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科学先驱:伽利略
科学先驱:伽利略

伽利略的父亲是个音乐家,伽利略在小的时候就展现出对绘画和音乐的极高天赋,之后却神转折成了伟大的科学家,只能说厉害的人在哪个领域都能成才,那么这其中,他的家庭教育起到了怎么的作用呢?一起来看看伽利略的成才之路~

小伙伴们记不记得,小学语文课本上有一篇题为《两个铁球同时着地》的课文?文章大意是伽利略为了追求真理,在比萨斜塔塔顶扔下了两个大小不一的铁球,从而发现了自由落体定律(不知道这是啥的请去复习一下初中物理)。

长大后我们发现这个伽利略还真是不简单,江湖上留了下很多关于他的“丰功伟绩”。比如发明望远镜、温度计,提出力学相对性原理,第一个利用望远镜观测到了太阳黑子,证实了哥白尼的“日心说”……那么,这么优秀的科学家是咋培养出来的呢?我们一起来看一看他的故事吧。

1564年2月15日,伽利略诞生于意大利比萨城的美第奇家族,父亲是一位精于琵琶演奏的音乐家。伽利略作为长子,爱动脑筋,在帮助父母照顾弟弟妹妹时,他经常会动手制作风车、小船等玩具给弟弟妹妹玩。伽利略的绘画和音乐才能也是相当了得。当父亲发现伽利略有绘画天赋后,立即请了几位画家指导他;对于他表现出的音乐才能,比如弹奏风琴、演奏笛子,父亲也非常重视,亲自指点,使他短时期内就达到了舞台演奏水平。

父亲认定伽利略绝顶聪明,思维敏捷,将来一定有大出息,便常常在众人面前夸奖他。伽利略10岁时,父亲将他送到修道院,跟从神父学习。进入修道院后,小伽利略接触到了亚里斯多德的多项学科知识,对其中的《物理学》《天论》十分着迷。5年后,伽利略进入比萨大学成为了一名医科大学生。

然而,比萨大学医学专业陈旧的内容、迷信的成分、老师的照本宣科和不准表达疑问,使伽利略心生委屈,便一心投入到自己喜爱的哲学课和数学课中。一次吊灯的启示,使他发现了单摆等时性原理。后来,伽利略按照数学原理研究制作了比重秤,发明了脉搏计时仪,完成了关于浮力的重要论文。他带着自己的发明和论文四处毛遂自荐,甚至坚持沿街乞讨步行至罗马拜访了罗马大学的数学教授拉威斯。热情的教授召开了研讨会,让伽利略宣读论文,演示仪器,引起了不小的轰动。终于,25岁的伽利略成为母校比萨大学的教授。

 

意大利天文学家伽利略可以说是天文学方面的革命先驱,从他最开始发明的摆针和温度计,通过融汇数学、物理学、天文学的三门知识,在科学的基础上扩大加深并且彻底改变了人类对物质运动以及宇宙构造的模糊认识。自由落体定律、惯性定律、伽利略相对性原理,这些都是伽利略从一次又一次的实验当中精心总结出来的。在此之前,亚里士多德的许多物理学的理论也被伽利略推翻,换句话说是伽利略的理论奠定了经典力学的基础。托勒密的地心体系也在经典力学的这一理论当中被彻底击垮,伽利略的理论开始偏向有利于证明和支持哥白尼的日心学说。

在天文学研究的过程当中,必须要以严谨的科学态度和实事求是的科学精神来进行相关的实验和总结出规律理论。伽利略正是以系统的实验和观察推翻了当时纯属于思辨传统的自然观。近代科学以适应事实为根据并具有严密的逻辑体系,这和伽利略的重大理论成果分不开,伽利略被称为“近代力学之父”,以及“现代科学之父”。牛顿的理论体系许多都是从伽利略的理论体系当中得到启发的,如果要说与天文学联系最紧密的学科,那么数学必定是其一。而伽利略正是将数学与实验完美结合的研究方法才使得他在能学上有着重大的成就。

伽利略在对物质结构以及宇宙空间的自然规律进行研究时,会紧密结合生活经验以及自然当中的一些自然经验。对于经院哲学当中的神秘思辩,伽利略是极其反对的。他用其深信的数学语言将宇宙当中物体的客观性质,比如形状、大小、速度等等进行了客观的总结。当时在对宇宙天体进行研究的过程当中,伽利略也尤其注重对其他星体物质与地球星体物质上的差异对比。在这个过程当中他利用自己制造的望远镜对天体进行了一系列的细致观测以及大胆推理,同时伽利略也是用望远镜观察天体取得大量成果的第一位天文学家。

天文学的研究离不开对自然科学和世界观的理论的研究,而伽利略开始的实验科学使得近代自然科学有了一个非常好的开始。伽利略早年在比萨大学学医的时候,便对数学物理和仪器制造极其感兴趣,他求学期间制作的许多天文观测仪器,至今仍被保留在意大利的天文观测仪器博物馆当中。这些仪器让之后的天文学家都为之惊叹,这也为他们对天文学的观测提供了巨大的帮助。伽利略曾经带着自己的固体重心计算法的论文找到罗马大学当时非常有名的数学家和历法家克拉维乌斯教授,得到了教授的极大称赞和鼓励。同时教授将其自身的逻辑学讲义与自然哲学讲义赠与他,这两类讲义对他以后在天文学上的理论构建和理论分析起到了很大的作用。

 

伽利略·伽利莱(Galileo Galilei,1564年2月15日-1642年1月8日),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。伽利略做实验证明,感受到引力的物体并不是呈匀速运动,而是呈加速度运动;物体只要不受到外力的作用,就会保持其原来的静止状态或匀速运动状态不变。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”。

伽利略著有《星际使者》《关于太阳黑子的书信》《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》《关于两门新科学的谈话和数学证明》和《试验者》。伽利略为牛顿的牛顿运动定律第一、第二定律提供了启示。他非常重视数学在应用科学方法上的重要性,特别是实物与几何图形符合程度到多大的问题!他还推翻亚里士多德的话。他善于提问,不问个水落石出不罢休。许多高年级同学也经常因为被他问倒而难堪。

伽利略晚年凄惨,如下文:

伽利略《对话》出版后6个月,罗马教廷便勒令停止出售,认为作者公然违背“1616年禁令”,问题严重,亟待审查。原来有人在教皇乌尔邦八世面前挑拨说伽利略在《对话》中,借头脑简单、思想守旧的辛普利邱之口以教皇惯用辞句,发表了一些可笑的错误言论,使他大为震怒。曾支持他当上教皇的集团激烈地主张要严惩伽利略,而神圣罗马帝国和西班牙王国认为如纵容伽利略会对各国国内的异端思想产生重大影响,提出联合警告。在这些内外压力和挑拨下,教皇便不顾旧交,于这年秋发出要伽利略到罗马宗教裁判所受审的指令。

年近七旬而又体弱多病的伽利略被迫在寒冬季节抱病前往罗马,在严刑威胁下被审讯了三次,根本不容审辩。几经折磨,终于在1633年6月22日在圣玛丽亚修女院的大厅上由10名枢机主教联席宣判,主要罪名是违背“1616年禁令”和圣经教义。伽利略被迫跪在冰冷的石板地上,在教廷已写好的“悔过书”上签字。主审官宣布:判处伽利略终身监禁;《对话》必须焚绝,并且禁止出版或重印他的其他著作。此判决书立即通报整个天主教世界,凡是设有大学的城市均须聚众宣读,借此以一儆百。

伽利略既是勤奋的科学家,又是虔诚的天主教徒,深信科学家的任务是探索自然规律,而教会的职能是管理人们的灵魂,不应互相侵犯。所以他受审之前不想逃脱,受审之时也不公开反抗,而是始终服从教廷的处置。他认为教廷在神学范围之外行使权力极不明智,但只能私下有所不满。显然,G.布鲁诺的被处火刑和T.康帕内拉的被长期打入死牢,这两位意大利杰出的哲学家的遭遇,给他精神上投下了可怕的阴影。

宗教裁判所的判决随后又改为在家软禁,指定由他的学生和故友A.皮柯罗米尼大主教在锡耶纳的私宅中看管他,规定禁止会客,每天书写材料均需上缴等。在皮柯罗米尼的精心护理和鼓励下,伽利略重行振作起来,接受皮柯罗米尼的建议继续研究无争议的物理学问题。于是他仍用《对话》中的三个对话人物,以对话体裁,和较朴素的文笔,将他最成熟的科学思想和研究成果撰写成《关于两门新科学的对话与数学证明对话集》。两门新科学是指材料力学(见弹性力学)和动力学。这部书稿1636年就已完成,由于教会禁止出版他的任何著作,他只好托一位威尼斯友人秘密携出国境,1638年在荷兰莱顿出版。

伽利略在皮柯罗米尼家中刚过了5个月,便有人写匿名信向教廷控告皮柯罗米尼厚待伽利略。教廷乃勒令伽利略于当年12月迁往佛罗伦萨附近的阿切特里他自己的故居,由他的大女儿维姬尼亚照料,禁例依旧。她对父亲照料妥贴,但4个月后竟先于父亲病故。

伽利略多次要求外出治病,均未获准。1637年双目失明。次年才获准住在其子家中。在这期间探望他的除托斯卡纳大公外,还有英国著名诗人、政论家J.弥尔顿和法国科学家、哲学家P.伽桑迪。他的学生和老友B.卡斯泰里还和他讨论过利用木卫星计算地面经度的问题。这时教廷对他的限制和监视已明显放松了。

1639年夏,伽利略获准接受聪慧好学的18岁青年V.维维亚尼为他的最后一名学生,并可在他身边照料,这位青年使他非常满意。1641年10月卡斯泰里又介绍自己的学生和过去的秘书E.托里拆利前往陪伴。他们和这位双目失明的老科学家共同讨论如何应用摆的等时性设计机械钟,还讨论过碰撞理论、月球的天平动、大气压下矿井水柱高度等问题,因此,直到临终前他仍在从事科学研究。

伽利略于1642年1月8日病逝,葬仪草率简陋,直到下一世纪,遗骨才迁到家乡的大教堂。

科学的不断发展,迫使罗马教廷不得不在1757年宣布解除对哥白尼《天体运行论》的禁令;1882年罗马教皇又无可奈何地承认了日心学说。1979年11月10日,梵蒂冈教皇J.保罗二世代表罗马教廷为伽利略公开平反昭雪,认为教廷在300多年前迫害他是严重的错误。这表明朝廷最终承认了伽利略的主张——宗教不应该干预科学。

他说过下面这些话,值得我们学习:

伽利略一切推理都必须从观察与实验得来。伽利略真理就具备这样的力量,你越是想要攻击它,你的攻击就愈加充实和证明了它。伽利略当科学家们被权势吓倒,科学就会变成一个软骨病人。伽利略科学的真理不应在古代圣人的蒙着灰尘的书上去找,而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找。真正的哲学是写在那本经常在我们眼前打开着的最伟大的书里面的。这本书就是宇宙,就是自然本身,人们必须去读它。伽利略科学的惟一目的是减轻人类生存的苦难,科学家应为大多数人着想。伽利略追求科学需要特殊的勇敢。伽利略(意大利)你不能去教别人,只能帮助他自悟而已。伽利略真理就是具备这样的力量,你越是想要攻击它,你的攻击就愈加充实了和证明了它。(意)伽利略教育是艰险的工作,我们只能从旁协助,使教育的对象能自悟而已。伽利略当我历数了人类在艺术上和文学上所发明的那许多神妙的创造,然后再回顾一下我的知识,我觉得自己简直是浅陋之极。本文为独立学者灵遁者整理提供。

出处:微文周刊

栏目:人物
2019-01-17 (

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