伽利略(1)〈近代物理學的奠基者〉江銘輝 五夢網
圖1:伽利略像(作者:Justus Sustermans)
一、 前言
在十六世紀的後半期,義大利完全為亞理斯多德的傳統思想所束縛。大家深信這些思想是絕對無誤的,任何人如果不贊成,就有性命的危險。這時義大利產生了許多偉大科學家,提出反對意見,其中一個最有名的人就是伽利略。
伽利略是義大利的物理學家、天大學家。出生於比薩城的一個沒落貴族家庭,他通過實驗,推翻了當時被認為權威的亞裡斯多德有關"物體落下的速度和重量成正比"的學說,建立了自由落體定律。還發現了物體的慣性定律、鐘擺的等時性,是現代力學和實驗物理的先驅者。他也發明伽利略望遠鏡,觀察天體取得大量成果的第一個人。重要發現有:月球表現凹凸不平、木星的四個衛星、太陽黑子、銀河系由無數恒星組成,以及金星、水星的盈虧現象等。
二、 伽利略家系
伽利略全名是伽利略‧伽利萊(Galileo Galilei),但现已通行稱呼他的名子字叫伽利略(Galileo),而不稱呼他的姓伽利萊(Galilei)。伽利略祖先原來姓包那提 (Bonaiuti),但有一個先祖伽利略·包那提(Galileo Bonaiuti),他採用當時最流行的作法,把自己的名字伽利略(Galileo),作為姓氏。包那提是位佛羅倫斯醫生、大學教授、政治家;在14世紀末期,家族姓氏從包那提改為伽利略。伽利略·包那提被葬在佛羅倫斯聖十字大殿,200年後這位著名後裔伽利略·伽利萊也埋葬在此與先祖同眠。
西元1564年2月15日,伽利略(Galileo Galile)誕生在義大利中西部塔斯坎尼省(Tuscany)的比薩城(Pisa),是沒落貴族家庭。他的父親叫是文森羅‧伽利萊(Vincenzio Galile),母親朱麗雅.亞曼提(Giulia Ammanati),伽利略是採用祖先和父親的姓,叫伽利略‧伽利萊 (Galileo Galile),他是家中6個兒子的長子,父親以前是小有名氣的音樂家,因音樂賺不小幾毛錢,後來改經營毛織品店,他的父親希望自己的兒子能夠像祖先一樣成為一個偉大的醫生,給家庭帶來榮譽和財富。
他的父親對理論音樂甚為熱衷。在音樂上有許多革命性的創見,他是第一位在音樂研究上採用數學的人,使他在義大利聲名大噪。伽利略在年輕時也學會魯特琴(Lute),而且後來也成為小有名氣的音樂家。
伽利略的父親不僅是音樂家,還是一位有名的反叛思想家。文森羅‧伽利略最討厭固步自封的人,尤其是那些自以為是學術界的權威人士。文森羅拒絕盲目的接受傳承的知識。從小耳濡目染的伽利略,也深受父的影響。
三、 11歲前的求學階段
西元1572年,文森羅因生意失敗,回到佛羅倫斯(Florence),將他的妻子和伽利略委託他的一位親戚「泰達弟(Muzio Tedaldi」照顧,西元1575年, 伽利略11歲時回佛羅倫斯父親的住處, 因此伽利略在11歲所獲的教育都是由父親和幾位家庭教師傳授的。
佛羅倫斯是義大利城市中,最具學術氣息的城市,史學家認為佛羅倫斯就是文藝復興的創始地。當伽利略全家搬來時,正是它發展成歐洲學術心臟的極盛時期。由於文森羅付不起兒子的學費,11歲的伽利略只好到附近的城市巴侖布莎(Vallombros)的一所修道院就讀。
然而,事情的發展出乎意外,文森羅發現好學不倦的伽利略居然要當僧侶時。文森羅被兒子的想法嚇壞了,只好強迫他的兒子離開那間修道院,把伽利略帶回佛羅倫斯,繼續他的學業。
四、 進比薩大學
這個事件,不過是伽利略和他父親之間許多衝突的第一件。往後伽利略在求學方面一直與父親衝突不斷。
西元1581年,17歲的伽利略進入比薩大學就讀,比薩城是伽利略出生的城市。他父親堅持他修習醫學,認為那是邁向成功並獲致財富最好的踏腳石。
伽利略不願意照他父親的期望去選擇。不出幾個月,他們之間的衝突就愈演愈烈。最後伽利略勉強去修醫科的學科。
五、 修讀醫科
比薩大學規定醫科學生要學習亞里斯多德的哲學。在學習中伽利略困惑不解亞里斯多德怎麼對有些科學的論題不作任何證明,就直接下結論呢?而這些論斷又被人們盲目地遵行了1700多年,伽利略決定有一天能用實驗證明這是錯的。
六、 修讀數學
伽利略是個多才多藝的年輕人,他不但是天才音樂家、出色的畫家,還是個寫作高手。但是在比薩大學的頭一年,他唸醫學的學科,唸得很痛苦,但一個偶然機會,他找到了自己真正的喜好的科目。
他偶然選修數學.並且深深的被這奇妙的學問所吸引。他尤其鍾愛由歐斯迪羅.里奇(Ostillo Ricci),這位宮廷數學大師所開的歐幾里德幾何學。
伽利略上了里奇老師幾個星期的課後,這位數學大師開始注意這位總是坐在課堂最後一排,身材健壯又帥氣的年輕人,不但在上課時非常認真地聽講,下課後,更有許多問題發問。這位數學大師認為他是個可造之才,鼓勵他轉念數學系。於是在第一學期結束前,他搖身一變成為數學系的學生。