登陆注册
1054000000013

第13章 动力学奠基人—伽利略

那种自命懂得一切事物的人,实际上并不懂得任何事物。

真理就是具备这种力量,你越是想要攻击它,你的攻击就越加充实了和证明了它。伽利略·伽利雷于1564年2月15日出生于意大利的比萨,其父文生齐阿·伽利雷是个没落的贵族,他的祖先在共和国时代曾是佛罗伦萨的封建领主。后来领主的产业转了手,而文生齐阿,有知识却是一个贫民,生活过得很不安适。他是一个第一流的数学家,擅长写作和音乐,还是意大利首屈一指的琵琶演奏家。不过这些成就很难变成金子,结果就使得在伽利略的少年时代,家里贫穷不堪。

12岁的那一年,伽利略的一家从比萨搬到了佛罗伦萨,父亲很想把伽利略培养成为一名医生,而老师却想把伽利略培养成为神职人员,最后是伽利略父亲的愿望占了上风。

17岁那一年,伽利略进入了比萨大学学医,他性格率直而不迷信书本,在大学里他以反驳教授而出名。

有一天,由于他听一位数学家的关于古希腊欧几里得《几何原本》的演讲,对数学产生了浓厚的兴趣,后来他不顾父亲的反对,放弃了学医,而开始钻研起数学和哲学来。

据说,有一回伽利略为了节省钱,他从比萨去佛罗伦萨的时候,搭了一辆拉橄榄油的车,在路上伽利略一路跟车夫聊天,车夫一出口就是赚钱,而伽利略一出口就是他的数学计算。他俩越谈越糟糕,最后两人干脆谁也不找谁说话。然后车夫在想着他这一车橄榄油能挣多少钱的事,伽利略在看着车夫装橄榄油的桶发呆。

伽利略很想通过桶的高度和直径来算出桶的容积,这些桶的容积应该怎样算呢?他想这些桶几乎都是圆柱体,那么要求出桶的容积,看来只能用桶的底面积乘以桶的高度。伽利略于是目测了一下桶的高度和直径,一下子他便把这些桶的容积算了出来。

“你每桶橄榄油的重量是300公升?”

“你怎么知道的?”

伽利略便认真地给车夫讲解起计算公式来,无论伽利略怎么样耐心地解释,车夫还是听不懂。听不懂还不要紧,重要的是听不懂的车夫还认为伽利略是在利用巫术。结果死活也不敢收伽利略付给的钱。

1585年,由于父亲破产,伽利略被迫离开了大学。回到了佛罗伦萨以后,他仍然对数学很着迷,而且钻研得很深,只用了一年的工夫,他就写成了一篇很有见解的数学论文,受到了意大利数学界的重视。

25岁就出名的伽利略,在比萨大学的邀请下,当了比萨大学的一名老师,比萨大学规定,凡是老师不管是在任何时候都得穿长袍,如果谁要是违背了这个规定,那么他就要受到罚款。

而伽利略却不喜欢这一身长袍,他认为这个长袍穿起来不仅不方便,更重要的是他感觉到这个传统的服装就像一个魔鬼一样地束缚着人的思想,伽利略为不穿长袍而经常被学校罚款,尽管如此他也毫不妥协。

有一天,伽利略在书屋里看亚利士多德的著作,突然他自言自语起来。

“不可能,太不可能了——‘物体从高处落下时,速度是由重量决定的。物体越重落下来的速度越快。’”

“为什么只要摆的绳长相同,摆落到最低点的时间都相同呢?这与摆的重量似乎是没有关系的啊!”

他决定做一下不同重量的物体从高处往下落时距离相同,落到地面的时间也相同的实验。

为了证实这个实验的正确性,他决定到比萨斜塔去做这个落体实验。那一天,斜塔下围满了人,伽利略把手里的一大一小两个铁球同时放了出去,人们看见这两个球同时落地了。这个实验证明了他理论的正确。

可是他这一惊人的实验却引起了教会和比萨大学以及亚里士多德的崇拜者们的反对,因而他在比萨大学任教期满后,没有被续聘。但帕多瓦大学却仰慕伽利略的学识,邀请了他前去那里任教。

由于帕多瓦大学的学术空气比较自由,他在那里一共任教18个年头,在那里也是他取得科学研究成果最多的时期。在那里他制造出了世界上的第一架望远镜。

1608年10月,一位荷兰的眼镜匠名叫约翰尼斯·李帛西,他于一次偶然的机会发现把两个镜片安排得能够通过它们看过去使远的物体显得近了。伽利略听说后,即根据这一现象着手研制望远镜。

经过一夜的集中思考,一夜的钻研道理,伽利略第二天早上就准备做他的第一只望远镜了。他拿了一节风琴管,一头放进一片凸镜,另一头放进一片凹镜——就有了一个可以放大三倍的小望远镜。

李帛西做成玩具就停止了,但伽利略却决不停下来。

似乎本能告诉了伽利略他是在走向某种重大的事,他很快又着手做另一个小望远镜。这一个放大了8倍;用它可以比肉眼早两小时看到海上的船只。

伽利略对这个器械非常满意,像小孩子一样性急,赶到威尼斯去,拿给市政会议的人们看,并且欣然倾听他们的惊讶言词。

“这是个令人惊奇的人,”他们都这样喊出来。他们暗示,如果伽利略愿意把这东西送给市政会议,他们不会拒绝。伽利略接受了暗示。这是他的福至心灵的一项举动,因为市政会议立刻投票表决把他在帕杜亚的薪金增加了一倍,而且职务定为终身制。

伽利略又磨制了很多镜片,做成了很多望远镜,他越做越好,倍数也越做越强,直到后来做成了一个能放大32倍的。这比起最初做的3倍的小东西来简直是飞跃。

伽利略通过自己研制的望远镜对太空进行观察,写成了《星球的使者》和《论太阳黑子的信札》,伽利略在书中宣布:地球和太阳都在缓慢地旋转,太阳在原地旋转,地球围绕太阳旋转,他肯定了哥白尼的学说是正确的,这引起了教会的不满。

教皇乌尔班八世听了后大发雷霆,于是下令对伽利略起诉,不久,宗教裁判命令伽利略到罗马受审。1633年2月,年近七旬且正在病中的伽利略被押到了罗马,在宗教裁判所的威逼下,伽利略被迫放弃哥白尼的学说,从此他被囚禁。1642年1月8日,伽利略在折磨中与世长辞。

伽利略在晚年尽管受到身体上、精神上的巨大折磨与痛苦,但他还是继续工作。他在最后这些时间里写下了关于内聚力,关于断裂的阻力,关于等速运动、加速运动和抛体运动。在这些对话里他记下了一些事实,后来被牛顿发展为运动的三项定律。这些由伽利略晚年发现的定律是:

第一,如果没有力作用于物体,则此物体将继续在速度和方向两方面均匀地运动。

第二,当力发生作用时,运动将在速度上或方向上,或在两方面同时发生变化,其速度与力的大小成比例,并在方向上与力的作用方向相同。

第三,离心力与向心力相等,两者共同构成弹性中的拉力。

这些是用艾萨克·牛顿的词句所说明的运动三大定律,但却是以伽利略的研究成果为依据。衣服是牛顿的,身体却是伽利略的。

精彩点评:

伽利略是一位旷世天才,他天生就是一位数学家,他善于思考,敢于挑战权威。同时,他也非常自信,容不得愚蠢的行为。虽然现在看来,伽利略留给我们的似乎只有望远镜,但是,他在动力学方面的研究成果为后人的更深层次研究奠定了坚实基础。伟大的意大利数学家拉格兰说过:“动力学是关于加速或减速的力的科学。伽利略奠定了这门科学的基础,他在机械学方面的研究构成这位伟大人物的光荣史里的最完整最真实的部分。”

同类推荐
  • 数学发展的世纪之桥:希尔伯特的故事

    数学发展的世纪之桥:希尔伯特的故事

    《数学发展的世纪之桥:希尔伯特的故事》中介绍了科学家们独立思考、敢于怀疑、勇于创新、百折不挠、求真务实的科学精神和他们在工作生活中宝贵的协作、友爱、宽容的人文精神。使青少年读者从科学家的故事中感受科学大师们的智慧、科学的思维方法和实验方法,受到有益的思想启迪。从有关人类重大科技活动的故事中,引起对人类社会发展重大问题的密切关注,全面地理解科学,树立正确的科学观,在知识经济时代理智地对待科学、对待社会、对待人生。阅读这套丛书是对课本的很好补充,是进行素质教育的理想读物。
  • 最成功的励志故事

    最成功的励志故事

    《读好书系列:最成功的励志故事》用孩子们乐于接受的形式代替一些枯燥沉冗的说教,把一些晦涩难懂的高深道理用孩子们自己的语言说出,让孩子们在快乐中接受,让那些积极向上的道理,
  • 亟待拯救的濒危物种(小眼睛大发现)

    亟待拯救的濒危物种(小眼睛大发现)

    你听说过木牛流马吗?你看见过漫步火星的机器人吗?你知道地雷为什么被称为藏在地下的杀手吗?中国古代的火箭长什么样?你对这个无奇不有的大千世界充满好奇吗?《小眼睛大发现》涵盖生物、自然、地理、历史、军事、化学等多个知识领域,它通过浅显易懂的语言和搞笑、幽默、夸张的漫画,超级实用的知识点,为孩子们提供了愉悦的阅读天地。本系列丛书介绍了形形色色的古代兵器、超级威猛的现代军事武器、世界各地最最疯狂的机器、大自然多种濒危物种以及强大的新型能源。书中的精彩内容不仅能激发孩子们发现新事物的能力,建立起灵活的思维方式,而且会引导孩子们对身边的世界产生全新的认识。
  • 给孩子讲点美丽诗词

    给孩子讲点美丽诗词

    古诗中有顾盼生姿的少女,娴静温柔,叉不乏活泼之趣;有壮志满怀的男儿,气宇轩昂,也充满真情实意;有落魄的书生、得意的官员、思乡的游子、放浪的狂生、睿智的老人……这些人以其一生的经历,凝结成一首小诗、一曲小词。这些满是欢笑与泪水的作品,化成一本美丽诗词放于孩子的案头,就像一个神秘的世界等待他们去冒险,去寻找了解自己的朋友,采摘其中的名言佳句,学得妙笔生花的本领,拥有为人处世的智慧。本书在兼顾美感与哲理的同时,也给了孩子一些写作上的指导,帮助他们理解诗词,也让他们能灵活地运用我们熟悉的汉字、语言。希望这本《给孩子讲点美丽诗词》能陪伴着孩子度过一个美丽的童年,并且直到他们踏入美丽的人生。
  • 灵猴皮的秘密

    灵猴皮的秘密

    有人曾问,你写的民间题材故事都是真的吗?这话难说,因为活在现代,又没有穿越的本事,所写的东西,自然是“编”的。有个词叫“瞎编”!
热门推荐
  • 圣灵言式

    圣灵言式

    天地初开,万物有灵。有人祖,创神语。以法随言,以言寄法。得以使人族立于众生灵之顶端。而每个人灵力属性皆不同,以金木水火土五行为基础灵力属性,分别为金色,绿色,蓝色,红色,黄色。随着时间的演变,越来越多属性被人们探知,例如白银的雷电,白金的圣光,黑红的巨力,深紫的催眠,漆黑的暗影……
  • 冥月天行

    冥月天行

    在那个兵荒马乱的战争年代,村里的人为了生计,几乎全部以盗墓为生,就在一次下斗时,我意外的发现了魔族的秘密.....
  • 王俊凯如果彼岸没有毒

    王俊凯如果彼岸没有毒

    王俊凯是顾安若的毒,顾安若亦是王俊凯的瘾,彼岸花,曼珠沙华,毒瘾,如果彼岸没有毒,或许你会属于我。虐恋但是结局是甜的,放心新入坑,不要上升真人。就酱。收藏哈。
  • 劲者天下

    劲者天下

    看看一k个在现实世界里倒霉到家的小青年。。来到一个奇妙而陌生的世界的奋斗史
  • 狂傲轮回

    狂傲轮回

    一身傲骨。轮回天地。争霸世间。无畏无惧。寻求自我。逍遥尘世。
  • 九重战烟

    九重战烟

    战烟,一个在新时代盛行的全息网游,所有新青年都渴望在这游戏中大展身手,获得荣誉甚至其他的东西
  • 散尽铅华

    散尽铅华

    她本倾国之貌,却散播消息误让天下人以为自己丑陋无比,变成人人嫌弃,讨厌的丑公主。和亲被拒,未嫁先休。她遇到他是唯生之缘还是只是萍水相逢。
  • The Quest of the Golden Girl

    The Quest of the Golden Girl

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 召唤师狠倾城

    召唤师狠倾城

    沈家嫡女——沈君澜,丑陋无比更是花痴成性,惹人厌恶。当曾经的废物再度睁眼,有多少人后悔,又有多少人惊艳?神马?!你是双系召唤师?!不好意思,姐姐我全修!神马?!你的兽兽很牛叉?sorry,我的兽兽说你家兽兽已经残了。你有完品丹药?!咦,那不是我天天闲着无聊吃的小零食吗?这是一本牛叉到不行的书,且看一代丑女的逆袭之路!
  • 校花捉鬼人

    校花捉鬼人

    茅山捉鬼人雨辰,奉师父之命,下山为校花捉鬼,这使他不得不去追求校花。战鬼道士,斩邪灵,灭尸王,屠万鬼,只为校花打造,属于自己的不败之路。