伽利略生平.doc

伽利略生平事迹伽利略诞生于一五六四年二月十五日，是文森罗(Vincenzio)和朱丽雅伽利略(Giulia Galilei)夫妇的长子，他们住在意大利中西部塔斯坎尼省(Tuscany)的比萨(Pisa)市內。 十一岁之前，伽利略所得到的教育、知识，都是由父亲和几位家庭教师传授的。他是个活泼外向的孩子，喜爱探险并且研究周遭的一切事物。文森罗非常不信任比萨的教育机构，强烈地反对送他的长子到其中一所去接受教育。 一五七五年，伽利略全家搬迁到比萨东边的大城市佛罗伦斯(Florence)。当伽利略全家搬来时，正是它发展成欧洲学术心脏地带的极盛时期。由于文森罗付不起儿子的学费，十一岁的伽利略只好到附近的城市巴伦布莎(Vallombrosa)的一所修道院就读。 一五八一年，十七岁的伽利略进入了比萨大学(University of Pisa)就读，当时他父亲坚持让他修读他毫无兴趣的医学。伽利略是个多才多艺的人，他不单是个天才音乐家、画家，还是个写作高手，但是，他却唯独对医学缺乏兴趣。 在第一个学期，伽利略利用闲暇的时间选修数学，并深深地被它吸引。后来，因为受到授他欧几里德(Euclid)几何学的数学大师欧斯迪罗里奇(Ostillo Ricci)的鼓励，结果不再理会父亲的意见，在第一个学期结束前转为数学系的学生。 在比萨大学，伽利略开始对哲学家干涉科学的态度感到不满，常常引发辩论。他认为像希腊人那样凭空想像出来的科学是不进步的，他认为科学应该立足于实验上，一个念头起初是得自灵感，但是如果没有实验的证明，是不可能恒久成立的。 当伽利略在比萨大学念书时，他发现了他第一个科学定律。在一个星期天礼拜仪式的时候，偶然间从摆动的吊灯中，发现摆动物体的科学。十六世纪以前，人们尚未发明时钟，科学家对于短时间的测量都感到十分头痛。在没有任何测时器的环境下，伽利略就利用自己的脉搏跳动作为测时工具。他发现无论摆动距离的长短，吊灯完成一次摆动所须的时间是一样的。当讲道结束时，他对这个发现有了明确的结论从一端摆动到另一端，每次摆动来回所花的时间是相同的；即使因风吹而令摆动幅度大小改变，但结果仍是不变。回到他在学校的住所后，开始以家中的吊灯做实验。在吊灯上以不同长度的线悬挂重物，再以他唯一的测时器他脉搏跳动，测量摆动的时间。虽然这样的方法并不精确，但可以肯定的是，他最初的想法是正确的。伽利略因此发明了钟摆，并公布它的原理：“无论钟摆的幅度如何，完成一次摆荡的时间皆同。” 之后，他很快想到这新发现可以有多方面的应用。首先就是利用摆钟来制造精确的时钟。 一五八五年，二十一岁的伽利略尚未取得文凭就离开了大学。虽然没有文凭，但在十六世纪的意大利，人们不会因为没有官方文件的证明而损害他们在学术界的声誉。 伽利略回到位于佛罗伦斯和西那(Siena)之间的家后，就开始教授朋友的子女科学课程而赚取生活费。他利用空闲的时间继续进行他个人在数学及物理方面的研究。由于他非传统式的科学理念，以及钟摆周期定律的发现，他的名气在比萨日渐响亮。 在当家庭老师的期间，伽利略写了第一本完整的物理教科书。这本书开创了他以后事业的个人风格，他有时会以说故事的方式讲出他的发现，亦会以讽刺喜剧的形式来说明他的观念。由于这种喜剧式的写作，伽利略受到高等教育人士及好奇读者的欢迎，但亦因此触怒了敌对者，批评他的言行像个异教徒。 在这段日子里，伽利略遇到了马奎斯(Marquis Guidobaldo del Monte)。马奎斯是位富有的业余工程师，亦是许多科学及哲学研究的赞助者。他对伽利略的钟摆理论和著作都十分欣赏，他曾推荐伽利略到帕度亚(Padua)大学担任教授，可惜不成功。但不久，传出了比萨大学数学系教授空缺的消息，马奎斯就向学校力荐伽利略。 一五八九年，伽利略重返离开了四年的大学，重返后，他仍不改他反亚里斯多德的主张，因此，触怒了不少人。 一五九零年，伽利略将自己在物体运动及落体上所衍生出来的看法，写成一本书：(De Motu)。在这书中，他提到一个有关落体的基本定律。亚里斯多德曾说过，物体下降会因不同的重量而产生不同的速度。伽利略坚称那是错误的，他认为所有物体都是以相同的速度落下，与重量无关。之后，他決定以做一个实验来证明他的说法是正确的。他和两位捧着铁球的助手爬上比萨斜塔的顶端，在伽利略发出信号后，两位助手在同一时间放掉两颗铁球，它们几乎是同一时间到达地面。毫无疑问，亚里斯多德的理论是錯的。 在这次成功之后，由于伽利略的反亚里斯多德理论，比萨大学在与他的合约期满后，不再和他续约。更糟的是，在一五九一年冬天，他的父亲文森罗突然过世，这令伽利略要一人担负全家的生计。在一五九二年，正当走投无路之时，马奎斯及时伸出援手，为他在帕度亚大学谋得数学系教授一职，不但如此，校方给他的薪金更是以前的三倍。 由于帕度亚的社会思想十分开放前卫，学术讨论不再局限在校园之内，伽利略的言行思想在这里受到帕度亚知识分子的热烈欢迎。 他亦开始教授军方工程师和有兴趣的人有关机械原理、天文，以及数学的课程，使他的生活情況逐渐好转。 这样过了几年，伽利略和他在此认识的情人，玛丽娜贾玛(Marina Gamba)一起生活，并拥有两个女儿和一个儿子，但是他们却没有结婚。 因为没有准确的测时器，所以伽利略在比萨斜塔做的实验遭受到质疑。制造钟摆时钟又大费周章，伽利略结果想到设计一块斜板让球滚下。由于球的基本运动并未改变，这方法可使球下降的速度减慢。他亦利用一个装满水的大桶，在底部开了个小孔，令水可以慢慢滴到下面的小桶子。量度小桶子的水后，就可知道球滚下所需要的时间单位。经过实验之后，伽利略发现球不论是沿着斜面或垂直落下，真正影响球速的只有落下的距离。如果两个物体，不管重量如何，任其落下或沿着斜面滚落，距离相同，它们一定会在相同的时间到达终点。 这段时期，伽利略设计并出售机械计算装置给威尼斯军队领袖，因为这方面的接触，逐渐对弹道学产生了浓厚的兴趣。经过研究后，他发现大炮发射的炮弹是受到重力和大炮內部引爆的冲力这两种力的影响。他并指出，如果只有冲力而没有重力，炮弹会以等速前进。可是，从自由落体实验中，他知道炮弹会因重力的关系，以加速度落到地面。他指出两种力共同作用在炮弹上的结果，会使炮弹以拋物线的弹道发射出去，更发现炮口与地平线成四十五度时，炮弹的射程最远。 一六零九年七月，荷兰一位叫汉斯利柏黑(Hans Lipperhey)的镜片制造商发明了望远镜，意大利亦有进口的望远镜，但那些望远镜的解像力很差，而且放大倍数有限。伽利略认为这玩意对科学有很大作用，于是着手设计了自创的望远镜，并成功改进了望远镜的放大倍数和解像度。由于他希望前往更大的大学继续他的研究，他就将这新发明卖给佛罗伦斯的统治者科西摩大公(Grand Duke Cosimo)，以要求在那里做研究工作。 一六一零年初，伽利略发现木星有环绕着它运转的卫星。在九月，他就搬迁到佛罗伦斯并投入观察工作。这期间，他完成了一本名为(The Starry Messenger)的书，记载伽利略在天文学方面的发现：他发现月亮的表面是凹凸不平的、木星有四颗卫星、金星像月亮一样有盈亏的现象，和银河系拥有无数的星球。 之后，由于伽利略的反亚里斯多德理论，他和其他亚里斯多德的支持者产生了很多次激烈的辩论。当争论到达最高峰的時候，伽利略宣称他相信哥白尼的理论，地球只不过是绕着太阳运转的一颗行星而已。一六一五年的春天，他因此而被传唤至罗马，但伽利略在教宗的代表面前时，他撤回了支持哥白尼的说法，令这风波暂時平息下来。 一六一八年，天空出现了三颗清晰可见的彗星，伽利略亦写下(Assayer)，抨击耶稣会的科学家对此的谬论。他们宣称彗星的轨道是直线的，亦因此推断地心说是正确的。伽利略却利用望远镜观察到彗星的轨迹明显是曲线的，并应用当时最新的数学，证明哥白尼的理论是正确的。可是，罗马当局不理会他的证明，于一六二四年，再传唤伽利略至罗马受审。 教宗对争论深感厌烦，于是要求伽利略撰写一本关于双方辩论观点的书，并要他写下哥白尼的观点是完全错误的结论。伽利略无从选择，只可答应。 九年后，伽利略完成这本巨著：(Dialogues Concerning the Two Chief World Systems)。由于书中亦提到支持哥白尼的观点，他再被唤到罗马接受审判。他被拘禁在佛罗伦斯附近的一间小屋里，限制他的出外，而他所出版的书亦被禁。 一六二四年至一六二七年间，伽利略完成(Two New Sciences)一书，记叙了物体的运动和物质的性质，这本书启发了后来的科学家的研究方