伽利略为什么被称为现代科学之父?他发现了什么定律?

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伽利略·伽利雷(1564~1642),全名Galileo Galilei。意大利天文学家、力学家、哲学家、物理学家、数学家。他是科学革命的先驱,第一个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。并推翻以亚里士多德为代表的,依靠主观思考和纯推理方法所做出的科学结论,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,因此被称为“近代科学之父”。

伽利略(Galileo Galilei)。意大利数学家、物理学家、天文学家,科学革命的先驱 。伽利略发明了摆针和温度计,在科学上为人类作出过巨大贡献,是近代实验科学的奠基人之一。历史上他首先在科学实验的基础上融汇贯通了数学、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 。伽利略从实验中总结出自由落体定律惯性定律伽利略相对性原理等。从而推翻了亚里士多德物理学的许多臆断,奠定了经典力学的基础,反驳了托勒密的地心体系,有力地支持了哥白尼的日心学说 。他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。因此被誉为“近代力学之父”、“现代科学之父”。

伽利略为什么被称为现代科学之父?他发现了什么定律?-第1张图片伽利略为什么被称为现代科学之父?他发现了什么定律?-第2张图片

1582 年的一天,意大利比萨城一个年轻的医科学生,正在比萨大教堂里跪着,同去做礼拜的同伴们都在专心地听牧师讲道,大厅里除了讲演声和一根链条的擦碰声外,一片寂静。一盏从教堂顶端悬挂下来的吊灯,被风吹得在空中来回摆动。摆动着的挂灯链条的嘀嗒声惊扰了正在做祈祷的医科学生——伽利略。这种人们常见的现象,引起了伽利略极大的兴趣。他的思考与牧师的祷告距离越来越远了。他目不转睛地注视着吊灯的摆动,尽管吊灯摆动的振幅逐渐减小,但往返一次所需要的时间似乎都一样。他把右手指按在左手腕的脉搏上测量起来,惊奇地发现:不论灯摆动的幅度多大,每摆动一次所需用的时间的的确确是相同的。这个意外的发现,使他仿佛遭到了闪电的突然袭击,引起了伽利略的惊奇。他自问:自己的感觉是正确的吗?不是感觉欺骗了自己,就是亚里土多德“摆幅短需时少”的说法是错误的。究竟是看花了眼,还是发现了奇迹,发现了大自然的一个伟大真理?他在教堂一刻也呆不下去了,拔腿跑回家中。

伽利略回家后,迫不及待地进行了实验,为了取得精确的实验结果,他找来了一只沙钟,准备好鹅管笔、墨水、纸张,认真记录实验数据,并请他的教父帮助他进行这个试验。他找来两根一样长的绳子,在顶端各坠上一块相等重量的铅块,分别将两根绳头系在两根厅柱上。伽利略手拿两个铅摆,分别拉到距垂直线不同的位置,然后同时放开手,让绳索自然摆动,让他的教父数一根绳索的摆动次数,自己数另一根绳索摆动的次数,然后加以比较。经过多次反复实验,发现两根绳索来回摆动的次数总数是一样的。伽利略终于发现:虽然两根绳索起点不相同,但摆动的时间却一样。他发现了摆动的规律,并用数学公式给予了准确的表述:即摆动的周期与摆的长度的平方根成正比,而与摆锤的重量无关。这就是伽利略年轻时发现的著名的“摆的等时性原理”。

后来,荷兰的科学家犹更斯就是根据这个原理,制造出了挂摆的时钟。今天,这个原理被更广泛地应用于计数脉搏、时钟计时、计算日食和推算星辰的运动等诸方面。伽利略发现著名的“摆的等时性原理”时,年仅18 岁。

伽利略对天文学革命的贡献主要体现他是利用望远镜观测天体取得大量成果的第一位科学家。1609年7月,他用风琴管和凸凹透镜各一片制成一具望远镜,倍率为3,后又提高到9。1610年初,他又将望远镜放大率提高到33。不但指向星空,还可应用于船舰要塞,取得空前丰硕的发现成果。这种望远镜结构简单,而其倍率和分辨本领受球差和色差的限制较大。

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