论伽利略思想对近代物理的贡献

论伽利略思想对近代物理的贡献
论伽利略思想对近代物理的贡献

论伽利略思想对近代物理的贡献

摘要:伽利略(Galileo Galilei,1564-1642)是意大利伟大的物理学家和天文学家。世界科学史称他为近代科学之父。他开创了以实验事实为根据并且具有严密逻辑体系的近代科学世界。他把科学实验方法首次引入物理学中。他运用数学知识首次提出了惯性原理,加速度等概念,他发现了摆的等时性,自由落体运动。他在人类历史上首次用自制望远镜观测天体,获得许多重要发现。他的发明和发现扩大,加深并改变了人类对物质运动和宇宙的认识。

关键字:伽利略星际使者加速度惯性

1:引言

在人类思想史上,两千多年前希腊的哲学家亚里士多德的学说无疑地起过广泛的影响,然而他关于物理学的论述,许多都是错误的。他把物体的运动分为自然运动和强制运动。他认为圆周是完善的几何图形,圆周运动对于所有星体都是天然的,因而是自然运动;另外,地球上的物体都具有其天然位置,重物趋于向下,轻物趋于向上,如果没有其他物体阻碍,物体力图回到天然位置的运动也是自然运动;其他所有形式的运动则都是强制运动。他还进而指出,关于物体的强制运动,只有在外力的不断作用下才能发生;当外力的作用停止时,运动也立即停止。从这里可以看出亚里士多德肯定了两点:一、自然运动不涉及曳力的问题,只有强制运动才存在力的问题;二、力是物体强制运动的原因。从今天来看,这显然是错误的,然而它束缚了人们近两千年。

伽利略开创了实验和理性思维相结合的近代物理研究方法,并用于研究物体的运动。他对于亚里士多德关于物体运动的粗糙的日常观察、抽象的猜测玄想和想当然的思辨推理十分不满,他通过科学实验和科学推理得到许多正确的结果,总结在他的著作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》(1632年)和《关于两门新科学的对话》(1938年)中。本文试通过伽利略的几个重要试验来剖析他对世界近代物理的影响。

2从不同角度分析伽利略对近代物理产生的影响

2.1伽利略生平和学术生涯

伽利略·伽利莱(Galileo Galilei,1564-1642年)是文艺复兴后期近代实验科学的创始人。1564年伽利略生于意大利的比萨城,他的父亲是一位才华出众的音乐家和教育家。1581年,17岁的伽利略受父命进入比萨大学学医,但他对医学不感兴趣,而对古希腊的物理学及亚里士多德、埃夫克利德和阿基米德的著作着迷.于是他离开比萨大学,到佛罗伦萨研究了四年数学。1589-1592年,伽利略在比萨大学任数学教授,1592-1610年又在帕图亚大学任教.在此期间,伽利略在数学、天文学,特别是力学方面有了很深的造诣,学术上成果累累。他通过大量的观察和实验总结出了惯性定律、自由落体运动定律和相对性原理;发现了单摆振动的等时性原理;用自制的33倍望远镜观察天象,发现了一系列令人震惊的天文现象。伽利略将观察到的天文现象写成《星际使者》(Nuncius Sidereus)一书,于1610年发表。书中介绍了月球上的环状山脉,无数星体构成的银河系,金星的盈亏,木星的四颗卫星,太阳黑斑等等,从而对哥白尼的“天体运行”论提供了有力的支持,同时也动摇了亚里士多德——托勒密的地心说,更是对教会神学和经院哲学的无情打击。这引起了教会的仇视和憎恨。1611年,伽利略应邀来到罗马,在罗马期间,伽利略为了确立新的自然研究法——实验法的地位,又同教会的唯心论世界观进行了激烈的斗争,这就更加激怒了教会。1632年,他的名著《关于两大世界体系的对话》出版,但立即被教会列为禁书。1633年6月22日,伽利略受到宗教法庭审判,并被判终身软禁,成了“宗教裁判所”的囚徒。1638年,伽利略在荷兰出版了《关于两门新学科与数学证明的谈话》一书,对自己多年来在力学方面的研究进行了总结。1642年伽利略与世长辞,葬于佛罗伦萨的圣·克罗切教堂,终年78岁。

2.2伽利略对经典力学的贡献

2.2.1摆的等时性

伽利略注重实验,勤于思考,善于从人们熟视无睹的平凡事件中挖掘出不平凡的道理。

据说,有一次伽利略在教堂做礼拜时,注意到教堂屋顶悬挂的一盏吊灯摇摆

不停。这本是一个平凡的事,但他观察一段时间后发现,灯的摆动幅度不一样,有时大,有时小,但如果以脉搏跳动次数为标准来测量吊灯的摆动,吊灯没摆动一次所用的时间都差不多。这一发现引起了伽利略的思考:是不是其他物体的摆动也和吊灯一样有规律可循?

带着这一问题,伽利略开始动手研究摆动的规律,并设计了相应的实验。他在实验后发现,物体摆动一次所用的时间,跟摆动幅度的大小,物体的轻重没有关系,只与摆绳的长度有关系。这一摆动规律称为摆的等时性。后来,荷兰科学家惠更斯根据这个原理,制成了历史上第一座摆钟,从此,时间的误差可以减少到秒来计算。

2.2.2斜面滚球试验

大约在1604年初,伽利略开始寻找关于“重物自然下降”过程中,速度随时间增加的规律。如果像传说中的那样,伽利略从比萨斜塔上向下扔落物体,直接对自由落体进行直观测量,要寻找落体的运动规律是相当困难的,因为比萨斜塔高55米,由塔顶竖直自由落下物体到地面需时间3.2秒。当时既没有精密测量时间的钟表,又不能排除空气对轻重不同的物体施的不同浮力的影响。因此直接做这种测量是不可能的。然而,沿斜面下滚得球和竖直下落的球也一样,也是一种“自发下降”,而且沿斜面下滚得球还可以将其下滚速度调节得很慢,这更利于测量,于是伽利略设计了斜面滚球实验。

取一块长约840厘米,宽约42厘米,厚约6厘米的坚硬木板,刨光后在平板西长的正面中央沿板长刻划一条Ф=3厘米的笔直沟槽。为了使沟槽尽可能地光滑,平整,再用羊皮纸沿沟槽贴牢。取一只刨光坚实的黄铜圆球做实验的滚球。在此之前,先将长板的一端垫高约140厘米,使其成为一个斜面,使其倾斜度约为6

1sin 1-=θ

让黄铜球沿沟槽滚下,同时采用特别装置记录小球

下滚的时间,这项实验得重复多次,使先后两次时间差

不超过脉搏的1/10。这种方法被证实可靠之后,再让小

球只滚下沟槽长度的1/4,测定其所需时间,看到它只用了原先实验所需时间的一半,接着再就其他长度滚下小球做实验。比较小球滚过槽总长度作需时间和分别滚下板长的1/2,2/3,3/4以及其他任选长度所需时间,成百次的重复各次实

验,所得结果总是:球所通过的路程与时间的平方成正比。这一结果对于平板的所有斜度都适合。同时也证明,对不同倾角θ的斜面,球在各个滚落时间的比例恰好是实验者推到所预计的。

伽利略的斜面滚球实验时把真实试验和理想试验相结合的典范。伽利略在斜面实验中发现,只要把摩擦减小到可以忽略程度,小球从斜面滚下后,可以滚上另一个斜面,而与斜面的倾角无关。也就是说,无论第二个斜面伸展多远,小球总能到达和出发点相同的高度。如果第二斜面为水平位置,而且无限延长,则小球会一直运动下去。实际上这就是我们现在所说的惯性运动;伽利略由此得到了他的“惯性定律”。

2.2.3惯性原理和力与加速度的概念

推动重物是需要的力大,而推动轻物是需要的力小,是人们的直觉经验,亚里士多德据此得出普遍性的结论:一切物体均有保持静止或所谓寻找其“天然去处”的本性,认为“任何运动着的物体都必然有推动者”,并用比例定律把动力和速度联系起来。伽利略得出新的概念,他观察到一个沿着光滑制面向上滑动的物体,因制面的倾角不同而受到不同程度的减速,倾角越小,减速越小。如果再没有阻力的水平面上滑行,则应保持原速度永远滑行。因而得出这样的结论:“一个运动的物体,假如有了某种速度以后,只要没有增加或减小速度的外部原因,便会始终保持这种速度——这个条件只有在水平的平面上才有可能,因为在斜面的情况下,朝下的斜面提供了加速度的起因,而朝上的斜面提供了减速的起因;由此可知,在水平面上运动史永久的;因为如果速度是均匀的,它就不能减小或缓慢下来,更不会停止”。[1]在《两门新科学的对话》中,伽利略便第一次提出了惯性的概念,并第一次把外力和“引起加速或减速的外部原因”即运动的改变联系起来。

在《两门新科学的对话》中,伽利略首先从数学上讨论匀速运动定律。在匀速运动中,速度保持不变,从而通过的路程余所经历的时间成正比。接着用纯粹演绎的方法转到加速度上来。他的主要课题是:“寻求和解是最适合于自然现象的定义,即寻找加速度运动规律。

一种最为简单的加速过程为:在相等的时间内,速度增加相等的量,即v∝t。还有同样简单的假设:物体运动的速度与所通过的路程成正比,即v∝s。

做加速运动的物体,其速度究竟是否随t 或s 而增加,这决非单凭纯思索,而只能是依靠试验来判断。

在研究物体自由下落规律时,伽利略指出,人人都可以任意取设想运动的变化过程,而方法应当是:“以自然界中实际出现的那种加速度来描述加速现象。”自由下落也是加速运动,但由于自由下落运动太快,v ∝t 的关系式不能直接用实验去检验,于是伽利略便由v ∝t 推出了加速运动路程与时间的关系式s ∝2t 。为了使研究过程采用最一般在简单最容易的方法,伽利略采用“减慢”下落过程,即“淡化”自由下落运动的方法来检验,从而创造出了斜面滚球实验。

伽利略进行斜面滚球实验时,为何强调要“成百次”地反复进行呢?不是为了从这么多次的测量中取得平均结果从而找出一般规律,如果这样理解将是对伽利略方法的一种误解。伽利略实际上所研究的不是多种情况的平均状况,而是寻求一种可以代表许多情况的一种情况。实验之所以要做很多次的重复,目的在于排除摩擦或一切其他许多干扰的影响,在一种分析上予以鼓励的过程中,寻找一种纯粹的,理想化的情况,方能将路程s 与所对应的时间t 极其精确地测量出来。这样做并没有证明加速运动的路程s 与时间t 的平方关系的数学式,也就是说并未证明数学式22

1at s 严格成立,而是以更高的精确度测出了加速度a 的值。 到此为止,伽利略提出了惯性和加速度这个全新的概念,以及在重力作用下物体做匀加速运动的全新的运动概念,为牛顿力学理论体系的建立奠定了基础。这种全新的概念体系,推翻了1000多年以来亚里士多德学派认为物体运动靠精灵获外界迂回空气推动的学说,也澄清了中世纪含糊的“冲力”说。这是人类长期以来研究机械运动的理论成果,并且得到了当时地动说的支持者们的拥护。伽利略虽然没有明确写出惯性原理,他熟练的运用了它,他把物体速度的大小和方向的改变或加速度的产生归于力的作用,这是对力的性质的客观认识,也是牛顿第二运动定律的雏形。

2.2.4自由落体试验

伽利略一直对亚里士多德的运动理论深表怀疑。亚里士多德认为:在落体运动中,重的物体先于轻的物体落到地面,而且速度与重量成正比。这种看法在经验中确实可以找到证据,比如一根羽毛就比一块石头后落到地面,但是也不难找到反例,比如同样大小的铁球和木球从登高处落下,几乎无法区分哪一个先落下。

伽利略晚年的学生维维安尼曾经在他写的伽利略传记中提到,伽利略在比萨斜塔上作过自由落体实验,证实了所有物体均同时下落,这成了这一著名历史传闻的根源。

针对亚里士多德的自由落体运动中“物体越重,下落的越快”的观点,伽利略采用了“归谬法”,提出了“落体佯谬”,巧妙地揭示了亚里士多德的理论内部包含的矛盾。他在1638年写成的《两门新科学的对话》一书中指出:“根据亚里士多德的论断,一块大石头下落速度要比小石头下落速度要大。假定大石头的下落速度为8,小石头的下落速度为4,当我们把两块石头拴在一起的时候,下落快地会被下落慢的拖着而减慢,下落慢的会被下落快的拖着而加快,结果整个系统的下落速度应该小于8大于4。但是两块石头拴在一起,加起来比原来的大石头还重,因此重物体比轻物体的下落速度要小。”这样,就从中物体比轻物体下落的快的假设,推出了重物体比轻物体下落慢的结论。使亚里士多德的理论陷入了自相矛盾的境地。

2.3伽利略对天文学的贡献

1609年,伽利略听说一个令人振奋的消息:在荷兰的德米德尔堡有个叫汉斯·利佩斯的眼镜制造商发明了一种望远镜,能用来观看远处的东西。但当时的人们只是把它当成一种神奇的玩具加以制造和出售,没有人想到把它用来进行科学观察。

伽利略则比别人想得更远:这东西除了可以被应用于将军队之外,肯定对观测天象也会有很大帮助。[2]

很快伽利略掌握了这项发明的基本原理,并在两周内就组装出了一个具有三倍放大率的,之后不久,就将放大率提高了十倍。他用望远镜瞄准的第一个天体就是月亮,那时正统的天文学家宣称,月亮是一个完美的球体,像水晶一样光滑。然而伽利略从望远镜里看到的月亮全然不是那么回事。

伽利略发现月亮不是空中的一个圆盘,而是布满窟窿且凹凸不平。[2]这一发现让他震惊不已。他满怀狂喜之情,迅速为《星际使者》画下望远镜所揭示的月亮。伽利略认为这应该是一些环形山谷,四周围绕着山脉。并在《星际使者》中描述的:月亮表面是多山的,起伏的程度至少和地球相当。1969年“阿波罗”宇宙飞船拍摄到的卫星照片证实了伽利略通过望远镜见到的,

1610年初,伽利略制作了一架更加完美的望远镜,能放大30倍。1月7

日夜里1点,一颗未知的大行星呈现在他的面前,那就是木星,伽利略一生中最卓越的发现之一。

经过多日的观察,他发现有四颗卫星环绕木星运转。亲眼目睹之后,他写道:我们不仅有个绕着另一个行星运转的行星,同时两者又沿着一条大轨道环绕太阳公转。[3]传统的天文学又一次遭到震撼。

伽利略一方面设法推广他前几项发现,另一方面继续观测,它又发现土星的外貌很奇特。但由于他的望远镜太弱,无法观测太阳系惊人景观之一:土星光环。这项发现要到45年之后,荷兰天文学家惠更斯使用了强得多的望远镜才得以完成。

在土星方面无甚成绩,但伽利略在金星方面弥补回来。他随即发现了一件事——由于它太重要了,所以,他都不敢完全确信之前便公布。金星像月亮一样有相位变化,有时是圆的,有时呈蛾眉形。[4]这一重大发现证明金星时而在太阳后面,时而在太阳前面。

而发现太阳黑子的历史无论就其本身年代次序说,还是就其历史逻辑方面说,都比较复杂。伽利略和耶稣教会的信徒沙伊纳曾经进行过谁先发现黑子问题的争论。

伽利略在《对话》里曾经写道:他1610年在帕多瓦发现太阳黑子,1611年3月到6月,他在罗马演示太阳黑子。一年后,关于这件事的报到出现在他的《论浮水物体》的序言中。

伽利略认为黑子是在太阳表面或再他的气圈上形成的[5]。伽利略一位太阳上面出现黑子是太阳中心说的证据。这个推测是不正确的。总的来说,伽利略的作品中讨论太阳黑子的篇章很能说明伽利略科学创作的特点。清楚地解决太阳黑子构成物体性质问题,深信黑子可观的从属于太阳本身,关于太阳绕着自己的轴旋转的准确而完全正确的结论。

2.4伽利略的科学研究方法及其重要影响

伽利略是科学史上第一位具有现代意义上的科学家,正是由于他的巨大科学成就,牛顿才“站在巨人的肩膀上”树立起经典物理的丰碑。然而比他的科学发现更为重要的是,伽利略在科学研究方法上作出了杰出的贡献。伽利略的研究方

法中,既有古往今来就被人们用来探索科学的观察法、数学法、实验法等传统方法,又有伽利略独创的逻辑推理与实验相结合的创新方法。

伽利略的观察法多次被它用于天文观测。伽利略是第一批制造望远镜的人之一,这本身就开创了天文学的新纪元。通过望远镜的观测,伽利略得到了一系列的发现。观察法也被伽利略用于物理学。体温计就是伽利略所发明的;伽利略正是观察到水温升高时,水面会在水壶中上升,这给他带来了灵感,制成了最早的体温计,用于诊断病情。伽利略的另一个发现就是摆的等时性。伽利略还观察了大船的桅杆上掉下的球就落在桅杆脚下,而不会落在桅杆后面的甲板上,进而提出了今日所成的伽利略相对性原理:在一条运速行驶的船的封闭船舱里所作的任何理学试验,都不能确定这条船是停泊在港口还是在海上行驶。作为物理学基本原理之一的伽利略相对性原理,不需要任何牛顿式的绝对空间和绝对是间假设,它是爱因斯坦相对论的出发点之一。

伽利略相信自然是简单和有序的,它的行动是规则的,是按照完美而不变的数学规律而活动的。所以他非常注重研究自然现象时进行数量分析和建立数量关系。他把实验方法看作是他的研究工作的最基本方法,他认为基本原理必然来自经验和实验。伽利略不仅使实验方法的实践者,同时他还从科学研究程序的高度上确定实验方法的地位。

在科学史上,伽利略在观察和实验的基础上,经过数学推理计算,得出假说和定量描写,然后用实验加以检验的方法都是伽利略的首创,这种方法后来成了近代自然科学研究的基本程序和方法。伽利略自己曾经说过:“我用数字来演算,然后用手和眼来检验,如果得出相同的答案,这个答案一般来说是正确的。”这可以说正是伽利略方法的精髓所在。

伽利略把理论和实验严密而和谐的结合在一起,构成了一套完整的科学方法,有力地推动了近代科学的发展。正是这种方法——逻辑推理与实验相结合——是物理学摆脱了依靠形而上学的思辨,猜测和定性的议论状况,走向了坚实的科学发展道路,成为物理世界真正的自然认识。爱因斯坦评论说:“伽利略的发现以及它所运用的科学推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,标志着物理学真正的开端。”

3结语

综上所述,伽利略不仅是一位物理学家,更是一位天文学家,他不但在人类思想解放和文明发展的过程中作出了划时代的贡献,还为近代科学的生长进行了坚持不懈的斗争。他是科学革命的先驱,是“近代科学之父”,他彻底推翻了亚里士多德的物质观,它从望远镜里发现了月亮表面有山峰和洼地,金星有盈亏变化,太阳表面还有活动不已的黑子。这从根本上动摇了封建神权的思想统治。虽然他晚年被剥夺了人生自由,但他开创新科学的意志并没有动摇。他的追求真理的精神和成果,永远为后代所景仰。

参考文献

[1]杨庆余唐福元《物理学史》中国物资出版社2003年118页

[2]王艳《伽利略牛顿》新时代出版社2003年85页

[3]金志平傅洁《伽利略-执著追求真理的学者》重庆出版社1999年34页

[4]金志平傅洁《伽利略-执著追求真理的学者》重庆出版社1999年45页

[5] Jean-pierre Maury《伽利略揭开月亮的面纱》上海书店出版社2000年90页[5]鲍·格·库兹涅佐夫《伽利略传》商务印书馆2001年91页

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

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

高中物理所有物理学史资料的汇总

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

关于伽利略的资料

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。

伽利略的科学方法与贡献

万方数据

万方数据

伽利略的科学方法与贡献 作者:朱少锋 作者单位:安徽教育学院九九级物理本科学员,安徽,合肥,230061 刊名: 安徽教育学院学报 英文刊名:JOURNAL OF ANHUI INSTITUTE OF EDUCATION 年,卷(期):2001,19(6) 参考文献(3条) 1.张三慧从伽利略到牛顿 2.斯蒂芬.F.梅森自然科学史 3.陈毓芳;邹延肃物理学史简明教程 本文读者也读过(9条) 1.钟凯牛顿那些事儿[期刊论文]-物理教学探讨2009(3) 2.李春勇.Li Chunyong徐光启的科学思想及其影响[期刊论文]-上海行政学院学报2005,6(5) 3.程倩春.CHENG Qian-chun论人文观念的近代科学基础[期刊论文]-学术交流2006(11) 4.祖国颂从《伽利略传》看"陌生化"的现代主义特征[期刊论文]-漳州师范学院学报(哲学社会科学版)2001,15(4) 5.康日新核工业人爱国奉献的楷模——纪念王淦昌同志诞辰100周年[期刊论文]-物理2007,36(5) 6.邱德胜.钟书华.QIU Desheng.ZHONG Shuhua经典力学的奠基人--伽利略[期刊论文]-力学与实践2005,27(3) 7.程黎阳近代科学技术中心的五次转移[期刊论文]-科技与管理2000(1) 8.木沙江·阿布都维力开普勒的科学贡献及其评价[期刊论文]-喀什师范学院学报2005,26(z1) 9.赵志祥献身祖国核科技事业的一代先驱——纪念王淦昌诞辰100周年[期刊论文]-物理2007,36(5) 本文链接:https://www.360docs.net/doc/619217441.html,/Periodical_ahjyxyxb200106009.aspx

亚里士多德+伽利略+比萨斜塔资料

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。

西方人文经典 尔雅答案

:中国文明的独特之处是( )。 :一直绵延不断 :哲学是西方文明,尤其是从( )开始的独特的精神产品,是别的民族所不具备的。 :希腊文明 :迄今,( )成为了世界各个文明当中占着一种强者姿态的文明。 :希腊文明 :公元前5世纪左右,对后世有非常大影响的几个重要的文明有( )。 :中国的文明#印度的文明#希腊的文明#巴比伦的文明 :下列哲学家中与“助产术”相关的是( )。 :苏格拉底 :《苏格拉底的申辩》的作者是( )。 :柏拉图 :“吾爱吾师,吾尤爱真理”这句名言出自( )。 :亚里士多德 :古希腊哲学在一般的教科书里面经常会被区分为前苏格拉底哲学和后苏格拉底哲学。:错误 :在古希腊,一个城市就是一个国家,一个城市的公民构成了一个政治共同体。 :正确 :《雅典学园》是文艺复兴时期的拉斐尔所画。 :正确 :“至大无外,至小无内”出自( )。 :《庄子》 :勾股定理在西方被称作是( )定理。 :毕达哥拉斯 :柏拉图认为( )是绝对可靠的东西。 :知识 :苏格拉底的理念不是在现实当中具体的存在,它是人类思维中可以认识到的一些东西。:正确 :巴门尼德强调的是万物的恒定不变。 :正确 :“什么是正义”是《理想国》所谈论的话题之一。 :正确 :柏拉图的作品大部分采用对话体,而对话里的主要人物是( )。 :苏格拉底 :“美德本身是一种知识”出自哲学家( )。 :苏格拉底 :人只有作为共同体的一员,他的人生才会真正变得有价值。 :正确 :《理想国》是谈论如何治理一个国家的著作。 :正确 :亚里士多德认为人天然的是一种社会动物。 :正确 :在柏拉图看来,一个国家和一个个体最基本的品质是( )。 :正义

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