2022年伽利略背后的故事.docx

2022年伽利略背后的故事 ：试验物理学的奠基人 1590年，在驰名遐迩的比萨斜塔上，进行了一次重要的科学试验：两个重量分别为1磅和10磅的铁球从塔顶同时下落，尽然又同时到达地面。这项试验推翻了亚里士多德的经典性结论，即假如把两件东西从空中扔下，必定是重的先落地，轻的后落地。同时证明白试验者伽利略所提出的自由落体定律的正确性。 伽利略是宏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试验的基础上融会贯穿了数学、物理学和天文学三门学问，扩大、加深并变更了人类对物质运动和宇宙的相识。为了证明和传播哥白尼的日心说，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。他以系统的试验和视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，开创了以试验事实为依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，为牛顿的理论体系的建立奠定了基础。 伽利略1564年生于意大利北部佛罗伦萨一个贵族的家庭。他在科学上的创建才能，在青年时代就显示出来了。当他还是比萨高校医科学生时，就独创了能测量脉博速率的摆式计时装置。后来，他的爱好转向了数学和物理学，26岁就担当了比萨高校的数学教授。由于他在科学上的独创精神，不久就跟拥护亚里士多德传统观点的人们发生了冲突，遭到对手们的排挤，不得不在1591年辞去比萨高校的职务，转而到威尼斯的帕多瓦高校任教。 伽利略很早就信任哥白尼的理论，但只有当他发觉了证据来支持这一学说时，才公开表示支持。他用意大利文写有关哥白尼理论的文章，并且他的观点很快就广泛地得到高校界之外的支持。这惹怒了亚里士多德派的教授们，他们联合起来反对他，并极力劝服天主教会禁止哥白尼主义。 伽利略为此而担忧，他赶到罗马去向天主教权威当面申诉。他争论道，圣经并未试图告知我们任何关于科学理论的东西，通常都是假定，当圣经和常识发生冲突时，就成为比方。但是教会胆怯这丑闻可能损害它对新教徒的斗争，所以实行了镇压的手段。1616年，教会宣布哥白尼主义是虚伪的、错误的，并吩咐伽利略不准再保卫或坚持这一学说。伽利略牵强接受了。 1623年，伽利略的一位长期挚友成为教皇。伽利略马上试图为1616年的判决翻案。他失败了，他设法获得了准许，在两个前提下写一本叙述亚里士多德派和哥白尼派理论的书：他不能有倾向，同时要得出结论，表明人类在任何状况下都无法确定世界是如何运行的，因为上帝会以人类不能想象的方法来达到同样的效果，而人类不能限制上帝的万能。 这本题为关于两个主要世界体系的对话的书，于1632年在检查官的全面支持下完成并出版了，并且立即被全欧洲欢呼为文学和哲学的杰作。不久教皇就意识到，人们把这本书看作是确认哥白尼主义的论证，懊悔允许该书出版。教皇指出，虽有检查官正式批准出版该书，但伽利略依旧违反了1616年的禁令。他把伽利略带到宗教法庭面前，宣布他终身软禁，并吩咐他公开放弃哥白尼主义。伽利略又其次次被迫从命。 伽利略始终是一个忠实的天主教徒，但是他对科学独立的信仰从来未被动摇过。1642年，即他逝世前4年，当他仍旧被软禁时，他其次本主要著作的手稿被私下交给了一个荷兰的出版商。正是这本被称为两种新科学的书，甚至比支持哥白尼更进一步成为现代物理学的起源。在这本书中，伽利略首先探讨了惯性运动和落体运动的规律，为牛顿第肯定律和其次定律的探讨铺平了道路。他坚持自然科学书籍要用数学来写的观点，提倡试验和理论计算相结合，用试验检验理论的推导。这种探讨方法对以后的科学探讨工作具有重大的指导意义。 ：苦痛的妥协 伽利略生活的年头，正是欧洲各国资本主义兴起，黑暗的中世纪接近尾声的时期。从罗马帝国继承下来的天主教会，对当时的欧洲国家政权仍旧起着很大的限制作用，宗教法庭可以随意逮捕、审判、拷打乃至处死所谓的不敬神者。在当时，文学、艺术、科学和哲学都被置于神学婢女的可悲境地，人们只能依据圣经和教会所支持的几种学说，来说明一切事物和现象，谁要胆敢越雷池一步，就要被当作异端，受到宗教裁判所的迫害。 但是为了使日心说能够得到更大范围的认可，伽利略仍旧主动进行宣扬，他试图邀请巴都亚高校的亚里士多德派的学者们，亲自用望远镜进行天体观测，不料，却遭到了拒绝。他们非但不承认可观测的事实，反而变本加厉地对伽利略及他的望远镜进行恶毒的攻击。他们骂伽利略是个骗子，称他看天用的管子，是根魔管。还有一个天文学家竟说：人有七窍，天有七政，即日月水火土金木，木星怎么会有卫星存在呢假如像伽利略说的那样，要增加星的数目，那不是全部系统都要垮台了吗面对这些无知的恶意攻击，伽利略并没有被吓倒，反而坚决了他把自己的新发觉写成文章，公之于世的信念。后来，伽利略又通过观测发觉了太阳黑子，并依据黑子在太阳表面位置不断改变探明白太阳的自转。伽利略越来越信任日心说的正确，渐渐成了哥白尼学说的忠实拥护者和宣扬者。 太阳中心说可以说是对宗教教义一个彻底的否定，它直捣教会的致命之处。因此，为了消退伽利略对宗教教义的亵渎，1633年2月，宗教裁判所再次把伽利略召到罗马。这时伽利略已年近73，身体虚弱多病。教廷竟对这样一位老人进行了长达数月之久的审讯和熬煎，强迫他承认错误，并作出如下荒谬的判决： 为了处分你这样严峻和有害的错误与罪过，以及为使你今后更加审慎并给其他人做个榜样，我们宣布，用公开的吩咐禁止伽利略关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话一书;判处短暂把你关入监狱内。 从今，伽利略失去了人身自由。来探望他的挚友和亲人都苦劝其认罪，他的女儿舍勒斯特也写了很多信请求他悔罪。迫于各方面的压力，伽利略的内心经过一番激烈而苦痛的挣扎，当他又一次被带到宗教法庭接受审讯时，他无奈地宣布放弃自己的主见。 在这种状况之下，伽利略作出妥协和让步，算得上是一个明智之举，因为在当时，他只有两条路可走，要么妥协，要么被捆在宗教裁判所的火刑柱上。而假如伽利略作了后一种选择的话，那么人类学问宝库至少失去关于两种新科学对话集和对话附篇这两部巨着。因此，对于一个被长达数月熬煎的虚弱老人来说，伽利略此时的让步，既是出于身心的无可奈何，也是一种斗争的艺术，留得青山在，不怕没柴烧。 然而对于伽利略本人来说，虽然部分地摆脱了肉体的苦痛，但更难忍受的是精神重压。一个把追求真理当做自己终身信条的宏大学者，在谬误面前做出妥协、让步，这种精神方面的苦痛、内疚更胜于肉体的苦痛。因为他知道，作为支持哥白尼学说的一面旗帜，他的倒下，影响的不仅仅是自己的信仰和探讨工作，也势必会影响到公众对日心说的看法，影响到日心说的接着传播和发展，从而影响人类对于整个宇宙的探讨和探究。在伽利略看来，这是对真理的亵渎，是对科学的犯罪，是不行容忍的。这种沉重的负罪心情始终熬煎着他，使他寝食担心，原来就非常憔悴的身体，变得愈来愈虚弱。 尽管伽利略违心地做了妥协，尽管他从今不得不放弃天文学探讨做了宗教裁判所的囚犯，但他的科学探讨活动却一刻未曾间断，只是把探讨方向转向了力学。然而，女儿的逝世和自己双目失明的不幸又接踵而至。可是，就在这样困难的状况下，伽利略仍坚持完成了关于两种新科学对话集这本物理着作的写作，大胆地叙述了物体的各种问题。直到去世前夕，伽利略躺在病床上仍在进行机械设计和指导学生进行摆的探讨工作，并把用摆来调整时钟运行的想法，口述给了他的学生析利，并经析利整理后作为对话的附篇发表了。 强权变更不了真理，真理终究会战胜谬误。随着时间的推移，历史为伽利略作出了公正的判决。 警世箴言 生命有如铁砧，愈被敲打，愈能发出火花。 真理就是具备这样的力气，你越是想要攻击它，你的攻击就愈加充溢了和证明白它。 一语识人 伽利略的发觉，以及他所用的科学推理方法，是人类思想史上最宏大的成就之一，而且标记着物理学的真正开端。 爱因斯坦 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页