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1、伽利略伽利莱（Galileo Galilei 1564.2.151642.1.8）意物理学家、数学家、天文学家及哲学家“现代观测天文学之父” 、“现代物理学之父” 、“近代科学之父”一、生平1564年2月15日 生于比萨，前三天米开朗其罗去世。同年莎士比亚1564年4月23日在英国出生。父是一位贫困潦倒的数学家。1572年 8岁时随家迁移佛罗伦萨。文艺复兴中心给他以丰富的艺术和哲学养料，成为他生活中的一部分。喜欢音乐和艺术、爱好文学和诗歌、会弹鲁特琴、常用画笔和水彩颜料来展示他在天文学上的发现。也是一位优秀的作家，能够以清晰动人的文笔表达自己（这却为他招来了更多的非议之声。若是文笔晦涩，读者就
2、会更少，对于传统思想的威胁也就更少。）1581年 17岁到比萨大学学医（父帮选的职业）年轻时易怒、矮壮、一头红发，固执、难以相处、挑战权威、爱数学不喜欢医学、逃课、成绩不好、。1585年 逃课的伽利略在大教堂里，观察吊灯的摆动而研究出摆的等时性；忤父意，改职业。1586年没得到学位而回佛罗伦萨家中继续学习数学，流体力学发明的一种流体静力学秤，用于测量流体压强；父亲的周旋；贵族介绍。1589年 回比萨大学当初级数学教师仍坦率直言和自信十足，不迎合同事。三年后没续约。1590年 出版重物的运动 提出新的“冲力理论”源自300年前布里丹12951358的冲力理论。1592年，朋友再次出面介绍帕多瓦大
3、学（威尼斯）任数学教席，薪金增至原先的三倍。不负友望，讲课效果很好，众多学生、年轻贵族慕名从欧洲各地而来，其中包括瑞典皇储。讲课时理论联系实际；讲授数学原理的实际应用，诸如如何建造桥梁，规划港口，为城市和建筑物设防，建造大炮，等等。论述严谨仔细且常常伴以生动的演示。试图通过实际事物和古代文献的比较，让学生自己探索真理，或从其他思想家头脑里搜寻自然真理。告诉学生要去寻找自然的真理，向他们演示如何利用自己的眼睛、心灵、数学和实验，而不是仅仅利用古代权威手稿去寻找真理。但渐渐变得有些胆怯犹豫，自信，不愿意让自己的思想和观念经受风险。1597年 与开普勒联系，为几个少数支持日心说学者之一 在信中说：“
4、许多年以前，我就成了哥白尼主张的皈依者。”但不象开普勒，长期不敢公开对哥白尼的信服。开普勒鼓励也没用。（时代的写照）伽利略也老于世故。从未结婚（当时学者流行不结婚），但和情妇马琳娜甘巴（Marina Gamba）生有三个孩子一男两女。1600年长女、1601年次女、1606年儿子出生证里没有父亲名字（父不详、非婚生）但他信心十足、感情丰富，钟爱孩子，后来马琳娜和他人结婚离去时，他留下孩子独自抚养。（责任心后来得到回报）晚年，他就住在阿尔赛特里的圣玛梯奥修道院附近，女儿维吉尼亚（Virginia）和利维娅（Livia）也在那里居住。维吉尼亚以修女玛利亚舍勒斯特署名，与父亲写下一系列家庭信件。这些
5、信件不久前被人发现并被译成英文发表，透露了这位伟大科学家性格中谦逊和人性的一面。1609年 发生一件他学术生涯最重要的事，荷兰人发明了放大镜，给她知道了，他心灵手巧，很快就自制了一个，并开始用它对天空作系统的观测，所看到的一切引起了17世纪整个欧洲产生巨大的轰动。并开创了天文学的一个崭新的时代。朝着月亮看其上坑坑洼洼对准木星看看见用肉眼看不见的四颗木星的卫星转向金星 发现它也有相位，不发光但反射光。观察土星发现土星光环观看太阳发现太阳黑斑并且位置会动，说明太阳也是一个普通的恒星 ，证实了哥白尼的日心说，但为后来的失明埋下隐患。Spy glass 89倍放大，先利用他挣钱，卖给威尼斯公国大公（用
6、它可提早2小时看到入侵的敌船）获得巨款。并任帕多瓦大学终身教职。但其真正兴趣不在此，而是用它看天空。但是哥白尼体系虽简单明了，也可解释一些简单的天象，但缺乏足够的观测数据证实，托勒密体系也如此。所以他8月卖给大公，11月她又做了一个用来观测天空，并且倍率达20倍。先对准月亮，肯定他的不完美度大于地球。（ 亚里斯多德：地球是中心，但地球上是不完美的，地面上的东西都趋向于静止，月上天使完美的无缺陷的、其运动也使完美的圆周运动，是上帝造的完美的天体）8周后转向木星。此时倍率达30，先发现而个亮点，后又找到一个，并且位置不定，最后发现一共有四颗，最终结论他们都是木星的卫星，绕木星转且位置不确定。这个结
7、论对伽利略既有学术意义，又有名利意义；在学术上；当时亚里斯多德观念认为，地球是中心，所有星球都绕地球转。现在地心说认为大家都绕太阳转，并且地球还有个卫星月亮，他还要绕着地球转，这不可能，如是这样亮着一定会相互碰撞。（不可思议，却无法证明）伽利略的观察事实是运动着的木星就有卫星而且不只一颗，有四颗。不论木星在地心体系还是在日心体系着都是不争的事实。那地球又为什么不可以有卫星月亮呢！在个人名利上：他老于世故，将所观察发表在星际使者中，并用美第奇家族的四个儿子命名这四颗木星的卫星，并将此书献给美第奇大公总督。总督高兴极了，立即接回伽利略赐以终生职位，且不用教书，职高研究，条件优厚。1610年 发表在
8、星际使者记录月亮和土星的观察1610年 回佛罗伦萨 七月开始观察土星，发现令她迷惑不解的光学赝像土星光环。1612年 得知有一教士出书描述太阳黑子，似乎在动，认为可能是太阳的卫星，伽利略用它的望远镜观察太阳，也看到了，但认为那是太阳本身上的黑点，位置在变，原因是太阳在转动。渐渐地伽利略对日心说坚信起来，并公开支持它，教会注意到此时于1616年 罗马宗教法庭特别禁止伽利略讲授哥白尼理论或在写作中为哥白尼辩护。（此时事隔哥白尼提出日心说已有半个多世纪，开始对教会的教义有威胁了）1616年禁令 从此哥白尼的书为禁书1624年 老乡乌尔班任教皇，伽利略去拜访他，因两人关系较好，双方取得协议，伽利略不得
9、公然主张日心说，只可作私下科学研究，这才有后面的对话发表。1632年关于联大世界体系的对话用对话文体，通俗易懂文笔流畅，可当文学作品来读。所以流传很快，大受科学界重视，同时触怒教会，2月正式出版，8月就被下令禁售。（直到1835年开禁）接着被逮捕、受审。主审官和审布鲁诺的为同一人，叫巴罗贝罗克。1633年70岁 被控告为异端，判终生监禁，剥夺教籍。因为他相信“太阳在世界中心，并且出于不动的位置，而地球不在中心。”因为他老于世故、怕酷刑，公开认罪“我不再坚持并且已经不再坚持哥白尼的这一主张，既然我已经接到命令，我必须放弃他。”才免于死刑。（哥白尼、布鲁诺、开普勒、伽利略面对逆境，对自己信仰的态度
10、）余生被软禁在家乡阿塞特，但因公开认错而可以继续从事“力学”研究，1637年 将早期的研究归纳总结写出两门新科学；并因早年观看太阳之故而双目失明1642年1月8日去世。（年底牛顿出生、至此天体运行论发表100年）1979年，事隔347年罗马教皇正式承认1634年对伽利略的审判不公正。1992年10月31日 梵蒂冈教皇约翰保罗二世在梵蒂冈以天主教教会的名义说，当年的处置是一个“善意的错误”。并并希望：“永远不要再发生另一起伽利略事件。”二、贡献：其思想风格和工作成就在科学史上俨然是一座丰碑。1、对运动和力学提出了重要见解；2、在天文学方面作出了突破性的贡献；3、在生命的最后20年，他深深地卷入一
11、场伟大的争议之中，这就是哥白尼和托勒密体系之争。4、最重要的是，他为科学研究带来了前所未有的方法。（一）、对运动和力学提出了重要见解以实验证明物体在引力的持久影响下并不以匀速运动，而是加速度运动。提出惯性原理：阐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不变。这推翻了亚里士多德的“物体以匀速运动的是力的持久作用结果。并为牛顿的牛顿运动定律提供了启示。从惯性原理，伽利略发展了抛射体的飞行轨迹理论，从而表明数学证明在科学上的价值。考察了一个球以匀速滚过桌面，再从桌边沿一根曲线轨道落到地板上的动作。在这条坠落轨道上的任何一点，球都具有两种速度：一个是沿水平面的速度，根据惯性原
12、理始终保持匀速，另一个是垂直的速度，受引力的影响而随着时间加快。在水平方向，球在同等时间内越过同等距离，但是在垂直的方向，球越过的距离则和时间的平方成正比。这样的关系决定球走出的轨迹形式，即一种半抛物线，因此，一个物体以四十五度角抛出时，距离将最远。提出的第一套力学问题，是那些牵涉到尺度效果的问题。认为选择得当的数学证明可以用来探索任何牵涉到定量性的问题。在考察尺度效果时，伽利略研究了物质的数量，即后来叫做质量的量，后来又以同样方式探索了牵涉到时间测量和速度测量的动力学问题。伽利略的所有试验中，最著名的该算是“质量相异者同时落地”，它推翻了亚里士多德的关于落体速度与其质量成正比的理论。事实上，
13、并没有纪录表明伽利略真的做了这个试验。但它确实通过斜面试验推导出该理论有历史记载的第一个完成这类试验的人是荷兰人斯台文， 1586年使用2个重量不同的铅球完成了这个试验，并证明了亚里士多德的理论是错误的。另外就是阿波罗15号的宇航员大卫斯科特在月球上使用一把锤子和一根羽毛重复了这个试验。研究运动学时研究过物体的匀加速运动（二）、在天文学方面作出了突破性的贡献开创了天文学的一个崭新的时代。推翻了亚里斯多德的许多观念、证实了哥白尼的日心学说。朝着月亮看 其上坑坑洼洼对准木星看 看见用肉眼看不见的四颗木星的卫星转向金星 发现它也有相位，不发光但反射光。观察土星 发现土星光环观看太阳 发现太阳黑斑并且
14、位置会动，说明太阳也是一个普通的恒星发展了一些仪器：制造第一个温度计（空气式）；用摆测时间；还改良折射式望远镜；用望远镜进行天文观测。（胡克则像小的方向观测）；改进圆规的设计。（三）、卷入一场伟大的争议在他还在世的时候，伽利略维护哥白尼学说这件事是极具争议性的，那时候大部份哲学家及天文学家还在赞成（最少表面上是这样的）地心说，也就是认为地球是宇宙的中心。在他于1610年公开支持日心说之后，他受到一些哲学家和天主教教士的激烈反对，后者其中两人更于不久后的1615年向教廷异端裁判所告发伽利略。尽管对他的指控当时都被撤消，但是天主教会还是于1616年2月对外宣称日心说是“错误且有违圣经的”，而且伽利
15、略还被警告，说要他终止对日心说的支持而他也承诺了会这样做。当他后来在他最有名的著作，关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话（于1632年出版），中捍卫其观点时，就受到了裁判所的审讯，被判定“有强烈异端嫌疑”，结果被迫放弃日心说，并在软禁下度过余生。（四）、为科学研究带来了前所未有的方法不只是通过逻辑推理，像古希腊和他的大多数同时代人当时的科学家或者“自然哲学家”那样，而是通过测量时间和距离，并把数学引入物理学中，然后他用实验检验和证明他的观点自然定律是数学化。倡导可重复和可检验性的第一人。这是新“科学方法”中的另一个关键原则。尽管培根（FrancisBacon）和吉尔伯特也曾倡导这一方法，在这一点上，科学史家认为，伽利略比任何前人都更为接近阿基米德。在伽利略之前许多个世纪，即公元前3世纪，阿基米德通过仔细观察杠杆的工作原理和物体如何漂浮起来，然后把他看到的内容抽象成数学公式，这是远远领先于时代的工作。史蒂芬霍金说，“自然科学的诞生要归功于伽利略，他这方面的功劳大概无人能及。”三、时代背景： 哥白尼、第谷和开
