伽利略的力學成就(參考版)
2025-06-30 12:54本頁面
【正文】 ”。真是這種新方法——邏輯推理與實驗相結(jié)合——使物理學擺脫了依靠形而上學的思辯、自覺、猜測和定性的議論的狀況，走上了堅實的科學道路，成為對物理世界真正的自然認識。使亞里士多德的理論陷入了自相矛盾的境地。但是兩塊石頭拴在一起，加起來比大石頭還重，因此重物體比輕物體的下落速度要小。他在1638年寫成的《兩種新科學的對話》一書中指出：“根據(jù)亞里士多德的論斷，一塊大石頭的下落速度要比小石頭的下落速度大?！边@可以說正是伽利略新方法的精髓所在。在科學史上，伽利略在觀察、實驗的基礎(chǔ)上，經(jīng)過數(shù)學的推理計算，得出假說和定量描寫，然后用實驗加以檢驗的方法都是伽利略的首創(chuàng)，這種方法后來成了近代自然科學研究的基本程序和方法。他選擇與使用的是一些可以觀測的概念，如距離、時間、速度、加速度、力、質(zhì)量等。伽利略把實驗方法看作是他的研究工作的最基本的方法，他認為基本原理必須來自經(jīng)驗與實驗。如果不先學會書里所用的語言，掌握書里的符號，就不能了解它。所以他非常重視在研究自然現(xiàn)象時進行數(shù)量分析和建立數(shù)量關(guān)系。伽利略相信自然界是簡單的和有秩序的，它的行動是規(guī)則的，是按照完美而不變的數(shù)學規(guī)律活動的。伽利略還觀察了大船上的蒼蠅、球等的運動，發(fā)現(xiàn)從桅桿上掉下的球就落在桅桿腳下，而不會落在桅桿后面的甲板上，人們感覺不到船在運動，進而提出了今日所稱的伽利略相對性原理：在一條勻速行駛的船的封閉的船艙內(nèi)做的任何力學實驗，都不能確定這條船是停泊在港口還是在海上行駛。體溫計就是伽利略所發(fā)明；伽利略正是觀察到水溫升高時，會在水壺內(nèi)上升，給他帶來了制作體溫表的靈感，制成了最早的體溫計，用于診斷病情。伽利略在1610年將它的新發(fā)現(xiàn)寫成《星界的報告》一書，引起了巨大的轟動，這些新發(fā)現(xiàn)為哥白尼學說提供了最確鑿的證據(jù)。伽利略是第一批制造望遠鏡的人之一，這本身就開創(chuàng)了天文學的新紀元。”伽利略的研究方法中，既有古往今來就被人們用來探索科學的觀察法、數(shù)學法、實驗法等傳統(tǒng)方法，又有伽利略獨創(chuàng)的邏輯推理與實驗相結(jié)合的創(chuàng)新方法。然而比他的科學發(fā)現(xiàn)更為重要的是，伽利略在科學研究方法上做出了杰出貢獻。伽利略的方法在自然科學發(fā)展的道路上正以嶄新的姿態(tài)顯示出其生命力。這個故事是假的，但是他的一系列重要的實驗是真的。事實是，一位亞里士多德派的物理學家為了反駁伽利略，真的于1612年在比薩斜塔做了一個實驗，結(jié)果表明，相同材料但重量不同的物體并不是在同一時刻到達地面的，伽利略在《兩門新科學》中對此有一個辨護，意思是說，重量1比10的兩個物體下落時只差很小的距離，可是亞里士多德卻說差10倍，為什么忽視亞里士多德如此重大的失誤不顧，卻盯住我小小的誤差不放呢？這就表明伽利略并沒有在比薩斜塔上做過傳說的那個著名的判決性實驗。但是此前類似的實驗已有人做過，1586年，荷蘭物理學家斯臺文（Stevin Simon，1548～1620）用兩個大小不同重量比為1比10的鉛球，讓它們從高30英尺的高度下落，結(jié)果兩者幾乎同時落在地面上的木板上，圍觀者可以清晰地聽到兩個鉛球撞擊木板時發(fā)出的聲音。伽利略晚年的學生維維安尼曾經(jīng)在他寫的伽利略傳記中提到，伽利略在比薩斜塔上做過落體實驗，證實了所有物體均同時下落，這成了這一著名歷史傳聞的根源。亞里士多德認為，在落體運動中，重的物體先于輕的物體落到地面，而且速度與重量成正比。伽利略把物體速度的大小和方向的改變或加速度
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