05.03 他是现代科学启蒙人,却是自学成才的,两个铁球的故事世人皆知

他是现代科学启蒙人,却是自学成才的,两个铁球的故事世人皆知

别看现在美国科技这么发达,其实在一战以前,甚至是二战以前,世界科技的中心前沿绝对的是在欧洲。自从文艺复兴开始起,欧洲就诞生了现代科学的小树苗,无数的科学巨匠群星闪耀,点缀着人类文明历史的天空。伽利略属于启蒙导师一列,写关于他的文章,还因为这个人非常有趣,有趣的人总是少不了故事, 有故事的人才能让人记住。

1564年,伽利略出生,米开朗琪罗去世。是不是大师投胎转世不知道,但是伽利略绝对是天才儿童。由于出生在贵族家庭,尽管家族有点没落了,但还是收到了良好的教育。他爸搞音乐,从小培养了他的艺术细胞,他对绘画,音乐和诗歌都很精通(可以说他绝对算得上文理双修的学霸)。

待稍长大,考虑到经济原因,他老爸决定送他去学医。但是千算万算,没想到天才也偏科,还主要是不喜欢医学。但是天才绝对不会荒废时间,虽然不喜欢医学,但是伽利略在枯燥乏味的学医过程中,渐渐对课外听来的阿基米德静力学和几何学产生了兴趣。

1583年, 他发现的钟摆定律。有一次他在比萨教堂里,闲得无聊瞄上了一盏摇摆的灯,看着看着就看出了问题。他用右手按着左手脉搏,用来测速,随着时间的推进,吊灯的摆度渐渐变弱,摆动的距离也就随之变短,但是,摆动的时间却没有改变。于是他就做了一个长度适当的摆锤,用来测量脉搏和摆动的均匀度,从这里找到了摆的规律。

1585年,由于太穷,伽利略辍学回家,走上了一边自学一边搞研究的天才之路。“喜爱”绝对是人类坚持做一件事的动力支柱,即使遭遇困境,也会因为“喜爱”而咬牙不放弃。

1586年,伽利略发明了浮力天平,并发表了论文《小天平》。

1587年,伽利略带着他的固体重心计算法论文到罗马大学求见了当时著名的数学家和历法家克拉维乌斯教授,受到极大的称赞。1588年,他在佛罗伦萨研究院里发表了有关但丁《神曲》炼狱图的构想,其在文学、数学上的建设性见解一下子就震惊四座。次年加上一些固体重心计算法,里面包含了静力学新定理,这让他在25岁时就被比萨大学聘为了教授。不是说那时候大学教授不值钱,伽利略在这个年纪取得的科学成就的确是远非同龄人相比的。

不过呢,智商高情商未必高。他在比萨大学经常和人辩论问题,一来二去得罪了不少人。1591年,伽利略的父亲去世,他去了帕多瓦。

帕多瓦是个好地方,对于他来说,在这个城市里做学问,搞研究,发表学术观点,都有着十分广阔的空间。当时它属于威尼斯公国,罗马教廷对它没有直接的影响,因而学术派的发展空间就比较广阔。在帕多瓦的那些年,也是伽利略最为活跃,成就最多的几年。毕竟比较自由嘛。

1597年,伽利略收到了同时代天文学家和数学家开普勒送给他的《神秘的宇宙》,开始相信日心说。借着1604年亮光持续了18个月之久的超星空,他在威尼斯用精彩的演讲大肆宣传哥白尼的日心说,到后来,每一次都能吸引几千个人来现场。

1607年,盛传荷兰人发明了一种观赏用的望远镜,伽利略当时也没见过望远镜长什么样子,仅凭传说就跟着做了一个,一开始放大3倍,后来放大9倍,再后来他就邀请威尼斯的参议员去平台上用他发明的望远镜观景。议员们一下子震惊了,这发明出来的东西,真的是个神奇的宝贝啊。于是参议员决定授予其帕多瓦大学终身教授一职。

他是现代科学启蒙人,却是自学成才的,两个铁球的故事世人皆知

这份荣誉丝毫没有阻挡伽利略的探索欲。1610年,他又把放大率提高到了33倍。这就不是普通望远镜了,而是全世界第一台天文望远镜。这下牛X大了,标志着人类真正的日月星空之旅就此开始。有了天文望远镜的帮助,伽利略发现,原来月球表面是凹凸不平的,月球和其他行星所发出来的光是太阳的反射光,水星有四颗行星,土星有多变的椭圆外形,银河是无数发光体的总汇。1610年3月,《星空信使》这本书问世,震撼了整个欧洲。后来,他发现金星存在盈亏和大小的变化,更有力地支持了日心说。

同年10月,他辞去了帕多瓦教授的职务,应当时托斯卡纳大公的邀请,回到了自己的故乡担任皇家数学家和哲学家这个闲职——这是科西莫二世特意提供的,就为了给伽利略的科研留出足够的时间和空间。

1611年,伽利略在研究中发现了太阳黑子存在于太阳表面,以及太阳有自转。1612年,出版了《水中浮体对话集》一书。1624年,他又研制出了一台显微镜,并声称可以把苍蝇放大成母鸡一般。

六年后的1632年,伽利略的著作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系对话》正式出版。因为这本《对话》, 伽利略彻底得罪了罗马教廷,教皇马上喊停了《对话》一书,市场上停止销售,不准印刷,并把伽利略宣到梵蒂冈来接受公开审讯。

当时伽利略已年近七旬,在寒冬中抱病赶到罗马。1633年6月22日,在十名枢机主教组成的审判团的面前,伽利略跪地服罪:违反1616禁令和圣经教义。也可能是这种良好的服从和配合,教廷把监禁改成了在家软禁。

1639年,他收了最后一个学生,这个学生的名字叫维维亚尼——就是那个在伽利略的传记里写下不知真假的比萨斜塔扔球实验的人。

1642年,伽利略去世,到生命的最后一刻,他依旧在讨论科学。他也有妻子,他也有孩子,但他这一生,似乎就连灵魂都是奉献给科学的。

感谢美第奇家族对伽利略的执着爱护,原本要被草草下葬的伽利略,最后被安葬在了圣十字教堂里面。

他是现代科学启蒙人,却是自学成才的,两个铁球的故事世人皆知

尾声:

这是一个连小学生都知道的科学故事:古希腊哲学家亚里斯多德(公元前384~322)认为物体的下落速度和重量成正比,物体越重,下落的速度越快。千百年来这被当成是不可怀疑的真理。但是年轻的伽利略(1564~1642)不信这个邪。他在比萨斜塔上当众实验,扔下了一重一轻两个球。在众人的惊呼声中,两个球同时落地。千年的教条被推翻了,一条新的科学定律——自由落体运动定律——被发现了。

他是现代科学启蒙人,却是自学成才的,两个铁球的故事世人皆知

传说中的铁球实验

这个故事最早出现在伽利略晚年的秘书维维亚尼(Vincenzo Viviani)写的伽利略传记中。这本传记写于1654年(1717年才出版),此时伽利略已去世12年。按维维亚尼的说法,伽利略是在比萨大学任教期间(约1590年),当着其他教授和全体学生的面在比萨斜塔做的实验。但是伽利略本人的著作都没有提到在比萨斜塔当众演示,比萨大学的记录、伽利略同时代的其他人也都没有提到这个据说很轰动的实验,倒是提到了其他人在比萨斜塔做自由落体实验。由于当时的传记写作有喜欢夸大其词编造故事吸引读者的风气,许多人认为这个比萨斜塔实验不过是维维亚尼编造的一个传奇而已。


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