现代科学之父——伽利略

作者|邢    崇

审核|郑启烛

编辑|席宇博

2009年国际天文年主题曲《站在巨人肩膀上》(Shoulders of Giants)
站在巨人肩膀上词谱(图片来源于牧夫天文论坛)

1564年,伽利略出生于意大利比萨的一个没落贵族家庭。他的父亲温琴佐热爱音乐,是个乐理学者。作为长子的伽利略同他的父亲一样,对身边的各种事物都保持着谨慎的态度,就算是许多看似铁定的权威,伽利略的心中依旧保持着怀疑。

伽利略(图片来源于网络)

伽利略8岁那年,搬家到了佛罗伦萨。随后,他前往几十公里外的卡马多莱斯修道院进行学习,开启了伽利略的传奇一生……

伽利略虽然在年少时曾想过当传教士,但在父亲的再三坚持下,作为一位虔诚的天主教徒的他最终选择了去比萨大学学医。由于从小到大的音乐修养,伽利略对身边伴随着韵律的周期格外留心。1581年的一次偶然的机会,当他看到摇摆的吊灯在风的吹动下摇摆时,好奇的他与自己脉搏对比发现,尽管吊灯摆动的幅度有大有小,可它们的周期竟然惊人的接近!伽利略心中充满了疑惑。于是回家后,他架起了两个长度相同的摆,把其中一个摆动的幅度大些、另一个小一些,经过一番仔细的测量,伽利略最终确定他们的周期的确相同。

北京天文馆的傅科摆(图片来源于网络)

尽管当时从事医学的收入要比搞数学、物理学等多许多,但当伽利略无意旁听了几节几何课后萌生了一个新的想法——“弃医从数”。尽管父亲的内心是拒绝的,但在伽利略的一再坚持下还是让他如愿转修上了数学与自然哲学。

伽利略设计了一种可以测量温度的仪器,这便是温度计的前身。 1586年他又出版了一本小书,上面记录了他设计发明的液压秤,也正是从那时起,他渐渐开始得到了学术界的关注。

伽利略温度计模型(图片来源于网络)

但毕竟人家从小就得到艺术的熏陶,伽利略同样在素描等方面有着很深的研究。 1588年,他开始在佛罗伦萨的素描美术学院担任讲师,主讲透视法和明暗搭配。正是这样的机缘巧合,伽利略也和佛伦丁画家西格里成了好朋友,在西格里的绘画中不乏有伽利略观测月球的情景。

正在观测月球的伽利略(图片来源于网络)

1589年,伽利略被任命为比萨大学的数学主任。1592年到1610年间,伽利略在帕多瓦大学执教几何、机械和天文。在这段期间内,伽利略在运动学、天文学、材料力学等方面都有许多突破。除此之外,他也有许多兴趣爱好,伽利略对占星术别有一番兴致。

伽利略自制的望远镜(图片来源于网络)

伽利略的一生为后人做出了许许多多的贡献。在天文学方面,他十分支持哥白尼的日心说,通过改进过后的折射望远镜进行天文观测,从观测上证明了哥白尼日心说的正确性,发现了木星最大的四颗卫星(现今为纪念伽利略将这四颗卫星统称为伽利略卫星)、内行星的相位、太阳黑子、银河是由众多恒星构成的……正是由于这些开创性发现,他被尊称为“现代观测天文学之父”。1989年10月18日,伽利略号探测器发射升空,这艘探测器以伽利略命名,是第一个围绕木星运行的探测器。2009年为纪念伽利略使用望远镜观测星空400周年,联合国将这一年定为国际天文年,本文开头的歌曲《站在巨人肩膀上》(Shoulders of Giants)便是2009年国际天文年主题曲。

木星及伽利略卫星(图片来源于作者)

在物理学方面,伽利略通过实验证明,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(想必大家至今都难以释怀高中物理的斜坡与小木块吧~);受引力影响的物体并不是匀速运动,而是加速运动……他的这些发现对牛顿提出一系列定律产生了深远的影响,被尊称为“现代物理学之父”。为了纪念伽利略,加速度的一个非国际单位制的单位是“伽利略”,简称“伽(Gal)”,1Gal=1cm/s²。

伽利略斜面实验(图片来源于网络)

伽利略为科学献出了毕生精力,开创了实事求是的精神和严密逻辑相结合的现代科学,由于伽利略独到的实验思想,也造就了他在众多领域先河般的存在,难怪有 “现代科学之父”等美称啦!

参考资料

https://en.wikipedia.org

有关伽利略的更多疑问,欢迎大家在评论区留言,小星会为你一一解答哦~

关注公众号/新浪微博“星明天文台”,和小星一起踏遍星辰,收获浪漫吧~

发表评论

必填项已用*标注