伽利略忽略了世界
摘要：伽利略发现了自由落体规律和重力加速度。然而重力加速度不是一个绝对的不变的值，而且这并不适应地球以外的宏观世界。不同星体的重力加速度与星体及物体的质量有关。即使地面上的物体，在下落中还要受到体积、密度、下落横截面、受阻力面的凹凸等状况影响。
关键词：下落浮力自由落体
一，伽利略忽略了世界
是否任何物体都以同样的速度下落？重物真的要比轻物落得快吗？物体下落的加速度是否与密度有关？同一个物体自由下落只有一个加速度吗？
早在2300多年前，古希腊哲学家亚里士多德就曾提出：“重物要比轻物落得快”的论断，这个论断被奉为神圣不可侵犯的真理，统治了将近2000年，直到400年前，意大利科学家伽利略才对此提出异议，据传他还在比萨斜塔上作了一个举世闻名的“自由落体实验”，铅球和软木球在塔上同时脱手，同时着地，这就推翻了重物要比轻物落得快的亚里士多德论断。伽利略就是根据这个实验提出了一个新理论：“所有物体都以相同的加速度下落而与物体本身的轻重无关”，这就是通常所说的伽利略的“自由落体定律”，延用至今。
今天的教科书上，对于自由落体运动的表述：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，其特点是，在地球上同一处的地表面附近，不论是由什么物质构成的物体，也不管其质量大小，自由下落的加速度都是相同的，约等于9.8米/秒2．这个9.8米/秒2很特殊，也很有意义，所以物理学给它一个特殊名称，叫做重力加速度，通常用g来表示．在地球表面上，g值的大小与纬度有关，在两极处的值略大于赤道位置的值。
伽利略对自由落体的研究，开创了研究自然规律的科学方法：抽象思维、数学推导和科学实验相结合。爱因斯坦在《物理学的进化》中这样评论：“伽利略的发现以及所应用的科学的推理方法是人类思想上最伟大的成就之一，而且标志着物理学真正的开端”。
伽利略无疑是伟大的科学家，他发现了自由落体规律。这无疑是举世公认的真理，几百年来人类的实践一直在证明它的正确。然而“智者千虑必有一失”，伽利略忽略了世界！
二，让上帝来做自由落体实验
伽利略忽视了万有引力和惯性力。根据万有引力定律，两物体之间都存在相互引力，引力的大小与二者质量之积成正比，与二者距离的2次平方成反比。然而，伽利略却认为“所有物体都以相同的加速度下落而与物体本身的轻重无关”。
一、候选人的主要学术成就、科技成果及创新点： （简要概括，侧重体现成果、创新能力和领导能力） 申请人主要从事新型纳米多孔材料的制备及功能研究。曾参与1项国家重大科学研究计划子课题、2项国家自然科学基金面上项目，并参与1项国家自然科学基金面上项目的成功申请。获得德国洪堡基金会洪堡学者博士后资助。以第一作者身份在Angew. Chem. Int. Ed.，Adv. Mater.等国际一流化学和材料类期刊上发表多篇论文，被引用99次。 其中，以仿生方法制备三维有序大孔方解石单晶的研究成果在Angew. Chem. Int. Ed.上作为“非常重要(VIP)” 文章和插图封面刊出。该成果在国际引起高度关注，陆续被Science、Chem. Rev.等权威学术杂志多次引用；国际著名专家在Angew. Chem. Int. Ed.以Highlight给予本工作专题评述，称该研究是生物矿化机理在材料合成领域的成功应用，为实现“自下而上”的多孔有序单晶的构筑提供了一条有效途径。 另外，申请人发展了一系列基于胶体晶体模板构筑新型图案化纳米结构的材料制备方法，并制备了半导体氧化锌一维纳米结构阵列、半导体硫化物、贵金属和碳酸钙的有序大孔薄膜等。发展了一种气液界面胶体晶体模板制备大面积半导体有序大孔薄膜的方法，申请并获得中华人民共和国专利一项。 二、候选人领导或参与过的项目： （请注明本人在项目中的角色） 国家自然科学基金面上项目“基于胶体晶体模板的新型纳米结构的溶液相合成”（20873002）（参与人员）
国家自然科学基金面上项目“形貌与构造可控的无机微纳结构的低温溶液合成”（20673007）（参与人员） 国家重大科学研究计划项目子课题“准一维半导体纳米材料的结构调控与组装”（2007CB936201）（参与人员） 三、候选人代表性论文（著）： （请注明影响因子） 1. C. Li and L. Qi. Colloidal crystal-assisted patterning of crystalline materials. Advanced Materials2010, 22, 1494-1497. (Frontispiece, IF=10.86) 2. C. Li and L. Qi. Bioinspired fabrication of 3D ordered macroporous single crystals of calcite from a transient amorphous phase. Angewandte Chemie-International Edition2008, 47, 2388-2394. (IF=10.879，VIP paper, frontispiece, highlighted in Angew. Chem. Int. Ed.) 3. C. Li, G. Hong and L. Qi. Nanosphere lithography at the gas/liquid interface: a general approach towards free-standing high-quality nanonets. Chemistry of Materials2010, 22, 476-481. (IF=6.397) 4. C. Li, G. Hong, H. Yu and L. Qi. Facile fabrication of honeycomb-patterned thin films of amorphous calcium carbonate and mosaic calcite. Chemistry of Materials 2010, 22, 3206-3211. (IF=6.397) 5. C. Li, G. Hong, P. Wang, D. Yu and L. Qi. Wet chemical approaches to patterned arrays of well-aligned ZnO nanopillars assisted by monolayer colloidal crystals. Chemistry of Materials2009, 21, 891-897. (IF=5.368) 6.G. Hong, C. Li and L. Qi. Facile fabrication of two-dimensionally ordered macroporous silver thin films and their application in molecular sensing. Advanced Functional Materials 2010, 20, 3774-3783. (IF=8.49) 7. C. Li, G. Hong, J. Cai and L. Qi. Ordered semiconductor nanoarrays: from self-arrangement to patterned evolution. Chapter in Encyclopedia of
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
高中物理所有物理学史资料的汇总 1、胡克:英国物理学家;发现了胡克定律(F弹=kx 2、伽利略:意大利的著名物理学家;伽利略时代的仪器、设备十分简陋,技术也比较落后,但伽利略巧妙地运用科学的推理,给出了匀变速运动的定义,导出S正比于t2并给以实验检验;推断并检验得出,无论物体轻重如何,其自由下落的快慢是相同的;通过斜面实验,推断出物体如不受外力作用将维持匀速直线运动的结论。后由牛顿归纳成惯性定律。伽利略的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一。 3、牛顿:英国物理学家;动力学的奠基人,他总结和发展了前人的发现,得出牛顿定律及万有引力定律,奠定了以牛顿定律为基础的经典力学。 4、开普勒:丹麦天文学家;发现了行星运动规律的开普勒三定律,奠定了万有引力定律的基础。 5、卡文迪许:英国物理学家;巧妙的利用扭秤装置测出了万有引力常量。 6、布朗:英国植物学家;在用显微镜观察悬浮在水中的花粉时,发现了“布朗运动”。 7、焦耳:英国物理学家;测定了热功当量J=4.2焦/卡,为能的转化守恒定律的建立提供了坚实的基础。研究电流通过导体时的发热,得到了焦耳定律。 8、开尔文:英国科学家;创立了把-273℃作为零度的热力学温标。 9、库仑:法国科学家;巧妙的利用“库仑扭秤”研究电荷之间的作用,发现了“库仑定律”。 10、密立根:美国科学家;利用带电油滴在竖直电场中的平衡,得到了基本电荷e。 11、欧姆:德国物理学家;在实验研究的基础上,欧姆把电流与水流等比较,从而引入了电流强度、电动势、电阻等概念,并确定了它们的关系。 12、奥斯特:丹麦科学家;通过试验发现了电流能产生磁场。 13、安培:法国科学家;提出了著名的分子电流假说。 14、汤姆生:英国科学家;研究阴极射线,发现电子,测得了电子的比荷e/m;汤姆生还提出了“枣糕模型”,在当时能解释一些实验现象。 15、劳伦斯:美国科学家;发明了“回旋加速器”,使人类在获得高能粒子方面迈进了一步。
伽利略系统的应用规划 3.1农业和渔业 精细农业要求实时获取地块中每个小区间（每平方米到每百平方米）土壤与作物信息，诊断作物长势和产量在空间上差异的原因，并按每个小区间作出决策，准确地在每个小区间上进行灌溉、施肥、喷药等等，以求达到最大限度地提高水、肥、药的利用率。精细农业要求实现：①精确的定位，精确地确定灌溉、施肥、沙虫的地点；②精确的定量，精确地确定水、肥、杀虫剂的施用量；③精确的定时，精确地确定作业的时间。正是卫星定位系统的不断完善和发展，为实现精细农业提供了基本的条件。在渔业领域，利用导航仪可以方便地进行航迹跟踪、制定航线并实现导航功能，获取各种有用的渔业信息，为分析、掌握渔场变化，争取稳产高产提供可靠手段。另外，导航系统能大范围防止非法捕鱼，监测国际条约的实施，并提供各种船舶的安全导航服务。 伽利略系统在农业和渔业方面的具体应用有以下几个方面： （1）化学药品喷洒 众所周知，化学药品通过控制病虫害和杂草来增加产量，但这些化学药品会污染环境，还会扩散到那些并不需要有高经济效益的地区。通过伽利略系统可以为飞机提供精确定位，因此飞行员能在需要的地区准确地喷洒适量的除草剂、杀虫剂或化肥。这种应用所需的定位精度优于1m，精确到厘米级会更理想。如果把伽利略接收机与喷洒工具、数据库或地理信息系统相连接，利用野外数据，操作人员就能控制整个喷洒过程。 （2）农作物产量监测 利用伽利略系统，农民能够辨认其土地是高产还是低产，从而进行有效的资源管理，如改变化学药品的使用量，在增产的同时也能将环境污染和费用降到最低。而要想做到这一点，必须对某片农田进行连续监测，伽利略接收机可以安装在收割机上，这样就能选择特别区域进行数据采样，并存储数据，从数据分析中形成产量图。 （3）农作物面积和牲畜跟踪 一些农业机构需要了解农用土地上的农作物面积，利用这些信息来发放农业补贴，并在自然灾害破坏庄稼时作为支付保险费的依据。以往，农民一般利用历史地籍簿资料所显示的地界线来上报其庄稼面积，但实际上每个季节都会有变化，这种信息并不准确；而伽利略系统可以提供农作物的精确面积，获得的测量数据还能够与地理信息系统相结合，在农业领域发挥更大作用。 （4）渔船导航和监测 利用电子导航系统，结合导航图数据和从伽利略系统获得的当前精确位置，了解渔船所在区域，能够实现渔船的安全导航，同时主控中心通过跟踪渔船的位置，确保其不在捕鱼禁区内。一旦渔船不遵守国际法，驶入禁区将会受到高额罚款，甚至被撤销捕鱼权。 3.2土木工程 土木工程是一个精度和可靠性要求很高的领域。通过与数字绘图相结合，伽利略系统能够对未来的建筑结构进行规划，并维护现存建筑。主要有以下几个方面： （1）结构监测 伽利略接收机能精确测量建筑物、桥梁、历史纪念碑等结构的移动和河流、湖泊的水位。监测中心利用这些数据对建筑结构的任何变化进行实时监测。例如，任何桥梁都有一个比其设计参数更高的负载量，对负载量的监测是非常有必要的，而卫星接收机技术和实时处理软件是有效的工具，能用于自动监测系统。 （2）机械导航 伽利略接收机与实时运动学技术相结合能用于引导各种重型机械设备，还能自动引导机械设备在危险环境下工作。
附件： 首届“西南大学重要学术成果”入选成果一览表 一、自然入选成果 序号单位成果名称获奖种类及级别负责人 1 经济管理学院中国金融发展与农民收 入增长 高等学校科学研究优秀 成果（人文社会科学） 一等奖 温涛 2 教育学部走向优质均衡的职业教 育统筹发展研究——基 于京津沪渝均衡测度的 调研分析 高等学校科学研究优秀 成果（人文社会科学） 一等奖 朱德全 3 教育学部新课程下的教学方式转 变 高等学校科学研究优秀 成果（人文社会科学） 一等奖 靳玉乐 4 数学与统计学院教育对重庆经济发展贡 献的研究 高等学校科学研究优秀 成果（人文社会科学） 一等奖 宋乃庆 5 农学与生物科技学院甘蓝型黄籽油菜遗传机 理与新品种选育 国家科技进步奖二等奖李加纳 6 柑桔研究所柑桔良种无病毒三级繁 育体系构建与应用 国家科技进步奖二等奖周常勇 7 家蚕基因组生物学 国家重点实验室/ 蚕学与系统生物研究所 家蚕基因组的功能研究国家自然科学奖二等奖夏庆友 8 生技技术中心高产优质转基因棉花取 得重大突破 中国高等学校 十大科技进展 裴炎
二、评审入选成果 序号单位成果名称负责人 1 马克思主义学院当代大学生诚信制度建设及加强大学生思想政治 工作研究 黄蓉生 2 心理学部《当代中国青少年心理问题及教育对策》《Methods and Implementary Strategies on Cultivating Students’Psychological Suzhi》(英文版)《学 生心理素质培养模式及实施策略研究》(中文版) 张大均 3 心理学部探究人格奥秘、探究心理时间黄希庭 4 文学院民族国家文学研究李永东 5 文学院文人结社与明代文学研究系列成果何宗美 6 新闻传媒学院中国电影“观念-美学”研究论文系列虞吉 7 美术学院《而立之年》彭伟 8 历史文化学院长江三峡历史地图集蓝勇 9 历史文化学院抗日战争时期重庆大轰炸研究潘洵 10 数学与统计学院Hamilton系统与椭圆方程的可解性研究唐春雷 11 电子信息工程学院智慧自适应传动的科学研究、工程化和产业化薛荣生 12 化学化工学院重要肿瘤标志物蛋白电化学免疫生物传感器研究袁若 13 材料学部高功率密度细菌生物燃料电池基础理论发展与应 用 李长明 14 资源环境学院水田自然免耕的理论研究谢德体 15 计算机与信息科学国际标准IEC/TR 62795 FDT/DTM和EDDL设备集成 技术互操作规范 刘枫 16 生物技术学院超高产人工三倍体嘉陵20号选育推广余茂德 17 生物技术学院西南地区高抗氟性家蚕新品种选育研究与推广朱勇 18 农学与生物科技学院杂交水稻新品种选育与应用何光华 19 动物科技学院大足黑山羊遗传资源保护与利用张家骅
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
浅谈“伽利略理想斜面实验” 刘德江 （四川省巴中市巴州区第六中学，巴中 636001） 摘要：运用斜面实验和动能定理的分析，在斜面倾角大于900的情况下，小球只能到达右 斜面h2 = h1 - ，如果小球要到达与左斜面等高的高度，小球必须从h3 = h1 + 处滑下。 关紧词：斜面实验；倾角大于900度；不等高 人教版高一物理教材第四章第一节（教科版高一物理教材第三章第一节），在讲述牛顿第一定律时，为了说明运动和力的关系，引入了“著名”的伽利略理想斜面实验，如图1所示。 在伽利略理想斜面实验中说到，在没有摩擦力的情况下，小球从左斜面A点沿斜面向下运动，向下的速度会越来越快；随后小球沿右斜面CD向上运动，速度会越来越慢，但小球会到达与左斜面的A点等高的高度。减小右斜面的倾角θ，例如变成斜面CE，虽然小球在CE上运动的长度变长了，但小球仍能够到达与左斜面A点等高的高度。如果右斜面变成水平面CF，由于小球不能到达与左斜面的A点等高的高度，小球将永远运动下去。 图1 伽利略理想斜面实验 在伽利略理想斜面实验中，只要右斜面不是水平的，在高度上，小球都能到达与原来等高的高度。但是，如果右斜面变成CM的形状，它的有一部分出现了与右水平面的夹角θ>900，如图2所示，小球上升到的最高点G与A点将不再等高。 图2 小球上升到的最高点G与A点不等高。 出现这种情况的原因是，如果右斜面CM的一部分存在着与右水平面的夹角θ>900，小球在靠近最高点时的运动轨迹近视为一个半径为R的圆弧，小球在最
高点时的速度v不可能为零，那么小球在它的最高点处存在一个动能。由机械能守恒定律有，小球在左斜面A点的重力势能mgh1等于小球在右斜面最高点的 重力势能mgh2和动能之和，因为小球在右斜面的最高点处存在着一个动能，所以小球在左斜面的重力势能大于小球在右斜面的重力势能，所以小球不能到达与左斜面等高的A点。 由机械能守恒定律有mgh1 = mgh2 +。 得h2 = h1 - （1 ） 如果把小球在最高点的运动看成是一个半径为R的圆周运动，此时重力提供小球做圆周运动的向心力， 有mg = m， 得= ，（2 ） 把（2）代入（1）得 h2 = h1 - 所以，小球只能到达h2 = h1 - 处。 如果小球想要到达与A点等高的高度处，小球在最高点附近做圆周运动的轨道 半径为，小球应从多高的h3处开始运动呢？如图3所示。 图3 小球从更高的高度处下滑才能到达与A点等高的高度。 由机械能守恒定律有mgh3 = mgh1 +。 得h3 = h1 + （3 ） 把小球在最高点的运动看成是一个半径为的圆周运动，此时重力提供小球做圆周运动的向心力，
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
欧洲伽利略导航系统最近发展趋势 一、概况 伽利略卫星导航系统（Galileo satellite navigation system），是由欧盟研制和建立的全球卫星导航定位系统，该计划于1999年2月系统由欧洲委员会公布，欧洲委员会和欧空局共同负责。欧盟于1999年首次公布伽利略卫星导航系统计划，其目的是摆脱欧洲对美国全球定位系统的依赖，打破其垄断。该项目总共将发射32颗卫星，总投入达34亿欧元。经过多方论证后，采用方案为：系统由轨道高度为23616km的30颗卫星组成，其中27颗工作星，3颗备份星。每次发射将会把5或6颗卫星同时送入轨道，并２００２年３月正式启动。系统建成的最初目标是２００８年，但由于技术等问题，延长到了２０１１年。２０１０年初，欧盟委员会再次宣布，伽利略系统将推迟到２０１４年投入运营。 二、最新进展 欧洲伽利略全球卫星导航系统———“伽利略计划”的首批两颗卫星2011年10月21日从位于法属圭亚那的库鲁航天中心成功发射升空。欧盟希望在2019年完成全部 30颗卫星的发射，从而对全球卫星导航市场进行重新洗牌。 第三颗和第四颗“伽利略”在轨验证（IOV）卫星预计搭乘“联盟”火箭于2012年10月发射升空。这些新卫星将加入2011年发射的首批两颗伽利略卫星，定位于距地23222千米高的中地球轨道。此举标志着该项目迈进了重要一步，因为它将完成IOV阶段所需的基础设施部署，并首次实现仅仅基于伽利略卫星进行地面定位估算。IOV阶段后将是继续按需部署卫星和地面段，最终实现“全面运行能力”，达到服务预期。 首批22颗“全面运行能力”卫星目前正在德国建造，德国还将负责平台和最终卫星的集成。英国萨里卫星技术有限公司负责建造有效载荷。 2012年10月12日，随着欧洲伽利略全球卫星导航系统第二批两颗卫星成功发射升空，该系统建设已取得阶段性重要成果。目前太空中已有4颗正式的伽利略系统卫星，将可以组成网络，初步发挥地面精确定位的功能。这4颗卫星将组成一个微型网络以对系统进行初步测试，并确保今后发射的该系统其他卫星能准确进入预定轨道，正常运转。 2013年春季，已组网的这4颗卫星将可以首次提供导航服务。欧洲航天局计划在2013年和2014年分别发射3次和2次“联盟”火箭，每次火箭携带两颗伽利略系统卫星。此外，欧航
主要成就 政治 主词条: 元祐更化 宣仁太后是前此宫廷中反对变法的后台，掌权后遂援引司马光、文彦博等保 司马光立姿石刻像[3] 守派到政府中，各种反变法的力量聚集在一起。司马光打着“以母改子”的旗号，反对新法。他把变法的责任都推给王安石，攻击“王安石不达政体，专用私见，变乱旧章，误先帝任使”；接着全盘否定了新法，诬蔑新法“舍是取非，兴害除利”，“名为爱民，其实病民，名为益国，其实伤国”。新法大部废除，许多旧法，一一恢复。如差役法，知开封府蔡京依司马光的限令，在五天之内全部恢复，对社会的危害较熙宁以前还要严重。通过变法而积聚起来的钱财，也在反变法派执政的几年当中“非理耗散殆尽”。 与此同时，还不遗余力地打击变法派。章惇曾对司马光恢复差役法的主张一一进行批驳，反变法派动员全部台谏力量，对章惇屡加击逐，直至被迫赋闲。列为王安石等人亲党的变法派官员，全被贬黜，其中蔡确写《车盖亭诗》，以为皆涉讥讪，贬死于新州。变法派人人怀自危，惶惶不安，吕惠卿在谪籍不敢喝口冷水，唯恐因此得病，而被反对派抓住把柄。 对西夏，则继承了熙宁以前的妥协政策，把已收复的安疆、葭芦、浮图、米脂四寨割让给西夏，以偷安一时。这些倒行逆施，激起社会上广泛不满。头脑较为清醒的人们曾劝告司马光，要为年幼的宋哲宗设身处地，异日若有人教以“父子义”，唆使哲宗反对今天的“以母改子”，后果不堪设想。 司马光说：“天若祚宗社，必无此事！”司马光及其后继者，无视小皇帝，因而愈益激起宋哲宗的不满。哲宗亲政后说，他在垂帘听政期间“只见臀背”，
斥责反对派全不懂君臣之义。宣仁太后一死，复辟旧制的反变法派随之垮台，并受到倍加沉重的打击。[4] 文化 学术成就 司马光的主要成就反映在学术上。其中最大的贡献，莫过于主持编写《资治通鉴》。宋神宗熙宁年间，司马光强烈反对王安石变法，上疏请求外任。熙宁四年（1071年），他判西京御史台，自此居洛阳十五年，不问政事。这段悠游的岁月，司马光主持编撰了294卷近400万字的编年体史书《资治通鉴》。司马光的独乐园，既是他的寓所，也是《资治通鉴》书局所在地。这里环境幽美，格调简素，反映了园主的情趣和追求。其书局在汴京时已奉诏成立，除了司马光之外，当时的著名学者刘恕、刘攽和范祖禹都参与了书局的工作。其中，司马光任主编，刘恕、刘攽、范祖禹为协修，司马光的儿子司马康担任检阅文字的工作。司马光来洛阳后，便把《资治通鉴》书局由汴梁迁到洛阳。在独乐园中常住的不仅有书局的工作人员，当时洛阳的名贤如二程、邵雍、文彦博等也常来此聚会，堪称是一个学术中心。[5] 他在《进资治通鉴表》中说：“臣今筋骨癯瘁，目视昏近，齿牙无几 司马光彩像 ，神识衰耗，旋踵而忘。臣之精力，尽于此书。”司马光为此书付出毕生精力，成书不到2年，他便积劳而逝。《资治通鉴》从发凡起例至删削定稿，司马光都亲自动笔，不假他人之手。 《资治通鉴》是中国最大的一部编年史，全书共二百九十四卷，通贯古今，上起战国初期韩、赵、魏三家分晋（公元前403年），下迄五代（后梁、后唐、后晋、后汉、后周）末年赵匡胤（宋太祖）灭后周以前（公元959年），凡一千三百六十二年。作者把这一千三百六十二年的史实，依时代先后，以年月为经，以史实为纬，顺序记写；对于重大的历史事件的前因后果，与各方面的关联都交代得清清楚楚，使读者对史实的发展能够一目了然。宋元之际史学家胡三省说：“为人君而不知《通鉴》，则欲治而不知自治之源，恶乱而不知防乱之术。为人臣而不知《通鉴》，则上无以事君，下无以治民。……乃如用兵行师，创法立制，
关于伽利略的资料 意大利物理学家、天文学家和哲学家，近代实验科学的先驱者。其成就包括改进望远镜和其所带来的天文观测，以及支持哥白尼的日心说。当时，人们争相传颂：“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙”。今天，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。” 中文名：伽利略·伽利雷 外文名：Galileo Galilei 国籍：意大利 出生地：意大利西海岸比萨城 出生日期：公历1564年2月25日儒略历：2.15 逝世日期：1642年1月8日 职业：天文学家，物理学家，数学家 毕业院校：比萨大学 主要成就： 为牛顿理论体系的建立奠定基础 伽利略望远镜观测天文学 论证日心说 代表作品：《星际使者》、《关于太阳黑子的书信》 逝世地：意大利托斯卡纳大公国阿切特里 1564年2月15日生于比萨，历史上他首先提出并证明了同物质同形状的两个重量不同的物体下降速度一样快，他反对教会的陈规旧俗，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亚里士多德诸多观点。因此，他被称为“近代科学之父”“现代观测天文学之父” 、“现代物理学之父”、“科学之父” 及“现代科学之父”。他的工作，为牛顿的理论体系的建立奠定了基础。 1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个球同时落地”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。 1609年，伽利略创制了天文望远镜（后被称为伽利略望远镜），并用来观测天体。他发现了月球表面的凹凸不平，并亲手绘制了第一幅月面图。1610年1月7日，伽利略发现了木星的四颗卫星，为哥白尼学说找到了确凿的证据，标志着哥白尼学说开始走向胜利。借助于望远镜，伽利略还先后发现了土星光环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的盈亏现象、月球的周日和周月天平动，以及银河是由无数恒星组成等等。这些发现开辟了天文学的新时代。
经历伽利略的理想实验探究过程，理解牛顿第一定律 一、填空题 10.用头项出去的足球仍能继续运动，是由于足球具有惯性；足球最终落回到地面，说明力可以改变物体的运动状态；在足球下落过程中，足球的重力势能减小，动能增加。 16. 2015年4月乌鲁木齐通往哈密的动车正式开通。 （1）动车途径达坂城时，林立的风力发电机映人眼帘。风力发电机利用的风能属于次能源。乘客看到窗外风力发电机向后移动，他是以为参照物。动车进站前停止供电，由于动车具有，会继续向前行驶，最终停靠在站台。 （2）候车乘客必须站在站台安全线以外，否则，当动车驶过站台，气体在流速大的地方压强较（选填“大”或“小”），乘客会被身后大气“压”向动车，造成危险。 （3）乘务员手中的无线对讲机是通过传递信息。 （4）水平地面上，乘客以100N的水平推力推着重为300N的行李箱沿水平方向前进5m，推力做功为J，行李箱的重力做功为J。 16．（1）一；车厢；惯性（2）小；（3）电磁波；（4）500 ；0 3．一颗正在竖直向上飞行的子弹，如果它受到的一切外力同时消失，那么它将（B）A．先减速上升，后加速下降B．沿竖直方向做匀速运动 C．立刻停在空中D．立刻向下加速运动 【答案】B 【命题立意】本题旨在考查力和运动的知识，考查学生对牛顿第一定律的理解。难度：较易【解析】子弹在竖直向上飞行，若它受到的一切外力同时消失，将沿竖直方向做匀速运动， B 正确，ACD 错误。 故选B。 【方法技巧】（1）物体在不受力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，即原来运动的物体在不受力时，总保持匀速直线运动状态；原来静止的物体不受力时，总保持静止状态。 （2）物体在平衡力作用下总保持匀速直线运动状态或静止状态，力不是维持物体运动的原因。 （3）物体如果受到力的作用，且受到的力不平衡，物体的运动状态就会发生改变。 （4）如果物体处于静止状态或匀速直线运动状态，那么，它可能不受外力作用，也可能受 1 6．图甲是商场里常用的垂直电梯和自动扶梯，图乙记录了小强乘坐电梯的s--t图象。 则他搭乘垂直电梯受到的支持力______搭乘自动扶梯受到的支持力（选填“大于”、“等于”或“小于”）；当随自动扶梯到达扶梯口时，若不小心，则会由于______向前倾倒。 二、选择题 9．（2分）（2015?河南）图为小强打篮球时的情景，下列说法中正确的是（）
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
GPS与伽利略导航系统的异同 孙诗剑 2010040704019 摘要： GPS系统与伽利略系统都是现有的导航系统。它们之间既有联系，又有区别。在精准报时，导航定位等功能上，它们有着显著的共同点。但在技术实现，系统控制的主体上，两者又有着显著的区别。下面我将介绍GPS与伽利略导航系统之间的相同点。 一、GPS与伽利略导航系统之间的相同点： （1）有相同的设计功能。 精确定时：广泛应用在天文台、通信系统基站、电视台 工程施工：道路、桥梁、隧道的施工中大量采用设备进行工程测量 勘探测绘：野外勘探及城区规划中都有用到 导航： 武器导航：精确制导导弹、巡航导弹 车辆导航：车辆调度、监控系统 船舶导航：远洋导航、港口/内河引水 飞机导航：航线导航、进场着陆控制 星际导航：卫星轨道定位 个人导航：个人旅游及野外探险 定位： 车辆防盗系统 手机，PDA，PPC等通信移动设备防盗，电子地图，定位系统 儿童及特殊人群的防走失系统 精准农业：农机具导航、自动驾驶，土地高精度平整 授时：用于给电信基站、电视发射站等提供精确同步时钟源 伽利略系统又独有搜索救援服务。 （2）都有地球同步轨道卫星 （3）有类似的地面控制系统组成：伽利略导航系统由监控站、控制中心和遥控站组成。GPS导航系统由1个主控站、4个地面天线站和6个监测站组成。 二、GPS与伽利略导航系统之间的不同点： （1）建设系统的国家不同。GPS系统建设的国家只有美国，而伽利略系统参与建设的国家有欧盟、美国，中国，以色列，乌克兰，印度，摩洛哥，挪威，阿根廷，俄罗斯，韩国，澳大利亚,加拿大, 巴西, 智利, 墨西哥, 马来西亚, 沙特阿拉伯… （2）两个系统使用的轨道不同。GPS系统24颗卫星均匀分布在6个轨道平面上，即每个轨道面上有4颗卫星。卫星轨道面相对于地球赤道面的轨道倾角为55°，各轨道平面的升交点的赤经相差60°，一个轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星升交角距超前30°。而伽利略系统30颗卫星分别在轨道高度23616千米、半长轴29994千米、轨道倾角56度、轨道平面数为3的圆形轨道，运行周期14小时4分钟。 （3）卫星的尺寸不同。GPS卫星是由洛克菲尔国际公司空间部研制的，卫星重774kg，使用寿命为7年。卫星采用蜂窝结构，主体呈柱形，直径为1.5m。卫星
亚里士多德（公元前384年－公元前322年），古希腊哲学 家，柏拉图的学生、亚历山大大帝的老师。他的著作包含许多 学科，包括了物理学、诗歌、音乐、生物学、政治以及伦理学。 和柏拉图、苏格拉底（柏拉图的老师）一起被誉为西方哲学的奠 基者。 亚里士多德是现实主义的鼻祖。不同于他的老师柏拉图以自己 假定的理想国衡量现实，他主张从现实的国家出发，防止国家堕 落和促进国家的发展。他对人性和理性持怀疑态度，主张法治， 而法律的来源也不是人的理性或者学者的思 考，而是来自于历史和传统中为人们所遵循 和认知的东西，也就是历史的理性。 亚里士多德关于物理学的思想深刻地塑造了中世纪的学术思想，最 终被牛顿物理学取代。他著名的一句名言：求知是人的本能。 《雅典学院》画的细节。柏拉图手指向天，象征他认为美德来自于智慧 的“形式”世界。而亚里士多德则手指下地，象征他认为知识是透过经 验观察所获得的概念。 伽利略（Galileo，1564年－1642年），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，以及支持哥白尼的日心说。 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作用下在经过 一定时间之后，在速度上有所增加。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。伽利略被誉为“现代观测天文学之父”、“现代物理学之 父”、“科学之父”及“现代科学之父”。为牛顿的理论体系的 建立奠定了基础。 传说1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名试验，从此推翻了亚里士多德“物体下落速度和质量成比例”的学说，纠正了这个持续了1900年之久的错误结论。几个世纪以后，阿波罗15号的宇航员大卫·斯科特1971年8月2日在无空气月球表面上使用一把锤子和一根羽毛重复了这个试验，证明且让地球上的电视观众亲眼看到了这两个物体同时掉落在月球表面上。 当时，人们说：“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙”。今天，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。” 比萨斜塔位于意大利的比萨小镇，是意大利比萨城大 教堂的独立式钟楼，位于大教堂的后面。是一座由白色 云石建成的古塔。该塔发生倾斜但斜而不倒，比萨斜塔 因此远近闻名。比萨斜塔建于1173年，塔高：地面到塔 顶高55米。自建成以后曾发生多次倾斜，常人只凭眼睛 也能察觉。意大利政府曾想尽办法制止古塔的继续倾斜， 但到目前为止未能成功。现塔倾斜5.5度，偏离地基外沿 2.3米，顶层突出4.5米。