伽利略生平事跡
題目:
伽利略生平事跡
解答:
主要貢獻
可分下列三個方面:
①力學
伽利略是第一個把實驗引進力學的科學家,他利用實驗和數學相結合的方法確定了一些重要的力學定律.1582年前後,他經過長久的實驗觀察和數學推算,得到了擺的等時性定律.接著在1585年因家庭經濟困難輟學.離開比薩大學期間,他深入研究古希臘學者歐幾里得、阿基米德等人的著作.他根據槓桿原理和浮力原理寫出了第一篇題爲《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並給出準確的數學表達式,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疑.
在1589~1591年間,伽利略對落體運動作了細緻的觀察.從實驗和理論上否定了統治千餘年的亞里士多德關於「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.根據伽利略晚年的學生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並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並給出了嚴格的數學表達式.尤其是加速度概念的提出,在力學史上是一個里程碑.有了加速度的概念,力學中的動力學部分才能建立在科學基礎之上,而在伽利略之前,只有靜力學部分有定量的描述.
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律,這爲牛頓正式提出運動第一、第二定律奠定了基礎.在經典力學的創立上,伽利略可說是牛頓的先驅.
伽利略還提出過合力定律,拋射體運動規律,並確立了伽利略相對性原理.伽利略在力學方面的貢獻是多方面的.這在他晚年寫出的力學著作《關於兩門新科學的談話和數學證明》中有詳細的描述.在這本不朽著作中,除動力學外,還有不少關於材料力學的內容.例如,他闡述了關於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相似關係.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於實踐所應注意的問題進行了分析,指出工程結構的尺寸不能過大,因爲它們會在自身重量作用下發生破壞.他根據實驗得出,動物形體尺寸減小時,軀體的強度並不按比例減小.他說:「一隻小狗也許可以在它背上馱兩三隻同樣大小的狗,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
他是利用望遠鏡觀測天體取得大量成果的第一位科學家.這些成果包括:發現月球表面凹凸不平,木星有四個衛星(現稱伽利略衛星),太陽黑子和太陽的自轉,金星、木星的盈虧現象以及銀河由無數恆星組成等.他用實驗證實了哥白尼的「地動說」,徹底否定了統治千餘年的亞里士多德和托勒密的「天動說」.
③哲學
他一生堅持與唯心論和教會的經院哲學作鬥爭,主張用具體的實驗來認識自然規律,認爲經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威,反對盲目迷信.他承認物質的客觀性、多樣性和宇宙的無限性,這些觀點對發展唯物主義的哲學具有重要的意義.但由於歷史的局限性,他強調只有可歸納爲數量特徵的物質屬性才是客觀存在的.
伽利略因爲支持日心說入獄後,「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」,正是因爲他有這樣的思想,暫時的放棄換得永遠的支持,沒有像布魯諾那樣去壯烈,但卻可以爲科學繼續貢獻自己的力量.
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