星際使者 伽 利 略 (Galileo galilei) 1564~1642
伽利略精神 「我認識的伽利略精神,是向任何以權威為基礎的教條展開熱烈戰鬥」 -愛因斯坦
童年與求學 西元1564年伽利略誕生在義大利比薩城的一個沒落貴族家庭。 在父親的刻意引導下,18歲的伽利略進入比薩大學習醫。 在比薩大學裡,伽利略除了專業的科目之外,還是依照學校的規定,大量的研讀了亞里斯多德的著作。
擺錘等時性原理 伽利略在比薩大教堂作禱告,凝視天花板的吊燈在擺動,按住左腕的脈博,默默的計算吊燈擺動的次數,他發現左右擺動的吊燈它們之間有固定的關係,於是研究單擺的性質,發現單擺的長度改變,擺動的週期就不一樣;但是擺錘的重量、擺幅的大小和擺動的週期無關,這就是「擺錘等時性原理」。 後來,他再利用擺的原理,製作了一種儀器「計脈器」,可以用來測病人的脈搏次數。
輟學與回到比薩大學任教 由於對數學、物理學的濃厚興趣,伽利略逐漸荒廢醫學課業,成績相當差。父親非常憤怒,不再供給費用,他只好中途輟學。 雖然伽利略醫學院沒畢業,但是由於他的發明、發現和論文,加上恩師李奇的大力推薦,終於回到母校比薩大學擔任數學教授。 「比薩斜塔的實驗」正是他在比薩大學擔任教授時的有名實驗。
比薩斜塔的落體實驗 但是伽利略發現了這個理論錯了,他 決定用公開實驗的方式來印證他的發現。 亞里斯多德關於「自由落體」的學說是:「物體自高處自由落下的速度和重量成正比」。也就是說,一個十磅重的物體,下墜的速度會比一磅重的物體快十倍。這個學說表面上看來,似乎很合理,而且人人也都相信以亞里斯多德的智慧是不可能犯錯的。 但是伽利略發現了這個理論錯了,他 決定用公開實驗的方式來印證他的發現。
這個人沒有和現場的人作太多的爭辯,不過他卻堅持用這種「實驗科學」的態度,面對未來的人生道路。 伽利略在比薩斜塔的各樓層安排了實驗者,讓他們分別把一對大小不等的重物自由落下。「砰!」的一聲,重一磅和重十磅的鐵球同時接觸到地面,圍觀的群眾中出現了不小的騷動,雖然實驗證明了一切,現場也有許多教授、學者目睹了這個實驗,但是沒有掌聲、也沒有歡呼,因為在當時保守而固執的學風下,很多人不承認:被羅馬教會封為「聖人」的亞里斯多德的理論竟然會出現錯誤。 這個人沒有和現場的人作太多的爭辯,不過他卻堅持用這種「實驗科學」的態度,面對未來的人生道路。
發明溫度計 伽利略也根據熱漲冷縮的原理,發明了溫度計,他用一支玻璃管,裡面注滿了水,隨著氣溫的變化,水位會上升下降。 現代的水銀溫度計是托里切利所發明,和當時伽利略的發明已經大不相同,不過基本的構造和運用的原理,還是得歸功於伽利略的發明巧思。而且托里切利也是伽利略的學生喔! 伽利略式的測溫器
改良望遠鏡 西元1608年,有一位荷蘭的光學家,無意之中將兩張玻璃片組合起來,竟能將遠處的景物,看得好像就在眼前一樣。 這項驚人的發現,立刻吸引了伽利略的注意。根據他的推想,望遠鏡的兩個透鏡必須一個是凸透鏡,一個是凹透鏡。 於是,他成功的製造了一個能放大兩三倍的望遠鏡。之後,伽利略又不斷改進,最後竟然製造出一架可以放大20倍的望遠鏡。
他送了一架給威尼斯的市議會,市議會對他的成就非常驚奇,不得不對這位傑出的物理學家刮目相看,立刻決議增加他的薪水,並且聘他為帕多瓦大學的終身教授,這是許多教授夢寐以求的身份。 伽利略式望遠鏡
星星的使者 以往人們對天空有了疑問只能請教權威或書本,因為沒有工具可以直接觀察星空。 伽利略大概沒想到吧!他對望遠鏡的改良,直接影響了人類天文學的發展,但是也幾乎為他惹來殺身之禍。
觀察星空、解開奧秘 在一個晴朗的夜裏,伽利略用望遠鏡去觀察月亮。那個時候,人們依照亞里斯多德的學說及聖經的教義,認為月亮是完美無缺的,而表面是完全光滑的銀白色。 可是伽利略透過改良的望遠鏡,發現月亮和地球一樣,有高山也有深谷,既不平滑,也不光潔。
觀察星空、解開奧秘 他用望遠鏡看銀河,發現銀河也是由無數的小星球組合而成,根本不是什麼「霧氣」。 1610年1月,他發現木星有四個衛星,就像是地球的衛星—月亮一樣。 這一連串的發現,並沒有贏得其他教授們的相信,他們不願意去看伽利略製成的望遠鏡,總以為那根管子裏頭,一定藏有「魔術」。 銀河 伽利略衛星
迎向挑戰 在伽利略用望遠鏡指向天空的一百年前,哥白尼教士便曾指出:假如肉眼銳利的話,可以看得見金星也跟月亮一樣有盈虧,伽利略用望遠鏡證實了哥白尼的見解是正確的—顯然金星是繞著太陽轉的,而不是繞著地球轉的。
迎向挑戰 伽利略又用望遠鏡去觀測太陽,這是從來沒有人做過的怪事。更奇怪的是他居然看見太陽的表面有黑點,而且這些黑點不停的在移動、在改變,漸漸的又消失了。這發現擊碎了天體是完美的臆測,而且證明太陽本身在旋轉。
著書立言 伽利略開始把發現寫下來《星際使者》、 《關於太陽黑子的信札》,成了當時歐洲天文界轟動的著作,內容也是當代天文學的大突破。 他否定了亞里斯多得「天體是完美無缺」的觀念、並推翻古代學者托勒密的「地球是宇宙中心」(天動說)的理論,並推崇哥白尼的學說(地動說)。
遭受打壓 伽利略撰寫《關於托勒密和哥白尼宇宙論的對話》,表面上是以對話的形式,來解說兩種宇宙論的觀點,實際上則是宣揚哥白尼的地動說。 這書完成的隔年,伽利略就被押到羅馬宗教法庭總部,並被指控為「反對教皇、宣傳異端」的罪名,無限期在家監禁的處罰,直到教會滿意為止。
伽利略精神不死 儘管遭到軟禁,伽利略研究的精神依然旺盛,他在家開始撰寫《新科學對話》,將自己年輕時的研究詳細寫下,成為後世研究科學的寶典,這時他已經是74歲的老人了,雙眼也完全失明。 1642年伽利略永遠閉上眼睛,離開人世。 同一年,牛頓在英國誕生,牛頓說他是站在巨人的肩膀上,才有如此偉大的成就。而伽利略就是這巨人的其中之一。
遲來的公道 1984年,天主教教宗若望保祿六世公開發表談話,承認當年教會迫害伽利略的行為是錯誤的,伽利略長達300年的冤屈終於獲得洗雪。 伽利略之墓