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物理学史研究方法体系的确立过程

发布时间:2024-09-16 11:53:07

⑴ 一份完整的高中物理学史和物理学研究方法。一定要保证准确度。

我读大学时发了一本物理学史,清华大学出版的那本最全面了!我比较看好这一本!!我已经工作了,不过还是经常看,常留在身边!你可以在本科院校的学生手里借一本,或者买一本,有时候他们根本不看的!!!!绝对满足你的要求!!!主要内容是这样的!

前言

第1章力学的发展

1.1历史概述11.2天文学的新进展揭开了科学革命的序幕31.3惯性定律的建立101.4伽利略的落体研究131.5万有引力定律的发现211.6《自然哲学之数学原理》和牛顿的大综合271.7碰撞的研究291.8牛顿以后力学的发展331.9牛顿的绝对时空观和马赫的批判37

第2章热学的发展

2.1历史概述402.2热现象的早期研究402.3热力学第一定律的建立472.4卡诺和热机效率的研究592.5绝对温标的提出622.6热力学第二定律的建立642.7热力学第三定律的建立和低温物理学的发展682.8气体动理论的发展722.9统计物理学的创立81

第3章电磁学的发展

3.1历史概述903.2早期的磁学和电学研究903.3库仑定律的发现943.4动物电的研究和伏打电堆的发明1023.5电流的磁效应1053.6安培奠定电动力学基础1103.7欧姆定律的发现1113.8电磁感应的发现1133.9电磁理论的两大学派1183.10麦克斯韦电磁场理论的建立1193.11赫兹发现电磁波实验1263.12麦克斯韦电磁场理论的发展130

第4章经典光学的发展

4.1历史概述1324.2反射定律和折射定律的建立1334.3牛顿研究光的色散1364.4光的微粒说和波动说1404.5光速的测定1464.6光谱的研究150第5章实验新发现和现代物理学革命157

5.1历史概述

5.219/20世纪之交的三大实验发现1585.3“以太漂移”的探索1705.4热辐射的研究1805.5经典物理学的“危机”186

第6章相对论的建立和发展

6.1历史背景1886.2爱因斯坦创建狭义相对论的经过1916.3狭义相对论理论体系的建立1986.4狭义相对论的遭遇和实验检验2036.5广义相对论的建立2056.6广义相对论的实验验证212

第7章早期量子论和量子力学的准备

7.1历史概述2217.2普朗克的能量子假设2217.3光电效应的研究2247.4固体比热2297.5原子模型的历史演变2327.6α散射和卢瑟福有核原子模型2377.7玻尔的定态跃迁原子模型和对应原理2407.8索末菲和埃伦费斯特的贡献2447.9爱因斯坦与波粒二象性2507.10X射线本性之争2527.11康普顿效应253

第8章量子力学的建立与发展

8.1历史概述2588.2电子自旋概念和不相容原理的提出2598.3德布罗意假说2618.4物质波理论的实验验证2628.5矩阵力学的创立2678.6波动力学的创立2688.7波函数的物理诠释2708.8不确定原理和互补原理的提出2718.9关于量子力学完备性的争论2728.10量子电动力学的发展276

第9章原子核物理学和粒子物理学的发展

9.1历史概述2829.2放射性的研究2829.3人工核反应的初次实现2879.4探测仪器的改善2899.5宇宙射线和正电子的发现2929.6中子的发现2949.7人工放射性的发现2989.8重核裂变的发现2989.9链式反应3039.10原子核模型理论3049.11加速器的发明与建造3059.12β衰变的研究和中微子的发现3109.13介子理论和μ子的发现3129.14奇异粒子的研究3139.15弱相互作用中宇称不守恒和CP破坏的发现3149.16强子结构和夸克理论3169.17量子色动力学的建立3189.18弱电统一理论的提出3199.19夸克模型的发展321

第10章凝聚态物理学简史

10.1历史概述32410.2固体物理学的早期研究32510.3固体物理学的理论基础32710.4固体物理学的实验基础33010.5晶体管的发明33010.6半导体物理学和实验技术的蓬勃发展33410.7超导电性的研究33910.8超流动性的发现34310.9量子霍尔效应与量子流体的研究34810.10非晶态物理的发展35410.11高压物理学的发展35710.12软物质物理学的兴起359

第11章现代光学的兴起

11.1激光科学的孕育和准备36011.2微波激射器的发明36511.3激光器的设想和实现36711.4激光技术的发展37411.5全息术的发明和应用37711.6激光光谱学38011.7非线性光学38211.8量子光学38411.9量子信息光学38611.10原子光学389

第12章天体物理学的发展

12.1天体物理学的兴起39512.2匹克林谱系之谜39612.3恒星演化理论的建立39912.4类星体的发现40112.5宇宙背景辐射的发现40212.6脉冲星的发现40512.7星际有机分子的发现40812.8黑洞的研究40912.9暗物质和暗能量的探索411

第13章诺贝尔物理学奖

13.1诺贝尔物理学奖的设立41613.2诺贝尔物理学奖的分布统计41813.3时代划分42013.4分类综述422

第14章

实验和实验室在物理学发展中的地位和作用14.1实验在物理学发展中的作用45214.2实验室在物理学发展中的地位455第15章单位、单位制与基本常数简史47015.1基本单位的历史沿革47015.2单位制的沿革47615.3基本物理常数的测定与评定48015.4物理学的新发现对基本常数的影响486结束语488附录物理学大事年表493

⑵ 物理学发展史是怎样的

从远古到公元5世纪属古代史时期;5—13世纪为中世纪时期;14—16世纪为文艺复兴运动时期;16—17世纪为科学革命时期,以N.哥白尼、伽利略、牛顿为代表的近代科学在此时期产生,从此之后,科学随各个世纪的更替而发展。近半个世纪,人们按照物理学史特点,将其发展大致分期如下:

①从远古到中世纪属古代时期。

②从文艺复兴到19世纪,是经典物理学时期。牛顿力学在此时期发展到顶峰,其时空观、物质观和因果关系影响了光、声、热、电磁的各学科,甚而影响到物理学以外的自然科学和社会科学。

③随着20世纪的到来,量子论和相对论相继出现;新的时空观、概率论和不确定度关系等在宇观和微观领域取代牛顿力学的相关概念,人们称此时期为近代物理学时期。

(2)物理学史研究方法体系的确立过程扩展阅读:

物理学来源于古希腊理性唯物思想。早期的哲学家提出了许多范围广泛的问题,诸如宇宙秩序的来源、世界多样性和各类变种的起源、如何说明物质和形式、运动和变化之间的关系等。

尤其是,以留基波、德谟克利特为代表,后又被伊壁鸠鲁和卢克莱修发展的原子论,以及以爱利亚的芝诺为代表的斯多阿学派主张自然界连续性的观点,对自然界的结构和运动、变化等作出各自的说明。原子论曾对从18世纪起的化学和物理学起着相当大的影响。

经典物理学形成之初,磨镜与制镜工艺对物理学与天文学都有过帮助和促进。早先发明的眼镜以及在1600年左右突然问世的望远镜、显微镜,为伽利略等物理学家观测天体带来方便,也促使菲涅耳、笛卡尔、牛顿等一大批光学家作出几何光学的研究。

后者的成就又促成反射望远镜、折射望远镜和消色差折射望远镜在17—18世纪纷纷问世。各种望远镜的进步又推动物理学的发展,如用它观察木卫蚀、发现光行差等。当牛顿建立起经典力学大厦时,现代一切机械、土木建筑、交通运输、航空航天等工程技术的理论基础也得到初步确立。

18世纪60年代开始的工业革命,以蒸汽机的广泛使用为标志。起初,蒸汽机的热机效率仅为5%左右,为提高蒸汽机的效率,一大批物理学家进行热力学研究。J.瓦特曾根据J.布莱克的“潜热”理论在技术因素上(加入冷凝器)改进蒸汽机。

但是,当时尚未有人认识到汽缸的热仅仅部分地转化为机械功。此后,卡诺建立了热功转换的循环原理,从理论上为热机效率的提高指明了方向,也因此在19世纪下半叶出现了N.奥托和R.狄塞尔的内燃机。

除了物理学与技术之关系外,在科学发展史上,物理学与邻近的天文学、化学和矿物学是密切相关的,而物理学与数学的联系更为密切。物理学的概念、理论和方法,也帮助其他学科的建立与发展,如气象学、地球科学、生物学等。物理学与哲学的关系也十分特别。

⑶ 伽利略的个人简介

伽利略意大利物理学家、天文学家和哲学家,近代实验科学的先驱者。人们争相传颂:“哥伦布发现了新大陆,伽利略发现了新宇宙”。

中文名: 伽利略·伽利雷
外文名: Galileo Galilei
国籍: 意大利
出生地: 意大利西海岸比萨城
出生日期: 1564年
逝世日期: 1642年
毕业院校: 比萨大学
主要成就: 为牛顿理论体系的建立奠定基础
代表作品: 《星际使者》、《关于太阳黑子的书信》
伽利略的主要贡献可分下列四个方面: ①力学 伽利略是第一个把实验引进力学的科学家,他利用实验和数学相结合的方法确定了一些重要的力学定律。1582年前后,他经过长久的实验观察和数学推算,得到了摆的等时性定律。接着在1585年因家庭经济困难辍学。离开比萨大学期间,他深入研究古希腊学者欧几里得、阿基米德等人的着作。他根据杠杆原理和浮力原理写出了第一篇题为《天平》的论文。不久又写了论文《论重力》,第一次揭示了重力和重心的实质并给出准确的数学表达式,因此声名大振。与此同时,他对亚里士多德的许多观点提出质疑。 在1589~1591年间,伽利略对落体运动作了细致的观察。从实验和理论上否定了统治千余年的亚里士多德关于“落体运动法则”确立了正确的“自由落体定律”,即在忽略空气阻力条件下,重量不同的球在下落时同时落地,下落的速度与重量无关。根据伽利略晚年的学生V.维维亚尼的记载,落体实验是在比萨斜塔上公开进行的:1589年某一天,伽利略将一个重10磅,一个重1磅的铁球同时抛下,几乎同时落地,在场的竞争者个个目瞪口呆,在大笑中耸耸肩走了。但在伽利略的着作中并未明确说明实验是在比萨斜塔上进行的。因此近年来对此存在争议。 伽利略对运动基本概念,包括重心、速度、加速度等都作了详尽研究并给出了严格的数学表达式。尤其是加速度概念的提出,在力学史上是一个里程碑。有了加速度的概念,力学中的动力学部分才能建立在科学基础之上,而在伽利略之前,只有静力学部分有定量的描述。 伽利略曾非正式地提出过惯性定律(见牛顿运动定律)和外力作用下物体的运动规律,这为牛顿正式提出运动第一、第二定律奠定了基础。在经典力学的创立上,伽利略可说是牛顿的先驱。 伽利略还提出过合力定律,抛射体运动规律,并确立了伽利略相对性原理. 伽利略在力学方面的贡献是多方面的。这在他晚年写出的力学着作《关于两门新科学的谈话和数学证明》中有详细的描述。在这本不朽着作中,除动力学外,还有不少关于材料力学的内容。例如,他阐述了关于梁的弯曲试验和理论分析,正确地断定梁的抗弯能力和几何尺寸的力学相似关系。他指出,对长度相似的圆柱形梁,抗弯力矩和半径立方成比例。他还分析过受集中载荷的简支梁,正确指出最大弯矩在载荷下,且与它到两支点的距离之积成比例。伽利略还对梁弯曲理论用于实践所应注意的问题进行了分析,指出工程结构的尺寸不能过大,因为它们会在自身重量作用下发生破坏。他根据实验得出,动物形体尺寸减小时,躯体的强度并不按比例减小。他说:“一只小狗也许可以在它背上驮两三只同样大小的狗,但我相信一匹马也许连一匹和它同样大小的马也驮不起。” ②天文学 他是利用望远镜观测天体取得大量成果的第一位科学家。这些成果包括:发现月球表面凹凸不平,木星有四个卫星(现称伽利略卫星),太阳黑子和太阳的自转,金星、木星的盈亏现象以及银河由无数恒星组成等。他用实验证实了哥白尼的“地动说”,彻底否定了统治千余年的亚里士多德和托勒密的“天动说”。 ③哲学 他一生坚持与唯心论和教会的经院哲学作斗争,主张用具体的实验来认识自然规律,认为经验是理论知识的源泉。他不承认世界上有绝对真理和掌握真理的绝对权威,反对盲目迷信。他承认物质的客观性、多样性和宇宙的无限性,这些观点对发展唯物主义的哲学具有重要的意义。但由于历史的局限性,他强调只有可归纳为数量特征的物质属性才是客观存在的。 伽利略因为支持日心说入狱后,“放弃”了日心说,他说,"考虑到种种阻碍,两点之间最短的不一定是直线",正是因为他有这样的思想,暂时的放弃换得永远的支持,没有像布鲁诺那样去为科学的真理而牺牲,但却可以为科学继续贡献自己的力量。 ④热学 最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略(1564~1642)发明的。他的第一只温度计是一根一端敞口的玻璃管,另一端带有核桃大的玻璃泡。使用时先给玻璃泡加热,然后把玻璃管插入水中。随着温度的变化,玻璃管中的水面就会上下移动,根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高低。温度计有热胀冷缩的作用所以这种温度计,受外界大气压强等环境因素的影响较大,所以测量误差较大。 后来伽利略的学生和其他科学家,在这个基础上反复改进,如把玻璃管倒过来,把液体放在管内,把玻璃管封闭等。
编辑本段科学发现
古希腊在物理学说方面有两大学派,一派以哲学家亚里士多德为代表,另一派则以自然科学家阿基米德为代表。两人皆是古代希腊蓍名的学者,但由于两人的观点和方法不同,其科学结论也就各异,并形成了鲜明的对立。亚里士多德学派的观点基本是唯心的,他是凭主观思考和纯推理方法作结论的,所以是充斥着谬误。而阿基米德学派的观点基本是唯物的,他完全依靠靠科学实践方法得出结论。 然而从11世纪起,在基督教会的扶持下,亚里士多德的着作得到了经院哲学家的重视,他们排斥阿基米德的物理学,把亚里士多德的物理学奉为经典,凡违反亚里士多德物理学的学者均被视为“异端邪说”。但伽利略却对亚里士多德的物理学抱怀疑态度,相反他特别重视对阿基米德物理学的研究,他重视理论联系实际,注意观察各种自然现象,思考各种问题。在伽俐略十八岁那年,一次到比萨教堂去做礼拜,他注意到教堂里悬挂的那些长明灯被风吹得一左一右有规律地摆动,他按自己脉搏的跳动来计时,发现它们往复运动的时间总是相等的。就这样他发现了摆的等时性,后来荷兰物理学家惠更斯根据这个原理制成挂摆时钟,人们称之为"伽利略钟"。 伽利略根据阿基米德的学说,作了迅速确定合金成分的流体静力天平的研究,发明了可以测定物质伽利略在比萨斜塔演示自由落体实验
密度的"小天平",写出了名为《小天平》的论文。后来他又潜心研究了物体重心的几何学,于1588年发表了《固体的重心》的论文,引起学术界的注意。第二年,在友人的推荐下,被比萨大学聘任为数学教授。 亚里士多德认为两个物体以同一高度落下,重的比轻的先着地,但伽利略经过反复的研究与实验后,改写了这一结论:物体下落的快慢与重量无关。传说1590年,伽利略在比萨斜塔公开做了落体实验,验证了亚里士多德的说法是错误的,使统治人们思想长达2000多年的亚里士多德的学说第一次发生动摇。而应邀前来观看的一些着名学者却否认自己亲眼见到的一切,他们群起攻击伽利略。后来此传说被证明是不存在的。不过因为其进步思想有违神学之论,1591年,伽利略被比萨解聘。 从科学史上看,伽利略并不是落体实验的首创者,其首创者是比利时的斯台文。但伽利略的比萨斜塔实验所造成的影响却是更为深远的。 1585年---《天平》 1587年---《小天平》 1588年---《固体的重心》 1610年---《星空信使》 1615年---《关于两种世界体系的对话》 1640年---《关于两门新科学的谈话和数学证明》
编辑本段研究方法
伽利略对物理规律的论证非常严格。他创立了对物理理象进行实验研究并把实验的方法与数学方法、逻辑论证相结合的科学研究方法。例如,为了说明惯性,他曾设计一个无摩擦的理想实验:在一定点O悬挂一单摆,将摆球拉到离竖直位置一定距离的左侧A点,释放小球,小球将摆到竖直位置的右侧B点,此时A点与B点处于同一高度。若在O的正下方C用钉子改变单摆的运动路线,小球将摆到与A、B两点同样高度的D。伽利略指出,对于斜面会得出同样的结论。他将两个斜面对接起来,让小球沿一个斜面从静止滚下,小球将滚上另一斜面。如果无摩擦,小球将上升到原来的高度。他推论说,如果减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面达到原来的高度就要通过更长的距离。然后使第二个斜面的倾角越来越小,小球将会滚得越来越远。如果第二个斜面改成水平面,小球就永远达不到原来的高度,而要沿水平面以恒定速度持续运动下去。伽利略设计的实验虽是想象中的,但却是建立在可靠的事实的基础上。把研究的事物理想化,就可以更加突出事物的主要特征,化繁为简,容易于认识其规律。伽利略的这一自然科学新方法,有力地促进物理学的发展,他因此被誉为是“经典物理学的奠基人”。
编辑本段科学地位
伽利略的科学发现,不仅在物理学史上而且在整个科学中上都占有极其重要的地位。他不仅纠正了统治欧洲近两千年的亚里士多德的错误观点,更创立了研究自然科学的新方法。伽利略·伽利雷
伽利略在总结自己的科学研究方法时说过,“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,会博得许多人的重视。”后来,惠更斯继续了伽利略的研究工作,他导出了单摆的周期公式和向心加速度的数学表达式。牛顿在系统地总结了伽利略、惠更斯等人的工作后,得到了万有引力定律和牛顿运动三定律。伽利略留给后人的精神财富是宝贵的。爱因斯坦曾这样评价:“伽利略的发现,以及他所用的科学推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正的开端!”
编辑本段着名实验
传说1590年,出生在比萨城的意大利物理学家伽利略,曾在比萨斜塔上做自由落体实验,将两个重量不同的球体从相同的高度同时扔下,结果两个铅球同时落地,由此发现了自由落体定律,推翻了此前亚里士多德认为的重的物体会先到达地面,落体的速度同它的质量成正比的观点。 伽利略在比萨斜塔做自由落体实验的故事,记载在他的学生维维安尼(Vincenzo Viviani,1622—1703)在1654年写的《伽利略生平的历史故事》(1717年出版)一书中,但伽利略、比萨大学和同时代的其他人都没有关于这次实验的的记载。对于伽利略是否在比萨斜塔做过自由落体实验,历史上一直存在着支持和反对两种不同的看法。 为了纪念伽利略的功绩,人们把木卫一、木卫二、木卫三和木卫四命名为伽利略卫星。伽利略(1张)
编辑本段人物故事
伽利略1564年生于意大利的比萨城,就在着名的比萨斜塔旁边。他的父亲是个破产贵族。当伽利略来到人世时,他的家庭已经很穷了。17岁那一年,伽利略考进了比萨大学。在大学里,伽利略不仅努力学习,而且喜欢向老师提出问题。哪怕是人们司空见惯、习以为常的一些现象,他也要打破砂锅问到底,弄个一清二楚。
眼睛盯着天花板
有一次,他站在比萨的天主教堂里,眼睛盯着天花板,一动也不动。他在干什么呢?原来,他用右手按左手的脉搏,看着天花板上来回摇摆的灯。他发现,这灯的摆动虽然是越来越弱,以至每一次摆动的距离渐渐缩短,但是,每一次摇摆需要的时间却是一样的。于是,伽利略做了一个适当长度的摆锤,测量了脉搏的速度和均匀度。从这里,他找到了摆的规律。钟就是根据他发现的这个规律制造出来的。 失学了就努力自学 家庭生活的贫困,使伽利略不得不提前离开大学。失学后,伽利略仍旧在家里刻苦钻研数学。由于他的不断努力,在数学的研究中取得了优异的成绩。同时,他还发明了一种比重秤,写了一篇论文,题目为《固体的重心》。此时,21岁的伽利略已经名闻全国,人们称他为“当代的阿基米德”。在他25岁那年,比萨大学破例聘他当了数学教授。 伽利略·伽利雷
举世闻名的落体实验
在伽利略之前,古希腊的亚里士多德认为,物体下落的快慢是不一样的。它的下落速度和它的重量成正比,物体越重,下落的速度越快。比如说,10千克重的物体,下落的速度要比1千克重的物体快10倍。 1700多年前以来,人们一直把这个违背自然规律的学说当成不可怀疑的真理。年轻的伽利略根据自己的经验推理,大胆地对亚里士多德的学说提出了疑问。经过深思熟虑,他决定亲自动手做一次实验。他选择了比萨斜塔作实验场。这一天,他带了两个大小一样但重量不等的铁球,一个重10磅,是实心的;另一个重1磅,是空心的。伽利略站在比萨斜塔上面,望着塔下。塔下面站满了前来观看的人,大家议论纷纷。有人讽刺说:“这个小伙子的神经一定是有病了!亚里士多德的理论不会有错的!”实验开始了,伽利略两手各拿一个铁球,大声喊道:“下面的人们,你们看清楚,铁球就要落下去了。”说完,他把两手同时张开。人们看到,两个铁球平行下落,几乎同时落到了地面上。所有的人都目瞪口呆了。伽利略的试验,揭开了落体运动的秘密,推翻了亚里士多德的学说。这个实验在物理学的发展史上具有划时代的重要意义。
制成了第一架望远镜
哥白尼是波兰杰出的天文学家,他经过40年的天文观测,提出了“日心说”的理论。他认为宇宙的中心是太阳,而不是地球。地球是一个普通的行星,它在自转的同时还环绕太阳公转。伽利略很早就相信哥白尼的“日心说”。1608年6月的一天,伽利略找来一段空管子,一头嵌了一片凸面镜,另一头嵌了一片凹面镜,做成了世界上第一个小天文望远镜。实验证明,它可以把原来的物体放大3倍。伽利略没有满足,他进一步改进,又做了一个。他带着这个望远镜跑到海边,只见茫茫大海波涛翻滚,看不见一条船。可是,当他拿起望远镜往远处再看时,一条船正从远处向岸边驶来。实践证明,它可以放大8倍。伽利略不断地改进和制造着,最后,他的望远镜可以将原物放大32倍。 证实哥白尼的“日心说” 每天晚上,伽利略都有用自己的望远镜观看月亮。他看到了月亮上的高山、深谷,还有火山的裂痕。后来又开始观看太空,探索宇宙的奥秘。他发现,银河是由许多小星星汇集而成的。他还发现,太阳里面有黑斑,这些黑斑的位置在不断地变化。因此他断定,太阳本身也在自转。伽利略埋头观察,以无可辩驳的事实,证明地球在围着太阳转,而太阳不过是一个普通的恒星,从而证明了哥白尼学说的正确。1610年,伽利略出版了着名的《星空使者》。人们佩服地说:“哥伦布发现了新大陆,伽利略发现了新宇宙。”
帕多瓦时期
1592年伽利略转到帕多瓦大学任教。帕多瓦属于威尼斯公国,远离罗马,不受教廷直接控制,学术思想比较自由。在此良好气氛中,他经常参加校内外各种学术文化活动,与具有各种思想观点的同事论辩。此时他一面吸取前辈如N.F.塔尔塔利亚、G.B.贝内代蒂、 F.科门迪诺等人的数学与力学研究成果,一面经常考察工厂、作坊、矿井和各项军用民用工程,广泛结交各行各业的技术员工,帮他们解决技术难题,从中吸取生产技术知识和各种新经验,并得到启发。 在此时期,他深入而系统地研究了落体运动、抛射体运动、静力学、水力学以及一些土木建筑和军事建筑等;发现了惯性原理,研制了温度计和望远镜。 1597年,他收到J.开普勒赠阅的《神秘的宇宙》一书,开始相信日心说,承认地球有公转和自转两种运动。但这时他对柏拉图的圆运动最自然最完善的思想印象太深,以致对开普勒的行星椭圆轨道理论不感兴趣。 1604年天空出现超新星,亮光持续18个月之久。他便趁机在威尼斯作几次科普演讲,宣传哥白尼学说。由于讲得精采动听,听众逐次增多,最后达千余人。 1609年7月,盛传一荷兰眼镜工人发明了供人玩赏的望远镜。他未见到实物,思考竟日后,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。他邀请威尼斯参议员到塔楼顶层用望远镜观看远景,观者无不惊喜万分。参议院随后决定他为帕多瓦大学的终身教授。1610年初,他又将望远镜放大率提高到33,用来观察日月星辰,新发现甚多,如月球表面高低不平,月球与其他行星所发的光都是太阳的反射光,水星有4颗卫星,银河原是无数发光体的总汇,土星有多变的椭圆外形等等,开辟了天文学的新天地。是年3月,出版了他的《星空信使》一书,震撼全欧。随后又发现金星盈亏与大小变化,这对日心说是一强有力的支持。 伽利略日后回顾在帕多瓦的18年时,认为这是他一生中工作最开展、精神最舒畅的时期。事实上,这也是他一生中学术成就最多的时期。
托斯卡纳时期
20年来伽利略在物理学和天文学研究上的丰硕成果,激起了他学术上的更大企求。为了取得充裕时间致力于科学研究,1610年春,他辞去大学教职,接受托斯卡纳公国大公聘请,担任宫廷首席数学家和哲学家的闲职与比萨大学首席数学教授的荣誉职位。 为了使科学免受教会干预,伽利略曾多次去罗马活动。1611年他第二次去罗马,目的在于赢得宗教、政治与学术界认可他在天文学上的发现。他在罗马受到包括教皇保罗五世和若干高级主教在内的上层人物的热情接待,并被林赛研究院接纳为院士。当时耶稣会的神父们承认他的观测事实,只是不同意他的解释。这年5月,在罗马大学的大会上,几个高职位的神父公开宣布了伽利略的天文学成就。 同年,他观察到太阳黑子及其运动,对比黑子的运动规律和圆运动的投影原理,论证了太阳黑子是在太阳表面上;他还发现了太阳有自转。1613年他发表了3篇讨论太阳黑子问题的通信稿。另外,1612年他又出版了《水中浮体对话集》一书。 1615年,一诡诈的教士集团和教会中许多与伽利略敌对的人联合攻击伽利略为哥白尼学说辩护的论点,控告他违反基督教义。他闻讯后,于是年冬第三次去罗马,力图挽回自己的声誉,企求教廷不因自己保持哥白尼观点而受到惩处,也不公开压制他宣传哥白尼学说,教廷默认了前一要求,但拒绝了后者。教皇保罗五世在1616年下达了着名的“1616年禁令”,禁止他以口头的或文字的形式保持、传授或捍卫日心说。 1624年,他第四次去罗马,希望故友新任教皇乌尔邦八世能够同情并理解他的意愿,以维护新兴科学的生机。他先后谒见6次,力图说明日心说可以与基督教教义相协调,说“圣经是教人如何进天国,而不是教人知道天体是如何运转的”;并且试图以此说服一些大主教,但毫无效果。乌尔邦八世坚持“1616年禁令”不变;只允许他写一部同时介绍日心说和地心说的书,但对两种学说的态度不得有所偏倚,而且都要写成数学假设性的。在这辛勤奔波的一年里,他研制成了一台显微镜,“可将苍蝇放大成母鸡一般。” 此后6年间,他撰写了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系对话》一书(书影(见彩图伽利略名着《两大世界体系的对话》扉页(1632))。中译本,上海外国自然科学哲学着作编译组译,上海人民出版社,1974)。1630年他第5次到罗马,取得了此书的“出版许可证”。此书终于在1632年出版了。此书在表面上保持中立,但实际上却为哥白尼体系辩护,并多处对教皇和主教隐含嘲讽,远远超出了仅以数学假设进行讨论的范围。全书笔调诙谐,在意大利文学史上列为文学名着。
教廷的迫害和晚年生活
《对话》出版后6个月,罗马教廷便勒令停止出售,认为作者公然违背“1616年禁令”,问题严重,亟待审查。原来有人在教皇乌尔邦八世面前挑拨说伽利略在《对话》中,借头脑简单、思想守旧的辛普利邱之口以教皇惯用辞句,发表了一些可笑的错误言论,使他大为震怒。曾支持他当上教皇的集团激烈地主张要严惩伽利略,而神圣罗马帝国和西班牙王国认为如纵容伽利略会对各国国内的异端思想产生重大影响,提出联合警告。在这些内外压力和挑拨下,教皇便不顾旧交,于这年秋发出要伽利略到罗马宗教裁判所受审的指令。 Trial of Galileo, 1632
年近七旬而又体弱多病的伽利略被迫在寒冬季节抱病前往罗马,在严刑威胁下被审讯了三次,根本不容申辩。几经折磨,终于在1633年6月22日在圣玛丽亚修女院的大厅上由10名枢机主教联席宣判,主要罪名是违背“1616年禁令”和圣经教义。伽利略被迫跪在冰冷的石板地上,在教廷已写好的“悔过书”上签字。主审官宣布:判处伽利略终身监禁;《对话》必须焚绝,并且禁止出版或重印他的其他着作。此判决书立即通报整个天主教世界,凡是设有大学的城市均须聚众宣读,借此以一儆百。 伽利略既是勤奋的科学家,又是虔诚的天主教徒,深信科学家的任务是探索自然规律,而教会的职能是管理人们的灵魂,不应互相侵犯。所以他受审之前不想逃脱,受审之时也不公开反抗,而是始终服从教廷的处置。他认为教廷在神学范围之外行使权力极不明智,但只能私下有所不满。显然,G.布鲁诺的被处火刑和T.康帕内拉的被长期打入死牢,这两位意大利杰出的哲学家的遭遇,给他精神上投下了可怕的阴影。 宗教裁判所的判决随后又改为在家软禁,指定由他的学生和故友A.皮柯罗米尼大主教在锡耶纳的私宅中看管他,规定禁止会客,每天书写材料均需上缴等。在皮柯罗米尼的精心护理和鼓励下,伽利略重行振作起来,接受皮柯罗米尼的建议继续研究无争议的物理学问题。于是他仍用《对话》中的三个对话人物,以对话体裁,和较朴素的文笔,将他最成熟的科学思想和科研成果撰写成《关于两门新科学的对话与数学证明对话集》。两门新科学是指材料力学(见弹性力学)和动力学。这部书稿1636年就已完成,由于教会禁止出版他的任何着作,他只好托一位威尼斯友人秘密携出国境,1638年在荷兰莱顿出版。 伽利略在皮柯罗米尼家中刚过了5个月,便有人写匿名信向教廷控告皮柯罗米尼厚待伽利略。教廷乃勒令伽利略于当年12月迁往佛罗伦萨附近的阿切特里他自己的故居,由他的大女儿维姬尼亚照料,禁例依旧。她对父亲照料妥贴,但4个月后竟先于父亲病故。 伽利略多次要求外出治病,均未获准。1637年双目失明。次年才获准住在其子家中。在这期间探望他的除托斯卡纳大公外,还有英国着名诗人、政论家J.弥尔顿和法国科学家、哲学家P.伽桑迪。他的学生和老友B.卡斯泰里还和他讨论过利用木卫星计算地面经度的问题。这时教廷对他的限制和监视已明显放松了。 1639年夏,伽利略获准接受聪慧好学的18岁青年V·维维安尼为他的最后一名学生,并可在他身边照料,这位青年使他非常满意。1641年10月卡斯泰里又介绍自己的学生和过去的秘书E.托里拆利前往陪伴。他们和这位双目失明的老科学家共同讨论如何应用摆的等时性设计机械钟,还讨论过碰撞理论、月球的天平动、大气压下矿井水柱高度等问题,因此,直到临终前他仍在从事科学研究。 伽利略于1642年1月8日病逝,葬仪草率简陋,直到下一世纪,遗骨才迁到家乡的大教堂。为了纪念伽利略发明折射式望远镜400周年,联合国将2009年定为国际天文年。 为了纪念伽利略,天文年上举行了”天文24小时“”百万伽利略望远镜“”路边天文年“等活动,中国的”牧夫天文论坛“《天文爱好者》杂志社等组织了中国的活动。
编辑本段人物名言
“追求科学,需要有特殊的勇敢,思考是人类最大的快乐。” “生命犹如铁砧,愈被敲打,愈能发出火花。” “你无法教别人任何东西,你只能帮助别人发现一些东西。” “科学不是一个人的事业” “真理不在蒙满灰尘的权威着作中,而是在宇宙、自然界这部伟大的无字书中。” “世界是一本以数学语言写成的书。” "一切推理都必须从观察与实
伽利略·伽利雷人物生平违背自己的意愿去经商小伽利略是凡山杜的长子在校专心学习伽利略生活的时代一个偶然的机会听了玛窦·利奇的鼓励重复做试验发现的摆的运动规律坚信科学以顽强的毅力刻苦自学“脉搏计”黄金时代人物成就人物遭遇主要贡献科学发现研究方法科学地位着名实验人物故事眼睛盯着天花板举世闻名的落体实验制成了第一架望远镜帕多瓦时期托斯卡纳时期教廷的迫害和晚年生活人物名言

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