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物理学家:伽利略剖析
物理学家:伽利略·伽利莱 人物简介 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。 毕业于比萨大学 成就:论证日心说 作品:《关于太阳黑子的书信》 主要贡献 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。 经过长久的推算和观察先后得出了:摆的等时性定律。 揭示了重力和重心的实质并给出准确的数学表达式 否定了统治千余年的亚里士多德关于“落体运动法则”并确立了正确的“自由落体定律” 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 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.? 主要贡献 天文学 他是利用望远镜观测天体取得大量成果的第一位科学家。这些成果包括:发现月球表面凹凸不平,木星有四个卫星(现称伽利略卫星),太阳黑子和太阳的自转,金星、木星的盈亏现象以及银河由无数恒星组成等。他用实验证实了哥白尼的“地动说”,彻底否定了统治千余年的亚里士多德和托勒密的“天动说”。 热学 最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略(1564~1642)发明的。他的第一只温度计是一根一端敞口的玻璃管,另一端带有核桃大的玻璃泡。使用时先给玻璃泡加热,然后把玻璃管插入水中。随着温度的变化,玻璃管中的水面就会上下移动,根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高低。温度计有热胀冷缩的作用所以这种温度计,受外界大气压强等环境因素的影响较大,所以测量误差较大。后来伽利略的学生和其他科学家,在这个基础上反复改进,如把玻璃管倒过来,把液体放在管内,把玻璃管封闭等。 主要作品 《小天平》 (1586) 《运动论》 (1590)[ 《力学》 (ca. 1600) 《地理军事两用圆规使用指南》(1606) 《星际信使》(1610;意大利文 Sidereus Nuncius) 《流体力学》 (1612) 《论太阳黑子》 (1613) 《致大侯爵夫人克里斯蒂娜》(1615; 1636年出版) 《论潮汐》 (1616;意大利文 Discorso del flusso e reflusso del mare) 《论彗星》 (1619; 意大利文 Discorso Delle Comete) 《试金者》 (1623; 意大利文 Il Saggiatore) 《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》(1632; 意大利文 Dialogo dei due massimi sistemi del mondo) 《论两种新科学及其数学演化》(1638; 意大利文 Discorsi e Dimostrazioni Matematiche, intorno a due nuove scienze) 人物名言 “追求科学,需要有特殊的勇敢,思考是人类最大的快乐。” “生命犹如铁砧,愈被敲打,愈能发出火花。” “你无法教别人任何东西,你只能帮助别人发现一些东西。” “科学不是一个人的事业” “真理不在蒙满灰尘的权威著作中,而是在宇宙、自然界这部伟大的无字书中。” “世界是一本以数学语言写成的书。” 一切推理都必须从观察与实验中得来。” “与其夸大胡说,不如宣布那个聪明的、智巧的、谦逊的警句。” 研究方法 伽利略对物理规律的论证非常严格。他创立了对物理理象进行实验研究并把实验的方法与数学方法、逻辑论证相结合的科学研究方法。例如,为了说明惯性,他曾设计一个无摩擦的理想实验:在一定点O悬挂一单摆,将摆球拉到离竖直位置一定距离的左侧A点,释放小球,小球将摆到竖直位置的右侧B点,此时A点与B点处于同一高度。若在O的正下方C用钉子改变单摆的运动路线,小球将摆到与A、B两点同样高度的D。伽利略指出,对于斜面会得出同样的结论。他将两个斜面对接起来,让小球沿一个斜面从静止滚下,小球将滚上另一斜面。如果无摩擦,小球将上升到原来的高度。他推论说,如果减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面达到原来的高度就要通过更长的距离。然后使第二个斜面的倾角越来越小,小球将会滚得越来越远。如果第二个斜面改成水平面,小球就永远达不到原来的高度,而要沿水平面以恒定速度持续运动下去。伽利略设计的实验虽是想象中的,但却是建立在可靠的事实的基础上。把研究的事物理想化,就可以更加突出事物的主要特征,化繁为简,容易于认识其规律。伽利略的这一自然科学新方法,有力地促进物理学的发展,他因此被誉为是“经典物理学的奠基人”。 科学地位 伽利略的科学发现,不仅在物理学史上而且在整个科学中上都占有极其重要的地位。他不仅纠正了统治欧洲近两千年的亚里士多德的错误观点,更创立了研究自然科学的新方法。伽利略在总结自己的科学研究方法时说过,
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