伽利略生平簡介
伽利略,義大利數學家、物理學家、天文學家,科學革命的先驅。近代實驗科學的奠基人之一。下面是小編為你整理的,希望對你有用!
伽利略簡介
伽利略***Galileo Galilei,1564-02-15-1642-01-08***。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。
歷史上他首先在科學實驗的基礎上融匯貫通了數學、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 。伽利略從實驗中總結出自由落體定律、慣性定律和伽利略相對性原理等。從而推翻了亞里士多德物理學的許多臆斷,奠定了經典力學的基礎,反駁了托勒密的地心體系,有力地支援了哥白尼的日心學說。他以系統的實驗和觀察推翻了純屬思辨傳統的自然觀,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。因此被譽為“近代力學之父”、“現代科學之父”。其工作為牛頓的理論體系的建立奠定了基礎。
伽利略倡導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 。
伽利略認為經驗是知識的唯一源泉,主張用實驗—數學方法研究自然規律,反對經院哲學的神祕思辨。深信自然之書是用數學語言寫的,只有能歸結為數量特徵的形狀、大小和速度才是物體的客觀性質。他是利用望遠鏡觀察天體取得大量成果的第一人。
伽利略對17世紀的自然科學和世界觀的發展起了重大作用 。從伽利略、牛頓開始的實驗科學,是近代自然科學的開始 。
伽利略人物生平
伽利略***GalileoGalilei,1564-02-25—1642-01-08***。義大利數學家、物理學家和天文學家,近代實驗科學的奠基者之一。生於比薩,卒於阿切特里。伽利略家族姓伽利萊***Galilei***,他的全名是Galileo Galilei,但現已通行稱呼他的名“伽利略”***Galileo***,而不稱呼他的姓。
伽利略出身於沒落的貴族家庭。他父親芬琴齊奧·伽利萊***Vincenzio Galilei 1520—1591***精通音樂理論和聲學,著有《音樂對話》一書。
伽利略1572年開始上學。
1575年隨全家遷居佛羅倫薩,進入修道院學習。
1581年伽利略17歲時,在比薩大學學醫,但他感興趣的是數學、物理和儀器製造。以數學和物理見長,因善於辯論而聞名全校。
1585年因家貧退學,擔任家庭教師,仍奮力自學,專心研究古代希臘人的科學著作。他發明了測定合金成分的流體靜力學天平。
1586年寫出論文《天平》。這項成就引起全國學術界的注意,人們稱他為“當代的阿基米德”。
15***寫了一篇論固體的重心的論文,獲得新的榮譽。比薩大學因此聘他擔任數學教授,時年僅25歲。講授幾何學和天文學。
此後,他的生活經歷了三個時期:在比薩大學任教三年***1589—1591年***;在帕多瓦大學任教十八年***1592—1610年***;自1610年起,至1642年去世為止,移居佛羅倫薩,任託斯康大公爵的首席哲學家和數學家。1591年父親病逝,1592—1610因家庭經濟負擔到威尼斯的帕多瓦大學任教。1609年回佛羅倫薩。1610年起移居佛羅倫薩,中間曾兩次去羅馬:1611年去表演他的望遠鏡;1633年去宗教法庭受審。他在力學上的貢獻主要在前兩個時期,而天文學上的發現和對哥白尼學說的宣傳和發展則在第三時期 。
1611年到羅馬並擔任林嗣科學院的院士。
1633年以“反對教皇、宣揚邪學”被羅馬宗教裁判所判處終生監禁。被宗教法庭定罪以後,早年的力學研究再次成為他的主要工作。
1638年以後,雙目逐漸失明,晚景淒涼 。
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佈: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,並在羅馬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係,研究伽利略學說的科學價值及其對現代科學思想的貢獻。
早年活動
伽利略1564年生於比薩。
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。17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,而在課外聽著名學者O.裡奇講歐幾里得幾何學和阿基米德靜力學,感到濃厚興趣 。伽利略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。
1583年,伽利略在比薩教堂裡注意到一盞懸燈的擺動,隨後用線懸銅球作模擬***單擺***實驗,確證了微小擺動的等時性以及擺長對週期的影響,由此創制出脈搏計用來測量短時間間隔。
1587年他帶著關於固體重心計演算法的論文到羅馬大學求見著名數學家和曆法家C.克拉維烏斯教授,大受稱讚和鼓勵。克拉維烏斯回贈他羅馬大學教授P.瓦拉的邏輯學講義與自然哲學講義,這對於他以後的工作大有幫助。
1588年他在佛羅倫薩研究院做了關於但丁《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讚揚。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,第二年發現了擺線。
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。
伽利略生活的時代,正是歐洲歷史上著名的文藝復興時代,義大利是文藝復興的發源地。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係的萌芽,貿易往來發達。印刷術的普及,使新思想的傳播比以往任何時候都更加迅速,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動搖。
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.塔爾塔利亞、G.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,廣泛結交各行各業的技術員工,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。
在此時期,他深入而系統地研究了落體運動、拋射體運動、靜力學、水力學以及一些土木建築和軍事建築等;發現了慣性原理,研製了溫度計和望遠鏡。
1597年,他收到開普勒贈閱的《神祕的宇宙》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。參議院隨後決定其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,木星有4顆衛星,銀河原是無數發光體的總彙,土星有多變的橢圓外形等等,開闢了天文學的新天地。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援。
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,這也是他一生中學術成就最多的時期。
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閒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階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佈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訊稿。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,他研製成了一臺顯微鏡,“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範圍。全書筆調詼諧,在義大利文學史上列為文學名著。
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。曾支援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,於這年秋髮出要伽利略到羅馬宗教裁判所受審的指令。
年近七旬而又體弱多病的伽利略被迫在寒冬季節抱病前往羅馬,在嚴刑威脅下被審訊了三次,根本不容申辯。幾經折磨,終於在 1633年6月22日在聖瑪麗亞修女院的大廳上由10名樞機主教聯席宣判,主要罪名是違背“1616年禁令”和聖經教義。伽利略被迫跪在冰冷的石板地上,在教廷已寫好的“悔過書”上簽字。主審官宣佈:判處伽利略終身監禁;《對話》必須焚絕,並且禁止出版或重印他的其他著作。此判決書立即通報整個天主教世界,凡是設有大學的城市均須聚眾宣讀,藉此以一儆百。
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。他認為教廷在神學範圍之外行使權力極不明智,但只能私下有所不滿。顯然,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,他只好託一位威尼斯友人祕密攜出國境,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,均未獲準。1637年雙目失明。次年才獲准住在其子家中。在這期間探望除托斯卡納大公外,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.卡斯泰裡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月卡斯泰裡又介紹自己的學生和過去的祕書E.托裡拆利前往陪伴。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鐘,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。 為了紀念伽利略發明折射式望遠鏡400週年,聯合國將2009年定為國際天文年。
伽利略科學地位
伽利略認為經驗是知識的唯一源泉,深信自然之書是用數學語言寫的,只有能歸結為數量特徵的形狀、大小和速度才是物體的客觀性質。伽利略對17世紀的自然科學的發展起了重大作用,改變了人類對物質運動和宇宙的認識。為了證實和傳播哥白尼的日心說,伽利略獻出了畢生精力。由此受到教會迫害,並被終身監禁。他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。
伽利略的科學發現,不僅在物理學史上而且在整個科學史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,他匯出了單擺的週期公式和向心加速度的數學表示式。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,而且標誌著物理學的真正的開端!”
伽利略主要著作有《星際使者》《關於太陽黑子的書信》《關於托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》《關於兩門新科學的談話和數學證明》和《試驗者》。