50至20之间。从纸张的特点可以判定这页数据大约记于1604年。此时看来伽利略还没有确定位移和时间的平方关系,因为记录上的第一列数据1、4、9、16、……64显然是后加上去的。第三列的数据有几个地方涂改,似乎是伽利略在实验之后对数据作了修正。

2014年上海市徐汇区高三一模语文试题

2014年上海市徐汇区高三一模语文试题 学校_________ 班级__________ 姓名__________ 学号__________ 一、现代文阅读 1. 阅读下面文章,回答文后问题。 回望科学史上的异端 陈蓉霞 ⑴前不久,中世纪的意大利天文学家布鲁诺不经意间出现在公众视野当中。 ⑵依据通常的讲述,布鲁诺是因宣扬日心说而被教会烧死的;与布鲁诺同时代的意大利科学家伽利略,因拥护哥白尼的日心说而被教会审判。这样的讲述在受教育者的心中形成了这样的定论:科学代表真理,宗教代表迷信;这些历史证明了科学与宗教是水火不相容的。 ⑶如此简单化的结论能涵括复杂的历史现象吗? ⑷要知道,在中世纪的欧洲,教会在人们的精神生活中占据多么重要的地位。一个欧洲人,生来就是基督教徒,他自小就继承了父母的文化传统。难以想象,如伽利略、布鲁诺等人居然能完全摆脱基督教信仰。 ⑸就伽利略而言,他一直深信这一命题:上帝有两部作品——《圣经》和自然界。前者是上帝的间接作品,因为出自人之手;而后者却是上帝的直接作品。显然,研究上帝的直接作品更加可靠。在某种意义上,这就是伽利略从事科学研究的动力所在。 ⑹《圣经》是一部用文字写成的作品。在中世纪,普通百姓多是文盲,接受教育差不多是神学家的特权。教会人士差不多垄断了阅读和解释《圣经》的权力,普通信徒只能通过神父的传教来领会神意。 ⑺伽利略的出场却对教会构成了威胁,因为要读懂上帝的直接作品——自然界,可不像读懂《圣经》那么容易。读懂自然界恰是伽利略的专长。在他看来,上帝创世所用的语言就是几何符号,如圆、三角形之类,通过数学或几何学的方法,我们就能描述或解释自然现象。把数学与实验方法相结合,这正是伽利略的首创,他也因此成为近代科学的设计师。 ⑻但他却因此冒犯了当时的学术权威。他们能熟读《圣经》及亚里士多德的著作,却难以读懂伽利略的数学语言及其实验思路,更何况伽利略得出的结论与他们向来熟悉的世界观针锋相对。不仅如此,伽利略还支持已被教会取缔的日心说,这正是他们控告伽利略的最好证据。伽利略最终受到教会审判,压力之下,他违心地放弃了日心说。 ⑼这自然让人联想到布鲁诺。他因宣扬日心说而受到教会的审判,但坚贞不屈,最终将自己奉献于教会的火刑柱上。因此,习以为常的说法是把布鲁诺看作为科学真理而牺牲的烈士。 ⑽果真如此吗?与其说布鲁诺是为科学真理而献身,还不如说,他是为自己的信仰而献身。 ⑾接下来的推论就是,一个无限的宇宙怎么可能只有一个孤零零的太阳存在,因此宇宙中必定有无数个太阳以及无数个围绕太阳而运转的

伽利略生平及主要贡献

伽利略生平及主要贡献 伽利略 Galileo (1564~1642)----意大利天文学家、力学家、哲学家。1564年2月1 5日生于比萨,1642年1月8日卒于比萨。伽利略家族姓伽利莱(Galilei),他的全名是Ga lileo Galilei,但现已通行称呼他的名Galileo,而不称呼他的姓。 伽利略1572年开始上学,1575年随家迁居佛罗伦萨进修道院学习。1589年被聘为比萨大学的数学教授。1591年到威尼斯的帕多瓦大学任教1609年回佛罗伦萨,1611年到罗马并担任林嗣科学院的院士。1633年2月以“反对教皇,宣扬邪学”被罗马宗教裁判所判处终身监禁。1638年以后,双目逐渐失明,晚景凄凉。1642年1月8日逝世。三百多年后,1979年11月10日,罗马教皇不得不在公开集会上宣布:1633年对伽利略的宣判是不公正的。1 980年10月又提出重审这一案件,并组成一个包括不同宗教信仰的世界著名科学家委员会来研究伽利略案件的始末,研究科学同宗教的关系,研究伽利略学说的科学价值及其对现代科学思想的贡献。 主要贡献可分下列三个方面:力学伽利略是第一个把实验引进力学的科学家,他利用实验和数学相结合的方法确定了一些重要的力学定律。1582年前后,他经过长久的实验观察和数学推算,得到了摆的等时性定律。接着在1585年因家庭经济困难辍学。离开比萨大学期间,他深入研究古希腊学者欧几里得、阿基米德等人的著作。他根据杠杆原理和浮力原理写出了第一篇题为《天平》的论文。不久又写了论文《论重力》,第一次揭示了重力和重心的实质并给出准确的数学表达式,因此声名大振。与此同时,他对亚里士多德的许多观点提出质疑。在1589~1591年间,伽利略对落体运动作了细致的观察。从实验和理论上否定了统治千余年的亚里士多德关于“落体运动法则”确立了正确的“自由落体定律”,即在忽略空气阻力条件下,重量不同的球在下落时同时落地,下落的速度与重量无关。根据伽利略晚年的学生V.维维亚尼的记载,落体实验是在比萨斜塔上公开进行的,但在伽利略的著作中并未明确说明实验是在比萨斜塔上进行的。因此近年来对此存在争议。伽利略对运动基本概念,包括重心、速度、加速度等都作了详尽研究并给出了严格的数学表达式。尤其是加速度概念的提出,在力学史上是一个里程碑。有了加速度的概念,力学中的动力学部分才能建立在科学基础之上,而在伽利略之前,只有静力学部分有定量的描述。伽利略曾非正式地提出过惯性定律(见牛顿运动定律)和外力作用下物体的运动规律,这为牛顿正式提出运动第一、第二定律奠定了基础。在经典力学的创立上,伽利略可说是牛顿的先驱。伽利略还提出过合力定律,抛射体运动规律,并确立了伽利略相对性原理。伽利略在力学方面的贡献是多方面的。这在他晚年写出的力学著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》中有详细的描述。在这本不朽著作中,除动力学外,还有不少关于材料力学的内容。例如,他阐述了关于梁的弯曲试验和理论分析,正确地断定梁的抗弯能力和几何尺寸的力学相似关系。他指出,对长度相似的圆柱形梁,抗弯力矩和半径立方成比例。他还分析过受集中载荷的简支梁,正

写伽利略的故事读后感3篇

写伽利略的故事读后感3篇 伽利略的故事读后感【一】暑假里,我读了一本书,名叫《伽利略》。这本书很好看,详细记载了伽利略生活史和他为人们做出的贡献。 伽利略是欧洲文艺复兴时期意大利伟大的物理学家和天文学家。他对人类自然科学的发展做出了卓越的贡献。凭借他指向星空的望远镜敲开了近代天文学的大门。 1564年2月15日,伽利略诞生于意大利西部海岸的比萨城,并在这里度过了他的少年时代。以后他的家又迁回原籍佛罗伦萨。 年轻的伽利略思想活跃,不满足于为了谋生而学医学。他孜孜不倦地学习数学、物理学等自然科学,而且进步很快。在青年数学家利希的关怀与指导下,他走上了专心研究自然科学的道路。从1604年开始,他又把研究的主要方向转向了天文学。 等伽利略成名之后,他发明了天文望远镜。临死之际,他又写了《运动的法则》一书。 读完这本书,我很敬佩伽利略。他虽然曾被教皇关进监狱,但还是不向敌人屈服。我明白:想要做成一件事,一定要有恒心,有毅力。还要勤奋学习,刻苦钻研,坚持不懈,知难而进。我懂得:金钱不是最重要的,好的品质,诚信,爱国,才是第一位。

伽利略的故事读后感【二】打懂事以来,我读过不少课外书,可在我脑海里印象最深刻的是我的第一本课外书,书名叫《伽利略》。 这本书主要介绍伽利略在成长的大道中遇到的种种困难。 伽利略出生在意大利一个部落贵族家里,但是,他的父母却没有因为贫穷而不疼爱伽利略,他的父亲却对伽利略寄予厚望,一心想让伽利略成为一位杰出的医学家。但伽利略却没有听从父亲的安排,他不想发财,也不想光宗耀祖。他对医学事业一点儿也不感兴趣,却对数学情有独钟。伽利略在数学家里奇的启迪下,一步一步走上了荆棘,甚至有生命危险的道路上。 这本书中我感受最深的是伽利略对于里士多德的理论,一个物体与一个比它重10倍的物体同时落地,一定是重的先落地。伽利略却不认为,他要用自己的实验来证明亚里士多德的理论是错误的。于是,伽利略在意大利比萨斜塔上当着世人的面做了一个实验:一个一斤和一个10斤的铁球同时放下,结果是同时落地。我很敬佩伽利略崇尚科学、实事求是的精神。 伽利略一生都为科学事业奋斗,他不信权威,不迷信教条,一切都以客观现实为依据。他从崇拜亚里士多德到怀疑亚里士多德。从怀疑哥白尼到信服哥白尼,一切都是因为尊

物理学的进步对社会发展的贡献

物理学的进步对社会发展的贡献 早在1000多年前,马克思就把科学首先看成是历史的有力的杠杆,看成是最高意义上的革命力量。其中,物理学研究提高了我们对自然界的基本认识,产生了对人类有深远意义的知识。它所孕育出的新技术扎根于我们的文化中。因此,物理学的每一次革命都会推动人类社会的巨大进步。 一、日心说的建立——科学战胜神学 古希腊曾创造过灿烂的科学文化。从公元5世纪起,西方进入了黑暗的中世纪。此后,“科学只是教会恭顺的婢女”。地心说的思想博大精深并计算精确,基督教将它与神学融为一体,形成了封建神权的思想基础。由于神学的桎梏,在此后1000多年的历史长河中西方科学停滞不前。中世纪末,先进的思想家们发起了文艺复兴运动,同时宗教界也兴起了改革。这二者的结合,为科学和文艺的复兴鸣锣开道。科学,从此开始了艰难的革命。 1543年,哥白尼提出了日心说。日心说与地心说比较,最大的区别就是把宇宙的中心由地球换成了太阳。也将宇宙的中心放在一个“象征性的太阳”上在计算精度方面,哥白尼的星表“并不远比那些被它们所代替的表好”。另外,日心说还存在两个无法解答的问题:如果地球在运动,第一,为什么看不到恒星的视差?第二,竖直上抛的物体为什么会落回原处所以直到临终前,哥白尼才出版了《天体运行论》。但日心说在客观上产生了向宗教神学挑战的效果。

对地心说进行脱胎换骨的改造的是开普勒。他从弟谷·布拉赫大量的精确有天文观测资料中,总结出了行星运动三定律。其第一定律指出:行星绕太阳运动的轨道是一个椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上,从而确立了太阳在宇宙中真正的中心地位这样一来,开普勒引起了教会的极度不满。他虽然被任命为“皇家数学家”,但长期领不到薪俸,只能靠为皇室贵族算命维持生计。开普勒说:“如果‘占星术’女儿不争来两份面包,那么‘天文学’母亲就准会饿死。”1630年11月,开普勒因贫病交加而死。 伽利略为捍卫、发展和传播哥白尼学说作出了特殊的贡献。 首先,伽利略用自制的望远镜进行天文观测,有力地证实了地球在宇宙中并不比其他星球特殊。1610年,他发行了《星界信使》,公开了自己的观测成果。1632年,他又出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》,对亚里士多德进行了批判,在书中,他为日心说的两大困难做了辩护:指出没发现恒星视差是因为恒星离地球太远;他用惯性原理对上抛物体落回原处作出了解释。由于该书是用意大利语写成,又是以对话的形式出现,通俗易懂,使哥白尼学说广为传播。 在1615年,伽利略受到过教会的警告。《对话》发表后的第二年,教会传讯了他并对他刑讯逼供最后伽利略被判为监禁终身,《对话》也列为禁书。相传伽利略被迫公开认错之后,还自语道:“可是,地球是在运动。”在监禁之中,他又完成了《两门新科学的对话》——这是近代自然科学诞生的标志性著作。 日心说与地心说进行了残酷的较量,直到1687年,牛顿的《自然哲学的数学原理》出版,才取得了历史性的胜利。《原理》建立了经典力学的理论体系提出了运动三定律和万有引力定律,揭示了行星绕太阳运动的根本原因,完成了物理学发展史上的第一次

布鲁诺

科学的殉道士---乔尔丹诺·布鲁诺(公元1548~1600年)出生于意大利那不勒斯附近的诺拉镇。大概他幼年丧失父母,或者是家境贫寒,靠神甫们收养长大。这个穷孩子自幼好学,15岁那年当了多米尼修道院的修道士。全凭顽强自学,终于成为当代知识渊博的学者。 这位勤奋好学、大胆而勇敢的青年人,一接触到哥白尼的《天体运行论》,立刻激起了他火一般的热情。从此,他便摈弃宗教思想,只承认科学真理,并为之奋斗终身。 布鲁诺信奉哥白尼学说,所以成了宗教的叛逆,被指控为异教徒并革除了他的教籍。公元1576年,年仅28岁的布鲁诺不得不逃出修道院,并且出国长期漂流在瑞士、法国、英国和德国等国家,他四海为家,在日内瓦、图卢兹、巴黎、伦敦、维登堡和其他许多城市都居住过。尽管如此,布鲁诺仍然始终不渝地宣传科学真理。他到处作报告、写文章,还时常地出席一些大学的辩论会,用他的笔和舌毫无畏惧地积极颂扬哥白尼学说,无情地抨击官方经院哲学的陈腐教条。 布鲁诺的专业不是天文学也不是数学,但他却以超人的预见大大丰富和发展了哥白尼学说。他在《论无限、宇宙及世界》这本书当中,提出了宇宙无限的思想,他认为宇宙是统一的、物质的、无限的和永恒的。在太阳系以后还有无以数计的天体世界。人类所看到的只是无限宇宙中极为渺小的一部分,地球只不过是无限宇宙中一粒小小的尘埃。 布鲁诺进而指出,千千万万颗恒星都是如同太阳那样巨大而炽热的星辰,这些星辰都以巨大的速度向四面八方疾驰不息。它们的周围也有许多像我们地球这样的行星,行星周围又有许多卫星。生命不仅在我们的地球上有,也可能存在于那些人们看不到的遥远的行星上……布鲁诺以勇敢的一击,将束缚人们思想达几千年之久的“球壳”捣得粉碎。布鲁诺的卓越思想使与他同时代的人感到茫然,为之惊愕!一般人认为布鲁诺的思想简直是“骇人听闻”。甚至连那个时代被尊为“天空立法者”的天文学家开普勒也无法接受,开普勒在阅读布鲁诺的著作时感到一阵阵头目眩晕! 布鲁诺在天主教会的眼里,是极端有害的“异端”和十恶不赦的敌人。他们施展狡诈的阴谋诡计,以收买布鲁诺的朋友,将布鲁诺诱骗回国,并于公元1592年5月23日逮捕了他,把他囚禁在宗教判所的监狱里,接连不断地审讯和折磨竟达8年之久! 由于布鲁诺是一位声望很高的学者,所以天主教企图迫使他当众悔悟,声名狼藉,但他们万万没有想到,一切的恐吓威胁利诱都丝毫没有动摇布鲁诺相信真理的信念。一些神夫找布鲁诺交谈,说依他的天资,倘若重新回归宗教,苦心钻研教条,肯定会升高罗马的教廷.他坦然的说:”我的思想难以跟<<圣经>>调和.” 天主教会的人们绝望了,他们凶相毕露,建议当局将布鲁诺活活烧死。布鲁诺似乎早已料到,当他听完宣判后,面不改色地对这伙凶残的刽子手轻蔑地说:“你们宣读判决时的恐惧心理,比我走向火堆还要大得多。”公元1600年2月17日,布鲁诺在罗马的百花广场上英勇就义了,一个伟大的科学家就这样被烧死了。 由于布鲁诺不遗余力的大力宣传,哥白尼学说传遍了整个欧洲。天主教会深深知道这种科学对他们是莫大的威胁,于是公元1619年罗马天主教会议决定将《天体运行论》列为禁书,不准宣传哥白尼的学说。 布鲁诺不畏火刑,坚定不屈地同教会、神学作斗争,为科学的发展作出了贡献。他的科学精神永存!1889年,人们在布鲁诺殉难的鲜花广场上竖起他的铜像,永远纪念这位为科学献身的勇士。布鲁诺后被人们称为“继哥白尼之后的天文学家”。不仅如此,布鲁诺越发受人尊敬,教会也为当时的行为感到可悲……

伽利略科学研究方法

伽利略(1564—1642)是意大利物理学家、天文学家,近代实验科学的创始人。他的一生完全献给了科学事业,他所取得的巨大成就开创了近代物理的新纪元。正如爱因斯坦所说:“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,标志着物理学的开端。”他1632年发表了《关于两个世界体系的对话》一书,1638年又发表了《关于两门新科学的对话》一书。伽利略在长达几十年的科学研究工作期间开创了许多物理学研究方法,对今天的科学研究人员来说,在科技创新方面仍有重要的指导作用。本文试图从这些方面进行一些探究。1伽利略主要的力学研究工作自由落体问题的研究是伽利略力学研究的突破口。当时在力学问题上流行的是亚里士多德的理论。亚里士多德认为落体以匀速下落,其速度的大小与落体的重量成正比。伽利略首先指出了亚里士多德落体观念的逻辑矛盾。他假定一根不太长的绳子,两端分别系着一块石头,这两块石头的重量不同。那么,这两块石头将以什么速度下落呢?按照亚里士多德的观念,它们的重量是大小两块石头重量之和,所以它们下落的速度比任一块石头单独下落的速度都要快。另一方面,也从亚里士多德的观念出发,大石头下落得快,小石头下落得慢,则当两石头串联在一起时,会出现这样的情况:大石头快落在下,小石头慢落在上,在大石头带动下,小石头比单独下落时要快些,而大石头被小石头拖后,使之比单独下落时要慢些。即同是应用亚里士多德的观念,得出的是以上两种自相

矛盾的结果。所以亚里士多德关于落体的理论从逻辑推理上就不攻自破了。还是眼见为实,伽利略知道仅用逻辑推理是不够的,还必须用人们能够观察到的事实来驳斥亚里士多德的落体观念。相传1589年伽利略登上了意大利的比萨斜塔,让10磅重和1磅重的两个球同时下落。塔下的人都看到,这两个重量不同的球几乎是同时落地的。而根据亚里士多德的落体观念,当大球落到地面时,小球只下落到1/10的高度,这显然不符合眼见的事实。做这个实验之后,伽利略想到,有人会说物体下落速度虽然不是同重量成正比,但重物看起来总是比轻物似乎要落得快一些。由于比萨斜塔只有56米高,相对高度而言,球下落得太快了,肉眼不容易看出两者的差距。所以伽利略就想“冲淡引力”,让球落得慢一些。这样就可以比较容易地得到两个重量不同的球究竟是先后落地,还是同时落地的结论。伽利略是通过斜面实验来达到“冲淡引力”的设想的。他在长约8米的木板上,刻着一条光滑的槽,并放置成一斜面,斜面的夹角可以随意调控。他使重量不同的小球在同一高度沿斜面同时滚下。夹角越小,小球滚得就越慢。这就好比冲淡了引力。伽利略发现,重量不同的球在相同的斜面上滚动的速度是相同的,与斜面的夹角的大小无关。当斜面夹角为90度时,小球的滚动就成了自由下落。于是他得出结论:物体自由下落的速度同其重量无关。伽利略为了研究落体运动,不断人为地调整木板与水平面的夹角,观察小球在人为控制下运动,这本身就是一种典型的科学实验(这个实验曾在2002年被英国著名的《物理学世界》杂志的广大读者评为历史上“最美丽”的十大物理实验之一)。伽利略在

伽利略单摆等时性的发现故事

有效课堂小记(研修点此)>研修总结> 测量消失的光阴——单摆等时性的发现 上传: 涂继龙更新时间:2012-5-18 9:13:41 人类生活在时间的长河中,一直探索测量时间的方法.古人发明了用沙漏、水钟等测量时间的装置,到了17世纪还在沿用这种计时手段.1656年,惠更斯制造出人类历史上第一个摆钟,使人类对时间的测量进入崭新的时代.摆钟是利用单摆的等时性原理测量时间的.那么,单摆的等时性是如何发现的呢?下面就讲一讲这个故事. 最初的发现 1564年2月15日,伟大的物理学家伽利略出生于意大利比萨城的一个没落贵族家庭.他出生不久,全家就移居到佛罗伦萨近郊的一个地方.在那里,伽利略的父亲万桑佐开了一个店铺,经营羊毛生意. 孩提时的伽利略聪明可爱,活泼矫健,好奇心极强.他从不满足别人告诉的道理,喜欢亲自探索、研究和证明问题.对于儿子的这些表现,万桑佐高兴极了,希望伽利略长大后从事既高雅、报酬又丰厚的医生职业,1581年,万桑佐就把伽利略送到比萨大学学医.可是,伽利略对医学没有兴趣,他却把相当多的时间用于钻研古希腊的哲学著作,学习数学和自然科学. 伽利略(1564——1642)是一位虔诚的天主教徒,每周都坚持到教堂做礼拜.1582年的一天,伽利略到教堂作礼拜.礼拜开始不久,一位修理工人不经意触动了教堂中的大吊灯,使它来回摆动.摆动着的大吊灯映入了伽利略的眼帘,引起他的注意.伽利略聚精会神地观察着,脑海里突然闪出测量吊灯摆动时间的念头,凭着学医的经验,伽利略把右手指按到左腕的脉搏上计时,同时数着吊灯的摆动次数.起初,吊灯在一个大圆弧上摆动,摆动速度较大,伽利略测算来回摆动一次的时间.过了一阵子,吊灯摆动的幅度变小了,摆动速度也变慢了,此时,他又测量了来回摆动一次的时间.让他大为吃惊的是,两次测量的时间是相同的.于是伽利略继续测量来回摆动一次的时间,直到吊灯几乎停止摆动时才结束.可是每次测量的结果都表明来回摆动一次需要相同的时间.通过这些测量使伽利略发现:吊灯来回摆动一次需要的时间与摆动幅度的大小无关,无论摆幅大小如何,来回摆动一次所需时间是相同的.即吊灯的摆动具有等时性,这就是伽利略最初的发现. 伽利略的脉搏仪 伽利略带着初次发现的喜悦回到自己的房间,但是他并没有就此罢休.伽利略是一位十分认真又喜欢研究问题的人,根本不会满足只从一次实验中得到的结果.对于自然现象,他总是反复进行实验研究,通过严密推理探索客观规律,对单摆规律的研究也是如此. 伽利略回到房间后,到处寻找实验所需要的东西.他找来丝线、细绳、大小不同的木球、铁球、石块、铜球等实验用品,在他的桌子上堆满了这些“乱七八糟”的东西. 伽利略用细绳的一端系上小球,将另一端系在天花板上,这样就做成了一个单摆.用这套装置,伽利略继续测量摆的摆动周期.他先用铜球实验,又分别换用铁球和木球实验.实验使伽利略看到,无论用铜球、铁球,还是木球实验,只要摆长不变,来回摆动一次所用时间就相同.这表明单摆的摆动周期与摆球的质量无关.可是,摆动周期是由什么决定的呢?伽利略继续从实验中寻找答案. 伽利略首先做了两个摆长完全相等的单摆测量它们的周期,测量结果使他看到这两个单摆的周期完全相等.他又做了十几个摆长不同的摆,逐个测量它们的周期.实验表明:摆长越长,周期也越长.在实验基础上通过严密的逻辑推理,伽利略证明了单摆的周期与摆长的平方根成正比,与重力加速度的平方根成反比.这样,伽利略不但发现了单摆的等时性,而且发现了决定单摆周期的因素. 伽利略是一位善于解决问题的科学家.发现了单摆的等时性,他就提出了应用单摆的等时性测量时间的设想.此时伽利略想到医生治病时经常需要测量病人脉搏跳动的快慢,只凭经验测量往往出现较大误差.能不能用单摆计时测量脉搏呢?于是伽利略亲自制作了一个标准长度的单摆测量脉搏的跳动时间,使用这种装置测量比原来准确得多.于是伽利略建议医生诊脉时使用这种装置,不久这种装置在当时医学界就十分流行了.这就是世界上最早的“脉搏仪”,它是伽利略为医学做出的一个重要贡献.

伽利略的贡献

由哥白尼点燃的科学革命烽火,燃遍了整个欧洲,一个近代自然科学全面奠基的时期开始了。"新兴自然科学的第一时期--在无机界的领域内--是以牛顿告结束的。这是一个处理已有材料的时期,它在数学、力学和天文学、静力学和动力学的领城中获得了伟大的成就,这特别是归功於开普勒(Johannes Kepler,1571~1630)和伽利略,牛顿就是从他们二人那里得出结论的。"具体说,从伽利略(Galileo Galilei,1564-1642)发表他的第一篇成名之作《液体静力秤》的1586年起,至牛顿发现万有引力定律的1685年止,整整经历了一个世纪。在这一个世纪中,自然科学以神奇的速度发展起来,在这时期中,突出的是以力学为中心的实验科学的兴起。经过伽利略、开普勒、牛顿等大批科学家一个世纪的辛勤工作,终於建立了经典力学的理论体系。在这同时,由於天文学和力学的发展,带动了数学的发展,促进了微积分的创立,对化学、物理学、生物学等学科的发展也起了不同程度的推进作用。 1.亚里士多德的力学 最早起源於希腊的力学,被系统地总结在亚里士多德的物理学中。根据这种带有思辩和人性色彩的物理学观点,把常见的运动分成三类。第一类是地面上物体的运动;第二类是物体在空中下落的运动;第三类是天体的运动。亚里士多德对运动的原因作了解释,地面上物体的运动是强制性的运动,推一堆,动一动,不推就不动,所以力是维持物体运动的原因;第二类和第三类运动属於天然运动。地球是宇宙的中心,是一切空中运动物体的天然归宿。物体的重量越大,其趋向天然位置的倾向也越大,所以其下落的速度也越大;天体是由特殊质料构成的,具有特殊性质,天体是神灵们的处所,所以天体的运动是沿著最完美的曲线--圆周,以最完美的速度--匀速运动。这种经不起事实检验的解释显然是错误的,但它竟然影响和统治人们的思想达二千年之久,直到伽利略、牛顿时代,才得以彻底纠正。这除了与生产力发展水平低下有关外,还跟当时的社会结构有关。在古希腊时代把从事实验操作工作看作是卑贱的事情,应该由奴隶或仆役去完成,有身份有"知识" 的人是不动的,只是滔滔不绝地演讲和论证。传说亚里士多德常在花园中,边散步边给弟子讲课,故亚里士多德学派又称为逍遥派。因此,古希腊物理学的致命弱点是没有充分注意定量实验。甚至一个很简单的实验也可以证实亚里士多德的落体定律是错误的。 经院哲学是西欧中世纪出现的一种思想体系。教会为了愚弄和统治人们的思想,歪曲和阉割亚里士多德学说中的合理和积极的部分,宣扬其消极部分,使" 改造"后的亚里士多德的哲学符合宗教教义,他的著作也就成为仅次於宗教教义的权威。列宁曾一针见血地指出:"僧侣主义枪杀了亚里士多德学说中活生生的东西,而使其中僵死的东西万古不朽"。由於这种被加工和改造过的哲学产生於天主教的学院,故被称之为经院哲学。这种哲学热衷於从抽象的概念出发,用繁琐的推理去论证宗教的教义,主张理性服从信仰。对实验和观测不感兴趣,不相信人类的感觉是认识事物本质的指南。这种哲学,在科学史上,对科学的发展产生深重的影响。这在伽利略与教会的斗争中表现得尤为突出。 比伽利略早一个世纪的意大利文艺复兴运动的传奇人物达.芬奇(Leonardo da Vinci,1452~l519),是个集科学家和艺术家於一身的多才多艺的人物。他通过解剖研究人体的生理构造,他观察天体,研究天文,他精通绘画和雕刻,又擅长机械和土木建筑,总之,他的兴趣广泛,涉及多种学科和工艺。在他的活动中,有一个显著的特点:重视实践,他说:"在研究一个科学问题时,我首先安排几种实验,因为我的目的是根据经验来决定问题,然后指出为什麼物体在什麼原因下会有这样的效应。这是一切从事研究自然界现象所必须遵循的方法…我们必须在各种各样情况和环境下向经验请教,直到我们能从这许多事例中引伸

伽利略是伟大的意大利物理学家和天文学家

伽利略是伟大的意大利物理学家和天文学家,科学革命的先驱。历史上他首先在科学实验的基础上融会贯通了数学、物理学和天文学三门知识,扩大、加深并改变了人类对物质运动和宇宙的认识。为了证实和传播了哥白尼的日心说,伽利略献出了毕生精力。由此,他晚年受到教会迫害,并被终身监禁。他以系统的实验和观察推翻了以亚里士多德为代表的、纯属思辨的传统的自然观,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。因此,他被称为“近代科学之父”。他的工作,为I.牛顿的理论体系的建立奠定了基础。 牛顿,1642年出生在英国,是世界近代科学技术史上伟大的物理学家、天文学家和数学家。他由于发现了万有引力定律创立了天文学,由于提出了二项式定理和无限理论创立了数学,由于认识了力的本性创立了力学。他是人类认识自然界漫长历程中的一个重要人物,他的科学贡献已成为人类认识自然的里程碑。它创立了科学的光学,在光学研究中夺得了丰硕成果,单凭他在光学研究中做出的贡献,就可以称得上近代科技史上的伟大人物。牛顿对光进行研究,是从去掉望远镜中的色彩和歪曲形象入手的。那是在1665年,牛顿让一束太阳光通过三棱镜,结果阳光被分解成了赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。这是一个重大发现,它证明普通的光是由七色组成的。牛顿还用一个凸透镜把七色光合成了白光,更加证实了这一点。牛顿还进一步测定了不同颜色的光的折射率,从而发现了不同色光的折射角度,是按着赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫的顺序加大,物质的色彩是由不同颜色的光在不同物体上有不同的折射率造成的。牛顿立即把上述发现用到制造望远镜上,一举制成了不带颜色的折射望远镜,奠定了现代大型光学天文望远镜的基础。 第谷(1546~1601)是丹麦天文学家,他同杰出的意大利天文学家、科学事业的殉道者布鲁诺(1548~1600)生年几乎相近;创立行星运动三大定律的开普勒是他天文学研究的助手,然而他不同于布鲁诺和开普勒的宇宙观,是一个“地心说”者。他长于观测,30年如一日,准确地测定出诸多行星的位置,为天文学发展和开普勒创立三大定律提供了大量证据资料。有一年的11月11日,半夜时分,第谷从屋里走出来,发现仙后座有一颗星星是突然出现的,他为发现了新星高兴的跳起来。过去一向认为永远不变的星星世界,居然有新星出现了,而且一夜比一夜亮起来,它的光芒快赶上木星了。这颗星星出现长达16个月,后来暗淡下去直至完全消失。在这一年零四个月的夜晚中,第谷一次不缺地仔细观察它,并详细记录它的色泽、光度及各种变化。 开普勒是德国近代著名的天文学家、数学家、物理学家和哲学家。他以数学的和谐性探索宇宙,在天文学方面做出了巨大的贡献。开普勒是继哥白尼之后第一个站出来捍卫太阳中心说、并在天文学方面有突破性成就的人物,被后世的科学史家称为“天上的立法者”。开普勒出生在德国威尔的一个贫民家庭,开普勒是一个早产儿,体质很差。他在童年时代遭遇了很大的不幸,四岁时患上了天花和猩红热,虽侥幸死里逃生,身体却受到了严重的摧残,视力衰弱,一只手半残。但开普勒身上有一种顽强的进取精神,但一直坚持努力学习,成绩一直名列前茅。1587年进入蒂宾根大学,在校中遇到秘密宣传哥白尼学说的天文学教授麦斯特林。在他的影响下,很快成为哥白尼学说的忠实维护者。大学毕业后,开普勒获得了天文学硕士的学位,被聘请到格拉茨新教神学院担任教师。后来,由于学校被天主教会控制,开普勒离开神学院前往布拉格,与卓越的天文观察家第谷一起专心地从事天文观测工作。正是第谷发现了开普勒的才能。在第谷的帮助和指导下,开普勒的学业有了巨大的进步。第谷死后,开普勒接替了他的职位,被聘为皇帝的数学家。然而皇帝对他十分悭吝,给他的薪俸仅仅是第谷的一半,还时常拖欠不给。他的这一点点收入不足以养活年迈的母亲和妻儿,因此生活非常困苦。但开普勒却从未中断过自己的科学研究,并且在这种艰苦的环境下取得了

伽利略·伽利雷

目录·生平 伽利略·伽利雷·悲惨的遭遇 ·主要贡献 ·伽利略和他的科学发现 ·伽利略的科学研究方法 ·伽利略在科学史上的地位 ·伽利略著名的实验 伽利略·伽利雷 (1564~1642) 是意大利文艺复兴后期伟大的意大利天文学家、力学家、哲学家、物理学家、数学家。也是近代实验物理学的开拓者,被誉为“近代科学之父”。他是为维护真理而进行不屈不挠的战士。恩格斯称他是“不管有何障碍,都能不顾一切而

打破旧说,创立新说的巨人之一”。1564年2月15日生于比萨,1642年1月8日卒于比萨。伽利略家族姓伽利雷(Galilei),他的全名是Galileo Galilei,但现已通行称呼他的名Galileo,而不称呼他的姓。因为翻译问题,所以姓众说纷纭,以伽利略·伽里雷为准。 生平 伽利略于1564年2月15日出生于意大利西部海岸的比萨城,他原籍佛罗伦萨,出身没落的名门贵族家庭。伽利略的父亲是一位不得志的音乐家,精通希腊文和拉丁文,对数学也颇有造诣。因此,伽利略从小受到了良好的家庭教育。 伽利略在十二岁时,进入佛罗伦萨附近

的瓦洛姆布洛萨修道院,接受古典教育。十七岁时,他进入比萨大学学医,同时潜心钻研物理学和数学。由于家庭经济困难,伽利略没有拿到毕业证书,便离开了比萨大学。在艰苦的环境下,他仍坚持科学研究,攻读了欧几里德和阿基米德的许多著作,做了许多实验,并发表了许多有影响的论文,从而受到了当时学术界的高度重视,被誉为“当代的阿基米德”。 伽利略在25岁时被比萨大学的数学教授。两年后,伽利略因为著名的比萨斜塔实验,触怒了教会,失去这份工作。伽利略离开比萨大学后,于1592年去威尼斯的帕多瓦大学任教,一直到1610年。这一段时期是伽利略从事科学研究的黄金时期。在这里,他在力学、天文学等各方面都取得了累累硕果。

伟大的物理学家伽利略的故事

伟大的物理学家伽利略的故事 1929年,吴健雄以优异成绩从苏州女师毕业,并被保送到中央大学。吴健雄念的是师范,按规定要先教书服务一年,才能继续升学,但由于当时规定并没有那么严格,因此吴健雄在这一年当中,并没有去教书,反倒是进了上海的中国公学再读一年书,因而也有机会成为胡适的得意门生。 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。 1590年的一天,年轻的比萨大学数学教授伽利略,邀请比萨的一些学者和大学生来到斜塔下面,他和他的助手登上斜塔,让一个重一百磅和一个重一磅的铁球,同时由塔上自由下落,轻的和重的几乎同时落地。 伽利略把实验重复一次,结果仍然相同。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,1564年,出生于意大利比萨市一个没落贵族的家庭,1581

年考入比萨大学,遵从父命学医。在大学里,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。 1938年的这个冬天,在维也纳等待希特勒的是年迈体弱的西格蒙德·弗洛伊德和其他另外十七万五千名犹太人希特勒的天敌。纳粹党对弗洛伊德恨之入骨。1933年纳粹党曾在德国举行室外集会时焚烧过弗洛伊德的书籍,当时的指挥军官大声控诉道:“我们反对通过美化本能生活而毁灭我们的灵魂!我们歌唱人类灵魂的高尚!因此,我要把西格蒙德·弗洛伊德的书籍付之一炬。”弗洛伊德听说他的书籍被焚烧的消息之后,评论道:“我们做出了多么大的进步啊。如果是在中世纪,他们会把我烧死;而现在,他们仅仅把我的书烧掉就心满意足了。” 高维空间理论认为,宇宙大爆炸后10-43秒,十维宇宙分解成四维宇宙和六维宇宙,四维宇宙暴胀,经过近一百五十亿年,演变成今天我们生活的宇宙。大爆炸后10-35秒,大统一力分开。但是高维空间理论很难在实验室中得到证实,因为要模拟当时的环境,需要的能量太大,根本无法做到,所以现在高维空间理论只能是“理论”。 1589年夏天,他受聘为比萨大学数学教授,年仅25岁。离开比萨大学后,伽利略来到学术空气自由的帕图拉大学。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。伽利略给学生们讲宇宙,

布鲁诺名人名言

布鲁诺名人名言 本文是关于名人名言的,仅供参考,如果觉得很不错,欢迎点评和分享。 布鲁诺名人名言 1、火可以毁灭我,但它必将照亮真理。——布鲁诺 2、我认为胜利是可以得到的,并且勇敢地为它奋斗。我的后代将会说:“他不知死的恐惧,比任何人都刚毅;认为为真理而斗争是人类最大的乐趣。”。——布鲁诺 3、科学是使人的精神变得勇敢的最好的途径。——布鲁诺 4、未来的世界会了解我,知道我的价值的。——布鲁诺 5、科学是我心中的温暖和愉快,你使我无所畏惧,视死如归。入狱者虽难得重见天日,你却能把锁链和铁窗粉碎。——布鲁诺 6、灵魂的美胜于身体的美。——布鲁诺 7、聪明睿智的特点就在于,只需看到和听到一点就能长久地考虑和更多地理解。——布鲁诺 8、火,并不能把我征服,未来的世界会了解我,知道我的价值!——布鲁诺 9、黑暗即将过去黎明即将到来祝你终将战胜邪恶!——布鲁诺 10、智力决不会在已经认识的真理面前停止不前,而始终会不断前进,走向尚未认识的真理。——布鲁诺 11、一味地挖苦、贬低,会导致孩子的反抗,反对父母,反对

学校,或者反对整个世界。——布鲁诺 12、科学是使人变得勇敢的最好途径。——布鲁诺 13、欲想变得聪明,靠得不是力气,而是孜孜不倦的读书。——布鲁诺 14、科学是使人的精神变得勇敢的最好途径。——布鲁诺 15、也许你们判决我时比我收到判决时更感到恐惧。——布鲁诺 16、为真理而斗争是人生最大的乐趣。——布鲁诺 17、如果一个人希望自己的想法与民众或大多数人一样,就只是因为民众是多数,那么这基本上证明此人是低级头脑。真理就是真理,不会因为是否被多数人相信而改变。——布鲁诺 18、聪明睿智的特点就在于只需要看到和听到一点,就能长久的考虑和更多的理解。——布鲁诺 19、我认为胜利是可以得到的,而且勇敢地为它奋斗,我的后代将会说:“他不知道死的恐惧,比任何人都刚毅,并认为为真理而斗争是人类最大的乐趣。”。——布鲁诺 感谢阅读,希望能帮助您!

浅析伽利略科学方法论

浅析伽利略科学方法论 摘要:本文旨在通过对伽利略以往研究工作的挖掘和分析,从两个角度分析了其科学方法论——首先,伽利略实现了实验方法与教学方法相结合,成就了精密科学的理想方法;其次,伽利略创造了理想实验,实现了物理学的真正开端。最后阐述了其科学方法论产生的影响。 关键词:伽利略科学方法论影响 引言:伽利略是近代科学的开创者,他的科学思想和科学方法,不仅具有科学进步的意义,更对方法论理论领域作出了不可磨灭的贡献。伽利略用观察和实验的方法寻找科学定律,纠正了亚里士多德以来一直普遍采用的理性追求原因的方法,使近代科学研究方法应用于力学研究,他的科学方法论表现出科学是对人和自然的认识和思想。伽利略的科学思想在人类思想史上完成了一次重大飞跃,他的科学精神促成了“哥白尼革命”的完成,他的科学方法推动了科学认识的飞速发展,对现世有着重要的启发和指导意义。伽利略一方面坚持亚里士多德的归纳——演绎方法,一方面又不迷信亚里士多德的结论, 他在对物理, 特别是对力学的研究中, 将数学方法与实验方法结合, 创造了近代实证科学的研究方法, 被称为“实证科学之父”、“实验的自然科学的先驱”。 一.实验与数学结合:精密科学的理想方法 1.数学:自然观到方法论的转变 在数学从自然观转变到强调方法论过程中,伽利略起到了重要作用。他既重视数学 方法的应用,又抛弃了数学先验论的神秘观点。伽利略认为数学是科学认识、定量研究 的工具,即数学不仅是计算工具,还是逻辑分析的工具。 伽利略的一项运用数学方法的成就在于对塔塔格里亚由经验而得出的抛射体运动轨迹理论作了科学的解释和证明。伽利略对抛射体的运动进行了充分研究,他把抛体运动分解为两种运动:一种是竖直方向的上抛和自由落体运动,另一种是水平方向的匀速直线运动(均不考虑空气阻力)。若是斜抛,其运动轨迹则是一条过最高点垂线两边对称的抛物线。而测量射程时,只需要计算运动时间里物体的水平运动的距离。伽利略利用公式算出各抛射角θ时的轨迹曲线,并证明了这些抛物线与实验相符合。他还证明抛射角θ=45°时射程最大,而θ=45°±α时,即抛射角互为余角时的射程相同。 伽利略是近代第一个系统地采用数学方法的人。他认为,在用实验方法揭示自然现象的本质和规律的过程中,同时必须结合数学的方法,因此他非常强调实验中的定量计算。在伽

伽利略的故事读后感

伽利略的故事读后感 伽利略一生都为科学事业奋斗,他不信权威,不迷信教条,一切都以客观现实为依据。下面是伽利略的故事读后感,欢迎阅读借鉴。 伽利略的故事读后感达芬奇曾说过这样一句话:“科学是将军,实践是士兵。”正是如此,科学与实践密不可分,实践是一切理论的来源。科学巨匠伽利略把这个道理诠释得很清楚,他不顾世人的眼光,毅然决然地在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名试验,从此推翻了亚里士多德“物体下落速度和重量成比例”的学说,纠正了这个持续了1900年之久的错误结论。有谁能说,这伟大的发现不是伽利略凭着自己坚持不懈的实践,永不服输的精神而得来的呢?后人给他“近代实验科学的先驱者”的封号,他着实当之无愧! 读完《伽利略传》,我的心里一阵翻滚:是对这位伟大科学家的敬佩,还是对当时那些无知人们的嘲笑?我无从知晓。我只知道,受了这本书的影响,我无可救药地爱上了科学,不由自主地敬佩起科学家们勇于探索的精神! 那天,我在一本科学杂志中看到一个小实验,书上说:“用一根竹筷子能否将盛满米的杯子提起来?”旁边的同伴说它都这样问了,绝对可以提起来。我倒是不以为意,对他说了句:“凡是得亲自动手过后,才能知道答案!”于是我便

兴冲冲地去准备材料了。 我先用米装满整个杯子,然后用大拇指将其摁实,接着,再拿起一根筷子插入杯中,最后,我小心翼翼地往上提,我怀里像揣了一只小兔子,紧张极了,脸也涨得通红,生怕实验失败。就这样,一点点地杯子离开了桌面,就高举到头顶也没有掉下来。我激动万分,原来实验成功的心情是如此美妙,想必伽利略在实验成功后,也像我一样很自豪吧!我又查了一下原理,看过原理之后,真可谓是“拨开云雾见月明”啊! 如果科学是一望无际的大海,我们就好比生活在海里的鱼儿,一刻也离不开它。科学是文明进步的标志,给人们的生产、生活带来了方便。一个个正确结论的诞生都不容易,背后都掩藏着科学家们一次又一次的失败经历和一滴又一滴的辛酸泪水,但是毫无疑问的,他们都未曾退缩,因为他们坚信,只有实践才出真理!我爱科学,但我更爱、更敬佩为了真理而坚持不懈、永不服输的科学精神! 伽利略的故事读后感暑假里,我读了一本书,名叫《伽利略》。这本书很好看,详细记载了伽利略生活史和他为人们做出的贡献。 伽利略是欧洲文艺复兴时期意大利伟大的物理学家和天文学家。他对人类自然科学的发展做出了卓越的贡献。凭借他指向星空的望远镜敲开了近代天文学的大门。

伽利略对自由落体运动的研究

2.6 伽利略对自由落体运动的研究 教材分析 本节内容是让学生了解并学习伽利略研究自由落体运动的科学思维方法和巧妙的实验构思.教材编写的脉络清楚,逻辑推理严谨,文字表述生动、通俗易懂,因此,适合于学生自主学习. 本节是新教材注重过程与方法、情感态度和价值观的一个标志性内容.过去的教学过分注重对知识与技能的掌握,而忽略了对科学精神、科学研究方法的培养.因此,能否通过这节课的学习让学生体会到人类对自然世界的探究思想和方法,感受到一位伟大的科学家的高尚情操,就成为这节课最终的目标.为了更好地落实新课标的精神,该教学策略采用了先让学生收集相关资料,在课堂上经过讨论和发表见解,充实和完善伽利略的研究过程与方法.引导学生一步步体会伽利略严谨的科学态度、不畏强权的探索精神和正确地解决问题的思路,树立正确的科学观念. 教学目标 (一)教学目标: 1、了解伽利略对自由落体运动的研究思路和方法; 2、能够合理设计实验,并将实验数据用图线法处理。 (二)过程和方法: 1、经历伽利略对自由落体运动的研究方法,感悟科学探究的方法; 2、分组进行科学探究活动,完成实验操作; 3、培养学生进行数学推理和图象处理数据的能力。 (三)情感目标: 1、激发了学生学习伽利略敢于向权威挑战,善于观察思考,知难而进的优秀品质; 2、培养学生耐心细致的意志品质,创新思想和互相协作的精神。 教学重点 通过重现重大发现的历史过程,让学生亲临其境探究伽利略对自由落体运动研究的实验,学习其科学思维方法和巧妙的实验构思。 教学难点 1、当无法验证自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动时,如何引导学生巧妙设计斜面实验间接 验证; 2、引导学生在实验过程中怎样进行合理猜想、数学推理、合理外推等重要方法。 教学过程 (一)预习检查、总结疑惑

亚里士多德与伽利略给我们的启示

亚里士多德与伽利略给我们的启示 物理教科书上,亚里士多德给同学们的印象不佳,他老是出错,老是作出一些轻率的结论.同学们觉得亚氏实在太不高明而伽利略则比他伟大百倍.事实上,亚里士多德是古代一位伟大的学者,一位百科全书式的大学问家,他有着成就事业的理性方法,又有几乎无所不及的理想成果,他在哲学、逻辑学方面的成就至今还被应用着,不过他在物理学中却的确是错误百出并且谬种流传,整整贻误物理学二十个世纪.亚里士多德的悲哀不在于头脑也不全在于时代,而在于研究方法不当.亚里士多德的物理研究方法有什么特点呢?或许可以用“观察加直觉”来概括,亚里士多德观察了众多的自然现象:火焰向上窜,石头往下落、马车要马拉着跑、尖利的声音传得远……于是便依赖于直觉推理得出一系列直觉结论.固然,观察与直觉对物理研究是至关重要的,翔实的观察与良好的直觉往往导致伟大的发现,观察使人脑累积事物的形象,形成一种潜知,直觉的想象、鉴别与启发便是这种潜知的信息外传.阿基米德巧解王冠之谜发现浮力规律、牛顿由落地苹果而及月亮乃至天地万物间的引力,就是亚里士多德本人也曾从观察月食现象而正确判断地球是圆球形的.然而,物理学更是一门以实验为基础的科学,所以根据直接观察所得出的直觉的结论不是常常可靠的,他们有时会将人们引入歧途,将“观察加直觉”作为物理研究的基本方法,正是亚里士多德物理学的失败之所在. 伽利略是第一位创造通过实验检验理论推导的科学研究方法的

科学家.他崇尚“实验加推理”,他拒绝听信任何未经实验的科学思想,哪怕那是来自于教堂或权威.伽利略用尽毕生的精力探索落体运动的规律,他首先通过落体佯谬的思想实验,否定亚里士多德的重物下落快的结论.通过观察棉花、羽毛等在空气中落下,伽利略曾经提出过落体速度与密度成正比的法则.然而通过科学的推理,使伽利略认识了不易察觉的空气阻力,从而发现了自己最初的法则的错误,并猜想到在没有空气阻力的情况下,一切物体都在同样地增加着速度.为了建立真正的落体法则,伽利略仔细地实验研究了摆的运动和小球在斜面上的运动,严格地定义了匀变速运动,设计出精密的时间测量方法,尽量地消除各种阻力的影响.运用数学工具……最终找到了物体下落速度与下落时间成正比的正确法则.伽利略的贡献不只是建立了一个新法则,而且将物理学研究推向正确的轨道.从此开始了物理学的突飞猛进. 亚里士多德与伽利略的故事告诉我们,知识就是力量,而能力与方法比知识更有力量.我们每个人都同样地拥有一个健全的大脑,我们每个人都应该可以像伽利略那样去思索.重要的是学会认识世界的方法和具备进行科学研究的能力.如若我们能从亚里士多德和伽利略以及其他各位伟大学者的失败与成功中寻求启发和借鉴,我们也将会拥有一个杰出的闪烁出智慧之光的大脑,去容纳经典的与现代的物理知识,去面对已知的与未知的物理世界.

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