伽利略·伽利雷（Galileo Galilei，1564-1642），意大利著名數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家、哲學(xué)家、近代實驗科學(xué)的先驅(qū)者。 1590年，伽利略在比薩斜塔上做了“兩個球同時落地”的著名實驗，從此推翻了亞里士多德“物體下落速度和重量成比例”的學(xué)說，糾正了這個持續(xù)了1900年之久的錯誤結(jié)論。 但是伽利略在比薩斜塔做實驗的說法后來被嚴(yán)謹?shù)目甲C否定了。盡管如此，來自世界各地的人們都要前往參觀，他們把這座古塔看做伽利略的紀(jì)念碑。1609年，伽利略創(chuàng)制了天文望遠鏡（后被稱為伽利略望遠鏡），并用來觀測天體，他發(fā)現(xiàn)了月球表面的凹凸不平，并親手繪制了第一幅月面圖。1610年1月7日，伽利略發(fā)現(xiàn)了木星的四顆衛(wèi)星，為哥白尼學(xué)說找到了確鑿的證據(jù)，標(biāo)志著哥白尼學(xué)說開始走向勝利。借助于望遠鏡，伽利略還先后發(fā)現(xiàn)了土星光環(huán)、太陽黑子、太陽的自轉(zhuǎn)、金星和水星的盈虧現(xiàn)象、月球的周日和周月天平動，以及銀河是由無數(shù)恒星組成等等。這些發(fā)現(xiàn)開辟了天文學(xué)的新時代。 伽利略著有《星際使者》《關(guān)于太陽黑子的書信》《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》和《關(guān)于兩門新科學(xué)的談話和數(shù)學(xué)證明》。 為了紀(jì)念伽利略的功績，人們把木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三和木衛(wèi)四命名為伽利略衛(wèi)星。 人們爭相傳頌：“哥倫布發(fā)現(xiàn)了新大陸，伽利略發(fā)現(xiàn)了新宇宙”。 伽利略為牛頓的牛頓運動定律第一、第二定律提供了啟示。他非常重視數(shù)學(xué)在應(yīng)用科學(xué)方法上的重要性，特別是實物與幾何圖形符合程度到多大的問題。生平有一次，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里安裝吊燈。這本來是件很平常的事，吊燈像鐘擺一樣晃動，在空中劃出看不見的圓弧?？墒牵だ詤s像觸了電一樣，目不轉(zhuǎn)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(shù)，以此計算吊燈擺動的時間。這樣計算的結(jié)果，伽利略發(fā)現(xiàn)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(shù)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(jié)論，擺經(jīng)過一個短弧要比經(jīng)過長弧快些，這是古希臘哲學(xué)家亞里士多德的說法，誰也沒有懷疑過。難道是自己的眼睛出了毛病，還是怎么回事。他像發(fā)了狂似的跑回大學(xué)宿舍，關(guān)起門來重復(fù)做這個試驗。他找了不同長度的繩子、鐵鏈，還有不知從哪里搞到的鐵球、木球。在房頂上，在窗外的樹枝上，著迷地一次又一次重復(fù)，用沙漏記下擺動的時間。最后，伽利略不得不大膽地得出這樣的結(jié)論：亞里士多德的結(jié)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(guān)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(fā)現(xiàn)的擺的運動規(guī)律。伽利略不用說多么高興了。可是在當(dāng)時，有誰會相信一個醫(yī)科大學(xué)生的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，何況他的結(jié)論是否定了大名鼎鼎的亞里士多德的權(quán)威說法。就在這時，凡山杜的鋪子里越來越不景氣，聽說伽利略并沒有按照自己的意愿學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)，而是成天迷戀著不相干的實驗，于是，嚴(yán)厲的父親決定停止伽利略繼續(xù)上大學(xué)，讓他回家去當(dāng)一個店員。伽利略灰心極了，他離開了比薩大學(xué)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(xué)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(dāng)匆匆過往的行人經(jīng)過這里時，總是可以看見紅頭發(fā)的伽利略呆呆地坐在柜臺前出神，或者旁若無人的在那里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。自從回到家里，伽利略不得不違背自己的意愿在父親的鋪子里當(dāng)一名店員，但是他的心里一時一刻也沒有忘記數(shù)學(xué)和物理學(xué)。沒有起碼的學(xué)習(xí)條件，也沒有老師可以求教，他就想方設(shè)法找到一些自然科學(xué)的書籍，以頑強的毅力刻苦自學(xué)。他最喜歡的書是歐幾里得的《幾何原本》和阿基米德的著作?！稁缀卧尽肥鞘澜缟狭鱾飨聛碜钤绲膸缀螌W(xué)著作，而希臘科學(xué)家阿基米德的著作，包含了豐富的數(shù)學(xué)與力學(xué)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(xué)時，他就動手制作了一種“脈搏計”，這是他根據(jù)擺的運動規(guī)律設(shè)計的，可以用來測量病人的脈搏跳動的情況，很受醫(yī)生的歡迎?，F(xiàn)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(fā)，一面重復(fù)這個實驗，一面想到這種方法的用途。當(dāng)時歐洲各國的航海事業(yè)正在興起，航海業(yè)帶動了造船業(yè)和機械制造，采礦、冶金的發(fā)展，反過來又向科學(xué)技術(shù)提出許多新的問題。伽利略于是把他的注意力轉(zhuǎn)向合金的物理和力學(xué)性質(zhì)的研究，不久，他通過測定物體在水中的重量發(fā)現(xiàn)，物體投入水中減輕的重量，剛好等于它排開的水的重量。在這個重大發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，伽利略發(fā)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(gòu)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(xué)生活的伽利略，由于得到宮廷數(shù)學(xué)家瑪竇·利奇的鼓勵，特別是貴族蓋特保圖侯爵的推薦，他終于獲得了比薩大學(xué)數(shù)學(xué)和科學(xué)教授的職位。這時，他只有25歲?，F(xiàn)在，伽利略可以不必為生活發(fā)愁了，雖然工資不高，但是他可以在完成日常教學(xué)之外，專心從事他向往的科學(xué)研究。就在這不久，伽利略進行了本文一開頭介紹的自由落體實驗，他在比薩斜塔上扔下的鐵球(后來經(jīng)過嚴(yán)謹?shù)淖C明，伽利略并沒有來比薩斜塔上進行實驗），不僅證明了不同重量的物體由同一高度下落時速度是相同的，更重要的是，這個大膽的結(jié)論推翻了亞里士多德的權(quán)威結(jié)論。在那些思想保守、頭腦僵化的人眼里，這個舉動無異于挖了他們的祖墳，亞里士多德的信徒們與伽利略開始勢不兩立了。在比薩大學(xué)呆了一個學(xué)期，伽利略又失去了職位。原因是他得罪了一個大公爵的親戚喬范尼。這個喬范尼是個不學(xué)無術(shù)的人，他聲稱發(fā)明了一臺挖泥船，假惺惺地跑來征求伽利略的意見。當(dāng)伽利略仔細觀察了挖泥船的模型后，直言不諱地告訴他，設(shè)計不合科學(xué)原理，根本不能使用。喬范尼碰了一鼻子灰，不但不接受伽利略的意見，反而固執(zhí)地堅持下水實驗，結(jié)果船沉了。事實證明伽利略的判斷是完全正確的，但惱怒的喬范尼反而遷怒于伽利略，散布流言蜚語，攻擊他是“陰險的人”。那些早就心懷不滿的亞里士多德的信徒，乘機對他大肆攻擊，一時間鬧得滿城風(fēng)雨。在這種氣氛中，伽利略無法在比薩大學(xué)呆下去了。伽利略再一次求助于蓋特保圖侯爵。這位珍惜人才的貴族再一次伸出友誼的手，他運用自己的影響，把伽利略推薦給帕多瓦大學(xué)，帕多瓦是意大利北部一個學(xué)術(shù)空氣濃厚的小城，距離美麗的海濱城市威尼斯不遠，屬于威尼斯共和國管轄。1592年，28歲的伽利略被任命為帕多瓦大學(xué)的數(shù)學(xué)、科學(xué)和天文學(xué)教授。從此，伽利略迎來了一生中的黃金時代。之后， 伽利略在佛羅倫薩的宮廷里繼續(xù)進行科學(xué)研究，但是他的天文學(xué)發(fā)現(xiàn)以及他的天文學(xué)著作明顯的體現(xiàn)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。 伽利略的晚年生活非常悲慘，照料他的女兒賽麗斯特竟然先于他離開人世。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(xué)研究工作。 1642年1月8日，凌晨4時，偉大的伽利略——為科學(xué)、為真理奮斗一生的戰(zhàn)士，科學(xué)巨人離開了人世，享年78歲。在他離開人世的前夕，他還重復(fù)著這樣一句話：“追求科學(xué)需要特殊的勇氣?！卑l(fā)明望遠鏡伽利略在帕多瓦大學(xué)工作的18年間，最初把主要精力放在他一直感興趣的力學(xué)研究方面，他發(fā)現(xiàn)了物理上重要的現(xiàn)象——物體運動的慣性；做過有名的斜面實踐，總結(jié)了物體下落的距離與所經(jīng)過的時間之間的數(shù)量關(guān)系；他還研究了炮彈的運動，奠定了拋物線理論的基礎(chǔ)；關(guān)于加速度這個概念，也是他第一個明確提出的：甚至為了測量病人發(fā)燒時體溫的升高，這位著名的物理學(xué)家還在1593年發(fā)明了第一支空氣溫度計……但是，一個偶然的事件，使伽利略改變了研究方向。他從力學(xué)和物理學(xué)的研究轉(zhuǎn)向廣漠無垠的茫茫太空了。伽利略望遠鏡那是1609年6月，伽利略聽到一個消息，說是荷蘭有個眼鏡商人利帕希在一偶爾的發(fā)現(xiàn)中，用一種鏡片看見了遠處肉眼看不見的東西?！斑@難道不正是我需要的千里眼嗎？”伽利略非常高興。不久，伽利略的一個學(xué)生從巴黎來信，進一步證實這個消息的準(zhǔn)確性，信中說盡管不知道利帕希是怎樣做的，但是這個眼鏡商人肯定是制造了一個鏡管，用它可以使物體放大許多倍?！扮R管！”伽利略把來信翻來覆去看了好幾遍，急忙跑進他的實驗室。他找來紙和鵝管筆，開始畫出一張又一張透鏡成像的示意圖。伽利略由鏡管這個提示受到啟發(fā)，看來鏡管能夠放大物體的秘密在于選擇怎樣的透鏡，特別是凸透鏡和凹透鏡如何搭配。他找來有關(guān)透鏡的資料，不停地進行計算，忘記了暮色爬上窗戶，也忘記了曙光是怎樣射進房間。整整一個通宵，伽利略終于明白，把凸透鏡和凹透鏡放在一個適當(dāng)?shù)木嚯x，就像那個荷蘭人看見的那樣，遙遠的肉眼看不見的物體經(jīng)過放大也能看清了。伽利略非常高興。他顧不上休息，立即動手磨制鏡片，這是一項很費時間又需要細心的活兒。他一連干了好幾天，磨制出一對對凸透鏡和凹透鏡，然后又制作了一個精巧的可以滑動的雙層金屬管。現(xiàn)在，該試驗一下他的發(fā)明了。伽利略小心翼翼地把一片大一點的凸透鏡安在管子的一端，另一端安上一片小一點的凹透鏡，然后把管子對著窗外。當(dāng)他從凹透鏡的一端望去時，奇跡出現(xiàn)了，那遠處的教堂仿佛近在眼前，可以清晰地看見鐘樓上的十字架，甚至連一只在十字架上落腳的鴿子也看得非常逼真。伽利略制成望遠鏡的消息馬上傳開了。“我制成望遠鏡的消息傳到威尼斯”，在一封寫給妹夫的信里，伽利略寫道：“一星期之后，就命我把望遠鏡呈獻給議長和議員們觀看，他們感到非常驚奇。紳士和議員們，雖然年紀(jì)很大了，但都按次序登上威尼斯的最高鐘樓，眺望遠在港外的船只，看得都很清楚；如果沒有我的望遠鏡，就是眺望兩個小時，也看不見。這儀器的效用可使50英里的以外的物體，看起來就像在5英里以內(nèi)那樣?！辟だ园l(fā)明的望遠鏡，經(jīng)過不斷改進，放大率提高到30倍以上，能把實物放大1000倍?，F(xiàn)在，他猶如有了千里眼，可以窺探宇宙的秘密了。這是天文學(xué)研究中具有劃時代意義的一次革命，幾千年來天文學(xué)家單靠肉眼觀察日月星辰的時代結(jié)束了，代之而起的是光學(xué)望遠鏡，有了這種有力的武器，近代天文學(xué)的大門被打開了?，F(xiàn)在，每當(dāng)星光燦爛或是皓月當(dāng)空的夜晚，伽利略便把他的望遠鏡瞄準(zhǔn)深邃遙遠的蒼穹，不顧疲勞和寒冷，夜復(fù)一夜地觀察著。過去，人們一直以為月亮是個光滑的天體，像太陽一樣自身發(fā)光。但是伽利略透過望遠鏡發(fā)現(xiàn)，月亮和我們生存的地球一樣，有高峻的山脈，也有低凹的洼地 （當(dāng)時伽利略稱它是“?！保?。他還從月亮上亮的和暗的部分的移動，發(fā)現(xiàn)了月亮自身并不能發(fā)光，月亮的光是透過太陽得來的。伽利略又把望遠鏡對準(zhǔn)橫貫天穹的銀河，以前人們一直認為銀河是地球上的水蒸汽凝成的白霧，亞里士多德就是這樣認為的。伽利略決定用望遠鏡檢驗這一說法是否正確。他用望遠鏡對準(zhǔn)夜空中霧蒙蒙的光帶，不禁大吃一驚，原來那根本不是云霧，而是千千萬萬顆星星聚集一起。伽利略還觀察了天空中的斑斑云彩——即通常所說的星團，發(fā)現(xiàn)星團也是很多星體聚集一起，像獵戶座星團、金牛座的昂星團、蜂巢星團都是如此。伽利略的望遠鏡揭開了一個又一個宇宙的秘密，他發(fā)現(xiàn)了木星周圍環(huán)繞著它運動的衛(wèi)星，還計算了它們的運行周期?，F(xiàn)在我們知道，木星共有 16顆衛(wèi)星，伽利略所發(fā)現(xiàn)的是其中最大的四顆。除此之外，伽利略還用望遠鏡觀察到太陽的黑子，他通過黑子的移動現(xiàn)象推斷，太陽也是在轉(zhuǎn)動的。一個又一個振奮人心的發(fā)現(xiàn)，促使伽利略動筆寫一本最新的天文學(xué)發(fā)現(xiàn)的書，他要向全世界公布他的觀測結(jié)果。1610年3月，伽利略的著作《星際使者》在威尼斯出版，立即在歐洲引起轟動。但是，他沒有想到，望遠鏡揭開的宇宙的秘密大大觸怒了很多人，一場可怕的厄運即將降臨在這位杰出的科學(xué)家的頭上。主要貢獻可分下列三個方面：①力學(xué) 伽利略是第一個把實驗引進力學(xué)的科學(xué)家，他利用實驗和數(shù)學(xué)相結(jié)合的方法確定了一些重要的力學(xué)定律。1582年前后，他經(jīng)過長久的實驗觀察和數(shù)學(xué)推算，得到了擺的等時性定律。接著在1585年因家庭經(jīng)濟困難輟學(xué)。離開比薩大學(xué)期間，他深入研究古希臘學(xué)者歐幾里得、阿基米德等人的著作。他根據(jù)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(zhì)并給出準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)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(zhì)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(tǒng)治千余年的亞里士多德關(guān)于“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(guān)。根據(jù)伽利略晚年的學(xué)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：1589年某一天，伽利略將一個重10磅，一個重1磅的鐵球同時拋下，幾乎同時落地，在場的競爭者個個目瞪口呆，在大笑中聳聳肩走了。但在伽利略的著作中并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并給出了嚴(yán)格的數(shù)學(xué)表達式。尤其是加速度概念的提出，在力學(xué)史上是一個里程碑。有了加速度的概念，力學(xué)中的動力學(xué)部分才能建立在科學(xué)基礎(chǔ)之上，而在伽利略之前，只有靜力學(xué)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(guī)律，這為牛頓正式提出運動第一、第二定律奠定了基礎(chǔ)。在經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立上，伽利略可說是牛頓的先驅(qū)。伽利略還提出過合力定律，拋射體運動規(guī)律，并確立了伽利略相對性原理. 伽利略在力學(xué)方面的貢獻是多方面的。這在他晚年寫出的力學(xué)著作《關(guān)于兩門新科學(xué)的談話和數(shù)學(xué)證明》中有詳細的描述。在這本不朽著作中，除動力學(xué)外，還有不少關(guān)于材料力學(xué)的內(nèi)容。例如，他闡述了關(guān)于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(xué)相似關(guān)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于實踐所應(yīng)注意的問題進行了分析，指出工程結(jié)構(gòu)的尺寸不能過大，因為它們會在自身重量作用下發(fā)生破壞。他根據(jù)實驗得出，動物形體尺寸減小時，軀體的強度并不按比例減小。他說：“一只小狗也許可以在它背上馱兩三只同樣大小的狗，但我相信一匹馬也許連一匹和它同樣大小的馬也馱不起?！雹谔煳膶W(xué) 他是利用望遠鏡觀測天體取得大量成果的第一位科學(xué)家。這些成果包括：發(fā)現(xiàn)月球表面凹凸不平，木星有四個衛(wèi)星（現(xiàn)稱伽利略衛(wèi)星），太陽黑子和太陽的自轉(zhuǎn)，金星、木星的盈虧現(xiàn)象以及銀河由無數(shù)恒星組成等。他用實驗證實了哥白尼的“地動說”，徹底否定了統(tǒng)治千余年的亞里士多德和托勒密的“天動說”。③哲學(xué) 他一生堅持與唯心論和教會的經(jīng)院哲學(xué)作斗爭,主張用具體的實驗來認識自然規(guī)律,認為經(jīng)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(quán)威，反對盲目迷信。他承認物質(zhì)的客觀性、多樣性和宇宙的無限性，這些觀點對發(fā)展唯物主義的哲學(xué)具有重要的意義。但由于歷史的局限性，他強調(diào)只有可歸納為數(shù)量特征的物質(zhì)屬性才是客觀存在的。伽利略因為支持日心說入獄后，“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(xué)繼續(xù)貢獻自己的力量?？茖W(xué)發(fā)現(xiàn)古希臘在物理學(xué)說方面有兩大學(xué)派，一派以哲學(xué)家亞里士多德為代表，另一派則以自然科學(xué)家阿基米德為代表。兩人皆是古代希臘蓍名的學(xué)者，但由于兩人的觀點和方法不同，其科學(xué)結(jié)論也就各異，并形成了鮮明的對立。亞里士多德學(xué)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(jié)論的，所以是充斥著謬誤。而阿基米德學(xué)派的觀點基本是唯物的，他完全依靠靠科學(xué)實踐方法得出結(jié)論。 然而從11世紀(jì)起，在基督教會的扶持下，亞里士多德的著作得到了經(jīng)院哲學(xué)家的重視，他們排斥阿基米德的物理學(xué)，把亞里士多德的物理學(xué)奉為經(jīng)典，凡違反亞里士多德物理學(xué)的學(xué)者均被視為“異端邪說”。但伽利略卻對亞里士多德的物理學(xué)抱懷疑態(tài)度，相反他特別重視對阿基米德物理學(xué)的研究，他重視理論聯(lián)系實際，注意觀察各種自然現(xiàn)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(fēng)吹得一左一右有規(guī)律地擺動，他按自己脈搏的跳動來計時，發(fā)現(xiàn)它們往復(fù)運動的時間總是相等的。就這樣他發(fā)現(xiàn)了擺的等時性，后來荷蘭物理學(xué)家惠更斯根據(jù)這個原理制成掛擺時鐘，人們稱之為"伽利略鐘"。 伽利略根據(jù)阿基米德的學(xué)說，作了迅速確定合金成分的流體靜力天平的研究，發(fā)明了可以測定物質(zhì)伽利略在比薩斜塔演示自由落體實驗密度的"小天平"，寫出了名為《小天平》的論文。后來他又潛心研究了物體重心的幾何學(xué)，于1588年發(fā)表了《固體的重心》的論文，引起學(xué)術(shù)界的注意。第二年，在友人的推薦下，被比薩大學(xué)聘任為數(shù)學(xué)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(jīng)過反復(fù)的研究與實驗后，改寫了這一結(jié)論：物體下落的快慢與重量無關(guān)。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(tǒng)治人們思想長達2000多年的亞里士多德的學(xué)說第一次發(fā)生動搖。而應(yīng)邀前來觀看的一些著名學(xué)者卻否認自己親眼見到的一切，他們?nèi)浩鸸糍だ浴?591年，伽利略被比薩解聘。 從科學(xué)史上看，伽利略并不是落體實驗的首創(chuàng)者，其首創(chuàng)者是比利時的斯臺文。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(xué)任教，開始了他科學(xué)活動的黃金時期。在這一時期，他研究了大量的物理學(xué)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(xué)作了研究，發(fā)明了溫度計。1609年，伽利略制成了天文望遠鏡，并用這臺望遠鏡去探索宇宙的奧秘，他發(fā)現(xiàn)月球的表面凹凸不平，有高山深谷；木星有四顆衛(wèi)星圍繞它旋轉(zhuǎn)，金星和月亮一樣有盈有虧；土星有光環(huán)；太陽有黑子，能自轉(zhuǎn)。銀河是由于千千萬萬顆暗淡的星星所組成。這些發(fā)現(xiàn)為哥白尼、布魯諾的觀點提供了有力的證據(jù)。對教會的信條進行了嚴(yán)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(xiàn)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(fā)表了《論太陽黑子》。該書以書信形式明確指出了哥白尼學(xué)說是正確的，托勒密學(xué)說是錯誤的。由此伽利略觸怒了教會，開始受到宗教裁制所的審訊。 在教廷的壓制下，伽利略仍繼續(xù)科學(xué)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(xué)說的正確性。1632年1月，伽利略在佛羅倫薩出版了《關(guān)于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(xué)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(xué)說；
3、地球的潮汐?！秾υ挕房偨Y(jié)了伽利略長期科研實踐中的各種科學(xué)發(fā)現(xiàn)，宣告了托勒密地心說理論的破產(chǎn)，從根本上動搖了教會的最高權(quán)威，從而推動了唯物論思想的發(fā)展。這部著作一經(jīng)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(jiān)禁。 1636年，伽利略在監(jiān)禁中偷偷地完成了他一生中另一部偉大的著作《關(guān)于兩種新科學(xué)的對話》。該書于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?！暗谝惶臁笔顷P(guān)于固體材料強度的問題，反駁了亞里士多德關(guān)于落體的速度依賴于其重量的觀點；“第二天”是關(guān)于內(nèi)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(guān)于拋射體運動的討論。這一巨著從根本上否定的亞里士多德的運動學(xué)說。[科學(xué)研究方法伽利略對物理規(guī)律的論證非常嚴(yán)格。他創(chuàng)立了對物理理象進行實驗研究并把實驗的方法與數(shù)學(xué)方法、邏輯論證相結(jié)合的科學(xué)研究方法。例如，為了說明慣性，他曾設(shè)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(cè)A點，釋放小球，小球?qū)[到豎直位置的右側(cè)B點，此時A點與B點處于同一高度。若在O的正下方C用釘子改變單擺的運動路線，小球?qū)[到與A、B兩點同樣高度的D。伽利略指出，對于斜面會得出同樣的結(jié)論。他將兩個斜面對接起來，讓小球沿一個斜面從靜止?jié)L下，小球?qū)L上另一斜面。如果無摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨?。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。然后使第二個斜面的傾角越來越小，小球?qū)⒑蠞L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，而要沿水平面以恒定速度持續(xù)運動下去。伽利略設(shè)計的實驗雖是想象中的，但卻是建立在可靠的事實的基礎(chǔ)上。把研究的事物理想化，就可以更加突出事物的主要特征，化繁為簡，容易于認識其規(guī)律。伽利略的這一自然科學(xué)新方法，有力地促進物理學(xué)的發(fā)展，他因此被譽為是“經(jīng)典物理學(xué)的奠基人”?？茖W(xué)史上的地位伽利略的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，不僅在物理學(xué)史上而且在整個科學(xué)中上都占有極其重要的地位。他不僅糾正了統(tǒng)治歐洲近兩千年的亞里士多德的錯誤觀點，更創(chuàng)立了研究自然科學(xué)的新方法。 伽利略·伽利雷伽利略在總結(jié)自己的科學(xué)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，在未來的年代里，會博得許多人的重視?！焙髞恚莞估^續(xù)了伽利略的研究工作，他導(dǎo)出了單擺的周期公式和向心加速度的數(shù)學(xué)表達式。牛頓在系統(tǒng)地總結(jié)了伽利略、惠更斯等人的工作后，得到了萬有引力定律和牛頓運動三定律。伽利略留給后人的精神財富是寶貴的。愛因斯坦曾這樣評價：“伽利略的發(fā)現(xiàn)，以及他所用的科學(xué)推理方法，是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正的開端！”著名實驗傳說1590年，出生在比薩城的意大利物理學(xué)家伽利略，曾在比薩斜塔上做自由落體實驗，將兩個重量不同的球體從相同的高度同時扔下，結(jié)果兩個鉛球同時落地，由此發(fā)現(xiàn)了自由落體定律，推翻了此前亞里士多德認為的重的物體會先到達地面，落體的速度同它的質(zhì)量成正比的觀點。伽利略在比薩斜塔做自由落體實驗的故事，記載在他的學(xué)生維維安尼（Vincenzo Viviani，1622—1703）在1654年寫的《伽利略生平的歷史故事》（1717年出版）一書中，但伽利略、比薩大學(xué)和同時代的其他人都沒有關(guān)于這次實驗的的記載。對于伽利略是否在比薩斜塔做過自由落體實驗，歷史上一直存在著支持和反對兩種不同的看法。為了紀(jì)念伽利略的功績，人們把木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三和木衛(wèi)四命名為伽利略衛(wèi)星。
