对伽利略的评价准准!1快

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对伽利略的评价
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伽利略（Galileo Galilei,1564-1642）,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.
　　1590年,伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名实验,从此推翻了亚里斯多德“物体下落速度和重量成比例”的学说,纠正了这个持续了1900年之久的错误结论.
　　1609年,伽利略创制了天文望远镜（后被称为伽利略望远镜）,并用来观测天体,他发现了月球表面的凹凸不平,并亲手绘制了第一幅月面图.1610年1月7日,伽利略发现了木星的四颗卫星,为哥白尼学说找到了确凿的证据,标志着哥白尼学说开始走向胜利.借助于望远镜,伽利略还先后发现了土星光环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的盈亏现象、月球的周日和周月天平动,以及银河是由无数恒星组成等等.这些发现开辟了天文学的新时代.
　　伽利略著有《星际使者》、《关于太阳黑子的书信》、《关于托勒玫和哥白尼两大世界体系的对话》和《关于两门新科学的谈话和数学证明》.
　　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.
　　人们争相传颂：“哥伦布发现了新大陆,伽利略发现了新宇宙”.
　　主要贡献
　　可分下列三个方面：
　　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、阿基米德等人的著作.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100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.但在伽利略的著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著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》中有详细的描述.在这本不朽著作中,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壮烈,但却可以为科学继续贡献自己的力量.
　　伽利略和他的科学发现
　　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,亚里士多德的著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,得出了与之截然相反的结论：物体下落的快慢与重量无关.1590年,伽利略在比萨斜塔公开作了落体实验,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著名学者却否认自己亲眼见到的一切,他们群起攻击伽利略.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.
　　1592年,伽利略来到威尼斯的帕多瓦大学任教,开始了他科学活动的黄金时期.在这一时期,他研究了大量的物理学问题,如斜面运动、力的合成、抛射体运动等.他还对液体与热学作了研究,发明了温度计.1609年,伽利略制成了天文望远镜,并用这台望远镜去探索宇宙的奥秘,他发现月球的表面凹凸不平,有高山深谷；木星有四颗卫星围绕它旋转,金星和月亮一样有盈有亏；土星有光环；太阳有黑子,能自转.银河是由于千千万万颗暗淡的星星所组成.这些发现为哥白尼、布鲁诺的观点提供了有力的证据.对教会的信条进行了严厉的打击.
　　第二年,他出版了《星际使者》,通俗地向读者介绍他观察到的天空现象,宣传了他的观点.这部著作在欧洲引起了极大的轰动,伽利略因此被称为“天空的哥伦布”.1613年,他在罗马发表了《论太阳黑子》.该书以书信形式明确指出了哥白尼学说是正确的,托勒密学说是错误的.由此伽利略触怒了教会,开始受到宗教裁制所的审讯.
　　在教廷的压制下,伽利略仍继续科学研究,在长期观察和研究天体运动的实践中,他更加坚信哥白尼学说的正确性.1632年1月,伽利略在佛罗伦萨出版了《关于托勒密和哥白尼的两大世界体系的对话》.他在书中用三位学者对话的形式,作了四天的谈话.讨论了三个问题：1、证明地球在运动；2、充实哥白尼学说；3、地球的潮汐.《对话》总结了伽利略长期科研实践中的各种科学发现,宣告了托勒密地心说理论的破产,从根本上动摇了教会的最高权威,从而推动了唯物论思想的发展.这部著作一经出版便受到广大读者的欢迎.但却遭到了罗马教会的反对.伽利略因此而受到了长期的监禁.
　　1636年,伽利略在监禁中偷偷地完成了他一生中另一部伟大的著作《关于两种新科学的对话》.该书于1638年在荷兰出版.这部伟大著作同样是以三人对话形式写的.“第一天”是关于固体材料强度的问题,反驳了亚里士多德关于落体的速度依赖于其重量的观点；“第二天”是关于内聚作用的原因,讨论了杠杆原理的证明及梁的强度问题；“第三天”讨论了匀速运动和自然加速运动；"第四天"是关于抛射体运动的讨论.这一巨著从根本上否定的亚里士多德的运动学说.
　　伽利略的科学研究方法
　　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.继续使第二个斜面的倾角越来越小,小球将合滚得越来越远.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,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”.
　　伽利略在科学史上的地位
　　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!”
　　伽利略著名的实验
　　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年—1703年）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.
　　伽利略的故事
　　伽利略1564年生于意大利的比萨城,就在著名的比萨斜塔旁边.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（纹）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.
　　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100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.伽伸利略的试验,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,伽利略出版了著名的《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.”
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