伽利略是欧洲历史上最具开创性的科学家，他对17世纪的自然科学与世界观的发展有着作出了重大贡献。从伽利略及牛顿的实验科学，是近代自然科学的开始。伽利略也被后世尊为“近代力学之父”、“现代科学之父”。他的科学成果为牛顿理论体系的建立奠定了基础！
伽利略从实验中总结出的自由落体定律、惯性定律及伽利略相对性原理，推翻了亚里士多德的许多臆断，为经典力学的创立奠定了基础。反驳了托勒密的地心体系，有力的支持了哥白尼的“日心说”。他以系统的实验与观测推翻了纯属思辩传统的自然观，开创了以实验事实为根据并具备严密逻辑体系的近代科学。
然而，伽利略公开支持“日心说”的行为，对当时严密统治的欧洲来说，是会被视为对教会权威的挑战，甚至会被归为“异端”，遭受疯狂的打压与迫害的！正如伽利略本人说过的：追求科学需要特殊的勇气！而伽利略显然并不缺乏这种勇气。或者说，在上帝与自然科学之间，他更热爱后者。本期，就让我们一起探讨这位伟大的科学巨匠背后的故事。
伽利略·伽利莱
伽利略·伽利莱，文艺复兴后期意大利著名数学家、物理学家及天文学家。他是利用望远镜观察天体取得丰硕成果的第一人，还是历史上最早对动力学作出定量研究的人。
1564年2月25日，伽利略出生于意大利西部海域比萨城中一个没落的贵族家庭。他的父亲芬琴齐奥·伽利莱精通音乐理论及声乐，主要著作有《音乐对话》，并且对数学也颇有造诣。受父亲影响，伽利略从小就对音乐、诗歌、绘画和机械极感兴趣，不迷信权威。
1572年，伽利略开始上小学。
1575年，伽利略一家迁居佛罗伦萨，12岁的伽利略进入佛罗伦萨附近的瓦洛姆布洛萨修道院学习。
1581年，已经17岁的伽利略，遵从父亲的意愿到比萨大学学医。但他感兴趣的是数学、物理及仪器制造。其中，最擅长数学和物理。于1582年前后，经过长久的实验观察与数学推算，发现了摆的等时性定律。
伽利略画像
1583年，伽利略在比萨教堂里，无意中发现悬灯的摆动很有规律。于是，他用线悬铜球做模拟（单摆）实验，确证了微小摆动的等时性及摆长对周期的影响。发明了著名的钟摆原理，并由此创制了脉搏计用来测量短时间间隔。
1586年，伽利略写出论文《天平》，他结合阿基米德的浮力原理和杠杆原理，获得了精密的测量方法，发明了用以测定合金成分的“液体静力天平”，迅速在学术界引起注意，被赞誉为——当代的阿基米德。次年，他来到罗马大学，带着关于固体重心算法论文求见当时著名的数学家兼历法家克拉维乌斯教授。克拉维乌斯看过他的论文后，给予了他充分的肯定与鼓励，并赠予他罗马大学教授P.瓦拉的自然哲学讲义及逻辑讲义。
1588年，伽利略于佛罗伦萨研究院做关于《神曲》中关于炼狱图形构想的学术演讲，其文学与数学才华进一步得到肯定。次年，发表了包括若干静力学新定理在内的，关于几种固体重心计算法的论文。同年，年仅25岁的伽利略便受到比萨大学的聘请，担任数学教授。于第二年发现了摆线。
1589年——1591年，伽利略对物体的自由下落运动做了细致的观察，并且，根据他的学生V.维维亚尼的记述，1590年，伽利略在比萨斜塔上做了著名的自由落体实验。推翻了亚里士多德统治了西方学术界近2000年的，重物比轻物下落快的运动观点（但此事在伽利略的著作中并无记载，因此也有部分学者认为此事并不可靠）。而历史上记载的第一个完成自由落体实验的是荷兰人斯台文。据《自然科学史》记载，1586年，斯文台使用两个重量不同的铅球完成了该实验，证明了亚里士多德理论的错误！
比萨斜塔的自由落体实验
1591年，伽利略父亲病逝。次年，伽利略转到帕多瓦大学任教。帕多瓦远离罗马，属威尼斯公国。教廷对此地的影响力较弱，这里的学术思想比较自由。伽利略在这段时期里，深入而系统的研究了静力学、水力学、落体运动、抛射体运动以及一些土木建筑、军事建筑等，发现了惯性原理。并于1593年，发明了第一支空气温度计。
1597年，伽利略阅读了开普勒赠予的《神秘的宇宙》一书，开始相信“日心说”。但此时的受他柏拉图的远运动最自然最完善的思想影响太深，对开普勒的行星椭圆轨道理论却不置可否。
1604年冬，南方天空突然出现一颗超新星，亮光持续长达18个月，引发人们各种猜测。伽利略趁此机会宣传哥白尼学说，在威尼斯做了几次科普演讲！
1609年7月，伽利略听闻荷兰一位眼镜商人利帕希发明了一种供人玩赏的望远镜。不久，他的一个学生从巴黎来信说：尽管不知道利帕希是怎么做的，但可以肯定他是制造了一个，可以使物体放大许多倍的镜管。这为伽利略提供了灵感，他在未见实的情况下，思考并实验数日，最终用风琴管及凹凸镜各一片，创制了一具天文望远镜（后称伽利略望远镜），倍率为3，后提高到9。参议院随后决定：任伽利略为帕多瓦大学终身教授。
伽利略望远镜
1610年春，伽利略辞去大学职务，移居佛罗伦萨。受托斯卡纳公国大公的聘请，任宫廷首席数学家与哲学家以及比萨大学首席数学教授职务。并于年初，将望远镜倍率提升至33，用以观测天体。他发现随着随着望远镜倍率提高，所见恒星数目也相应增加；宇宙由无数的单个恒星组成；月球表面是崎岖不平的，并绘制了第一幅月面图；木星有4个卫星，后被命名为伽利略卫星（实际上，只是众多木星卫星中最大的4个）。同年3月，他将自己的天文成果著成《星际信使》一书，于威尼斯出版。在当时的欧洲引发巨大轰动，人们不禁惊叹：哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙。随后，他又发现了金星的盈亏及大小变化，对日心说提供了强有力的支持。
1611年，伽利略第二次到罗马，受到教皇保罗五世等人的热情接待，并被林嗣科学院聘为院士。当时的耶稣会神父们认可他的观测事实，但不认同他的解释。同年5月，几位高职位的神父在罗马大学大会上，公开宣布了伽利略的天文学成果。同年，他观测到了太阳黑子及其运动，对比黑子的运动规律与圆运动的投影原理，论证了黑子是日面上的现象。他还发现太阳的自转现象，并由黑子在太阳表面的自转周期，得出太阳的自转周期为28天，接近于实际的27.35天。于1613年，发表了3篇关于太阳黑子问题的通信稿——《关于太阳黑子的通信》。
1612年，伽利略的《水中浮体对话集》出版。
1615年，伽利略给克利斯廷娜公爵夫人写了一封信，信中说到：“我要请求这些聪明细心的神父们，认真考虑一下臆断性原理与实验性原理两者间的区别。需知道，做实验工作的教授们的主张可不是只凭主观意愿来决定的。”不幸的是，不久，他就受到了敌对人士的联合攻击，以伽利略为哥白尼学说辩护的论点，控告他违反基督教义。伽利略不得不第三次到罗马，希望挽回自己的声誉。最终，教会默许他保持哥白尼观点，并未作出处罚。但于次年，教皇保罗五世却下达了著名的“1616禁令”，禁止他以任何口头、文字的形式保持或传授、捍卫“日心说”。
1624年，伽利略认为自己已经找到了苦苦寻觅的证明，于是第四次到罗马。而他的故友马菲里奥·巴尔贝里尼，此时已经加冕成为教皇乌尔邦八世。他先后六次觐见新教皇，他在会谈中向教皇保证自己已经找到了地球运动的证据。并试图说明日心说与基督教义并不冲突，他还企图说服一些大主教：“圣经是教人如何进天国的，而不是教人知道天体是怎么运转的”。乌尔邦八世坚持“1616禁令”不变，但允许他写一本同时介绍日心说与地心说的书，但不能对两种学说有所偏倚，并都写成数学假设性的。也是在这一年，伽利略还抽时间研制出一台，据说“可将苍蝇放大到母鸡般大小”的显微镜。
1630年，伽利略撰写了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系对话》，并第五次到罗马，取得了该书的出版许可权。
1632年，这本被列为意大利文学史上的文学名著正式出版。书中表面上保持中立，可实际上却在为哥白尼学说辩护，还多处暗含对主教与教皇的嘲讽，整体笔调诙谐，但已明显超出了以数学假设进行讨论的范畴。在仅仅出版6个月后，便被教廷勒令停售。并且，在内外压力及挑唆下，教皇不顾旧交，于同年秋，向伽利略发出了到罗马宗教裁判所受审的指令。已经68岁高龄的伽利略在严冬中被迫抱病前往罗马。
对伽利略的审判
对伽利略的审判牵涉了包含教会神学、法律与数学在内的诸多技术细节。伽利略在之后的辩护书中，承认自己在没有充足证据的情况下，将日心说做为事实推广的行为是不应该的。并承诺再也不这么做了。控辩双方均同意达成一个折中方案。但就在最后一刻（原因至今成迷），宗教裁判所驳回了该控辩合约。
1633年6月22日，由10名枢机主教在圣玛丽修女院大厅中，对伽利略作出最终裁决。年近七旬且体弱多病的伽利略跪在冷硬的地板上被迫认罪，并在宣布自己以前言论无效的“悔过书”上签字。主审官宣判道：判处伽利略终身监禁；《对话》必须焚绝，禁止重印或出版他的其他作品。此判决书即刻通报整个天主教世界，但凡设有大学的城市均聚众宣读，借此以一儆百。
随后，宗教裁判所将判决改为在家软禁，指定由他的学生和故友皮柯罗米尼大主教在锡耶纳的私宅中负责看护。每日所写材料需要上缴，并禁止会客。但刚过5个月，便有人向教廷匿名举报皮柯罗米尼厚待伽利略。于是，教廷勒令伽利略于该年12月迁往佛罗伦萨附近的阿切特里的故居，禁例不变，由他的大女儿维姬尼亚负责照顾。不幸的是，维姬尼亚在4个月后先于他病逝了。
1634年，伽利略将他最成熟的科学思想及科研成果撰写成一本力学著作——《关于两门新科学的谈话和数学证明》。书中两门新科学指动力学及材料力学（见弹性力学）。书稿于1636年便已完成，但由于教会的禁令，伽利略只得托一位威尼斯故友秘密携带出境，于1638年，在荷兰莱顿正式出版。
1637年，伽利略在多次要求外出治病，均遭拒绝的情况下，视力日渐下降！在此期间，他发现了月亮的周日及周月天平动。次年，双目失明的伽利略才被准许住进其子家中。在这期间，他仍坚持科学研究，与他的学生卡斯泰里讨论了利用木卫星计算地面经度的问题。
1639年夏，伽利略获准接受他最后一位学生——聪明好学的18岁青年维维亚尼。并留在他身边照看他，他对这个学生十分满意。
1641年，已经失明的伽利略，让儿子帮他绘制了摆钟设计图。10月，卡斯泰里介绍他的秘书托里查理还有他的学生前来陪伴。他们与这位一生坎坷、双目失明的老人一起讨论怎样应用摆钟的等时性来设计机械钟，并讨论了月球的天平动、碰撞理论及大气压下矿井水柱的高度等问题。直至临终前，伽利略仍投身于他热爱的科学研究。
1942年1月8日凌晨，这位为科学与真理奉献了一生的科学巨人病逝于阿切特里，享年78岁（同年，艾萨克·牛顿诞生）。葬仪草率简陋，直至下个世纪，他的遗骨被迁回了家乡的大教堂。
1979年11月10日，罗马教皇在公开集会上宣布：1633年对伽利略的宣判是不公平的。于1980年10月，正式提出重申，并在罗马由有不同宗教信仰的世界科学家组成委员会来研究“伽利略事件”的始末，研究伽利略学说的科学价值及其对现代科学思想的贡献，研究宗教与科学的关系。直至1992年才最终平反，宣布伽利略无罪。
伽利略
伽利略提倡数学与实验相结合的方法，反对经院哲学的神秘思辩，主张用实验—数学方法来研究自然规律。这也是他对近代科学最重要的贡献。爱因斯坦曾评价道：伽利略的发现及他使用的科学推理方法，乃是人类思想史上最伟大的成就之一，并标志着物理学的真正开端！
伽利略不但纠正了亚里士多德统治欧洲近2000年的错误观点，更创立了研究自然科学的新方法。他在总结自己的科研方法时曾说道：“这是第一次为新的方法打开了大门，这种将带来大量奇妙成果的新方法，在未来的年代里，将得到许多人重视。”
恩格斯称他是：不管有何障碍，都能不顾一切打破旧说，创立新说的巨人之一。
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