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伽利略受审新解

伽利略受审新解
伽利略受审新解

伽利略受审新解

1632年2月,伽利略精心酝酿多年的《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》(以下简称《对话》)终于出版了。虽然在此之前,伽利略已经出版过很多作品,并且已经名满欧洲,但是由于在这本新作上倾注的心血以及对它寄予的厚望,就像一个父亲面对刚刚出生的婴儿一样,伽利略的心中充满了激动和喜悦。不过,满心欢喜的伽利略并没有预料到,这本名留青史的著作即将带给他的却是一场疾风骤雨。

该年8月,时任教皇乌尔班八世(1568-1644,原名马费奥?巴尔贝利尼,1623-1644在位)“心血来潮”,授意对《对话》进行重新审查。一个钦定的三人委员会立即展开行动,审查结果表明,作者在有关地球运动的问题上犯下了严重错误,因此有必要对他采取更为严厉的措施。在哥白尼提出日心说体系之后,罗马教廷并没有禁止这种新的天文学说,而是采取了一种折中的“鸵鸟政策”:可以把日心说作为一种数学上的假设,但不能将其视为真实的物理实在。伽利略的严重错误在于,在《对话》一书中,他着力证明的恰好就是地球运动的真实性,而这显然逾越了教廷所设定的底线。9月,教廷颁布禁令,禁止继续销售《对话》。当然,此时这本书早已卖光了。而这禁止,只是一个开始。

10月,针对伽利略的行动进一步升级,乌尔班八世下令,要求伽利略前往罗马,接受宗教法庭的审讯。可怜伽利略已近古稀之年,正在饱受重病折磨,遂上书教皇,恳请稍缓再赴罗马。乌尔班八世不仅并未因此而大动恻隐之心,反而在一个医学小组证实伽利略所言非虚之后,严令伽利略必须立即启程,不得以任何理由拖延,否则就锁链加身,直接拘押至宗教法庭。其时正值意大利半岛瘟疫流行,情非得已,伽利略也只能于次年1月拖着病体仓皇赶赴罗马。因为需要检疫隔离,伽利略在2月份才进入罗马城。

1633年4月,宗教法庭开始了对伽利略的正式审讯,至6月底,审讯结束。结果丝毫不出乎意料,法庭裁定被告的“异端”罪名成立,同时查禁《对话》一书,并判处被告终身监禁,而且在初始的3年里,必须每周背诵7首悔罪诗,以洗涤蒙受污染的心灵。伽利略接受了这种屈辱,当庭宣读了悔过书,宣布弃绝一切“反对神圣教会”的“异端邪说”,并发誓在自己的有生之年,都要与这些危害社会安定团结和人心纯洁的“魔鬼思想”作斗争。

对伽利略个人而言,这是一出悲剧;对人类思想史而言,这同样是一出悲剧。

科学的新主张,触犯了传统的宗教教义,因此守旧的宗教势力采取非常手段对其进行打压,从表面上看,这样的解释用在本案上既合乎逻辑也与事实相一致。如果我们对理解历史和人性没有太高的期望,只是满足于寻求一种简单的因果关系的话,这样的解释无疑是令人满意的。事实上,伽利略本人意料之外的这场牢狱之灾,也的确是在这个因果关系的框架下被不同的人基于不同的目的而不断地重复。不幸地是,当我们志得意满地习惯于用这种粗糙的方式来编排历史的因果链条时,很多微妙而耐人寻味的东西便在我们的视野当中消失得无影无踪了,而它们,也许才是我们洞察历史和人性的关键。就本案来说,如下的几个细节,是值得我们仔细揣摩的。

疑问之一:伽利略在地球运动问题上的观点,并不是在《对话》中首次披露的。大约在1597年前后,伽利略就已经成为了一名忠实的哥白尼主义者,而且他坚持地球运动真实性的观点,至迟在1616年前后也广为人知。其间罗马教廷虽对他有所训诫,但基本上睁只眼闭只眼,并无过多实质性的干预。可以说,这是伽利略之所以敢于公开出版《对话》一书的原因。那么,一个显然的问题就是,罗马教廷为什么是在1632年才对他采取严厉措施,而不是在这之前?莫非它热衷玩“放长线钓大鱼”或者“引蛇出洞”的把戏?

疑问之二:《对话》不是非法出版物,它有教廷书籍审查机构颁发的许可证。为了获得许可,伽利略花费了几乎整整一年的时间,才通过了繁琐而苛刻的审查程序。可见,伽利略的异端见解,并不像后来宗教法庭认为的那样显而易见,或者说铁证如山。况且,乌尔班八世本人对伽利略写作《对话》一书,以及书的主题是早有耳闻的,一直以来,虽未有多少赞赏或鼓励,但也没有多少指责和干预。令人奇怪的是,为什么仅仅在6个月之后,教廷和教皇对待《对话》的态度就发生了180度的大逆转?

疑问之三:硬要说乌尔班八世与伽利略是朋友,可能抬高了伽利略,因为二者的出身和地位相差太远。但要说二者之间的交往并非泛泛,应该不算过分。在成为教皇之前,还是红衣主教的巴尔贝里尼就与伽利略相识。喜欢舞文弄墨的前者甚至还在一首诗中,称赞后者为当世之天才。在巴尔贝里尼成为教皇之后,伽利略也曾亲往朝贺,并多次蒙“圣上”恩宠,单独召见,言谈甚欢。另外,自1 610年起,伽利略便拥有一个特殊的身份,即佛罗伦萨美第奇家族的“首席哲学家和数学家”,备受尊崇。在1633年前后,美第奇家族的声势虽远不及鼎盛时期,但仍是整个意大利最有权势的家族之一。因此,不论从相识之情,还是“打狗尚需看主人”的角度来说,乌尔班八世对待伽利略的态度都不在情理之中。即便伽利略犯下的是十恶不赦之罪,以人之常情来衡量,乌尔班八世的冷漠和咄咄逼人也是极其反常的。这一切,又是为什么呢?

疑问之四:雷厉风行可不是罗马宗教法庭的一贯作风。惨死在火刑柱上的布鲁诺从1592年被解往罗马到1600年殉难,整整过去了8年。而本案从开庭到审结,只用了2个月,可谓迅雷不及掩耳。两相对比,实在是一个巨大的反差。这其中,又蕴含着怎样的玄机呢?

很显然,假使只在科学与宗教相冲突的因果框架内打转,上述的任何一个问题也无法得到充分合理的说明。

乍一看,这四个问题千头万绪且缺乏内在的关联,似乎让人无从着手。不过,如果将本文题目所提的问题稍加变动,改为“伽利略为什么在1633年受审”,或者“伽利略受审为什么发生在1633年”,这样的困惑就迎刃而解了。从上面的四个疑问中,我们能清晰地感受到,有一股强大的力量,在1633年迫使伽利略站上了罗马宗教法庭的被告席,而所谓新观点与旧教义之间的冲突,只是为这件事情的发生提供了技术上的可操作性。换句话说,有人在那时迫切需要这样的一场审判,而这种冲突恰好为此提供了一个看上去正当而且冠冕堂皇的理由。因此,要理解伽利略为什么受审,关键是要搞清楚这种力量从何而来,又是谁迫切需要这样的一场审判。

人类的社会生活,是一个巨大的复杂体系。一个人的命运,往往与其生活的那个时代发生的大事件有着千丝万缕的奇妙联系,尽管看上去,这个人可能与那些事件没有什么直接的交集。17世纪的前半叶,一场大事件正在欧洲发生,在历史上,人们称它为“三十年战争”(1618年-1648年)。“三十年战争”在近代欧洲历史的地位和意义,无需多说。总而言之,它由一系列残酷而惨烈的战争构成,无数王侯将相、黎民百姓因它家破人亡、流离失所;而伽利略,一个毕生仰望星空,追寻真理的智者,竟也难逃命运的排布,因它成为了阶下之囚。这是一段说起来复杂,但并不难理解的故事。

“三十年战争”发端于宗教的纷争。16世纪早期,诸如马丁?路德之类的宗教改革先驱人物,原本是希望罗马教廷革除积弊,复兴基督的真正精神,但结果却导致了基督教世界的大分裂。在接下来的一个世纪,西欧逐渐形成了“天主教联盟”(主要由信奉原来的天主教教义,仍然视罗马教廷为宗教领袖的各个国家和地区构成)和“新教联盟”(主要由信奉宗教改革后出现的各种新兴的基督

教教义,不接受罗马教廷为宗教领袖的各个国家和地区构成)两大势力集团。两大集团之间不时擦枪走火,最终将大半个欧洲都卷入了一场血雨腥风之中。

两大集团之间的冲突,名义上是为了捍卫各自的信仰,实质上却是大大小小的君主们为了争夺利益和扩张势力。因此,两个联盟都非铁板一块,而是随着战局的变化而不断变化。罗马教廷在这场战争中所采取的策略,充分证明了这一点。从道义上来说,教廷支持天主教联盟反对新教联盟是天经地义的事。但实际情况并非如此。教廷在西欧有着大量的领地和广泛的世俗利益,对它而言,捍卫信仰固然重要,但保住自己的领地和捍卫自己的世俗利益更加重要。而后者并不取决于天主教联盟是否取得战争的胜利。原因很简单,自中世纪以来,教廷和世俗君主之间的关系就非常微妙,二者之间当然有相互借重的一面,但为了争夺世俗利益和对对方的绝对控制权也经常大打出手。在历史上,教皇罢黜君主,君主赶走教皇的事件都不鲜见。所以,如果天主教联盟在战争中取得决定性的胜利,而联盟的领袖恰好是一个“君权至上主义者”的话,则教廷的利益反倒可能岌岌可危。

不幸的是,乌尔班八世登基之后,面临的正是这样一个困境。由于担心天主教联盟的核心――哈布斯堡王朝过于强大而危及自身的利益,教廷与同是天主教国家的法国相互勾结,与新教联盟暗通款曲。天下没有不透风的墙,教皇出卖天主教联盟的事情很快为人所知,各种非难和指责纷至沓来,这在1632年8月达到了高潮。更加糟糕的是,1632年11月,原本在军事上取得节节胜利的新教联盟,因为统帅古斯塔夫二世不幸阵亡而土崩瓦解。这使得乌尔班八世彻底陷入了尴尬的境地。

明白了教皇当时的处境,理解伽利略的悲剧命运就非常容易了。“既然有人指责我在信仰问题上不忠,那我就做点实实在在的事给大家看看,我在坚守信仰的纯洁性方面是如何寸步不让的;不管是谁,只要胆敢挑战神圣教会的底线,我都会给他最严厉的处罚。”虽然我们无法从乌尔班八世那里获得这种想法的直接

证据,但从伽利略的遭遇中,它已然体现得淋漓尽致了。乌尔班八世的这套把戏,既不高明也没什么新意。无论在他之前还是之后,很多了不起的大人物在气急败坏之时,都会来上一两手。

乌尔班八世试图通过羞辱伽利略,来转移舆论视线并树立自己权威的企图,很难说完全达到了预期的目的。但有一点是毫无疑问的,那就是最终他羞辱的是他自己和他所在的教会。

在时间过去将近300年之后,博学的A.N.怀特海在他的《科学与近代世界》(1925年)中评论本案时说,令人欣慰的是,它是以一种“温和”的方式结束的。这样的评论可能被很多人视为过分地轻描淡写而拒绝接受。不过,就历史事实而言,这种说法算不上离谱。

鉴于伽利略犯下的罪行相当严重,宗教法庭责令他必须在监狱中服刑。然而,这个判决基本上没有得到哪怕是形式上的执行。几天之后,一顶小轿便将这个重刑犯送到了一位红衣主教舒适的家中。这个在疾病和精神双重打击下业已奄奄一息的老人,在悉心地照料之下,逐渐恢复了健康。很快,他就能与前来拜访他的客人愉快地谈论他所喜欢的力学和机械问题了。颇有些有头有脸的人物在教皇面前游说,希望伽利略能够被赦免,但没有成功。在这个世界上,勇于打自己耳光的人毕竟只是少数。几个月之后,这个重罪在身的人居然又提出了一个异想天开的请求,希望能够回到自己的家中服刑。不过,这一次,乌尔班八世显示出了他的仁慈和宽宏大量,恩准了这个请求。于是,在1633年底,伽利略重新回到了佛罗伦萨的家中,并在那里度过了生命之中的最后10年。虽然教皇命令当地宗教法庭负责对伽利略的监管,但他基本上没有受到格外的打扰,他的智慧和创造

力仍在。数年之后,他的另一本同样名留青史的著作――《两种新科学的对话》顺利出版了。当然,不是在信奉天主教的意大利,而是在信奉新教的荷兰。

写伽利略的故事读后感3篇

写伽利略的故事读后感3篇 伽利略的故事读后感【一】暑假里,我读了一本书,名叫《伽利略》。这本书很好看,详细记载了伽利略生活史和他为人们做出的贡献。 伽利略是欧洲文艺复兴时期意大利伟大的物理学家和天文学家。他对人类自然科学的发展做出了卓越的贡献。凭借他指向星空的望远镜敲开了近代天文学的大门。 1564年2月15日,伽利略诞生于意大利西部海岸的比萨城,并在这里度过了他的少年时代。以后他的家又迁回原籍佛罗伦萨。 年轻的伽利略思想活跃,不满足于为了谋生而学医学。他孜孜不倦地学习数学、物理学等自然科学,而且进步很快。在青年数学家利希的关怀与指导下,他走上了专心研究自然科学的道路。从1604年开始,他又把研究的主要方向转向了天文学。 等伽利略成名之后,他发明了天文望远镜。临死之际,他又写了《运动的法则》一书。 读完这本书,我很敬佩伽利略。他虽然曾被教皇关进监狱,但还是不向敌人屈服。我明白:想要做成一件事,一定要有恒心,有毅力。还要勤奋学习,刻苦钻研,坚持不懈,知难而进。我懂得:金钱不是最重要的,好的品质,诚信,爱国,才是第一位。

伽利略的故事读后感【二】打懂事以来,我读过不少课外书,可在我脑海里印象最深刻的是我的第一本课外书,书名叫《伽利略》。 这本书主要介绍伽利略在成长的大道中遇到的种种困难。 伽利略出生在意大利一个部落贵族家里,但是,他的父母却没有因为贫穷而不疼爱伽利略,他的父亲却对伽利略寄予厚望,一心想让伽利略成为一位杰出的医学家。但伽利略却没有听从父亲的安排,他不想发财,也不想光宗耀祖。他对医学事业一点儿也不感兴趣,却对数学情有独钟。伽利略在数学家里奇的启迪下,一步一步走上了荆棘,甚至有生命危险的道路上。 这本书中我感受最深的是伽利略对于里士多德的理论,一个物体与一个比它重10倍的物体同时落地,一定是重的先落地。伽利略却不认为,他要用自己的实验来证明亚里士多德的理论是错误的。于是,伽利略在意大利比萨斜塔上当着世人的面做了一个实验:一个一斤和一个10斤的铁球同时放下,结果是同时落地。我很敬佩伽利略崇尚科学、实事求是的精神。 伽利略一生都为科学事业奋斗,他不信权威,不迷信教条,一切都以客观现实为依据。他从崇拜亚里士多德到怀疑亚里士多德。从怀疑哥白尼到信服哥白尼,一切都是因为尊

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伽利略单摆等时性的发现故事

有效课堂小记(研修点此)>研修总结> 测量消失的光阴——单摆等时性的发现 上传: 涂继龙更新时间:2012-5-18 9:13:41 人类生活在时间的长河中,一直探索测量时间的方法.古人发明了用沙漏、水钟等测量时间的装置,到了17世纪还在沿用这种计时手段.1656年,惠更斯制造出人类历史上第一个摆钟,使人类对时间的测量进入崭新的时代.摆钟是利用单摆的等时性原理测量时间的.那么,单摆的等时性是如何发现的呢?下面就讲一讲这个故事. 最初的发现 1564年2月15日,伟大的物理学家伽利略出生于意大利比萨城的一个没落贵族家庭.他出生不久,全家就移居到佛罗伦萨近郊的一个地方.在那里,伽利略的父亲万桑佐开了一个店铺,经营羊毛生意. 孩提时的伽利略聪明可爱,活泼矫健,好奇心极强.他从不满足别人告诉的道理,喜欢亲自探索、研究和证明问题.对于儿子的这些表现,万桑佐高兴极了,希望伽利略长大后从事既高雅、报酬又丰厚的医生职业,1581年,万桑佐就把伽利略送到比萨大学学医.可是,伽利略对医学没有兴趣,他却把相当多的时间用于钻研古希腊的哲学著作,学习数学和自然科学. 伽利略(1564——1642)是一位虔诚的天主教徒,每周都坚持到教堂做礼拜.1582年的一天,伽利略到教堂作礼拜.礼拜开始不久,一位修理工人不经意触动了教堂中的大吊灯,使它来回摆动.摆动着的大吊灯映入了伽利略的眼帘,引起他的注意.伽利略聚精会神地观察着,脑海里突然闪出测量吊灯摆动时间的念头,凭着学医的经验,伽利略把右手指按到左腕的脉搏上计时,同时数着吊灯的摆动次数.起初,吊灯在一个大圆弧上摆动,摆动速度较大,伽利略测算来回摆动一次的时间.过了一阵子,吊灯摆动的幅度变小了,摆动速度也变慢了,此时,他又测量了来回摆动一次的时间.让他大为吃惊的是,两次测量的时间是相同的.于是伽利略继续测量来回摆动一次的时间,直到吊灯几乎停止摆动时才结束.可是每次测量的结果都表明来回摆动一次需要相同的时间.通过这些测量使伽利略发现:吊灯来回摆动一次需要的时间与摆动幅度的大小无关,无论摆幅大小如何,来回摆动一次所需时间是相同的.即吊灯的摆动具有等时性,这就是伽利略最初的发现. 伽利略的脉搏仪 伽利略带着初次发现的喜悦回到自己的房间,但是他并没有就此罢休.伽利略是一位十分认真又喜欢研究问题的人,根本不会满足只从一次实验中得到的结果.对于自然现象,他总是反复进行实验研究,通过严密推理探索客观规律,对单摆规律的研究也是如此. 伽利略回到房间后,到处寻找实验所需要的东西.他找来丝线、细绳、大小不同的木球、铁球、石块、铜球等实验用品,在他的桌子上堆满了这些“乱七八糟”的东西. 伽利略用细绳的一端系上小球,将另一端系在天花板上,这样就做成了一个单摆.用这套装置,伽利略继续测量摆的摆动周期.他先用铜球实验,又分别换用铁球和木球实验.实验使伽利略看到,无论用铜球、铁球,还是木球实验,只要摆长不变,来回摆动一次所用时间就相同.这表明单摆的摆动周期与摆球的质量无关.可是,摆动周期是由什么决定的呢?伽利略继续从实验中寻找答案. 伽利略首先做了两个摆长完全相等的单摆测量它们的周期,测量结果使他看到这两个单摆的周期完全相等.他又做了十几个摆长不同的摆,逐个测量它们的周期.实验表明:摆长越长,周期也越长.在实验基础上通过严密的逻辑推理,伽利略证明了单摆的周期与摆长的平方根成正比,与重力加速度的平方根成反比.这样,伽利略不但发现了单摆的等时性,而且发现了决定单摆周期的因素. 伽利略是一位善于解决问题的科学家.发现了单摆的等时性,他就提出了应用单摆的等时性测量时间的设想.此时伽利略想到医生治病时经常需要测量病人脉搏跳动的快慢,只凭经验测量往往出现较大误差.能不能用单摆计时测量脉搏呢?于是伽利略亲自制作了一个标准长度的单摆测量脉搏的跳动时间,使用这种装置测量比原来准确得多.于是伽利略建议医生诊脉时使用这种装置,不久这种装置在当时医学界就十分流行了.这就是世界上最早的“脉搏仪”,它是伽利略为医学做出的一个重要贡献.

大学物理第十四章相对论习题解答

§14.1 ~14. 3 14.1 狭义相对论的两条基本原理为相对性原理;光速不变原理。 14.2 s ′系相对s 系以速率v=0.8c ( c 为真空中的光速)作匀速直线运动,在S 中观测一事件发生在m x s t 8103,1×==处,在s ′系中测得该事件的时空坐标分别为 t =′x 1×108 m 。 分析:洛伦兹变换公式:)t x (x v ?=′γ,)x c t (t 2v ?=′γ其中γ=,v =β。 14.3 两个电子沿相反方向飞离一个放射性样品,每个电子相对于样品的速度大小为0.67c , 则两个电子的相对速度大小为:【C 】 (A )0.67c (B )1.34c (C )0.92c (D )c 分析:设两电子分别为a 、b ,如图所示:令样品为相对静止参考系S , 则电子a 相对于S 系的速度为v a = -0.67c (注意负号)。令电子b 的参考系为 动系S '(电子b 相对于参考系S '静止),则S '系相对于S 系的速度v =0.67c 。 求两个电子的相对速度即为求S '系中观察电子a 的速度v'a 的大小。 根据洛伦兹速度变换公式可以得到:a a a v c v v 21v v ??=′,代入已知量可求v'a ,取|v'a |得答案C 。 本题主要考察两个惯性系的选取,并注意速度的方向(正负) 。本题还可选择电子a 为相对静止参考系S ,令样品为动系S '(此时,电子b 相对于参考系S '的速度为v'b = 0.67c )。那么S '系相对于S 系的速度v =0.67c ,求两个电子的相对速度即为求S 系中观察电子b 的速度v b 的大小。 14.4 两个惯性系存在接近光速的相对运动,相对速率为u (其中u 为正值) ,根据狭义相对论,在相对运动方向上的坐标满足洛仑兹变换,下列不可能的是:【D 】 (A )221c u /)ut x (x ??=′; (B )22 1c u /)ut x (x ?+=′ (C )221c u /)t u x (x ?′+′=; (D )ut x x +=′ 分析:既然坐标满足洛仑兹变换(接近光速的运动),则公式中必然含有22 11c v ?=γ,很明显答案A 、B 、C 均为洛仑兹坐标变换的公式,答案D 为伽利略变换的公式。此题的迷惑性在于(B ),因为S '和S 系的选取是相对的,只是习惯上将动系选为S ',仅仅是字母符号的不同。 14.5 设想从某一惯性系K 系的坐标原点O 沿X 方向发射一光波,在K 系中测得光速u x =c ,则光对另一个惯性系K'系的速度u'x 应为【D 】

伽利略科学研究方法

伽利略(1564—1642)是意大利物理学家、天文学家,近代实验科学的创始人。他的一生完全献给了科学事业,他所取得的巨大成就开创了近代物理的新纪元。正如爱因斯坦所说:“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,标志着物理学的开端。”他1632年发表了《关于两个世界体系的对话》一书,1638年又发表了《关于两门新科学的对话》一书。伽利略在长达几十年的科学研究工作期间开创了许多物理学研究方法,对今天的科学研究人员来说,在科技创新方面仍有重要的指导作用。本文试图从这些方面进行一些探究。1伽利略主要的力学研究工作自由落体问题的研究是伽利略力学研究的突破口。当时在力学问题上流行的是亚里士多德的理论。亚里士多德认为落体以匀速下落,其速度的大小与落体的重量成正比。伽利略首先指出了亚里士多德落体观念的逻辑矛盾。他假定一根不太长的绳子,两端分别系着一块石头,这两块石头的重量不同。那么,这两块石头将以什么速度下落呢?按照亚里士多德的观念,它们的重量是大小两块石头重量之和,所以它们下落的速度比任一块石头单独下落的速度都要快。另一方面,也从亚里士多德的观念出发,大石头下落得快,小石头下落得慢,则当两石头串联在一起时,会出现这样的情况:大石头快落在下,小石头慢落在上,在大石头带动下,小石头比单独下落时要快些,而大石头被小石头拖后,使之比单独下落时要慢些。即同是应用亚里士多德的观念,得出的是以上两种自相

矛盾的结果。所以亚里士多德关于落体的理论从逻辑推理上就不攻自破了。还是眼见为实,伽利略知道仅用逻辑推理是不够的,还必须用人们能够观察到的事实来驳斥亚里士多德的落体观念。相传1589年伽利略登上了意大利的比萨斜塔,让10磅重和1磅重的两个球同时下落。塔下的人都看到,这两个重量不同的球几乎是同时落地的。而根据亚里士多德的落体观念,当大球落到地面时,小球只下落到1/10的高度,这显然不符合眼见的事实。做这个实验之后,伽利略想到,有人会说物体下落速度虽然不是同重量成正比,但重物看起来总是比轻物似乎要落得快一些。由于比萨斜塔只有56米高,相对高度而言,球下落得太快了,肉眼不容易看出两者的差距。所以伽利略就想“冲淡引力”,让球落得慢一些。这样就可以比较容易地得到两个重量不同的球究竟是先后落地,还是同时落地的结论。伽利略是通过斜面实验来达到“冲淡引力”的设想的。他在长约8米的木板上,刻着一条光滑的槽,并放置成一斜面,斜面的夹角可以随意调控。他使重量不同的小球在同一高度沿斜面同时滚下。夹角越小,小球滚得就越慢。这就好比冲淡了引力。伽利略发现,重量不同的球在相同的斜面上滚动的速度是相同的,与斜面的夹角的大小无关。当斜面夹角为90度时,小球的滚动就成了自由下落。于是他得出结论:物体自由下落的速度同其重量无关。伽利略为了研究落体运动,不断人为地调整木板与水平面的夹角,观察小球在人为控制下运动,这本身就是一种典型的科学实验(这个实验曾在2002年被英国著名的《物理学世界》杂志的广大读者评为历史上“最美丽”的十大物理实验之一)。伽利略在

研究性学习伽利略的研究艺术

伽利略科学研究方法探究 伽利略(1564—1642)是意大利物理学家、天文学家,近代实验科学的创始人。他的一生完全献给了科学事业,他所取得的巨大成就开创了近代物理的新纪元。正如爱因斯坦所说:“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,标志着物理学的开端。”他1632年发表了《关于两个世界体系的对话》一书,1638年又发表了《关于两门新科学的对话》一书。伽利略在长达几十年的科学研究工作期间开创了许多物理学研究方法,对今天的科学研究人员来说,在科技创新方面仍有重要的指导作用。本文试图从这些方面进行一些探究。1伽利略主要的力学研究工作自由落体问题的研究是伽利略力学研究的突破口。当时在力学问题上流行的是亚里士多德的理论。亚里士多德认为落体以匀速下落,其速度的大小与落体的重量成正比。伽利略首先指出了亚里士多德落体观念的逻辑矛盾。他假定一根不太长的绳子,两端分别系着一块石头,这两块石头的重量不同。那么,这两块石头将以什么速度下落呢?按照亚里士多德的观念,它们的重量是大小两块石头重量之和,所以它们下落的速度比任一块石头单独下落的速度都要快。另一方面,也从亚里士多德的观念出发,大石头下落得快,小石头下落得慢,则当两石头串联在一起时,会出现这样的情况:大石头快落在下,小石头慢落在上,在大石头带动下,小石头比单独下落时要快些,而大石头被小石头拖后,使之比单独下落时要慢些。即同是应用亚里士多德的观念,得出的是以上两种自相矛盾的结果。所以亚里士多德关于落体的理论从逻辑推理上就不攻自破了。还是眼见为实,伽利略知道仅用逻辑推理是不够的,还必须用人们能够观察到的事实来驳斥亚里士多德的落体观念。相传1589年伽利略登上了意大利的比萨斜塔,让10磅重和1 磅重的两个球同时下落。塔下的人都看到,这两个重量不同的球几乎是同时落地的。而根据亚里士多德的落体观念,当大球落到地面时,小球只下落到1/10的高度,这显然不符合眼见的事实。做这个实验之后,伽利略想到,有人会说物体下落速度虽然不是同重量成正比,但重物看起来总是比轻物似乎要落得快一些。由于比萨斜塔只有5 6米高,相对高度而言,球下落得太快了,肉眼不容易看出两者的差距。所以伽利略就想“冲淡引力”,让球落得慢一些。这样就可以比较容易地得到两个重量不同的球究竟是先后落地,还是同时落地的结论。伽利略是通过斜面实验来达到“冲淡引力”的设想的。他在长约8米的木板上,刻着一条光滑的槽,并放置成一斜面,斜面的夹角可以随意调控。他使重量不同的小球在同一高度沿斜面同时滚下。夹角越小,小球滚得就越慢。这就好比冲淡了引力。伽利略发现,重量不同的球在相同的斜面上滚动的速度是相同的,与斜面的夹角的大小无关。当斜面夹角为90度时,小球的滚动就成了自由下落。于是他得出结论:物体自由下落的速度同其重量无关。伽利略为了研究落体运动,不断人为地调整木板与水平面的夹角,观察小球在人为控制下运动,这本身就是一种典型的科学实验(这个实验曾在2002年被英国著名的《物理学世界》杂志的广大读者评为历史上“最美丽”的十大物理实验之一)。伽利略在斜塔上不能“冲淡引力”,他在家里通过斜面实验就可以做到这一点,弥补了斜塔观察活动的不足。 伽利略在斜面实验的基础上,利用数学的方法,确定了路程与时间的数量关系为:s正比于t2,这就是时间平方定律。在他的实验记录上,有这样两列数字,不同的下落时间t=1,2,3,4……;物体下落的距离之比s=1:4:9:16……。从这两列数的比例关系,伽利略证明沿斜面下滑的物体正在做匀加速运动,从而也证明了自由落体运动是匀加速直线运动。斜面实验还使伽利略发现了惯性定理。他做了两个斜面,上面都刻有一条光滑的槽,让小球从第一个斜面滚下,再爬上第二个斜面。他发现,当小球在第二个斜

伽利略的故事读后感

伽利略的故事读后感 伽利略一生都为科学事业奋斗,他不信权威,不迷信教条,一切都以客观现实为依据。下面是伽利略的故事读后感,欢迎阅读借鉴。 伽利略的故事读后感达芬奇曾说过这样一句话:“科学是将军,实践是士兵。”正是如此,科学与实践密不可分,实践是一切理论的来源。科学巨匠伽利略把这个道理诠释得很清楚,他不顾世人的眼光,毅然决然地在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名试验,从此推翻了亚里士多德“物体下落速度和重量成比例”的学说,纠正了这个持续了1900年之久的错误结论。有谁能说,这伟大的发现不是伽利略凭着自己坚持不懈的实践,永不服输的精神而得来的呢?后人给他“近代实验科学的先驱者”的封号,他着实当之无愧! 读完《伽利略传》,我的心里一阵翻滚:是对这位伟大科学家的敬佩,还是对当时那些无知人们的嘲笑?我无从知晓。我只知道,受了这本书的影响,我无可救药地爱上了科学,不由自主地敬佩起科学家们勇于探索的精神! 那天,我在一本科学杂志中看到一个小实验,书上说:“用一根竹筷子能否将盛满米的杯子提起来?”旁边的同伴说它都这样问了,绝对可以提起来。我倒是不以为意,对他说了句:“凡是得亲自动手过后,才能知道答案!”于是我便

兴冲冲地去准备材料了。 我先用米装满整个杯子,然后用大拇指将其摁实,接着,再拿起一根筷子插入杯中,最后,我小心翼翼地往上提,我怀里像揣了一只小兔子,紧张极了,脸也涨得通红,生怕实验失败。就这样,一点点地杯子离开了桌面,就高举到头顶也没有掉下来。我激动万分,原来实验成功的心情是如此美妙,想必伽利略在实验成功后,也像我一样很自豪吧!我又查了一下原理,看过原理之后,真可谓是“拨开云雾见月明”啊! 如果科学是一望无际的大海,我们就好比生活在海里的鱼儿,一刻也离不开它。科学是文明进步的标志,给人们的生产、生活带来了方便。一个个正确结论的诞生都不容易,背后都掩藏着科学家们一次又一次的失败经历和一滴又一滴的辛酸泪水,但是毫无疑问的,他们都未曾退缩,因为他们坚信,只有实践才出真理!我爱科学,但我更爱、更敬佩为了真理而坚持不懈、永不服输的科学精神! 伽利略的故事读后感暑假里,我读了一本书,名叫《伽利略》。这本书很好看,详细记载了伽利略生活史和他为人们做出的贡献。 伽利略是欧洲文艺复兴时期意大利伟大的物理学家和天文学家。他对人类自然科学的发展做出了卓越的贡献。凭借他指向星空的望远镜敲开了近代天文学的大门。

伽利略对落体运动的研究教学设计

沪科版《普通高中课程标准实验教科书:物理必修1》第二章研究匀变速直线运动的规律 第1节伽利略对落体运动的研究 陕西省渭南市瑞泉中学张艳利 一、教材分析 从过去的阅读材料,到现在作为独立的一节,看出新教材对过程与方法,情感态度与价值观等教育目标的重视,切不可以过去轻过程重结论的思想来对待本节课的教学。本节课的突出特点是重视科学研究的过程和方法,例如用反证法使来里士多德的观点自相矛盾,用猜想与假说,数学推理,实验验证,合理外推的科学方法研究自由落体运动的规律。 二、教学设计思路 本文主要目的是带领学生体验伽得略对自由落体运动的研究方法,感悟科学探究方法,培养学生勇于敢于向权威挑战,善于观察思考,知难而进的优秀品质。所以我们按照“观察-思考-推理-猜想-验证”这样的科学探究思路引导学生进行学习 三、教学目标 1.知识与技能:通过历史回顾,初步了解近代实验科学产生的背景,认识实验对物理学发展的推动作用。

2.过程与方法:了解伽利略的实验研究过程,认识伽利略有关实验的科学思想和方法,培养学生探求知识的能力 3.情感态度与价值观: 从科学研究过程中体验探索自然规律的艰辛和喜悦,培养敢于坚持真理,勇于创新的科学精神和实事求是的科学态度,逐步帮助学生树立起辩证唯物主义的认识论。 四、教学重点、难点 重点:让学生了解抽象思维、数学推导和科学实验相结合的科学方法。 难点:对于“冲淡重力”斜面实验的理解,对于伽利略手稿中数据的理解。 五、教学资源 1.实验器材:小石块一个,形状相同的纸片若干,牛顿管。2.多媒体教学设备一套:课件播放。 六、教学流程图

七、教学过程 学生分组讨论导学案上的问题,由课代表分配各小组展示的内容。 教师参与小组讨论,并检查学生导学案的完成情况。教师讲课之前各小组已将要展示的内容工整的板书到了黑板上。 师:通过刚才的讨论及对同学们导学案完成情况的检查,发现同学们都能够认真完成,并对导学案上的问题进行了深入的思考。师:我们今天要学习的内容是“伽利略对落体运动的研究”。在讲课之前先由老师为大家展示几个小实验。 师:两手分别拿出一个小石块、一张展开的纸片,从同一高度自由释放。 提问:它们谁先着地? 学生通过观察后回答 生:小石块先着地 师:早在2000多年前,亚里士多德就根据这样的生活现象得出,“重的物体比轻的物体下落的快”的结论。 师:是这样吗?同学们再看,老师手中有两片同样轻重的纸片,把其中一个揉成纸团,让纸片和纸团从同样高度由静止释放,观察哪个先落地。 学生通过观察后回答。 生:小纸团先落地。 师:同样轻重的两个物体,你知道为什么纸片比纸团下落的慢吗?

伽利略对自由落体运动的研究

2.6 伽利略对自由落体运动的研究 教材分析 本节内容是让学生了解并学习伽利略研究自由落体运动的科学思维方法和巧妙的实验构思.教材编写的脉络清楚,逻辑推理严谨,文字表述生动、通俗易懂,因此,适合于学生自主学习. 本节是新教材注重过程与方法、情感态度和价值观的一个标志性内容.过去的教学过分注重对知识与技能的掌握,而忽略了对科学精神、科学研究方法的培养.因此,能否通过这节课的学习让学生体会到人类对自然世界的探究思想和方法,感受到一位伟大的科学家的高尚情操,就成为这节课最终的目标.为了更好地落实新课标的精神,该教学策略采用了先让学生收集相关资料,在课堂上经过讨论和发表见解,充实和完善伽利略的研究过程与方法.引导学生一步步体会伽利略严谨的科学态度、不畏强权的探索精神和正确地解决问题的思路,树立正确的科学观念. 教学目标 (一)教学目标: 1、了解伽利略对自由落体运动的研究思路和方法; 2、能够合理设计实验,并将实验数据用图线法处理。 (二)过程和方法: 1、经历伽利略对自由落体运动的研究方法,感悟科学探究的方法; 2、分组进行科学探究活动,完成实验操作; 3、培养学生进行数学推理和图象处理数据的能力。 (三)情感目标: 1、激发了学生学习伽利略敢于向权威挑战,善于观察思考,知难而进的优秀品质; 2、培养学生耐心细致的意志品质,创新思想和互相协作的精神。 教学重点 通过重现重大发现的历史过程,让学生亲临其境探究伽利略对自由落体运动研究的实验,学习其科学思维方法和巧妙的实验构思。 教学难点 1、当无法验证自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动时,如何引导学生巧妙设计斜面实验间接 验证; 2、引导学生在实验过程中怎样进行合理猜想、数学推理、合理外推等重要方法。 教学过程 (一)预习检查、总结疑惑

亚里士多德与伽利略给我们的启示

亚里士多德与伽利略给我们的启示 物理教科书上,亚里士多德给同学们的印象不佳,他老是出错,老是作出一些轻率的结论.同学们觉得亚氏实在太不高明而伽利略则比他伟大百倍.事实上,亚里士多德是古代一位伟大的学者,一位百科全书式的大学问家,他有着成就事业的理性方法,又有几乎无所不及的理想成果,他在哲学、逻辑学方面的成就至今还被应用着,不过他在物理学中却的确是错误百出并且谬种流传,整整贻误物理学二十个世纪.亚里士多德的悲哀不在于头脑也不全在于时代,而在于研究方法不当.亚里士多德的物理研究方法有什么特点呢?或许可以用“观察加直觉”来概括,亚里士多德观察了众多的自然现象:火焰向上窜,石头往下落、马车要马拉着跑、尖利的声音传得远……于是便依赖于直觉推理得出一系列直觉结论.固然,观察与直觉对物理研究是至关重要的,翔实的观察与良好的直觉往往导致伟大的发现,观察使人脑累积事物的形象,形成一种潜知,直觉的想象、鉴别与启发便是这种潜知的信息外传.阿基米德巧解王冠之谜发现浮力规律、牛顿由落地苹果而及月亮乃至天地万物间的引力,就是亚里士多德本人也曾从观察月食现象而正确判断地球是圆球形的.然而,物理学更是一门以实验为基础的科学,所以根据直接观察所得出的直觉的结论不是常常可靠的,他们有时会将人们引入歧途,将“观察加直觉”作为物理研究的基本方法,正是亚里士多德物理学的失败之所在. 伽利略是第一位创造通过实验检验理论推导的科学研究方法的

科学家.他崇尚“实验加推理”,他拒绝听信任何未经实验的科学思想,哪怕那是来自于教堂或权威.伽利略用尽毕生的精力探索落体运动的规律,他首先通过落体佯谬的思想实验,否定亚里士多德的重物下落快的结论.通过观察棉花、羽毛等在空气中落下,伽利略曾经提出过落体速度与密度成正比的法则.然而通过科学的推理,使伽利略认识了不易察觉的空气阻力,从而发现了自己最初的法则的错误,并猜想到在没有空气阻力的情况下,一切物体都在同样地增加着速度.为了建立真正的落体法则,伽利略仔细地实验研究了摆的运动和小球在斜面上的运动,严格地定义了匀变速运动,设计出精密的时间测量方法,尽量地消除各种阻力的影响.运用数学工具……最终找到了物体下落速度与下落时间成正比的正确法则.伽利略的贡献不只是建立了一个新法则,而且将物理学研究推向正确的轨道.从此开始了物理学的突飞猛进. 亚里士多德与伽利略的故事告诉我们,知识就是力量,而能力与方法比知识更有力量.我们每个人都同样地拥有一个健全的大脑,我们每个人都应该可以像伽利略那样去思索.重要的是学会认识世界的方法和具备进行科学研究的能力.如若我们能从亚里士多德和伽利略以及其他各位伟大学者的失败与成功中寻求启发和借鉴,我们也将会拥有一个杰出的闪烁出智慧之光的大脑,去容纳经典的与现代的物理知识,去面对已知的与未知的物理世界.

小时候遇到和听到的真实灵异事件

小时候遇到和听到的真实灵异事件 先说说我小时候听我姥姥给我讲的一个事儿吧。话说我姥姥还在农村住的时候,有一天听到外面自家的鸡叫得不是动静,就是很恐怖的那种叫声,然后我姥姥就开门出去了。 开门后的一瞬间,我就看到一只有一人来高的黄鼠狼直立着看着我家鸡舍,鸡舍中所有的鸡都害怕得嗷嗷叫! 我姥姥直接抄起门后一铁锹,照黄鼠狼狠狠劈了下去——正好砍到了黄鼠狼的肩上。 姥姥怕把铁锹撤下来这黄鼠狼会跑,她老人家就像锯木头似的,一点点的往下使劲锯黄鼠狼——这个黄鼠狼就这样被我姥姥给锯死了。 这事儿是我七八岁的时候听姥姥讲的,后来等我上了初中,姥姥突然得了一种怪病,浑身发黄,不吃不喝,天天靠大营养液活着,这样大约持续了一两个月,姥姥身上就剩下皮包骨头,没有了任何的肉,从远处一看就是一副骷髅架子,天天被折磨得够呛。 天天这样也不行啊,家里人就找了一个算命的,算命先生一看到我姥姥就跟我们说了一句话,你家老人得罪狐仙了~ 当时我们非常纳闷,合计老人家从来大门不出二门不迈的,啥时候得罪过狐仙?后来大家回想我姥姥总爱给我们讲的她以前的事情,就赶紧跟这个算命的说了,算命的说,今晚几点几点,需要在哪里摆上贡品,还有,属鸡的和属猴的都不能在跟前(估计狐仙可能讨厌这两种动物吧),希望老人家能躲过这一劫或是不至于这么痛苦...... 大家千恩万谢的送走了算命先生,然后全家人开始准备。等都准备好了,还没祭拜呢,姥姥就走了...... 估计也是狐仙开恩吧,让我姥姥驾鹤西游去了,每当想起这事,都觉得是上天冥冥之中自有安排。 再讲讲我同学父亲的所经历的灵异事件,也跟狐仙有关系。 高中时,我跟同班一个同学交往不错,一天我俩轮流讲小时候的奇闻异事,最后他表情凝重的跟我说了一句话:我告诉你一件事情,你千万不要告诉别人。我说可以啊,他说,你知道我爸腿为啥瘸的不? 今天就给你讲一讲我爸遇到的一次灵异事情。 然后他说,在他上中学的时候,也就是几年前,他爸爸有一次在单位值夜班。在第二天,天刚蒙蒙亮的时候(大约早上4点),忽然尿急,就急忙的冲出了值班室,到了值班室门后的

教堂里的发现-伽利略发现钟摆

教堂里的发现——伽利略发现单摆 1582年的一个礼拜天,18岁的伽利略漫不经心地走进比萨的一座圆顶天主教堂。这位充满奇异想法的年轻人,随时都在用他锐利的目光,搜寻着大自然中的“?”。 教堂里响起和谐悦耳的管风琴乐曲,开始做礼拜了。男男女女整齐地跪满一地,祈祷和唱赞美诗的声音轻轻飘荡……挤在教徒中间的伽利略却被悬挂在教堂半空的一盏吊灯吸引住了。微风一吹,吊灯来回摆动,随着时间的流逝,摆动的幅度也逐渐减小。只见伽利略右手按着左手的脉搏,嘴唇不时微微开启。别人以为他在虔诚地默祷,谁会想到摆动的吊灯此时已经成了他头脑中的“上帝”。他惊异地发现,无论吊灯摆动的幅度或大或小,摆动一次所用的时间总是相等的。 教堂里的吊灯不知道摇摆了多少年,看见的人成千上万,大家除了赞赏它的华丽以外,谁也没有看出它有什么奇特的地方。才智过人的伽利略,却从吊灯摆动中发现了新的奥秘。 回家后,伽利略找了一根绳子和一块大铁片。他把铁片绑在绳子末端,再把绳子的上端挂在屋子的横梁上,让它摆动。然后,他计数着铁片摆动的次数,发现它摆动得比他的脉搏慢。“我的脉搏每分钟跳72次,”他自言自语道,“如果我用一根短一点的绳子,铁片也许会摆动得快一点。”于是,他又做了试验。这一回挂着铁片的绳子每分钟正好摆动72次,不多也不少。“这会有助于医生的诊断的。”伽利略想道。 于是,伽利略就想做一架测脉搏的仪器。他经过反复地试验,不断地改进,几天之后,测脉搏的小仪器便做成了。伽利略拿着这个小仪器去给医学院的老师看。 “这是什么?”老师问道。 “这是一架帮你测定病人脉搏的仪器。”伽利略边回答,边示范。你把这根细绳绕在仪器的顶端,把铁片固定在绳的下端,把它斜拉过来,然后放手让它摆动。绳子上有个标记,当它对准贴在仪器的刻盘上的某个数字时,就表示绳子每分钟摆动几次。比如,当标记对准数字72时,绳子就每分钟摆动72次;如果绳上的标记对准数字80时,绳子就摆动80次。你要让绳子摆动得快一些,就让它缩短一些,这只要把绳子在顶端多绕几圈就行了;相反,你要绳子摆得慢,就让它放长一些,这只要把绕在顶端的绳子放出几圈就行了。不过,要注意,绳子必须不碰到它背后那刻盘以及其他东西,否则就不准了。还有,当绳子摆动时不能挪动仪器。 听了伽利略一番介绍,老师感到很高兴。因为利用这种仪器,医生就能迅速、正确地测定病人的脉搏。当然,这玩艺儿虽然能测脉搏却不能计时,因为一则它的精度不够,二则它没有一套传动进位机构,使得60秒能进为1分,60分能进为1小时。尽管有种种不足,伽利略的发现还是有重大意义的。因为在地球引力作用下,摆的这种来回往复的运动具有等时性,是制造精密的摆钟的基础。 制造精密的摆钟的难题,后来由荷兰物理学家惠更斯解决了。1667年,惠更斯利用伽利略发现的摆的等时性原理,制造了一座带有钟摆的时钟。从那时以来,人们不断改进钟表的制造技术,到1758年,英国天文学家布莱德雷制造的钟一天24小时只相差0.1秒。今天,最精确的原子钟几百万年只相差1秒。

伽利略对落体运动的研究

伽利略对落体运动的研究 秦岭中学新课程高中物理导学案 班级姓名小组上课时间:年月日 课题§2.1伽利略对落体运动的研究(阅读课型) 学前 预习 目标 提示学习 目标1、知道伽利略研究落体运动的艰难过程,理解伽利略对物体运动的研究方法在科学发展和人类进步上的重大意义,学会用实验加科学推理方法研究问题。 2、通过查阅资料,结合小组内合作探究,认识研究自然规律的科学方法。 3、通过合作探究和成果分享,体验学习乐趣。 重点 提示本节课重点是伽利略对落体运动研究的思路及方法。 难点 突破通过老师讲解和小组讨论,分步讨论伽利略研究的科学推理方法。 教法

选用小组学习讨论为主,教师讲解为辅 学法 推荐自主查阅资料,按步探究;课堂小组交流,归纳总结。 学生预习案(自主完成部分) 课本 知识 预习一类 知识 二类 知识 三类 知识 自主 学习 探究 【探究要点】 1、查阅相关资料后回答什么是“佯谬”?“伽利略佯谬”巧妙否定亚里士多德论断的对你有什么启发? 佯谬就是指看上去是一个错误,但实际上是正确的。 通过逻辑推理,让自相矛盾的结果来证明理论的错误之处,是辩论时常常应用的有力武器。

自主 学习 探究 2.在对落体运动进行研究的过程中,伽利略成功地 使用了突出主要因素,忽略和排除次要因素的科学研究 方法。请你谈一谈他是突出了哪种主要因素,又是忽略 和排除了哪些次要因素的。 主要因素:物体质量对速度的影响; 次要因素:空气阻力、物体的形状对速度的影响 3.在研究落体运动时,伽利略为什么要设计那个著 名的“斜面实验”? 为了克服落体运动中物体下落快,不便测量的困难。伽利略对落体运动的研究思路可以如何概括?你从中可 以得到何种启示。 研究思路概括:问题→猜想→数学推理→实验验证 →合理外推→得出结论。 给出了我们以后研究问题的基本方法,给出了进行 科学探究的一般方法和思路。设计一个表格对课本P46 提供的伽利略手稿中记录的一组实验数据进行分析,看 看你能否得出s∝t2的结论。 t时间单位:12距离单位:32130298526824119216002104

关于好奇心的六则小故事

关于好奇心的小故事 1.伽利略在比萨大学读书期间,就非常好奇,也经常提出一些问题,比如“行星为什么不沿着直线前进?”一类的问题,有的老师嫌他问题太多了,可他从不在乎,该问还问。亚里士多德认为两个物体以同一高度落下,重的比轻的先着地。但伽利略经过反复的研究与实验后,得出了与之截然相反的结论:物体下落的快慢与重量无关。1590年,伽利略在比萨斜塔公开作了落体实验,验证了亚里士多德的说法是错误的,使统治人们思想长达2000多年的亚里士多德的学说第一次发生动摇。而应邀前来观看的一些著名学者却否认自己亲眼见到的一切,他们群起攻击伽利略。1591年,伽利略被比萨解聘。 亚里士多德说的“铁球的轻重不同,落下的速度也不同”。伽利略公开在比萨斜塔上用一大一小两个铁球进行公开试验,得出了两个铁球同时着地的结论。 2.爱迪生小时候特别调皮乐观好玩并好奇。在被学校开除后的一天,他看见一只母鸡在孵蛋,心想,鸡蛋怎么变成小鸡呢?母鸡能孵蛋我也能孵蛋?于是他就学着母鸡的样子,蹲在自制的鸡窝里孵蛋。他的成功离不开? 正是这种强烈的好奇心,驱使他去探索未知世界地各种奥秘,给自己、人类的生活增添情趣。 3.中国铁路之父詹天佑,从小喜爱玩弄机械玩具。有时把家里的钟拆下,看里面有什么“奥秘”,研究它们是怎样转动和报时的。他从小喜爱理科,从对机械的兴趣入门。最终成为我国第一位著名的铁路工程师,设计并建造了外国人认为无法建造的京张铁路。 4.法国昆虫学家法布尔,从小就对昆虫产生了浓厚的兴趣。一天夜里,他提着灯笼,蹲在田野里观察武功怎样产卵。一连看了几个小时,他忽然感到越来越亮,抬头一看,原来太阳已经从东方升起了。还有一次,法布尔爬到一棵树上,聚精会神地观察昆虫的活动,突然听到树下有人大喊:“抓住他,抓住这个小偷!”他大吃一惊……原来自己竟然被人当成了小偷! 5.中国古代能工巧匠的鲁班也是充满了好奇心。他从爬山时遇到小树叶割伤腿受到启发,结果发明了人们广泛使用的锯子。 6.英国物理学家牛顿正是由于对“苹果为什么会从树上落下来”产生了好奇心,才钻研得出他的“万有引力定律”可以说好奇心打开了兴趣的大门,人类智

电动力学习题解答6

第六章 狭义相对论 1. 证明牛顿定律在伽利略交换下是协变的,麦克斯韦方程在伽利略变换下不是协变的。 证明:根据题意,不妨分别取固着于两参考系的直角坐标系,且令t =0时,两坐标系对应 轴重合,计时开始后,'∑系沿Σ系的x 轴以速度v 作直线运动,根据伽利略变换有: vt x x -=',y y =',z z =',t t =' 1)牛顿定律在伽利略变换下是协变的 以牛顿第二定律22dt d m x F =为例,在Σ系下,22dt d m x F = Θvt x x -=',y y =',z z =',t t =' ∴'' ']',','[],,[222 22222F x x F ==+===dt d m dt z y vt x d m dt z y x d m dt d m 可见在'∑系中牛顿定律有相同的形式2 2' 'dt d m x F =,所以牛顿定律在伽利略变换下 是协变的。 2)麦克斯韦方程在伽利略变换下不是协变的 以真空中的麦氏方程t ?-?=??/B E 为例,设有一正电荷q 位于O 点并随'∑系运动,在'∑系中q 是静止的,故: r r q e E 2 0' 4'πε= , (1) 0'=B (2) 于是方程'/'''t ?-?=??B E 成立,将(1)写成直角分量形式: ])'''(')'''(')'''('[4''2 3 222'23222'2 32220z y x z y x z z y x y z y x x q e e e E ++++++++=πε 由伽利略变换关系,在∑中有: y x z y vt x y z y vt x vt x q e e E 2 3 2222 32220])[(])[({4++-+++--= πε }])[(2 3 222z z y vt x z e ++-+ ])()()[(])[(3 42 3 2220z y x y vt x vt x z z y z y vt x q e e e E --++-+-++--=??∴πε 可见E ??不恒为零。又在Σ系中观察,q 以速度x v e 运动,故产生电流x qv e J =,于是 有磁场R qv πμ2/0=B ,(R 是场点到x 轴的距离)此时,有0/=??-t B ,于是 t ?-?≠??/B E 故麦克斯韦方程在伽利略变换下不是协变的。 2. 设有两根互相平行的尺,在各自静止的参考系中的长度均为,它们以相同速率v 相对于某一参考系运动,但运动方向相反,且平行于尺子。求站在一根尺上测量另一根尺的长度。 解:根据相对论速度交换公式可得2'∑系相对于1'∑的速度大小是 )/1/(2'22c v v v += (1)

伽利略的故事

伽利略的故事 伽利略1564年生于意大利的比萨城,就在著名的比萨斜塔旁边。他的父亲是个破产贵族。当伽利略来到人世时,他的家庭已经很穷了。17岁那一年,伽 利略考进了比萨大学。在大学里,伽利略不仅努力学习,而且喜欢向老师提出 问题。哪怕是人们司空见惯、习以为常的一些现象,他也要打破砂锅问(纹) 到底,弄个一清二楚。 眼睛盯着天花板 有一次,他站在比萨的的天主教堂里,眼睛盯着天花板,一动也不动。他 在干什么呢?原来,他用右手按左手的脉搏,看着天花板上来回摇摆的灯。他 发现,这灯的摆动虽然是越来越弱,以至每一次摆动的距离渐渐缩短,但是, 每一次摇摆需要的时间却是一样的。于是,伽利略做了一个适当长度的摆锤, 测量了脉搏的速度和均匀度。从这里,他找到了摆的规律。钟就是根据他发现 的这个规律制造出来的。 失学了就努力自学 家庭生活的贫困,使伽利略不得不提前离开大学。失学后,伽利略仍旧在 家里刻苦钻研数学。由于他的不断努力,在数学的研究中取得了优异的成绩。 同时,他还发明了一种比重秤,写了一篇论文,题目为《固体的重心》。此时,21岁的伽利略已经名闻全国,人们称他为“当代的阿基米德”。在他25岁那年,比萨大学破例聘他当了数学教授。 举世闻名的落体实验 在伽利略之前,古希腊的亚里士多德认为,物体下落的快慢是不一样的。 它的下落速度和它的重量成正比,物体越重,下落的速度越快。比如说,10千 克重的物体,下落的速度要比1千克重的物体快10倍。 1700多年前以来,人们一直把这个违背自然规律的学说当成不可怀疑的真理。年轻的伽利略根据自己的经验推理,大胆地对亚里士多德的学说提出了疑问。经过深思熟虑,他决定亲自动手做一次实验。他选择了比萨斜塔作实验场。这一天,他带了两个大小一样但重量不等的铁球,一个重100磅,是实心的; 另一个重1磅,是空心的。伽利略站在比萨斜塔上面,望着塔下。塔下面站满 了前来观看的人,大家议论纷纷。有人讽刺说:“这个小伙子的神经一定是有 病了!亚里士多德的理论不会有错的!”实验开始了,伽利略两手各拿一个铁球,大声喊道:“下面的人们,你们看清楚,铁球就要落下去了。”说完,他 把两手同时张开。人们看到,两个铁球平行下落,几乎同时落到了地面上。所 有的人都目瞪口呆了。伽伸利略的试验,揭开了落体运动的秘密,推翻了亚里 士多德的学说。这个实验在物理学的发展史上具有划时代的重要意义。 制成了第一架望远镜

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