伽利略是數(shù)學(xué)教授

伽利略Galileo (1564～1642) 意大利天文學(xué)家、力學(xué)家、哲學(xué)家。 1564年2月15日生于比薩，1642年1月8日卒于比薩。伽利略家族姓伽利萊(Galilei)，他的全名是Galileo Galilei，但現(xiàn)已通行稱呼他的名Galileo，而不稱呼他的姓。 生平：伽利略1572年開始上學(xué)，1575年隨家遷居佛羅倫薩進(jìn)修道院學(xué)習(xí)。1589年被聘為比薩大學(xué)的數(shù)學(xué)教授。1591年到威尼斯的帕多瓦大學(xué)任教。 1609年回佛羅倫薩，1611年到羅馬并擔(dān)任林嗣科學(xué)院的院士。1633年2月以“反對教皇,宣揚(yáng)邪學(xué)”被羅馬宗教裁判所判處終身監(jiān)禁。1638年以后，雙目逐漸失明，晚景凄涼。1642年1月8日逝世。三百多年后，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，并在羅組成一個(gè)包括不同宗教信仰的世界著名科學(xué)家委員會來研究伽利略案件的始末，研究科學(xué)同宗教的關(guān)系，研究伽利略學(xué)說的科學(xué)價(jià)值及其對現(xiàn)代科學(xué)思想的貢獻(xiàn)。 主要貢獻(xiàn)： 可分下列三個(gè)方面： ①力學(xué)伽利略是第一個(gè)把實(shí)驗(yàn)引進(jìn)力學(xué)的科學(xué)家，他利用實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)學(xué)推算，得到了擺的等時(shí)性定律。接著在1585年因家庭經(jīng)濟(jì)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(shí)質(zhì)并給出準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)表達(dá)式，因此聲名大振。與此同時(shí)，他對亞里士多德的許多觀點(diǎn)提出質(zhì)疑。 在1589～1591年間，伽利略對落體運(yùn)動作了細(xì)致的觀察。從實(shí)驗(yàn)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(yùn)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(shí)同時(shí)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(shí)驗(yàn)是在比薩斜塔上公開進(jìn)行的，但在伽利略的著作中并未明確說明實(shí)驗(yàn)是在比薩斜塔上進(jìn)行的。因此近年來對此存在爭議。 伽利略對運(yùn)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(dá)式。尤其是加速度概念的提出，在力學(xué)史上是一個(gè)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(yùn)動定律）和外力作用下物體的運(yùn)動規(guī)律，這為牛頓正式提出運(yùn)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(yùn)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(xiàn)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(xì)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(yàn)和理論分析，正確地?cái)喽旱目箯澞芰蛶缀?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(diǎn)的距離之積成比例。伽利略還對梁彎曲理論用于實(shí)踐所應(yīng)注意的問題進(jìn)行了分析，指出工程結(jié)構(gòu)的尺寸不能過大，因?yàn)樗鼈儠谧陨碇亓孔饔孟掳l(fā)生破壞。他根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出，動物形體尺寸減小時(shí)，軀體的強(qiáng)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?！?②天文學(xué) 他是利用望遠(yuǎn)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(gè)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(shí)驗(yàn)證實(shí)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(jiān)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(shí)驗(yàn)來認(rèn)識自然規(guī)律,認(rèn)為經(jīng)驗(yàn)是理論知識的源泉。他不承認(rèn)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(rèn)物質(zhì)的客觀性、多樣性和宇宙的無限性，這些觀點(diǎn)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(qiáng)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。

利略·伽利雷 (1564～1642) 是意大利文藝復(fù)興后期偉大的天文學(xué)家、力學(xué)家、哲學(xué)家、物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家。也是近代實(shí)驗(yàn)物理學(xué)的開拓者，被譽(yù)為“近代科學(xué)之父”。 17歲進(jìn)入比薩大學(xué)攻讀醫(yī)學(xué)，后來轉(zhuǎn)攻數(shù)學(xué)，畢業(yè)后任大學(xué)教授。他是為維護(hù)真理而進(jìn)行不屈不撓的戰(zhàn)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(chuàng)立新說的巨人之一”。1564年2月15日生于比薩，1642年1月8日卒于比薩。伽利略家族姓伽利雷(Galilei)，他的全名是Galileo Galilei，但現(xiàn)已通一稱呼他的名Galileo，而不稱呼他的姓。因?yàn)榉g問題，所以姓眾說紛紜，以伽利略·伽利雷為準(zhǔn)。 為了紀(jì)念伽利略的功績，后人把木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三和木衛(wèi)四稱為伽利略衛(wèi)星。 1983年，羅馬教廷正式承認(rèn)350年前宗教裁判所對伽利略的審判是錯(cuò)誤的。 1992年，秋天教宗若望 保祿二世(John Paul II)恢復(fù)伽利略的名譽(yù). 伽利略于1564年2月15日出生于意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(shù)學(xué)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(shí)，進(jìn)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(shí)，他進(jìn)入比薩大學(xué)學(xué)醫(yī)，同時(shí)潛心鉆研物理學(xué)和數(shù)學(xué)。由于家庭經(jīng)濟(jì)困難，伽利略沒有拿到畢業(yè)證書，便離開了比薩大學(xué)。在艱苦的環(huán)境下，他仍堅(jiān)持科學(xué)研究，攻讀了歐幾里德和阿基米德的許多著作，做了許多實(shí)驗(yàn)，并發(fā)表了許多有影響的論文，從而受到了當(dāng)時(shí)學(xué)術(shù)界的高度重視，被譽(yù)為“當(dāng)代的亞里士多德”。 伽利略在25歲時(shí)被比薩大學(xué)的數(shù)學(xué)教授。兩年后，伽利略因?yàn)橹谋人_斜塔實(shí)驗(yàn)，觸怒了教會，失去這份工作。伽利略離開比薩大學(xué)后，于1592年去威尼斯的帕多瓦大學(xué)任教，一直到1610年。這一段時(shí)期是伽利略從事科學(xué)研究的黃金時(shí)期。在這里，他在力學(xué)、天文學(xué)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(fā)表出來，取名為《星空信使》，這本書在威尼斯出版，轟動了當(dāng)時(shí)的歐洲，也為伽利略贏得了崇高的榮譽(yù)。伽利略被聘為“宮廷哲學(xué)家”和“宮廷首席數(shù)學(xué)家”，從此他又回到了故鄉(xiāng)佛羅倫薩。 伽利略在佛羅倫薩的宮廷里繼續(xù)進(jìn)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(diǎn)。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(dá)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(shí)，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?！?1564年2月15日，伽利略出生在意大利西海岸比薩城一個(gè)破落的貴族之家。據(jù)說他的祖先是佛羅倫薩很有名望的醫(yī)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(gè)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(shù)學(xué)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(shù)學(xué)才能也不能給他謀到一個(gè)好職位。大約在小伽利略出生不久，凡山杜在離比薩城不遠(yuǎn)的佛羅倫薩開了一間賣毛織品的小鋪?zhàn)?，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愿去經(jīng)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(fā)現(xiàn)，小伽利略非常聰明，從小對什么事物都充滿強(qiáng)烈的好奇心，不僅如此，這個(gè)孩子心靈手巧，他似乎永遠(yuǎn)閑不住，不是畫圖畫，就是彈琴，而且時(shí)常給弟弟妹妹做許多靈巧的機(jī)動玩具，玩得十分開心。 小伽利略最初進(jìn)了佛倫勃羅薩修道院的學(xué)校。在這所學(xué)校，他專心學(xué)習(xí)哲學(xué)和宗教，有段時(shí)間，小伽利略很想將來當(dāng)一個(gè)獻(xiàn)身教會的傳教士。但是凡山杜聽到這個(gè)情況后，立即把兒子帶回家，他勸說伽利略去學(xué)醫(yī)，這是他為兒子的未來早已設(shè)計(jì)好的一條路。 17歲那年，伽利略進(jìn)了著名的比薩大學(xué)，按照父親的意愿，他當(dāng)了醫(yī)科學(xué)生。比薩大學(xué)是所古老的大學(xué)，學(xué)校圖書館藏書豐富，這很合伽利略的心意，但是伽利略對醫(yī)學(xué)并沒有多大興趣，他很少上課，一上課就對教授們教課的內(nèi)容提出這樣那樣的疑問，使教授們難于回答，在教授們的眼里，伽利略是個(gè)很不招人喜歡的壞學(xué)生。不過，伽利略只是興趣不在醫(yī)學(xué)，他孜孜不倦地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、物理學(xué)等自然科學(xué)，并且以懷疑的眼光看待那些自古以來被人們奉為經(jīng)典的學(xué)說。 要知道，伽利略生活的時(shí)代，正是歐洲歷史上著名的文藝復(fù)興時(shí)代，而意大利又是文藝復(fù)興的發(fā)源地。當(dāng)時(shí)，意大利的許多大城市，如佛羅倫薩、熱那亞和威尼斯，發(fā)展成東西方貿(mào)易的中心，建起了商號、手工作坊和最早的銀行，出現(xiàn)了資本主義生產(chǎn)關(guān)系的萌芽。加上貿(mào)易往來的發(fā)達(dá)，印刷術(shù)的發(fā)明，新思想的傳播比以往任何時(shí)候都更加迅速。于是，人們對千百年來束縛思想的宗教神學(xué)和傳統(tǒng)教條開始產(chǎn)生了動搖。 一個(gè)偶然的機(jī)會，伽利略聽了宮廷數(shù)學(xué)家瑪竇·利奇的講課。這位青年數(shù)學(xué)家淵博的學(xué)識，嚴(yán)密的邏輯性，特別是他在證明數(shù)學(xué)難題時(shí)的求證方法，使伽利略深深著迷。他眼睛亮了，仿佛發(fā)現(xiàn)了一個(gè)神奇無比的世界，這就是他夢寐以求的數(shù)學(xué)王國！他興奮極了，立即找到宮廷數(shù)學(xué)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(shù)學(xué)，沒有想到會有一個(gè)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(xué)識功底。 當(dāng)瑪竇·利奇聽說伽利略是比薩大學(xué)醫(yī)科學(xué)生時(shí)，不禁脫口而出：“啊，伽利略，你有天才，你會成為一個(gè)杰出的數(shù)學(xué)家的?！?伽利略的臉紅了，他談到自己對醫(yī)學(xué)的厭倦，談到父親對他的期望，也傾訴了自己因?yàn)椴荒馨凑兆约旱囊庠笇W(xué)習(xí)的苦惱。 “別泄氣?！爆敻]·利奇和藹地說：“你努力自學(xué)吧，有什么困難，任何時(shí)候我都是你忠誠的朋友?！?聽了瑪竇·利奇的鼓勵，伽利略越發(fā)刻苦鉆研數(shù)學(xué)和物理學(xué)，他把從宮廷數(shù)學(xué)家那里借來的每一本書，都用心地閱讀，像海綿吸水一樣地吸收下來。但是，他并不是那種迷信書本的人，那些人們認(rèn)為是真理的權(quán)威結(jié)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?，伽利略卻像觸了電一樣，目不轉(zhuǎn)睛地跟蹤著擺動的吊燈，同時(shí)，他用右手按著左腕的脈，計(jì)算著吊燈擺動一次脈搏跳動的次數(shù)，以此計(jì)算吊燈擺動的時(shí)間。 這樣計(jì)算的結(jié)果，伽利略發(fā)現(xiàn)了一個(gè)秘密，這就是吊燈擺一次的時(shí)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(gè)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(gè)試驗(yàn)。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(shí)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(cuò)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(yùn)動規(guī)律。 伽利略不用說多么高興了?？墒窃诋?dāng)時(shí)，有誰會相信一個(gè)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(shí)，凡山杜的鋪?zhàn)永镌絹碓讲痪皻?，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(shí)驗(yàn)，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(gè)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(jiān)信科學(xué)