① 伽利略是什麼學家
伽利略是義大利天文學家、物理學家,伽利略被稱為「觀測天文學之父」、「現代物理學之父」、「科學方法之父」、「現代科學之父」,伽利略·伽利雷享年77歲。
伽利略研究了速度和加速度、重力和自由落體、相對論、慣性、彈丸運動原理,並從事應用科學和技術的研究,描述了擺的性質和「靜水平衡」,發明了溫度計和各種軍事羅盤,並使用用於天體科學觀測的望遠鏡。他對觀測天文學的貢獻包括使用望遠鏡對金星相位的確認,發現木星的四顆最大衛星,土星環的觀測和黑子的分析。
② 伽利略是誰
伽利略·伽利雷
伽里列奧·伽利略(1564~1642)義大利天文學家、力學家、哲學家、物理學家、數學家。 1564年2月15日生於比薩,1642年1月8日卒於比薩。伽利略家族姓伽里列奧(Galilei),他的全名是Galileo Galilei,但現已通行稱呼他的名Galileo,而不稱呼他的姓。因為翻譯問題,所以姓眾說紛紜,以
伽利略·伽里列奧為准。
生平: 伽利略1572年開始上學,1575年隨家遷居佛羅倫薩進修道院學習。1589年被聘為比薩大學的數學教授。1591年到威尼斯的帕多瓦大學任教。1609年回佛羅倫薩,1611年到羅馬並擔任林嗣科學院的院士。1633年2月以「反對教皇, 宣揚邪學」被羅馬宗教裁判所判處終身監禁。1638年以後,雙目逐漸失明,晚景凄涼。1642年1月8日逝世。三百多年後,1979年11月10日,羅馬教皇不得不在公開集會上宣布:1633年對伽利略的宣判是不公正的。1980年10月又提出重審這一案件,並在羅組成一個包括不同宗教信仰的世界著名科學家委員會來研究伽利略案件的始末,研究科學同宗教的關系,研究伽利略學說的科學價值及其對現代科學思想的貢獻。
主要貢獻: 可分下列三個方面:
①力學 伽利略是第一個把實驗引進力學的科學家,他利用實驗和數學相結合的方法確定了一些重要的力學定律。1582年前後,他經過長久的實驗觀察和數學推算,得到了擺的等時性定律。接著在1585年因家庭經濟困難輟學。離開比薩大學期間,他深入研究古希臘學者歐幾里得、阿基米德等人的著作。他根據杠桿原理和浮力原理寫出了第一篇題為《天平》的論文。不久又寫了論文《論重力》,第一次揭示了重力和重心的實質並給出准確的數學表達式,因此聲名大振。與此同時,他對亞里士多德的許多觀點提出質疑。
在1589~1591年間,伽利略對落體運動作了細致的觀察。從實驗和理論上否定了統治千餘年的亞里士多德關於「落體運動法則」確立了正確的「自由落體定律」,即在忽略空氣阻力條件下,重量不同的球在下落時同時落地,下落的速度與重量無關。根據伽利略晚年的學生V.維維亞尼的記載,落體實驗是在比薩斜塔上公開進行的,但在伽利略的著作中並未明確說明實驗是在比薩斜塔上進行的。因此近年來對此存在爭議。
伽利略對運動基本概念,包括重心、速度、加速度等都作了詳盡研究並給出了嚴格的數學表達式。尤其是加速度概念的提出,在力學史上是一個里程碑。有了加速度的概念,力學中的動力學部分才能建立在科學基礎之上,而在伽利略之前,只有靜力學部分有定量的描述。
伽利略曾非正式地提出過慣性定律(見牛頓運動定律)和外力作用下物體的運動規律,這為牛頓正式提出運動第一、第二定律奠定了基礎。在經典力學的創立上,伽利略可說是牛頓的先驅。
伽利略還提出過合力定律,拋射體運動規律,並確立了伽利略相對性原理. 伽利略在力學方面的貢獻是多方面的。這在他晚年寫出的力學著作《關於兩門新科學的談話和數學證明》中有詳細的描述。在這本不朽著作中,除動力學外,還有不少關於材料力學的內容。例如,他闡述了關於梁的彎曲試驗和理論分析,正確地斷定梁的抗彎能力和幾何尺寸的力學相似關系。他指出,對長度相似的圓柱形梁,抗彎力矩和半徑立方成比例。他還分析過受集中載荷的簡支梁,正確指出最大彎矩在載荷下,且與它到兩支點的距離之積成比例。伽利略還對梁彎曲理論用於實踐所應注意的問題進行了分析,指出工程結構的尺寸不能過大,因為它們會在自身重量作用下發生破壞。他根據實驗得出,動物形體尺寸減小時,軀體的強度並不按比例減小。他說:「一隻小狗也許可以在它背上馱兩三隻同樣大小的狗,但我相信一匹馬也許連一匹和它同樣大小的馬也馱不起。」
②天文學 他是利用望遠鏡觀測天體取得大量成果的第一位科學家。這些成果包括:發現月球表面凹凸不平,木星有四個衛星(現稱伽利略衛星),太陽黑子和太陽的自轉,金星、木星的盈虧現象以及銀河由無數恆星組成等。他用實驗證實了哥白尼的「地動說」,徹底否定了統治千餘年的亞里士多德和托勒密的「天動說」。
③哲學他一生堅持與唯心論和教會的經院哲學作斗爭,主張用具體的實驗來認識自然規律,認為經驗是理論知識的源泉。他不承認世界上有絕對真理和掌握真理的絕對權威,反對盲目迷信。他承認物質的客觀性、多樣性和宇宙的無限性,這些觀點對發展唯物主義的哲學具有重要的意義。但由於歷史的局限性,他強調只有可歸納為數量特徵的物質屬性才是客觀存在的。
伽利略因為支持日心說入獄後,」放棄了」日心說,他說」考慮到種種阻礙,兩點之間最短的不一定是直線」,正是因為他有這樣的思想,暫時的放棄換得永遠的支持,沒有像布魯諾那樣去壯烈,但卻可以為科學繼續貢獻自己的力量。
伽利略奧.伽利略(Galileo Galilei,1564 - 1642)是義大利文藝復興後期偉大的天文學家、物理學家、力學家和哲學家,也是近代實驗物理學的開拓者,被譽為「近代科學之父」。他是為維護真理而進行不屈不撓的戰士。恩格斯稱他是「不管有何障礙,都能不顧一切而打破舊說,創立新說的巨人之一」。
一.伽利略生平
伽利略於1564年2月15日出生於義大利西部海岸的比薩城,他原籍佛羅倫薩,出身沒落的名門貴族家庭。伽利略的父親是一位不得志的音樂家,精通希臘文和拉丁文,對數學也頗有造詣。因此,伽利略從小受到了良好的家庭教育。
伽利略在十二歲時,進入佛羅倫薩附近的瓦洛姆布洛薩修道院,接受古典教育。十七歲時,他進入比薩大學學醫,同時潛心鑽研物理學和數學。由於家庭經濟困難,伽利略沒有拿到畢業證書,便離開了比薩大學。在艱苦的環境下,他仍堅持科學研究,攻讀了歐幾里德和阿基米德的許多著作,做了許多實驗,並發表了許多有影響的論文,從而受到了當時學術界的高度重視,被譽為「當代的阿基米德」。
伽利略在25歲時被比薩大學的數學教授。兩年後,伽利略因為著名的比薩斜塔實驗,觸怒了教會,失去這份工作。伽利略離開比薩大學後,於1592年去威尼斯的帕多瓦大學任教,一直到1610年。這一段時期是伽利略從事科學研究的黃金時期。在這里,他在力學、天文學等各方面都取得了累累碩果。
1610年,伽利略把他的著作以通俗讀物的形式發表出來,取名為《星空信使》,這本書在威尼斯出版,轟動了當時的歐洲,也為伽利略贏得了崇高的榮譽。伽利略被聘為「宮廷哲學家」和「宮廷首席數學家」,從此他又回到了故鄉佛羅倫薩。
伽利略在佛羅倫薩的宮廷里繼續進行科學研究,但是他的天文學發現以及他的天文學著作明顯的體現出了哥白尼日心說的觀點。因此,伽利略開始受到教會的注意。1616年開始,伽利略開始受到羅馬宗教裁判所長達二十多年的殘酷迫害。
伽利略的晚年生活極其悲慘,照料他的女兒賽麗斯特竟然先於他離開人世。失去愛女的過分悲傷,使伽利略雙目失明。即使在這樣的條件下,他依然沒有放棄自己的科學研究工作。
1642年1月8日,凌晨4時,偉大的伽利略——為科學、為真理奮斗一生的戰士,科學巨人離開了人世,享年78歲。在他離開人世的前夕,他還重復著這樣一句話:「追求科學需要特殊的勇氣。」
二.伽利略和他的科學發現
古希臘在物理學說方面有兩大學派,一派以哲學家亞里士多德為代表,另一派則以自然科學家阿基米德為代表。兩人皆是古代希臘蓍名的學者,但由於兩人的觀點和方法不同,其科學結論也就各異,並形成了鮮明的對立。亞里士多德學派的觀點基本是唯心的,他是憑主觀思考和純推理方法作結論的,所以是充斥著謬誤。而阿基米德學派的觀點基本是唯物的,他完全依靠靠科學實踐方法得出結論。
然而從11世紀起,在基督教會的扶持下,亞里士多德的著作得到了經院哲學家的重視,他們排斥阿基米德的物理學,把亞里士多德的物理學奉為經典,凡違反亞里士多德物理學的學者均被視為「異端邪說」。但伽利略卻對亞里士多德的物理學抱懷疑態度,相反他特別重視對阿基米德物理學的研究,他重視理論聯系實際,注意觀察各種自然現象,思考各種問題。在伽俐略十八歲那年,一次到比薩教堂去做禮拜,他注意到教堂里懸掛的那些長明燈被風吹得一左一右有規律地擺動,他按自己脈博的跳動來計時,發現它們往復運動的時間總是相等的。就這樣他發現了擺的等時性,後來荷蘭物理學家惠更斯根據這個原理製成掛擺時鍾,人們稱之為"伽利略鍾"。
伽利略根據阿基米德的學說,作了迅速確定合金成分的流體靜力天平的研究,發明了可以測定物質密度的"小天平",寫出了名為《小天平》的論文。後來他又潛心研究了物體重心的幾何學,於1588年發表了《固體的重心》的論文,引起學術界的注意。第二年,在友人的推薦下,被比薩大學聘任為數學教授。
亞里士多德認為兩個物體以同一高度落下,重的比輕的先著地。但伽利略經過反復的研究與實驗後,得出了與之截然相反的結論:物體下落的快慢與重量無關。 1590年,伽利略在比薩斜塔公開作了落體實驗,驗證了亞里士多德的說法是錯誤的,使統治人們思想長達2000多年的亞里士多德的學說第一次發生動搖。而應邀前來觀看的一些著名學者卻否認自己親眼見到的一切,他們群起攻擊伽利略。1591年,伽利略被比薩解聘。
從科學史上看,伽利略並不是落體實驗的首創者,其首創者是比利時的斯台文。但伽利略的比薩斜塔實驗所造成的影響卻是更為深遠的。
1592年,伽利略來到威尼斯的帕多瓦大學任教,開始了他科學活動的黃金時期。在這一時期,他研究了大量的物理學問題,如斜面運動、力的合成、拋射體運動等。他還對液體與熱學作了研究,發明了溫度計。1609年,伽利略製成了天文望遠鏡,並用這台望遠鏡去探索宇宙的奧秘,他發現月球的表面凹凸不平,有高山深谷;木星有四顆衛星圍繞它旋轉,金星和月亮一樣有盈有虧;土星有光環;太陽有黑子,能自轉。銀河是由於千千萬萬顆暗淡的星星所組成。這些發現為哥白尼、布魯諾的觀點提供了有力的證據。對教會的信條進行了嚴厲的打擊。
第二年,他出版了《星際使者》,通俗地向讀者介紹他觀察到的天空現象,宣傳了他的觀點。這部著作在歐洲引起了極大的轟動,伽利略因此被稱為「天空的哥倫布」。1613年,他在羅馬發表了《論太陽黑子》。該書以書信形式明確指出了哥白尼學說是正確的,托勒密學說是錯誤的。由此伽利略觸怒了教會,開始受到宗教裁製所的審訊。
在教廷的壓制下,伽利略仍繼續科學研究,在長期觀察和研究天體運動的實踐中,他更加堅信哥白尼學說的正確性。1632年1月,伽利略在佛羅倫薩出版了《關於托勒密和哥白尼的兩大世界體系的對話》。他在書中用三位學者對話的形式,作了四天的談話。討論了三個問題:1、證明地球在運動;2、充實哥白尼學說; 3、地球的潮汐。《對話》總結了伽利略長期科研實踐中的各種科學發現,宣告了托勒密地心說理論的破產,從根本上動搖了教會的最高權威,從而推動了唯物論思想的發展。這部著作一經出版便受到廣大讀者的歡迎。但卻遭到了羅馬教會的反對。伽利略因此而受到了長期的監禁。
1636年,伽利略在監禁中偷偷地完成了他一生中另一部偉大的著作《關於兩種新科學的對話》。該書於1638年在荷蘭出版。這部偉大著作同樣是以三人對話形式寫的。「第一天」是關於固體材料強度的問題,反駁了亞里士多德關於落體的速度依賴於其重量的觀點;「第二天」是關於內聚作用的原因,討論了杠桿原理的證明及梁的強度問題;「第三天」討論了勻速運動和自然加速運動;"第四天"是關於拋射體運動的討論。這一巨著從根本上否定的亞里士多德的運動學說。
三.伽利略的科學研究方法
伽利略對物理規律的論證非常嚴格。他創立了對物理理象進行實驗研究並把實驗的方法與數學方法、邏輯論證相結合的科學研究方法。例如,為了說明慣性,他曾設計一個無摩擦的理想實驗:在一定點O懸掛一單擺,將擺球拉到離豎直位置一定距離的左側A點,釋放小球,小球將擺到豎直位置的右側B點,此時A點與B點處於同一高度。若在O的正下方C用釘子改變單擺的運動路線,小球將擺到與A、B兩點同樣高度的D。伽利略指出,對於斜面會得出同樣的結論。他將兩個斜面對接起來,讓小球沿一個斜面從靜止滾下,小球將滾上另一斜面。如果無摩擦,小球將上升到原來的高度。他推論說,如果減小第二個斜面的傾角,小球在這個斜面達到原來的高度就要通過更長的距離。繼續使第二個斜面的傾角越來越小,小球將合滾得越來越遠。如果第二個斜面改成水平面,小球就永遠達不到原來的高度,而要沿水平面以恆定速度持續運動下去。伽利略設計的實驗雖是想像中的,但卻是建立在可靠的事實的基礎上。把研究的事物理想化,就可以更加突出事物的主要特徵,化繁為簡,易於認識其規律。伽利略的這一自然科學新方法,有力地促進物理學的發展,他因此被譽為是「經典物理學的奠基人」。
四.伽利略在科學史上的地位
伽利略的科學發現,不僅在物理學史上而且在整個科學中上都佔有極其重要的地位。他不僅糾正了統治歐洲近兩千年的亞里士多德的錯誤觀點,更創立了研究自然科學的新方法。
伽利略在總結自己的科學研究方法時說過,「這是第一次為新的方法打開了大門,這種將帶來大量奇妙成果的新方法,在未來的年代裡,會博得許多人的重視。」後來,惠更斯繼續了伽利略的研究工作,他導出了單擺的周期公式和向心加速度的數學表達式。牛頓在系統地總結了伽利略、惠更斯等人的工作後,得到了萬有引力定律和牛頓運動三定律。伽利略留給後人的精神財富是寶貴的。愛因斯坦曾這樣評價:「伽利略的發現,以及他所用的科學推理方法,是人類思想史上最偉大的成就之一,而且標志著物理學的真正的開端!」
伽利略
著名的實驗
凡是到義大利旅行的人,誰都忘不了去參觀著名的比薩斜塔的豐采。
比薩斜塔是義大利中部比薩城裡一個古建築,原是比薩大教堂的一個鍾樓。這座54.5米高的八層圓柱形建築,在1174年動工的時候,由於地基不牢,剛剛建到第三層時就發現塔身傾斜,不得不被迫停工。隔了一個多世紀,人們又繼續施工,因此當它在1350年建成時,這座羅馬式的大理石建築好像一棵長歪的大樹,再也不能扶直了。從那時起,600多年的漫長歲月過去了,比薩斜塔向南傾斜達5.3度,而且每年都向南傾斜約1毫米。但是塔身盡管傾斜,而且經受過地震,這座古塔依然屹立在比薩城內,成為遐邇聞名的世界建築史上的奇跡。
不過,比薩斜塔所以聞名於世,除了上述的原因之外,還因為它和科學發現史上一件重大事件有著密切的關系。
這是1590年的一個晴朗的日子,一個紅頭發的25歲的青年科學家領著幾個年輕的大學生,興致勃勃地穿過遊人熙來攘往的廣場,鑽進斜塔底層的拱形券門,然後沿著塔內螺旋狀的樓梯拾級而上。不多一會,聚集在廣場的遊人發現,在比薩斜塔的好幾層外圍的拱形券門都有那些大學生,而那個紅頭發的青年科學家爬上了高高的塔頂。
「喂,他們在干什麼呀?」廣場上一個大鬍子義大利商人迷惑不解地問旁邊一個賣小吃的小販。
「先生,他們是比薩大學的學生。」那個腰間系著白圍裙的商販答道:
「聽說他們是在搞什麼實……實驗。」
小販說的一點不錯,因為廣場上還有幾個大學生正在讓遊人離開斜塔,免得被塔上的人扔下的東西砸傷。
說話間,塔頂的那個紅頭發青年科學家嚷了起來;「准備好了沒有?」
從每層伸出的腦袋齊聲喊道:「好了,可以開始!」
這時,塔上各層的大學生伸出半截身子,他們的手裡托著一個沉甸甸的盒子,身旁還有一個玻璃的沙漏,那時還沒有精確的秒錶,沙漏是計算時間的工具。那個盒子里裝著兩個重量不同的物體,有的是兩個大小不同的鐵球,有的是大小不同的石塊,甚至還有的放著一個墨水瓶和一管鵝毛筆。盒子是特製的,安上一個按鈕,只要輕輕地按下按鈕,底蓋會自動打開。
實驗開始了。只聽見塔頂的那個紅頭發青年科學家一聲號令,最下邊一層的大學生按下按鈕。這時,只見盒子打開,兩個重量完全不同的物體飛快下落,幾秒鍾後,廣場上的人們聽見「當」的一聲,兩個物體同時落地。
緊接著是二層、三層、五層……重復的實驗依次進行。最後,塔頂的那個紅頭發的青年科學家也舉著一個盒子,裡面是兩個大小不同的鐵球,他按下按鈕,鐵球迅速飛落下來,結果也是同時著地。沙漏記下的時間說明這樣一個道理:不同重量的物體從同樣高度落下來,都是同時到達地面。
實驗成功了!盡管廣場上的遊人對這個實驗一點兒也不感興趣,但是這個實驗卻動搖了幾千年來誰也不曾懷疑過的一條「真理」,這個「真理」是由古希臘哲學家亞里斯多德提出的,他認為:物體從高處落下時,速度是由它的重量決定的,物體越重,落下來的速度越快。
比薩斜塔的實驗,推翻了這個權威的結論。
這個敢於向權威挑戰的紅頭發的青年科學家是誰呢?他就是義大利著名數學家、天文學家、物理學家枷利略。
選擇道路
1564年 2月 15日,伽利略出生在義大利西海岸比薩城一個破落的貴族之家。據說他的祖先是佛羅倫薩很有名望的醫生,但是到了他的父親伽利略·凡山杜這一代,家境日漸敗落。凡山杜是個很有才華的作曲家,生前出版過幾本牧歌和器樂作品,他的數學也很好,精通希臘文和拉丁文,但是美妙的音樂不能填飽一家人的肚皮,他的數學才能也不能給他謀到一個好職位。大約在小伽利略出生不久,凡山杜在離比薩城不遠的佛羅倫薩開了一間賣毛織品的小鋪子,這完全是不得已的辦法。但是為了維持一家人的生活,凡山杜只好違背自己的意願去經商。
小伽利略是凡山杜的長子,父親對兒子寄予很大希望。他發現,小伽利略非常聰明,從小對什麼事物都充滿強烈的好奇心,不僅如此,這個孩子心靈手巧,他似乎永遠閑不住,不是畫圖畫,就是彈琴,而且時常給弟弟妹妹做許多靈巧的機動玩具,玩得十分開心。
凡山杜對這一切都看在眼裡,有一次,他對妻子說:「伽利略似乎對什麼都有興趣,將來他干什麼合適呢?」
「是呀,他很有音樂才能,也許可以把他培養成一個音樂家,像您一樣……」妻子說。
凡山杜皺著眉搖搖頭,說:「不,我已經吃夠了搞音樂的苦頭,不能讓孩子走這條路!」
妻子迷惑不解地望著丈夫,小心翼翼地問:「那麼,你的意思是……」
凡山杜胸有成竹地說:「我要把他培養成一個傑出的醫生,就像我們的祖輩那樣,受人尊敬,有優厚的收入,能給我們家庭帶來榮譽、地位和金錢……」
妻子看著丈夫激動的神情,知道這是凡山杜考慮了很久的念頭,她沒有反駁,只是嘆了口氣說:「但願如此,也許這孩子不會辜負您的期望……」
小伽利略最初進了佛倫勃羅薩修道院的學校。在這所學校,他專心學習哲學和宗教,有段時間,小伽利略很想將來當一個獻身教會的傳教士。但是凡山杜聽到這個情況後,立即把兒子帶回家,他勸說伽利略去學醫,這是他為兒子的未來早已設計好的一條路。
17歲那年,伽利略進了著名的比薩大學,按照父親的意願,他當了醫科學生。比薩大學是所古老的大學,學校圖書館藏書豐富,這很合伽利略的心意,但是伽利略對醫學並沒有多大興趣,他很少上課,一上課就對教授們教課的內容提出這樣那樣的疑問,使教授們難於回答,在教授們的眼裡,伽利略是個很不招人喜歡的壞學生。不過,伽利略只是興趣不在醫學,他孜孜不倦地學習數學、物理學等自然科學,並且以懷疑的眼光看待那些自古以來被人們奉為經典的學說。
要知道,伽利略生活的時代,正是歐洲歷史上著名的文藝復興時代,而義大利又是文藝復興的發源地。當時,義大利的許多大城市,如佛羅倫薩、熱那亞和威尼斯,發展成東西方貿易的中心,建起了商號、手工作坊和最早的銀行,出現了資本主義生產關系的萌芽。加上貿易往來的發達,印刷術的發明,新思想的傳播比以往任何時候都更加迅速。於是,人們對千百年來束縛思想的宗教神學和傳統教條開始產生了動搖。
一個偶然的機會,伽利略聽了宮廷數學家瑪竇·利奇的講課。這位青年數學家淵博的學識,嚴密的邏輯性,特別是他在證明數學難題時的求證方法,使伽利略深深著迷。他眼睛亮了,彷彿發現了一個神奇無比的世界,這就是他夢寐以求的數學王國!他興奮極了,立即找到宮廷數學家瑪竇·利奇,向他提出了許多百思不得其解的問題。
瑪竇·利奇原是跟隨托斯坎尼大公爵從佛羅倫薩來到比薩的,他給宮廷里的侍童講數學,沒有想到會有一個熱心的聽眾,而且他提出的問題非常有趣,充分顯示出超群的智慧和深厚的學識功底。
當瑪竇·利奇聽說伽利略是比薩大學醫科學生時,不禁脫口而出:「啊,伽利略,你有天才,你會成為一個傑出的數學家的。」
伽利略的臉紅了,他談到自己對醫學的厭倦,談到父親對他的期望,也傾訴了自己因為不能按照自己的意願學習的苦惱。
「別泄氣。」瑪竇·利奇和藹地說:「你努力自學吧,有什麼困難,任何時候我都是你忠誠的朋友。」
聽了瑪竇·利奇的鼓勵,伽利略越發刻苦鑽研數學和物理學,他把從宮廷數學家那裡借來的每一本書,都用心地閱讀,像海綿吸水一樣地吸收下來。但是,他並不是那種迷信書本的人,那些人們認為是真理的權威結論,在伽利略的腦子里常常帶來意想不到的疑問,他常常為此而感到苦惱,陷入深深的思索之中。
有一次,伽利略信步來到他熟悉的比薩大教堂,他坐在一張長凳上,目光凝視著那雕刻精美的祭壇和拱形的廊柱,驀地,教堂大廳中央的巨燈晃動起來,是修理房屋的工人在那裡安裝吊燈。
這本來是件很平常的事,吊燈像鍾擺一樣晃動,在空中劃出看不見的圓弧。可是,伽利略卻像觸了電一樣,目不轉睛地跟蹤著擺動的吊燈,同時,他用右手按著左腕的脈,計算著吊燈擺動一次脈搏跳動的次數,以此計算吊燈擺動的時間。
這樣計算的結果,伽利略發現了一個秘密,這就是吊燈擺一次的時間,不管圓弧大小,總是一樣的。一開始,吊燈擺得很厲害,漸漸地,它慢了下來,可是,每擺動一次,脈搏跳動的次數是一樣的。
伽利略的腦子里翻騰開了,他想,書本上明明寫著這樣的結論,擺經過一個短弧要比經過長弧快些,這是古希臘哲學家亞里斯多德的說法,誰也沒有懷疑過。難道是自己的眼睛出了毛病,還是怎麼回事。
他像發了狂似的跑回大學宿舍,關起門來重復做這個試驗。他找了不同長度的繩子、鐵鏈,還有不知從哪裡搞到的鐵球、木球。在房頂上,在窗外的樹枝上,著迷地一次又一次重復,用沙漏記下擺動的時間。最後,伽利略不得不大膽地得出這樣的結論:亞里斯多德的結論是錯誤的,決定擺動周期的,是繩子的長度,和它末端的物體重量沒有關系。而且,相同長度的擺繩,振動的周期是一樣的。這,就是伽利略發現的擺的運動規律。
伽利略不用說多麼高興了。可是在當時,有誰會相信一個醫科大學生的科學發現,何況他的結論是否定了大名鼎鼎的亞里斯多德的權威說法。
就在這時,凡山杜的鋪子里越來越不景氣,聽說伽利略並沒有按照自己的意願學習醫學,而是成天迷戀著不相乾的實驗,於是,嚴厲的父親決定停止伽利略繼續上大學,讓他回家去當一個店員。
伽利略灰心極了,他離開了比薩大學回到佛羅倫薩。但是他選擇的道路卻是不可動搖的。
堅信科學
佛羅倫薩一條不太熱鬧的街道,有一個門面不大、生意清淡的鋪子,這就是凡山杜開的毛織品商店。每天,當匆匆過往的行人經過這里時,總是可以看見紅頭發的伽利略獃獃地坐在櫃台前出神,或者旁若無人的在那裡擺弄著一些莫名其妙的東西,像秤盤呀,鐵塊呀,盤子呀;而更多的時候,他是埋頭在書本里,他看得那樣專心,就連他的父親大聲叫喚都聽不見。
自從回到家裡,伽利略不得不違背自己的意願在父親的鋪子里當一名店員,但是他的心裡一時一刻也沒有忘記數學和物理學。沒有起碼的學習條件,也沒有老師可以求教,他就想方設法找到一些自然科學的書籍,以頑強的毅力刻苦自學。他最喜歡的書是歐幾里得的《幾何原理》和阿基米德的著作。
《幾何原理》是世界上流傳下來最早的幾何學著作,而希臘科學家阿基米德的著作,包含了豐富的數學與力學知識,特別是其中的一些物理實驗,對伽利略有很大的吸引力。
談起實驗,伽利略的興趣最濃。還在比薩大學時,他就動手製作了一種
「脈搏計」,這是他根據擺的運動規律設計的,可以用來測量病人的脈搏跳動的情況,很受醫生的歡迎。現在,在父親的鋪子里,談不上實驗的條件,但他仍然用一些日常的器具來做實驗,盡管這樣做免不了又要挨父親的罵,他還是照干不誤。
他從阿基米德檢驗國王皇冠的實驗中受到啟發,一面重復這個實驗,一面想到這種方法的用途。當時歐洲各國的航海事業正在興起,航海業帶動了造船業和機械製造,采礦、冶金的發展,反過來又向科學技術提出許多新的問題。伽利略於是把他的注意力轉向合金的物理和力學性質的研究,不久,他通過測定物體在水中的重量發現,物體投入水中減輕的重量,剛好等於它排開的水的重量。在這個重大發現的基礎上,伽利略發明了一種比重秤,可以很方便地測定各種合金的比重。他還寫了一篇論文,詳細地介紹了比重秤的構造原理和使用方法。這件事,很快就在佛羅倫薩和其他城市傳開了。
1589年夏天,在佛羅倫薩的店鋪里度過了4年自學生活的伽利略,由於得到宮廷數學家瑪竇·利奇的?/ca>
③ 伽利略是誰
伽利略(1564—1642)是義大利文藝復薯咐興後期偉大的天文學家、物理學家、力學家和哲學家,近代實驗科學的創始人。
生平事跡伽利略於1564年2月15日出生於義大利西部海岸的比薩城,他原籍佛羅倫薩,出身沒落的名門貴族家庭。伽利略的父親是一位音樂家,著有《音樂對話》一書,精通希臘文和拉丁文,對數學也頗有造詣。1574年伽利略隨全家遷往義大利東部的大城市佛羅倫薩。
伽利略自幼受父親的影響,對音樂、詩歌、繪畫以及機械興趣極濃;也像他父親一樣,不迷信權威。他十二歲,進入佛羅倫薩附近的瓦洛姆布洛薩修道院,接受古典教育。十七歲時,遵從父命進比薩大學學醫,可是對醫學他感到枯燥無味,而對幾何學產宏謹生了濃厚的興趣。由於家庭經濟困難,伽利略沒有拿到畢業證書,便離開了比薩大學。在艱苦的環境下,他仍堅持科學研究,攻讀了歐幾里德和阿基米德的許多著作,做了許多實驗,並發表了許多有影響的論文,從而受到了當時學術界的高度重視,被譽為「當代的阿基米德」。
伽利略在25歲時任比薩大學的數學教授。兩年後,伽利略因為著名的比薩斜塔實驗,觸怒了教會,因而失去教授的工作。
伽利略離開比薩大學後,於1592年去威尼斯的帕多瓦大學任教,一直到1610年。這一段時期是伽利略從事科學研究的黃金時期。在這里,他在力學、天文學等各方面都取得了很好的成績。
後來成為偉大的物理學家、天文學家、科學革命的先驅,是人類改變世界的偉大科學家之一,1642年1月8日病逝,終年78歲。
科學成就伽利略的一生完全獻給了科學事業,他所取得的巨大成就,開創了近代物理學的新紀元。他不屈不撓的努力,奠定了近代實驗物理學的基礎,他建立在科學的方法論基礎之上的一系列科學活動,以及由此而獲得的一系列發現、發明和創造,無疑地證明了他是一位偉大的實驗科學家和偉大的思想家。在方法論的問題上,1638年他所著《論兩種新科學》一書,是他所建立的完整的科學方法論的代表作。伽利略認為數學是人類思維的一種完全可靠的邏輯形式。他把物理學與數學緊密結合起來,以准確的數學證明尋求物質運動的規律,用數學語言表達物理的定律。他是第一個用坐標表示物理量來研究物體運動規律的人。他注重歸納法,也注重演繹法,並且數學證明達到了極其嚴謹和巧妙數絕純的境地。其實伽利略的科學活動主要集中在天文學和力學方面。在天文學方面,伽利略的貢獻是極其巨大的。他的宇宙觀的核心是維護、堅持和發展了哥白尼學說。他的曰心說觀點是完全建立在對天文的長期觀測所獲得的大量新發現的可靠事實基礎之上的。
伽利略的科學發現,使他在物理學史上而且在整個科學界都佔有極其重要的地位。他不僅糾正了統治歐洲近兩千年的亞里士多德的錯誤觀點,更創立了研究自然科學的新方法。他在人類思想解放和文明發展的過程中作出了劃時代的貢獻。伽利略是科學繭命的先驅。
④ 伽利略的介紹是什麼呢
伽利略的介紹如下:
伽利略是數學家、物理學家、天文學家。伽利略·伽利雷(Galileo Galilei,1564年2月15日—1642年1月8日)。義大利數學家、物理學家、天文學家,科學革命的先驅。伽利略發明了擺針和溫度計,在科學上為人類作出過巨大貢獻,是近代實驗科學的奠基人之一。
伽利略的成就
伽利略是近代科學的奠基人、近代物理的奠基人,被譽為神眷顧的數學家、托斯卡納的阿基米德、藝術與科學的真正鑒賞者、天才的手藝人、學術自由的烈士。
伽利略將有效定量化帶入了物理學,用天體觀測結果否定了地心說,製作了測溫儀,發現了慣性定律、單擺周期公式、落體公式,以及被追認為伽利略相對論的關於運動的認識。伽利略留下了大量思想充盈、文筆優美的著作,那是物理學的啟蒙典籍。
⑤ 伽利略的介紹
伽利略(Galileo Galilei,1564-1642),義大利物理學家、天文學家和哲學家,近代實驗科學的先驅者。
伽利略著有《星際使者》、《關於太陽黑子的書信》、《關於托勒玫和哥白尼兩大世界體系的對話》和《關於兩門新科學的談話和數學證明》。
伽利略是偉大的義大利物理學家和天文學家,科學革命的先驅。歷史上他首先在科學實驗的基礎上融會貫通了數學、物理學和天文學三門知識,擴大、加深並改變了人類對物質運動和宇宙的認識。為了證實和傳播N.哥白尼的日心說,伽利略獻出了畢生精力。由此,他晚年受到教會迫害,並被終身監禁。他以系統的實驗和觀察推翻了以亞里士多德為代表的、純屬思辨的傳統的自然觀,開創了以實驗事實為根據並具有嚴密邏輯體系的近代科學。因此,他被稱為「近代科學之父」。他的工作,為I.牛頓的理論體系的建立奠定了基礎。
1588年他在佛羅倫薩研究院做了關於A.但丁《神曲》中煉獄圖形構想的學術演講,其文學與數學才華大受人們贊揚。次年發表了關於幾種固體重心計演算法的論文,其中包括若干靜力學新定理。由於有這些成就,當年比薩大學便聘請他任教,講授幾何學與天文學。第二年他發現了擺線。當時比薩大學教材均為亞里士多德學派的學者所撰,書中充斥著神學與形而上學的教條。伽利略經常發表辛辣的反對意見,由此受到校內該學派的歧視和排擠。1591年其父病逝,家庭負擔加重,他便決定離開比薩。帕多瓦時期 1592年伽利略轉到帕多瓦大學任教。帕多瓦屬於威尼斯公國,遠離羅馬,不受教廷直接控制,學術思想比較自由。在此良好氣氛中,他經常參加校內外各種學術文化活動,與具有各種思想觀點的同事論辯。此時他一面吸取前輩如N.F.塔爾塔利亞、G.B.貝內代蒂、F.科門迪諾等人的數學與力學研究成果,一面經常考察工廠、作坊、礦井和各項軍用民用工程,廣泛結交各行業的技術員工,幫他們解決技術難題,從中吸取生產技術知識和各種新經驗,並得到啟發。
1597年,他收到J.開普勒贈閱的《神秘的宇宙》一書,開始相信日心說,承認地球有公轉和自轉兩種運動。但這時他對柏拉圖的圓運動最自然最完善的思想印象太深,以致對開普勒的行星橢圓軌道理論不感興趣。1604年天空出現超新星,亮光持續18個月之久。他便趁機在威尼斯作幾次科普演講,宣傳哥白尼學說。由於講得精采動聽,聽眾逐次增多,最後達千餘人。
1609年7月,盛傳一荷蘭眼鏡工人發明了供人玩賞的望遠鏡。他未見到實物,思考竟日後,用風琴管和凸凹透鏡各一片製成一具望遠鏡,倍率為3,後又提高到9。他邀請威尼斯參議員到塔樓頂層用望遠鏡觀看遠景,觀者無不驚喜萬分。參議院隨後決定他為帕多瓦大學的終身教授。1610年初,他又將望遠鏡放大率提高到33,用來觀察日月星辰,新發現甚多,如月球表面高低不平,月球與其他行星所發的光都是太陽的反射光,水星有4顆衛星,銀河原是無數發光體的總匯,土星有多變的橢圓外形等等,開辟了天文學的新天地。是年3月,出版了他的《星空信使》一書,震撼全歐。隨後又發現金星盈虧與大小變化,這對日心說是一強有力的支持。伽利略日後回顧在帕多瓦的18年時,認為這是他一生中工作最開展、精神最舒暢的時期。事實上,這也是他一托斯卡納時期 20年來伽利略在物理學和天文學研究上的豐碩成果,激起了他學術上的更大企求。為了取得充裕時間致力於科學研究,1610年春,他辭去大學教職,接受託斯卡納公國大公聘請,擔任宮廷首席數學家和哲學家的閑職與比薩大學首席數學教授的榮譽職位。
為了使科學免受教會干預,伽利略曾多次去羅馬活動。1611年他第二次去羅馬,目的在於贏得宗教、政治與學術界認可他在天文學上的發現。他在羅馬受到包括教皇保羅五世和若干高級主教在內的上層人物的熱情接待,並被林賽研究院接納為院士。當時耶穌會的神父們承認他的觀測事實,只是不同意他的解釋。這年5月,在羅馬大學的大會上,幾個高職位的神父公開宣布了伽利略的天文學成就。
同年,他觀察到太陽黑子及其運動,對比黑子的運動規律和圓運動的投影原理,論證了太陽黑子是在太陽表面上;他還發現了太陽有自轉。1613年他發表了3篇討論太陽黑子問題的通信稿。另外,1612年他又出版了《水中浮體對話集》一書。
1615年,一詭詐的教士集團和教會中許多與伽利略敵對的人聯合攻擊伽利略為哥白尼學說辯護的論點,控告他違反基督教義。他聞訊後,於是年冬第三次去羅馬,力圖挽回自己的聲譽,企求教廷不因自己保持哥白尼觀點而受到懲處,也不公開壓制他宣傳哥白尼學說,教廷默認了前一要求,但拒絕了後者。教皇保羅五世在1616年下達了著名的「1616年禁令」,禁止他以口頭的或文字的形式保持、傳授或捍衛日心說。
1624年,他第四次去羅馬,希望故友新任教皇烏爾邦八世能夠同情並理解他的意願,以維護新興科學的生機。他先後謁見6次,力圖說明日心說可以與基督教教義相協調,說「聖經是教人如何進天國,而不是教人知道天體是如何運轉的」;並且試圖以此說服一些大主教,但毫無效果。烏爾邦八世堅持「1616年禁令」不變;只允許他寫一部同時介紹日心說和地心說的書,但對兩種學說的態度不得有所偏倚,而且都要寫成數學假設性的。在這辛勤奔波的一年裡,他研製成了一台顯微鏡,「可將蒼蠅放大成母雞一般。」
此後6年間,他撰寫了《關於托勒密和哥白尼兩大世界體系對話》一書,1630年他第5次到羅馬,取得了此書的「出版許可證」。此書終於在1632年出版了。此書在表面上保持中立,但實際上卻為哥白尼體系辯護,並多處對教皇和主教隱含嘲諷,遠遠超出了僅以數學假設進行討論的范圍。全書筆調詼諧,在義大利文學史上列為文學名著。
教廷的迫害和晚年生活 《對話》出版後6個月,羅馬教廷便勒令停止出售,認為作者公然違背「1616年禁令」,問題嚴重,亟待審查。原來有人在教皇烏爾邦八世面前挑撥說伽利略在《對話》中,借頭腦簡單、思想守舊的辛普利邱之口以教皇慣用辭句,發表了一些可笑的錯誤言論,使他大為震怒。曾支持他當上教皇的集團激烈地主張要嚴懲伽利略,而神聖羅馬帝國和西班牙王國認為如縱容伽利略會對各國國內的異端思想產生重大影響,提出聯合警告。在這些內外壓力和挑撥下,教皇便不顧舊交,於這年秋發出了伽利略到羅馬宗教裁判所受審的指令。
伽利略既是勤奮的科學家,又是虔誠的天主教徒,深信科學家的任務是探索自然規律,而教會的職能是管理人們的靈魂,不應互相侵犯。所以他受審之前不想逃脫,受審之時也不公開反抗,而是始終服從教廷的處置。他認為教廷在神學范圍之外行使權力極不明智,但只能私下有所不滿。顯然,G.布魯諾的被處火刑和T.康帕內拉的被長期打入死牢,這兩位義大利傑出的哲學家的遭遇,給他精神上投下了可怕的陰影。宗教裁判所的判決隨後又改為在家軟禁,指定由他的學生和故友A.皮柯羅米尼大主教在錫耶納的私宅中看管他,規定禁止會客,每天書寫材料均需上繳等。在皮柯羅米尼的精心護理和鼓勵下,伽利略重行振作起來,接受皮柯羅米尼的建議繼續研究無爭議的物理學問題。於是他仍用《對話》中的三個對話人物,以對話體裁,和較樸素的文筆,將他最成熟的科學思想和科研成果撰寫成《關於兩門新科學的對話與數學證明對話集》。兩門新科學是指材料力學(見彈性力學)和動力學。這部書稿1636年就已完成,由於教會禁止出版他的任何著作,他只好托一位威尼斯友人秘密攜出國境,1638年在荷蘭萊頓出版。
伽利略在皮柯羅米尼家中剛過了5個月,便有人寫匿名信向教廷控告皮柯羅米尼厚待伽利略。教廷乃勒令伽利略於當年12月遷往佛羅倫薩附近的阿切特里他自已的故居,由他的大女兒維姬尼亞照料,禁例依舊。她對父親照料妥貼,但4個月後竟先於父親病故。
伽利略多次要求外出治病,均未獲准。1637年雙目失明。次年才獲准住在其子家中。在這期間探望他的除托斯卡納大公外,還有英國著名詩人、政論家J.彌爾頓和法國科學家、哲學家P.伽桑迪。他的學生和老友B.卡斯泰里還和他討論過利用木衛星計算地面經度的問題。這時教廷對他的限制和監視已明顯放鬆了。
1639年夏,伽利略獲准接受聰慧好學的18歲青年V.維維亞尼為他的最後一名學生,並可在他身邊照料,這位青年使他非常滿意。1641年10月卡斯泰里又介紹自己的學生和過去的秘書E.托里拆利前往陪伴。他們和這位雙目失明的老科學家共同討論如何應用擺的等時性設計機械鍾,還討論過碰撞理論、月球的天平動、大氣壓下礦井水柱高度等問題,因此,直到臨終前他仍在從事科學研究。
伽利略於1642年1月8日病逝,葬儀草率簡陋,直到下一世紀,遺骨才遷到家鄉的大教堂。
新的科學思想和科學研究方法 在伽利略的研究成果得到公認之前,物理學以至整個自然科學只不過是哲學的一個分支,沒有取得自己的獨立地位。當時,哲學家們束縛在神學和亞里士多德教條的框框里,他們苦思巧辯,得不出符合實際的客觀規律。伽利略敢於向傳統的權威思想挑戰,不是先臆測事物發生的原因,而是先觀察自然現象,由此發現自然規律。他摒棄神學的宇宙觀,認為世界是一個有秩序地服從簡單規律的整體,要了解大自然,就必須進行系統的實驗定量觀測,找出它的精確的數量關系。
基於這樣的新的科學思想,伽利略倡導了數學與實驗相結合的研究方法;這種研究方法是他在科學上取得偉大成就的源泉,也是他對近代科學的最重要貢獻。用數學方法研究物理問題,原非伽利略首倡,可以追溯到公元前3世紀的阿基米德,14世紀的牛津學派和巴黎學派以及15、16世紀的義大利學術界,在這方面都有一定成就,但他們並未將實驗方法放在首位,因而在思想上未能有所突破。伽利略重視實驗的思想可見於1615年他寫給克利斯廷娜公爵夫人的一封信上的話:「我要請求這些聰明細心的神父們認真考慮一下臆測性的原理和由實驗證實了的原理二者之間的區別。要知道,做實驗工作的教授們的主張並不是只憑主觀願望來決定的。」
伽利略的數學與實驗相結合的研究方法,一般來說,分三個步驟:①先提取出從現象中獲得的直觀認識的主要部分,用最簡單的數學形式表示出來,以建立量的概念;②再由此式用數學方法導出另一易於實驗證實的數量關系;③然後通過實驗證實這種數量關系。他對落體勻加速運動規律的研究便是最好的說明。
從落體的加速運動所能作出的最簡單設想,可能是其瞬時速度□與路程□成正正,此□□也可能與下落時間□成正比。這就是研究方法的步驟①。通過數學論證,不難發現第一種假設對於勻加速運動是不能成立的。於是採取□□□或□=□□的假設,這里□是加速度。
由於□值無法直接測量,所以將此式轉換為可測量路程的形式:□□如此則落體在□1,2,3,……□秒末所通過的路程依次為□由此得知每隔1秒落體下落的一段距離依次為□□ □依等差級數遞增。如此便完成了步驟②。
最後的步驟是用實驗驗證:由於自由落體的加速度□值大,即使在短時間內下落的路程也會很大,難於測量。為了「沖淡」加速度,使其減小,伽利略設計了斜面滾球實驗,測量從斜面上的光滑小槽內往下滾的青銅小球的行程與時間的關系。他採用精密的漏壺,反復實驗100次。所得結果與步驟②中所設想的□-□數量關系符合,且重復性良好,肯定了落體作勻加速運動設想的正確性。
由此可見,伽利略進行科學實驗的目的主要是為了檢驗一個科學假設是否正確,而不是盲目地收集資料,歸納事實。
物理學概念和原理的創新 慣性原理和力與加速度的新概念 推動重物時需要的力大,而推動輕物時需要的力小,是人們的直覺經驗。亞里士多德據此得出普遍性的結論:一切物體均有保持靜止或所謂尋找其「天然去處」的本性,認為「任何運動著的事物都必然有推動者」,並用比例定律把動力與速度聯系起來。伽利略則得出新的概念,他觀察到一個沿著光滑斜面向上滑動的物體,因斜面的斜角不同而受到不同程度的減速,斜角越小,減速越小。如在無阻力的水平面上滑動,則應保持原速度永遠滑動。因而得出這樣的結論:「一個運動的物體,假如有了某種速度以後,只要沒有增加或減小速度的外部原因,便會始終保持這種速度——這個條件只有在水平的平面上才有可能,因為在斜面的情況下,朝下的斜面提供了加速的起因,而朝上的斜面提供了減速的起因;由此可知,只有在水平面上運動才是不變的」(《兩門新科學的對話》,第三天,問題9,假設23注)。這樣,伽利略便第一次提出了慣性概念,並第一次把外力和「引起加速或減速的外部原因」即運動的改變聯系起來。與前述的勻加速運動實驗結合在一起,伽利略提出了慣性和加速度這個全新的概念,以及在重力作用下物體作勻加速運動的全新的運動規律,為牛頓力學理論體系的建立奠定了基礎。這種新的慣性概念,推翻了1000多年以來亞里士多德學派認為物體運動靠精靈或外界迂迴空氣推動的說法,也澄清了中世紀含糊的「沖力」說。這是人類長期以來研究機械運動的理論成果,並且得到了當時地動說支持者們的擁護。伽利略雖然沒有明確地寫出慣性原理,可是表明了這是屬於物體的本性的客觀規律,在研究其他物理問題時,他熟練地運用了它。然而他未能擺脫柏拉圖關於行星作圓運動的觀點,相信「圓慣性」的存在,因此未能將慣性運動概念推廣到一切物體運動上。完整的慣性原理是在伽利略逝世後兩年由R.笛卡兒表述的。
伽利略把物體速度的大小和方向的改變或加速度的產生歸諸力的作用,這是對力的性質的客觀認識,也是牛頓第二定律的雛形。慣性原理的發現破除了力是運動原因的舊概念,而認為力是改變運動狀態的原因。牛頓在《自然哲學的數學原理》一書中高度評價伽利略對第一、第二兩運動定律所作的開創性工作(見牛頓運動定律)。
運動獨立性原理和運動的合成、分解定律 在彈道的研究中,伽利略發現水平與垂直兩方向的運動各具有獨立性,互不幹涉,但通過平行四邊形法則又可合成實際的運動徑跡。他從垂直於地面的勻加速運動和水平方向的勻速運動,完整地解釋了彈道的拋物線性質,這是運動的合成研究的重大收獲,並具有實用意義。
慣性參照系概念 伽利略用物理學原理為哥白尼地動學說進行辯解時,應用運動獨立性原理通俗地說明了石子從桅桿頂上掉落到桅桿腳下而不向船尾偏移的道路。他又進一步以作勻速直線運動的船艙中物體運動規律不變的著名論述,第一次提出慣性參照系的概念。這一原理被A.愛因斯坦稱為伽利略相對性原理,是狹義相對論的先導。
光速有限及其測量 前人對於光速是否有限從來沒有明確的認識。伽利略觀察了閃電現象,認為光速是有限的,並設計了測量光速的掩燈方案。但限於當時的實驗條件,用這種測量方法實際測到的主要只是實驗者的反應和人手的動作時間,而不是光的行進時間。然而,如果有了明暗變化有規律的光源或高速機械控制的器件代替人手動作,是可以測量到真正的光速的,後來木衛星食法、轉動齒輪法、轉鏡法、克爾盒法、變頻閃光法等光速測量方法都借鑒於掩燈方案。
幾種基本物理實驗儀器的研製 伽利略不但親自設計和演示過許多實驗,而且親自研製出不少實驗儀器。他的工藝知識豐富,製作技術精湛,他所創制的許多實驗儀器在當時及對後世都很有影響,下面舉出幾項:
浮力天平 這是利用浮力原理快速測定金銀器皿首飾中金銀含量比例的直讀儀器。這種儀器當時已用於金銀首飾器皿的交易中。
溫度計 伽利略首創的溫度計是一種開放式的液體溫度計,玻璃管內盛有著色的水和酒精,液面與大氣相通(見彩圖伽利略的溫度計)。這實際上是溫度計與大氣壓力計的混合體,這是由於當時他對大氣壓力的變化還沒有明確的認識。盡管如此,其學術價值仍很大,溫度從此成為客觀的物理量,不再是不確定的主觀感覺。
望