伽利略(1)〈近代物理学的奠基者〉 江铭辉 五梦网
图1:伽利略像(作者:Justus Sustermans)
一、 前言
在十六世纪的后半期,意大利完全为亚理斯多德的传统思想所束缚。大家深信这些思想是绝对无误的,任何人如果不赞成,就有性命的危险。这时意大利产生了许多伟大科学家,提出反对意见,其中一个最有名的人就是伽利略。
伽利略是意大利的物理学家、天大学家。出生于比萨城的一个没落贵族家庭,他通过实验,推翻了当时被认为权威的亚里斯多德有关"物体落下的速度和重量成正比"的学说,建立了自由落体定律。还发现了物体的惯性定律、钟摆的等时性,是现代力学和实验物理的先驱者。他也发明伽利略望远镜,观察天体取得大量成果的第一个人。重要发现有:月球表现凹凸不平、木星的四个卫星、太阳黑子、银河系由无数恒星组成,以及金星、水星的盈亏现象等。
二、 伽利略家系
伽利略全名是伽利略‧伽利莱(Galileo Galilei),但现已通行称呼他的名子字叫伽利略(Galileo),而不称呼他的姓伽利莱(Galilei)。伽利略祖先原来姓包那提 (Bonaiuti),但有一个先祖伽利略·包那提(Galileo Bonaiuti),他采用当时最流行的作法,把自己的名字伽利略(Galileo),作为姓氏。包那提是位佛罗伦萨医生、大学教授、政治家;在14世纪末期,家族姓氏从包那提改为伽利略。伽利略·包那提被葬在佛罗伦萨圣十字大殿,200年后这位著名后裔伽利略·伽利莱也埋葬在此与先祖同眠。
公元1564年2月15日,伽利略(Galileo Galile)诞生在意大利中西部塔斯坎尼省(Tuscany)的比萨城(Pisa),是没落贵族家庭。他的父亲叫是文森罗‧伽利莱(Vincenzio Galile),母亲朱丽雅.亚曼提(Giulia Ammanati),伽利略是采用祖先和父亲的姓,叫伽利略‧伽利莱 (Galileo Galile),他是家中6个儿子的长子,父亲以前是小有名气的音乐家,因音乐赚不小几毛钱,后来改经营毛织品店,他的父亲希望自己的儿子能够像祖先一样成为一个伟大的医生,给家庭带来荣誉和财富。
他的父亲对理论音乐甚为热衷。在音乐上有许多革命性的创见,他是第一位在音乐研究上采用数学的人,使他在意大利声名大噪。伽利略在年轻时也学会鲁特琴(Lute),而且后来也成为小有名气的音乐家。
伽利略的父亲不仅是音乐家,还是一位有名的反叛思想家。文森罗‧伽利略最讨厌固步自封的人,尤其是那些自以为是学术界的权威人士。文森罗拒绝盲目的接受传承的知识。从小耳濡目染的伽利略,也深受父的影响。
三、 11岁前的求学阶段
公元1572年,文森罗因生意失败,回到佛罗伦萨(Florence),将他的妻子和伽利略委托他的一位亲戚「泰达弟(Muzio Tedaldi」照顾,公元1575年, 伽利略11岁时回佛罗伦萨父亲的住处, 因此伽利略在11岁所获的教育都是由父亲和几位家庭教师传授的。
佛罗伦萨是意大利城市中,最具学术气息的城市,史学家认为佛罗伦萨就是文艺复兴的创始地。当伽利略全家搬来时,正是它发展成欧洲学术心脏的极盛时期。由于文森罗付不起儿子的学费,11岁的伽利略只好到附近的城市巴仑布莎(Vallombros)的一所修道院就读。
然而,事情的发展出乎意外,文森罗发现好学不倦的伽利略居然要当僧侣时。文森罗被儿子的想法吓坏了,只好强迫他的儿子离开那间修道院,把伽利略带回佛罗伦萨,继续他的学业。
四、 进比萨大学
这个事件,不过是伽利略和他父亲之间许多冲突的第一件。往后伽利略在求学方面一直与父亲冲突不断。
公元1581年,17岁的伽利略进入比萨大学就读,比萨城是伽利略出生的城市。他父亲坚持他修习医学,认为那是迈向成功并获致财富最好的踏脚石。
伽利略不愿意照他父亲的期望去选择。不出几个月,他们之间的冲突就愈演愈烈。最后伽利略勉强去修医科的学科。
五、 修读医科
比萨大学规定医科学生要学习亚里士多德的哲学。在学习中伽利略困惑不解亚里士多德怎么对有些科学的论题不作任何证明,就直接下结论呢?而这些论断又被人们盲目地遵行了1700多年,伽利略决定有一天能用实验证明这是错的。
六、 修读数学
伽利略是个多才多艺的年轻人,他不但是天才音乐家、出色的画家,还是个写作高手。但是在比萨大学的头一年,他念医学的学科,念得很痛苦,但一个偶然机会,他找到了自己真正的喜好的科目。
他偶然选修数学.并且深深的被这奇妙的学问所吸引。他尤其钟爱由欧斯迪罗.里奇(Ostillo Ricci),这位宫廷数学大师所开的欧几里德几何学。
伽利略上了里奇老师几个星期的课后,这位数学大师开始注意这位总是坐在课堂最后一排,身材健壮又帅气的年轻人,不但在上课时非常认真地听讲,下课后,更有许多问题发问。这位数学大师认为他是个可造之才,鼓励他转念数学系。于是在第一学期结束前,他摇身一变成为数学系的学生。