伽利略伽利雷

伽利略·伽利雷近代科學(xué)實(shí)驗(yàn)奠基人之一01人生生平科學(xué)地位主要貢獻(xiàn)人物爭議目錄030204基本信息伽利略·伽利雷（1564年2月15日～1642年1月8日）享年77歲，原名（GalileodiVincenzoBonaultideGalilei）是意大利天文學(xué)家、物理學(xué)家和工程師、歐洲近代自然科學(xué)的創(chuàng)始人。伽利略被稱為“觀測天文學(xué)之父”、“現(xiàn)代物理學(xué)之父”、“科學(xué)方法之父”、“現(xiàn)代科學(xué)之父”。伽利略研究了速度和加速度、重力和自由落體、相對論、慣性、彈丸運(yùn)動(dòng)原理，并從事應(yīng)用科學(xué)和技術(shù)的研究，描述了擺的性質(zhì)和“靜水平衡”，發(fā)明了溫度計(jì)和各種軍事羅盤，并使用用于天體科學(xué)觀測的望遠(yuǎn)鏡。他對觀測天文學(xué)的貢獻(xiàn)包括使用望遠(yuǎn)鏡對金星相位的確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)木星的四顆最大衛(wèi)星，土星環(huán)的觀測和黑子的分析。伽利略（Galileo）提倡日心說和尼古拉·哥白尼主義在他的一生中一直是有爭議的，當(dāng)時(shí)大多數(shù)人都贊成地心模型（如Tychonic系統(tǒng)），但他遇到了天文學(xué)家的反對，他們由于缺乏恒星視差而懷疑日心論。此事由羅馬宗教裁判所在1615年調(diào)查，得出的結(jié)論是日心論“在哲學(xué)上是愚蠢而荒謬的”。由于在許多地方與教皇統(tǒng)治明顯矛盾，因此形式上是異端的。伽利略后來在“關(guān)于兩個(gè)主要世界體系的對話”（1632年）中捍衛(wèi)了他的觀點(diǎn)，該對話似乎攻擊了教皇烏爾班八世，從而疏遠(yuǎn)了他和耶穌會(huì)士，后者一直支持伽利略。他被宗教裁判所審判，被發(fā)現(xiàn)“強(qiáng)烈懷疑異端”，并被迫退縮。他在軟禁中度過了余生。在軟禁期間，他寫了《兩門新科學(xué)》，其中總結(jié)了他四十年前在現(xiàn)在被稱為運(yùn)動(dòng)學(xué)和材料強(qiáng)度的兩門科學(xué)......人生生平名字來源孩童時(shí)期工作時(shí)期人物晚年人生生平名字來源伽利略傾向于只用自己的名字來稱呼自己。當(dāng)時(shí)，姓氏在意大利是可有可無的，他的姓氏與他的姓伽利雷（Galilei）的起源相同。他的姓名和姓氏都來自祖先GalileoBonaiuti，他是15世紀(jì)佛羅倫薩的重要醫(yī)師，教授和政治家。在14世紀(jì)后期，為了紀(jì)念他，他的后代們稱自己為伽利略。GalileoBonaiuti被埋葬在佛羅倫薩圣十字教堂的同一座教堂中，大約200年后，他更著名的后代GalileoGalilei也被埋葬了。當(dāng)他提到自己的名字時(shí)，有時(shí)用的是GalileoGalileiLinceo，指的是他是意大利人類中的精英科學(xué)組織LinceiAcadamy的成員。16世紀(jì)中葉的托斯卡納家庭通常以父母的姓氏來命名長子。因此，伽利略·伽利萊并不一定以他的祖先伽利略·博奈烏蒂來命名。意大利男性名字叫“伽利略”（因此姓“伽利略”）來自拉丁語“Galil?us”，意為“加利利”，這是以色列北部圣經(jīng)上重要的地區(qū)。伽利略(2張)伽利略的名字和姓氏的圣經(jīng)根源將成為著名雙關(guān)語的主題。1614年，在伽利略事件期間，伽利略的一位反對者多米尼加神父托馬索·卡奇尼（TommasoCaccini）向伽利略交付了有爭議且頗有影響力的講道。他在其中指出了使徒行傳1:11：“加利利的人，為什么你們要凝視天堂”。伽利略孩童時(shí)期與一個(gè)中產(chǎn)家庭孩子的情況相似，他接受的是私人教育。大約10歲時(shí),他家從比薩搬到了佛羅倫薩（Florence），伽利略在那里繼續(xù)他的學(xué)業(yè),而后又被送到了瓦隆布羅薩（Vallambroso）的卡馬多萊斯修道院Camaldolesemonastery。伽利略告訴他的家人，他希望受訓(xùn)成為傳教士，但他的父親希望伽利略追隨他的同名人的腳步，成為一名醫(yī)生。溫琴佐將伽利略送回佛羅倫薩，在那里，他通過函授繼續(xù)學(xué)習(xí)宗教。工作時(shí)期伽利略于1580年在比薩大學(xué)就讀了醫(yī)學(xué)。“近代科學(xué)之父”伽利略·伽利雷(7張)貝拉明樞機(jī)主教曾在1615年寫道，如果沒有“太陽沒有繞地球轉(zhuǎn)而地球繞著太陽轉(zhuǎn)的真實(shí)證明，”哥白尼系統(tǒng)就無法得到捍衛(wèi)。伽利略認(rèn)為他的潮汐理論提供了此類證據(jù)。這個(gè)理論對他來說是如此重要，以至于他最初打算將他在“兩個(gè)主要世界體系”上的對話稱為“海上起伏對話”。潮汐的提法是根據(jù)宗教裁判所的命令從標(biāo)題中刪除的。對于伽利略來說，潮汐是由海洋中水的來回晃動(dòng)引起的，這是由于地球自轉(zhuǎn)和繞太陽公轉(zhuǎn)導(dǎo)致地球表面一點(diǎn)加速和減速。他于1616年向紅衣主教Orsini分發(fā)了他的第一次潮汐描述。他的理論使人們首次了解了海盆形狀對潮汐的大小和時(shí)間的重要性；例如，他正確地解釋了亞得里亞海中部潮汐與末尾相比微不足道的潮汐。但是，作為潮汐原因的一般說明，他的理論是失敗的。伽利略如果這個(gè)理論是正確的，那么每天只會(huì)有一個(gè)高潮。伽利略和他的同時(shí)代人意識到這種不足，因?yàn)橥崴姑刻煊袃纱胃叱?，而不是一次，大約相隔12個(gè)小時(shí)。伽利略排除了這種異?，F(xiàn)象是由于一些次要原因造成的，包括海的形狀，深度和其他因素。阿爾伯特·愛因斯坦（AlbertEinstein）后來表示，伽利略發(fā)展了他的“引人入勝的論點(diǎn)”，并出于對地球運(yùn)動(dòng)的物理證明的渴望而毫不批評地接受了它們。伽利略還駁斥了古代和他的當(dāng)代約翰·開普勒所知的月亮的想法引起了潮汐。（伽利略對開普勒的橢圓形行星軌道也沒有興趣。）伽利......人物晚年伽利略繼續(xù)接待游客，直到1642年，在遭受發(fā)燒和心臟病之后，他于1642年1月8日去世，享年77歲。托斯卡納大公費(fèi)迪南多二世希望將他的尸體埋葬在圣十字教堂，旁邊是他的父親和其他祖先的墳?zāi)?，并豎立他的榮譽(yù)大理石陵墓。然而，在教皇烏爾班八世和他的侄子弗朗切斯科·巴貝里尼樞機(jī)提出抗議后，這些計(jì)劃被撤消，因?yàn)橘だ砸颉皬?qiáng)烈懷疑異端”而被天主教會(huì)譴責(zé)。相反，他被埋在從大教堂南端到圣禮堂的走廊盡頭的新手教堂旁邊的小房間里。在他的墓上豎立了一座紀(jì)念碑之后，他于1737年被埋葬在大教堂的主體中；在此舉中，從他的遺體中取出了三個(gè)手指和一顆牙齒。其中之一是伽利略右手的中指，目前正在意大利佛羅倫薩的伽利略博物館展出。主要貢獻(xiàn)力學(xué)天文學(xué)科學(xué)哲學(xué)主要貢獻(xiàn)力學(xué)伽利略在比薩斜塔演示自由落體實(shí)驗(yàn)伽利略是第一個(gè)把實(shí)驗(yàn)引進(jìn)力學(xué)的科學(xué)家，他利用實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)相結(jié)合的方法確定了一些重要的力學(xué)定律。1582年前后，他經(jīng)過長久的實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)學(xué)推算，得到了擺的等時(shí)性定律，接著在1585年因家庭經(jīng)濟(jì)困難輟學(xué)。離開比薩大學(xué)期間，他深入研究古希臘學(xué)者歐幾里得，阿基米德等人的著作。他根據(jù)杠桿原理和浮力原理寫出了第一篇題為《天平》的論文。不久又寫了論文《論重力》，第一次揭示了重力和重心的實(shí)質(zhì)并給出準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)表達(dá)式，因此聲名大振。與此同時(shí)，他對亞里士多德的許多觀點(diǎn)提出質(zhì)疑。在歷史上伽利略是最早對動(dòng)力學(xué)作了定量研究的人。1589—1591年，他對物體的自由下落運(yùn)動(dòng)作了細(xì)致的觀察，從實(shí)驗(yàn)和理論上否定了統(tǒng)治兩千年的亞里士多德的落體運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)（重物比輕物下落快），指出如忽略空氣阻力，重量不同的物體在下落時(shí)同時(shí)落地，物體下落的速度和它的重量無關(guān)。根據(jù)伽利略晚年的學(xué)生V.維維亞尼的記載，落體實(shí)驗(yàn)是在比薩斜塔上進(jìn)行的，但這件事在伽利略著作中沒有記錄，因而較普遍認(rèn)為此事不可靠。有歷史記載的第一個(gè)完成這類試驗(yàn)的人是斯臺文，在《自然科學(xué)史》中記載，荷蘭人斯臺文在1586年使用2個(gè)重量不同的鉛球完成了這個(gè)試驗(yàn)，并證明了亞里士多德的理論是錯(cuò)誤的。在斯臺文試驗(yàn)的幾個(gè)世紀(jì)以后，阿波羅15號的宇航員大衛(wèi)·斯科特1971年8月2日在無空氣月球表面上使用一把錘子和一根羽毛重復(fù)了這個(gè)試驗(yàn)，證明且讓地球上的電視觀眾親眼看到了兩個(gè)物體同時(shí)掉落在月球表面上。伽利略研究物體在斜......天文學(xué)伽利略是利用望遠(yuǎn)鏡觀測天體取得大量成果的第一位科學(xué)家。1609年，伽利略在知道荷蘭人已有了望遠(yuǎn)鏡后，伽利略創(chuàng)制了天文望遠(yuǎn)鏡（后被稱為伽利略望遠(yuǎn)鏡），并用來觀測天體，發(fā)現(xiàn)許多前所未知的天文現(xiàn)象。他發(fā)現(xiàn)所見恒星的數(shù)目隨著望遠(yuǎn)鏡倍率的增大而增加；銀河是由無數(shù)單個(gè)的恒星組成的；月球表面有崎嶇不平的現(xiàn)象（親手繪制了第一幅月面圖），金星的盈虧現(xiàn)象；木星有四個(gè)衛(wèi)星（其實(shí)是眾多木衛(wèi)中的最大的四個(gè)，現(xiàn)稱伽利略衛(wèi)星）。他還發(fā)現(xiàn)太陽黑子，并且認(rèn)為黑子是日面上的現(xiàn)象。由黑子在日面上的自轉(zhuǎn)周期，他得出太陽的自轉(zhuǎn)周期為28天（實(shí)際上是27.35天）。1637年在目力很差情況下，他還發(fā)現(xiàn)了月亮的周日和周月天平動(dòng)。這些發(fā)現(xiàn)開辟了天文學(xué)的新時(shí)代。伽利略第一個(gè)用望遠(yuǎn)鏡觀察到土星光環(huán)、太陽黑子、月球山嶺、金星和水星的盈虧現(xiàn)象、木星的衛(wèi)星和金星的周相等現(xiàn)象，并從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出自由落體定律、慣性定律和伽利略相對性原理等。從而推翻了亞里士多德物理學(xué)的許多臆斷，奠定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)，反駁了托勒密的地心體系，有力地支持了哥白尼的日心學(xué)說。這一系列天文發(fā)現(xiàn)轟動(dòng)了當(dāng)時(shí)的歐洲，伽利略在介紹他新發(fā)現(xiàn)的兩本書《星際使者》（1610）和《關(guān)于太陽黑子的書信》（1613）中，都主張哥白尼的日心說。伽利略以觀測到的事實(shí)，推動(dòng)了哥白尼學(xué)說的傳播。當(dāng)時(shí)的意大利仍處于教會(huì)的嚴(yán)酷統(tǒng)治之下，許多人不肯承認(rèn)同《圣經(jīng)》和亞里士多德著作相違背的新思想、新事物。1613年，哥白尼的《天體運(yùn)行論》被宗教法庭列為禁書，伽利略也受到警告，要他放棄哥白尼學(xué)說。伽利略沒有接受警告，繼續(xù)寫作，1632年他的《兩大世界體系的對話》出版，激怒了教會(huì)。宗教法庭把伽利略傳到法庭，并......科學(xué)伽利略望遠(yuǎn)鏡無論在動(dòng)力學(xué)、梁的彎曲或者是天文學(xué)的研究中，伽利略十分重視觀察和實(shí)驗(yàn)的作用。他又善于在觀測結(jié)果的基礎(chǔ)上提出假設(shè)，運(yùn)用數(shù)學(xué)工具進(jìn)行演繹推理，看是否符合于實(shí)驗(yàn)或觀察結(jié)果。如在自由落體的實(shí)驗(yàn)中，他讓水滴相繼地從同處下落，每兩滴時(shí)間間隔相同。他觀察到任何時(shí)刻相繼兩滴間的距離成等差級數(shù)。他運(yùn)用數(shù)學(xué)中的拋物線性質(zhì)，得出下落距離和時(shí)間成平方關(guān)系。值得注意的是，他對理論推導(dǎo)也很嚴(yán)謹(jǐn)。盡管拋物線的性質(zhì)早在古希臘那里已有了解，現(xiàn)存的伽利略手稿表明，他把拋物線的公式又從頭推算了一遍。伽利略設(shè)計(jì)的儀器實(shí)驗(yàn)和觀測要精確，就離不開測量儀器。伽利略往往親自設(shè)計(jì)制造儀器。除了上述望遠(yuǎn)鏡外，他設(shè)計(jì)和制造的儀器有流體靜力秤、比例規(guī)、溫度計(jì)、擺式脈搏計(jì)等。從伽利略開始的科學(xué)研究中，首先在力學(xué)的研究中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)被放到重要的地位。從伽利略開始的實(shí)驗(yàn)科學(xué)，是近代自然科學(xué)的開始。伽利略的主要著作有：《關(guān)于兩大世界體系的對話》（1632）和《關(guān)于兩門新科學(xué)的對話》（1638）。哲學(xué)伽利略一生堅(jiān)持與教會(huì)的經(jīng)院哲學(xué)作斗爭，主張用具體的實(shí)驗(yàn)來認(rèn)識自然規(guī)律，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)是理論知識的源泉。他不承認(rèn)世界上有絕對真理和掌握真理的絕對權(quán)威，反對迷信盲從。他承認(rèn)物質(zhì)的客觀性、多樣性和宇宙的無限性，這些觀點(diǎn)對現(xiàn)代哲學(xué)具有重要的意義。但由于歷史的局限性，他強(qiáng)調(diào)只有可歸納為數(shù)量特征的物質(zhì)屬性才是客觀存在的。伽利略因?yàn)橹С秩招恼f受到監(jiān)禁后，“放棄”了日心說。他說，“考慮到種種阻礙，兩點(diǎn)之間最短的不一定是直線”，這一觀點(diǎn)非常具有現(xiàn)代性。正是因?yàn)橛羞@樣的思想，暫時(shí)的放棄換得永遠(yuǎn)的支持，沒有遭到喬爾丹諾·布魯諾的命運(yùn)，卻可以為科學(xué)繼續(xù)貢獻(xiàn)力量。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)方法古希臘在物理學(xué)說方面有兩大學(xué)派，一派以哲學(xué)家亞里士多德為代表，另一派則以自然科學(xué)家阿基米德為代表。兩人皆是古代希臘著名的學(xué)者，由于兩人的觀點(diǎn)和方法不同，科學(xué)結(jié)論各異，形成了鮮明的對立。亞里士多德學(xué)派的觀點(diǎn)是憑主觀臆斷的推理方法作結(jié)論，充斥著謬誤。阿基米德學(xué)派的觀點(diǎn)完全依靠科學(xué)實(shí)踐方法得出結(jié)論。從11世紀(jì)起，在基督教會(huì)的扶持下，亞里士多德的著作得到了經(jīng)院哲學(xué)家的重視，他們排斥阿基米德的物理學(xué)，把亞里士多德的物理學(xué)奉為經(jīng)典，凡違反亞里士多德物理學(xué)的學(xué)者均被視為“異端邪說”。伽利略對亞里士多德的物理學(xué)持懷疑態(tài)度，相反地特別重視阿基米德對物理學(xué)的研究，重視數(shù)學(xué)和實(shí)驗(yàn)的結(jié)合。伽利略在比薩斜塔上做實(shí)驗(yàn)，及結(jié)論在伽利略的研究成果得到公認(rèn)之前，物理學(xué)以至整個(gè)自然......科學(xué)地位科學(xué)地位伽利略認(rèn)為實(shí)驗(yàn)是知識的唯一源泉，深信自然之書是用數(shù)學(xué)語言寫的，只有能歸結(jié)為數(shù)量特征的形狀、大小和速度才是物體的客觀性質(zhì)。伽利略對17世紀(jì)的自然科學(xué)的發(fā)展起了重大作用，改變了人類對物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和宇宙的認(rèn)識。為了證實(shí)和傳播哥白尼的日心說，伽利略獻(xiàn)出了畢生精力。由此受到教會(huì)迫害，并被終身監(jiān)禁。他開創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué)。伽利略的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，不僅在物理學(xué)史上而且在整個(gè)科學(xué)史上都占有極其重要的地位。他不僅糾正了統(tǒng)治歐洲近兩千年的亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，更創(chuàng)立了研究自然科學(xué)的新方法。伽利略在總結(jié)自己的科學(xué)研究方法時(shí)說過，“這是第一次為新的方法打開了大門，這種將帶來大量奇妙成果的新方法，在未來的年代里，會(huì)博得許多人的重視?！焙髞?，惠更斯繼續(xù)了伽利略的研究工作，他導(dǎo)出了單擺的周期公式和向心加速度的數(shù)學(xué)表達(dá)式。牛頓在系統(tǒng)地總結(jié)了伽利略、惠更斯等人的工作后，得到了萬有引力定律和牛頓運(yùn)動(dòng)三定律。伽利略留給后人的精神財(cái)富是寶貴的。愛因斯坦曾這樣評價(jià)：“伽利略的發(fā)現(xiàn)，以及他所用的科學(xué)推理方法，是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正的開端！”伽利略主要著作有《星際使者》《關(guān)于太陽黑子的書信》《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》《關(guān)于兩門新科學(xué)的談話和數(shù)學(xué)證明》和《試驗(yàn)者》。人物爭議人物爭議伽利略、開普勒與潮汐理論。紅衣主教貝拉明1615年發(fā)表聲明，稱哥白尼學(xué)說不成立，除非“有物理證據(jù)證明太陽不是圍繞地球，而是地球圍繞著太陽運(yùn)行”。伽利略認(rèn)為他的潮汐理論足可證明地球運(yùn)動(dòng)。這個(gè)理論十分重要，以至于他最開始將著作命名為《關(guān)于海洋潮汐與流動(dòng)的兩大世界體系的對話》。關(guān)于潮汐的字眼最終因?yàn)樽诮谭ㄍサ闹噶疃粍h除。伽利略認(rèn)為，