近代实验科学的奠基者 伽利略
真理不在尘封的权威著作中,而是在宇宙和自然中,伟大的无字书。
-伽利略
伽利略·伽利雷是意大利文艺复兴后期的一位伟大科学家,也是现代实验物理学的先驱。他被誉为“现代科学之父”。作为一名不屈不挠的真理斗士,恩格斯曾称赞他是“一个能冲破一切障碍,创造新的真理的巨人”。
1564年2月15日,伽利略出生在意大利西海岸的比萨。他的父亲是一名音乐家。虽然这个家庭在这个时候已经衰落了,但它仍然可以说是贵族出身。伽利略继承了他父亲火红的头发和独立孤傲的性格。
10岁时,伽利略被送到瓦隆·布洛莎修道院接受古典教育。他从小就喜欢力学和数学,但他很快就适应了这种干净的生活,这曾让他的父母担心他会一辈子当和尚。因此,当他14岁时,他的父亲带他回家。17岁时,尽管伽利略按照父亲的命令进入比萨大学学习医学,但他冷漠傲慢,无视教授们的反对,独自研究古籍并进行实验。后来,这家人遭遇不幸,付不起学费。伽利略没有拿到文凭就离开了比萨大学。离开学校后,他没有放弃对科学的坚持和追求。在此期间,他研究了许多科学著作,做了许多实验,发表了许多有影响的论文,据说还发明了军用指南针。
伽利略的论文和发明吸引了科学界的注意,因此他在21岁时开始在大学教授数学课程。1589年,当他只有25岁时,他发表了一篇关于固体重心的论文,引起了科学界的广泛关注。尽管他没有拿到文凭,比萨大学仍然视伽利略为骄傲。所以比萨大学聘请他为数学教授。但是第二年,他离开了比萨大学。这是因为伽利略在比萨斜塔做了一个著名的实验——“两个铁球同时落地”,并发现了“*落体原理”。这一结果严重违背了教会倡导的理念。
离开比萨大学后,他来到威尼斯的帕多瓦大学教书。这种相对稳定的生活是伽利略科学研究的黄金时期。在此期间,伽利略潜心研究了大量的物理问题,例如,在力的合成中,他提出了“合力定律”;在研究斜面运动和抛射体运动时,他发现了“惯性定律”,为牛顿第一定律和第二定律奠定了基础。同时,他还对热和液体力学做了深入研究,并发明了温度计。
1609年夏天,伽利略在去威尼斯的路上听说一个荷兰商人可以通过重叠两个镜头看到远处的风景。受此启发,这位商人做了一面“远眺镜”。伽利略听到这个消息非常兴奋,他马上回去研究它。阐明原理后,他立即开始制造一种可以放大10倍的仪器,并给它起了一个好听的名字“望远镜”。
望远镜发明的消息立即席卷了欧洲,但伽利略更关注它的科学意义。晚上,他用自制的望远镜观察充满无限神秘的天空。当他看到夜空中闪烁的星星、凹凸不平的月球表面和四颗卫星环绕的木星时,他似乎明白了这项发明的真正含义。
1610年,伽利略总结了以前的作品和发现,并以一种流行的形式出版了它们,命名为“星际信使”。尽管这本书没有提到“日心说”,但它在一定程度上支持了哥白尼的日心说。这本书一出版,就在欧洲引起了轰动,也给他带来了很高的声誉。此后,他回到佛罗伦萨,被聘为“宫廷哲学家”和“宫廷首席数学家”。然而,美好的时光并没有持续多久。1613年,他在文章《太阳黑子》中推广了哥白尼的日心说。他再次激怒了罗马教廷,并逐渐失去了*。从1616年起,伽利略开始受到罗马宗教法庭长达20多年的残酷迫害。
1632年1月,伽利略在佛罗伦萨发表了《关于托勒密和哥白尼两个世界体系的对话》。在这本书里,伽利略用他的口才和个人魅力帮助建立了哥白尼的日心说。同年秋天,伽利略遭到教会的严刑拷打和审讯,*签署悔过书,然后被终身软禁。
在监禁期间,伽利略从未放弃对真理和科学的探索。也许这就是他的性格。1636年,伽利略秘密完成了《两种新科学的对话》,并于1638年在荷兰出版。这本书讨论了各种形式的运动规律,从根本上否定了亚里士多德的运动理论。
1637年,伽利略完全失明,然后他唯一的亲戚,他的小女儿玛利亚走在了他的前面。尽管遭受失明和失去女儿的痛苦,伽利略仍然没有失去寻求真理的勇气。
1642年1月8日,78岁的伽利略离开了世界。然而,他一生捍卫的真理和科学成就已经流传下来,成为后代进一步探索真理的基石。基于伽利略的研究,惠更斯推导出单摆的周期公式和向心加速度的数学表达式。牛顿在系统总结了伽利略、惠更斯等人的研究成果后达到了科学的顶峰。爱因斯坦曾经说过:“伽利略的发现和他使用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,标志着物理学的真正开始!”