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意大利物理学家伽利略的简介及学习方法

更新时间:2024-04-23 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

伽利略·伽利雷是意大利伟大的物理学家、天文学家,科学革命的先驱。 伽利略一生致力于证实和传播哥白尼的日心说。 下面是《Study La》编辑分享的伽利略的故事,欢迎大家阅读学习。mm6物理好资源网(原物理ok网)

伽利略简介mm6物理好资源网(原物理ok网)

伽利略·伽利莱(1564-1642),意大利著名数学家、物理学家、天文学家、哲学家,现代实验科学的先驱。mm6物理好资源网(原物理ok网)

1590年,伽利略在比萨斜塔上进行了著名的“两个铁球同时落地”的实验,推翻了亚里士多德“物体下落速度与其重量成正比”的理论,纠正了亚里士多德的理论。这个理论持续了1900年的错误结论。mm6物理好资源网(原物理ok网)

1609年,伽利略制造了一架天文望远镜(后来称为伽利略望远镜),并用它来观察天体。 他发现了月球表面的凹凸不平,并绘制了第一张月球表面地图。 1610年1月7日,伽利略发现了木星的四颗卫星,为哥白尼学说找到了确凿的证据,标志着哥白尼学说胜利的开始。 在望远镜的帮助下,伽利略还发现了土星环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的相位、月球的昼夜运动以及银河系是由无数恒星组成的,等等。这些发现开启了天文学的新时代。mm6物理好资源网(原物理ok网)

伽利略着有《星际使者》、《关于太阳黑子的书信》、《关于托勒密和哥白尼两个世界体系的对话》、《关于两种新科学的对话和数学论证》。mm6物理好资源网(原物理ok网)

为了纪念伽利略的成就,人们将木卫一、木卫二、木卫三和木卫四命名为伽利略卫星。mm6物理好资源网(原物理ok网)

人们纷纷赞叹:“哥伦布发现了新大陆,伽利略发现了新宇宙”。mm6物理好资源网(原物理ok网)

伽利略为牛顿第一和第二运动定律提供了灵感。 他非常重视数学在应用科学方法中的重要性,特别是物理对象与几何图形的对应关系有多紧密的问题。mm6物理好资源网(原物理ok网)

伽利略发明了望远镜mm6物理好资源网(原物理ok网)

伽利略在帕多瓦大学工作的18年里,最初专注于他一直感兴趣的力学研究。他发现了物理学中的一个重要现象——物体运动的惯性; 他进行了著名的斜面实践,并得出了物体下落的距离与经过的时间之间的定量关系; 他还研究了炮弹的运动,为抛物线理论奠定了基础。 他也是第一个明确提出加速度概念的人:甚至为了测量病人发烧时体温的升高,这位著名物理学家还在1593年发明了第一个空气温度计。然而,一次偶然的事件导致伽利略改变了加速的方向。他的研究。 他从力学和物理学的研究转向了浩瀚的太空。mm6物理好资源网(原物理ok网)

那是1609年6月,伽利略听到消息,荷兰眼镜商人利帕西偶然发现,他可以用一种镜片看到远处肉眼看不见的东西。 “这不就是我需要的千里眼吗?” 伽利略非常高兴。 不久,伽利略的一名学生从巴黎写信,进一步证实了这一消息的准确性。 信中说,虽然李帕奇不知道他是如何做到的,但眼镜商人一定是制作了一个可以放大物体的镜管。 多次。mm6物理好资源网(原物理ok网)

“显微镜!” 伽利略把这封信读了一遍又一遍,然后匆匆走进了实验室。 他找来纸和鹅笔,开始一张一张画出镜头成像示意图。 伽利略的灵感来自镜管的尖端。 看来镜筒能够放大物体的秘密就在于镜片的选择,尤其是凸凹镜片的组合。 他找到了有关镜片的资料,并不断地进行着计算。 他忘记了暮色悄悄爬上窗户,也忘记了黎明是如何进入房间的。mm6物理好资源网(原物理ok网)

经过一整夜,伽利略终于明白,只要把凸透镜和凹透镜放在适当的距离,就像荷兰人看到的那样,远处肉眼看不见的物体放大后就可以看清楚了。mm6物理好资源网(原物理ok网)

伽利略非常高兴。 他没有休息,立即开始打磨镜片,这是一项耗时又细心的工作。 他花了几天时间,磨出了一对凸透镜和凹透镜,然后制作了一个精美的可以滑动的双层金属管。 现在,是时候测试他的发明了。mm6物理好资源网(原物理ok网)

伽利略小心地在管子的一端放置了一个较大的凸透镜,在另一端放置了一个较小的凹透镜,然后将管子指向窗口。 当他从凹透镜的一端看去时,奇迹发生了。 远处的教堂仿佛就在眼前。 他可以清楚地看到钟楼上的十字架,就连停在十字架上的一只鸽子也看得很逼真。mm6物理好资源网(原物理ok网)

伽利略望远镜的消息立即传开。 “我制造望远镜的消息传到了威尼斯,”伽利略在给姐夫的信中写道:“一周后,我奉命将望远镜交给议长和议员们观看。 他们非常惊讶。 先生们和代表们虽然年纪都很大了,但他们都按顺序爬上了威尼斯最高的钟楼,眺望着远在港外的船只。 他们看得很清楚; 如果没有望远镜,我看两个小时也看不到它们。 该仪器能够使 50 英里外的物体看起来像是在 5 英里以内。”mm6物理好资源网(原物理ok网)

伽利略发明的望远镜不断改进,放大倍数已提高到30倍以上,可将真实物体放大1000倍。 现在的他,似乎拥有了千里眼,能够窥探宇宙的秘密。mm6物理好资源网(原物理ok网)

这是天文学研究的一次划时代的革命。 几千年来,天文学家单纯依靠肉眼观测日月星辰的时代已经结束了。 相反,光学望远镜出现了。 有了这个强大的武器,现代天文学的大门被打开了。mm6物理好资源网(原物理ok网)

物理学家伽利略mm6物理好资源网(原物理ok网)

现在,每天晚上,当天空中繁星闪烁或月亮闪耀时,伽利略都会将望远镜瞄准深邃而遥远的天空物理学家伽利略,不顾疲劳和寒冷,夜以继日地观察。mm6物理好资源网(原物理ok网)

过去,人们一直认为月亮是一个光滑的天体,像太阳一样发出自己的光芒。 但伽利略通过望远镜发现,月球和我们生活的地球一样,也有高山低洼(伽利略当时称其为“海”)。 他还从月球明暗部分的运动中发现,月球本身并不发光。 月亮的光来自太阳。mm6物理好资源网(原物理ok网)

伽利略随后将望远镜指向天空中的银河系。 过去,人们一直认为银河系是地球上水蒸气形成的白雾。 亚里士多德也这么认为。 伽利略决定用望远镜来检验这一说法是否正确。 他用望远镜对准夜空中的雾状光带,惊讶地发现那根本不是云,而是成千上万的星星聚集在一起。伽利略还观察了天空中的云——俗称星团,发现星团也是很多星星聚集在一起的,像猎户座mm6物理好资源网(原物理ok网)

对于星团、金牛座的昴宿星团和蜂巢星团来说都是如此。mm6物理好资源网(原物理ok网)

伽利略的望远镜陆续揭示了宇宙的秘密。 他发现了绕木星运行的卫星并计算了它们的轨道。 我们现在知道木星一共有14颗卫星,伽利略发现的卫星是其中最大的四颗。 此外,伽利略还使用望远镜观察太阳上的黑子。 他根据太阳黑子的运动推断太阳也在旋转。mm6物理好资源网(原物理ok网)

一个又一个令人兴奋的发现促使伽利略写了一本关于最新天文学发现的书。 他想向全世界公布他的观察结果。 1610年3月,伽利略的著作《星星使者》在威尼斯出版,立即轰动欧洲。mm6物理好资源网(原物理ok网)

然而他没想到,望远镜揭示的宇宙秘密却大大得罪了很多人,一场可怕的不幸即将降临到这位杰出的科学家身上。mm6物理好资源网(原物理ok网)

伽利略的重要贡献mm6物理好资源网(原物理ok网)

可以分为以下三个方面:mm6物理好资源网(原物理ok网)

①力学mm6物理好资源网(原物理ok网)

伽利略是第一位将实验引入力学的科学家。 他结合实验和数学来确定一些重要的力学定律。 1582年左右,经过长期的实验观察和数学计算,他得出了摆的等时定律。 1585年因家庭经济困难而辍学。 离开比萨大学期间,他深入研究了欧几里得、阿基米德等古希腊学者的著作。 他根据杠杆和浮力原理写了第一篇题为“平衡”的论文。 不久他写出了论文《论重力》,首次揭示了重力的本质和重心,并给出了准确的数学表达式,因而名声大噪。 同时,他对亚里士多德的许多观点提出质疑。mm6物理好资源网(原物理ok网)

1589 年至 1591 年间,伽利略对下落物体的运动进行了详细观察。 从实验和理论上否定了亚里士多德统治了一千多年的“落体定律”,建立了正确的“自由落体定律”,即如果忽略空气阻力,不同重量的球它们掉落时会同时落地。 ,下落的速度与重量无关。 据伽利略晚年的学生维维亚尼记载,在比萨斜塔上公开进行了坠落实验:1589年的一天,伽利略将一个重10磅的铁球和一个重1磅的铁球分别落下。同时磅。 与此同时落地,在场的所有参赛者都傻眼了,耸耸肩,笑着走开。 然而,伽利略的著作中并没有明确指出该实验是在比萨斜塔上进行的。 因此,近年来一直存在争议。mm6物理好资源网(原物理ok网)

伽利略对运动的基本概念,包括重心、速度、加速度等进行了详细的研究,并给出了严格的数学表达式。 尤其是加速度概念的提出物理学家伽利略,是力学史上的一个里程碑。 有了加速度的概念,力学的动力学部分就可以建立在科学的基础上。 在伽利略之前,只有静力学部分有定量描述。mm6物理好资源网(原物理ok网)

伽利略曾非正式地提出了惯性定律(见牛顿运动定律)和物体在外力作用下的运动定律,为牛顿正式提出第一、第二运动定律奠定了基础。 伽利略可以说是牛顿创立经典力学的先驱。mm6物理好资源网(原物理ok网)

伽利略还提出了合力定律、抛射运动定律,并建立了伽利略相对论。 伽利略对力学的贡献是多方面的。 这在他晚年写的机械著作《关于两种新科学的对话与数学论证》中有详细描述。 在这部巨著中,除了动力学之外,还有很多关于材料力学的内容。 例如,他对梁的弯曲试验和理论分析进行了阐述,正确地得出了梁的弯曲能力与几何尺寸之间的力学相似性。 他指出,对于长度相似的圆柱形梁,弯矩与半径的三次方成正比。 他还分析了集中荷载作用下的简支梁,并正确指出荷载作用下的最大弯矩与其两点距离的乘积成正比。 伽利略还分析了梁弯曲理论在实践中应用时应注意的问题,指出工程结构的尺寸不宜太大,因为它们会在自重作用下被破坏。 他根据实验得出结论,当动物的身体尺寸减小时,身体的力量并不会成比例地减小。 他说:“一只小狗可能可以背上两三只同样大小的狗,但我相信一匹马可能连一匹与自己大小相同的马都背不动。”mm6物理好资源网(原物理ok网)

②天文学mm6物理好资源网(原物理ok网)

他是第一个使用望远镜观察天体的科学家,并取得了很多成果。 这些成就包括:月球表面不平整的发现、木星有四颗卫星(现在称为伽利略卫星)、太阳黑子和太阳自转、金星和木星的盈亏现象、银河系的发现等。由无数星星组成。 他用实验证实了哥白尼的“地震说”,彻底否定了统治千余年的亚里士多德、托勒密的“天体运动说”。mm6物理好资源网(原物理ok网)

③理念mm6物理好资源网(原物理ok网)

他一生坚持反对唯心主义和教会的经院主义,主张用具体的实验来认识自然规律,认为经验是理论知识的源泉。 他不承认世间的绝对真理和掌握真理的绝对权威,反对盲目迷信。 他认识到物质的客观性、多样性和无限性,这些观点对唯物主义哲学的发展具有重要意义。 但由于历史的限制,他强调只有能够概括为数量特征的物质属性才是客观存在的。mm6物理好资源网(原物理ok网)

物理学家伽利略mm6物理好资源网(原物理ok网)

伽利略因支持日心说而入狱后,就“放弃”了日心说。 他说,“考虑到各种障碍物,两点之间的最短距离不一定是直线。” 这种支持虽然不像布鲁诺那样英勇,但可以继续为科学做出贡献。mm6物理好资源网(原物理ok网)

科学发现:古希腊有两个主要的物理学派。 一个以哲学家亚里士多德为代表,另一个以自然科学家阿基米德为代表。 他们两人都是古希腊著名的学者。 但由于观点和方法不同,他们的科学结论也不同,形成了尖锐的对立。 亚里士多德学派基本上是唯心主义的。 他的结论是基于主观思考和纯粹推理,因此充满了谬误。 阿基米德学派的观点基本上是唯物主义的,完全依靠科学的实践方法来得出结论。mm6物理好资源网(原物理ok网)

然而,从11世纪开始,在某个宗教教会的支持下,亚里士多德的著作引起了经院哲学家的注意。 他们排斥阿基米德物理学,视亚里士多德物理学为经典,任何违反亚里士多德物理学的学者都被视为“异端”。 但伽利略对亚里士多德的物理学持怀疑态度。 相反,他特别注重阿基米德物理学的研究。 他十分注重理论联系实际,注重观察各种自然现象,思考各种问题。 伽利略十八岁时,去比萨的一座教堂参加教堂礼拜。 他注意到教堂里悬挂的长明灯被风左右吹动,有规律地摇晃。 他根据自己脉搏的跳动来计时,发现他们来回移动所花费的时间总是相等的。 这样,他发现了摆的等时性。 后来荷兰物理学家惠更斯根据这一原理制成了悬挂式摆钟,被称为“伽利略钟”。mm6物理好资源网(原物理ok网)

伽利略根据阿基米德的理论,对能够快速测定合金成分的静压天平进行了研究,发明了一种可以测量物质密度的“小天平”,并写了一篇名为《小天平》的论文。 后来,他致力于研究物体重心几何,并于1588年发表论文《固体的重心》,引起学术界的关注。 第二年,在朋友的推荐下,他被任命为比萨大学数学教授。mm6物理好资源网(原物理ok网)

亚里士多德认为,当两个物体从同一高度落下时,较重的物体会比较轻的物体先落地。 然而,伽利略经过反复研究和实验英语作文,改写了这个结论:物体下落的速度与其重量无关。 1590年,伽利略公开对比萨斜塔进行了坠落实验,验证了亚里士多德的说法是错误的,统治人们思想2000多年的亚里士多德理论第一次受到动摇。 然而,一些受邀观看的著名学者否认了自己亲眼所见,并对伽利略进行了攻击。 1591年,伽利略被比萨解雇。mm6物理好资源网(原物理ok网)

从科学史的角度来看,伽利略并不是第一个做落体实验的人。 第一个这样做的人是比利时的斯塔文。 但伽利略的比萨斜塔实验的影响更为深远。mm6物理好资源网(原物理ok网)

1592年,伽利略来到威尼斯,在帕多瓦大学任教,开始了他科学活动的黄金时期。 在此期间,他研究了大量的物理问题,如斜面运动、力合成、抛体运动等,还进行了液体和热的研究,并发明了温度计。 1609年,伽利略建造了一架天文望远镜,并用它来探索宇宙的奥秘。 他发现月球表面凹凸不平,高山深谷; 木星有四颗卫星绕其运行,金星也像月亮一样有盈有亏。 土星有光环; 太阳有黑子并且可以旋转。 银河系由数千颗昏暗的恒星组成。 这些发现为哥白尼和布鲁诺的观点提供了有力的证据。 教会的信条受到了严厉的攻击。mm6物理好资源网(原物理ok网)

次年,他出版了《星星使者》,以通俗的方式向读者介绍了他观察到的天空现象,宣扬了他的观点。 这项工作在欧洲引起了巨大轰动,伽利略被称为“天空的哥伦布”。 1613年,他在罗马出版了《论太阳黑子》。 本书以书信的形式明确指出哥白尼学说是正确的,托勒密学说是错误的。 结果,伽利略得罪了教会,开始受到宗教裁判所的审问。mm6物理好资源网(原物理ok网)

在罗马教廷的打压下,伽利略继续他的科学研究。 在长期观察和研究天体运动的实践中,他更加确信哥白尼学说的正确性。 1632年1月,伽利略在佛罗伦萨发表了《关于托勒密和哥白尼两个世界体系的对话》。 书中他以三位学者对话的形式进行了为期四天的对话。 讨论了三个问题: 1. 证明地球在运动; 2、丰富了哥白尼理论; 3.地球的潮汐。 《对话录》总结了伽利略长期科学研究实践中的各种科学发现,宣告了托勒密地心说的破产,从根本上动摇了教会的最高权威,从而促进了唯物主义思想的发展。 这部作品一出版就受到了大批读者的欢迎。 但遭到了罗马教会的反对。 伽利略被长期监禁。mm6物理好资源网(原物理ok网)

1636年,伽利略在狱中秘密完成了他一生的另一部伟大著作《关于两种新科学的对话》。 该书于1638年在荷兰出版。这部伟大的作品也是以三个人对话的形式写成的。 《第一天》讲述的是固体材料的强度,反驳了亚里士多德关于物体下落速度取决于其重量的观点; “第二天”是关于凝聚力的原因,讨论杠杆原理和梁强度的证明; “第三天”讨论匀速运动和自然加速运动; “第四天”讨论了射弹的运动。 这部杰作从根本上否定了亚里士多德的运动理论。mm6物理好资源网(原物理ok网)

在科学史上的地位mm6物理好资源网(原物理ok网)

伽利略的科学发现不仅在物理学史上而且在整个科学史上都占有极其重要的地位。 他不仅纠正了统治欧洲近两千多年的亚里士多德的错误观点,而且开创了研究自然科学的新方法。mm6物理好资源网(原物理ok网)

伽利略在总结自己的科学研究方法时说道:“这是第一次打开新方法的大门,这种新方法将带来很多奇妙的成果,并将在未来几年赢得很多人的关注。” ”。 后来,惠更斯继续伽利略的研究工作,推导出单摆的周期公式和向心加速度的数学表达式。牛顿在系统总结了伽利略、惠更斯等人的工作后,得出了万有引力定律和牛顿三定律爱因斯坦曾评价伽利略留给后人的精神财富是宝贵的:“伽利略的发现和他所使用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,标志着物理学的真正开端!”mm6物理好资源网(原物理ok网)

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