伽利略( Galileo Galilei,1564—1642)
意大利著名數學家、天文學家、物理學家、哲學家,是首先在科學實驗的基礎上融合貫通了數學、天文學、物理學三門科學的科學巨人.伽利略是科學革命的先驅,畢生把哥白尼、開普勒開創(chuàng)的新世界觀加以證明和廣泛宣傳,并以自己在教會迫害下的犧牲喚起人們對日心說的公認,在人類思想解放和文明發(fā)展的過程中作出了劃時代的貢獻.
300多年后的1979年11月10日,羅馬教皇才公開承認對伽利略審判的不公正,1980年10月,世界主教會再一次聲明,為科學巨人伽利略沉冤昭雪.
伽利略1564年出生于意大利比薩城的一個沒落貴族大家庭.他從小表現聰穎,17歲時被父親送入比薩大學學醫(yī),但他對醫(yī)學不感興趣.由于受到一次數學演講的啟發(fā),開始熱衷于數學和物理學的研究.1585年輟學回家.此后曾在比薩大學和帕多瓦大學任教,在此期間他在科學研究上取得了不少成績.由于他反對當時統(tǒng)治知識界的亞里士多德世界觀和物理學,同時又由于他積極宣揚違背天主教教義的哥白尼太陽中心說,所以不斷受到教授們的排擠以及教士們和羅馬教皇的激烈反對,最后終于在1633年被羅馬宗教裁判所強迫在寫有“我悔恨我的過失,宣傳了地球運動的邪說的“悔罪書”上簽字,并被判刑入獄（后不久改為在家監(jiān)禁）.這使他的身體和精神都受到很大的摧殘.但他仍然致力于力學的研究工作.1637年雙目失明.1642年他由于寒熱病在孤寂中離開了人世,時年78歲.（時隔347年,羅馬教皇多余地于1980年宣布承認對伽利略的壓制是錯誤的,并為他“恢復名譽”.）
伽利略的主要傳世之作是兩本書,一本是1632年出版的《關于兩個世界體系的對話》,簡稱《對話》,主旨是宣揚哥白尼的太陽中心說.另一本是1638年出版的《關于力學和局部運動兩門新科學的談話和數學證明》,簡稱《兩門新科學》,書中主要陳述了他在力學方面研究的成果.伽利略在科學上的貢獻主要有以下幾方面：
伽利略自制的望遠鏡
（1）論證和宣揚了哥白尼學說,令人信服地說明了地球的公轉、自轉以及行星的繞日運動,他還用自制的望遠鏡仔細地觀測了木星的4個衛(wèi)星的運動,在人們面前展示了一個太陽系的模型,有力地支持了哥白尼學說.
（2）論證了慣性運動,指出維持運動并不需要外力.這就否定了亞里士多德“運動必須推動”的教條.不過伽利略對慣性運動理解還沒有完全擺脫亞里士多德的影響,他也認為“維護宇宙完善秩序”的慣性運動“不可能是直線運動,而只能是圓周運動”.這個錯誤理解被他的同代人笛卡爾和后人牛頓糾正了.
（3）論證了所有物體都以同一加速度下落.這個結論直接否定了亞里士多德的重物比輕物下落得快的說法.兩百多年后,從這個結論萌發(fā)了愛因斯坦的廣義相對論.
伽利略做落體實驗的比薩斜塔
（4）用實驗研究了勻速運動.他通過使小球沿`斜面滾下的實驗測量驗證了他推出的公式：從靜止開始的勻加速運動的路程和時間的平方成正比,他還把這一結果推廣到自由落體運動,即傾角為90°的斜面上的運動.
（5）提出運動合成的概念,明確指出平拋運動是相互獨立的水平方向的勻速運動和豎直方向的勻加速運動的合成,并用數學證明合成運動的軌跡是拋物線.他還根據這個概念計算出了斜拋運動在仰角45°時射程最大,而且比45°大或小同樣角度時射程相等.
（6）提出了相對性原理的思想.他生動地敘述了大船內的一些力學現象,并且指出船以任何速度勻速前進時這些現象都一樣地進行,從而無法根據它們來判斷船是否在動.這個思想后來被愛因斯坦發(fā)展為相對性原理而成了狹義相對論的基本假設之一.
（7）發(fā)現了單擺的等時性并證明了單擺振動的周期和擺長的平方根成正比.他還解釋了共振和共鳴現象.
此外,伽利略還研究過固體材料的強度、空氣的重量、潮汐現象、太陽黑子、月亮表面的隆起與凹陷等等問題.
除了具體的研究成果外,伽利略還在研究方法上為近代物理學的發(fā)展開辟了道路 ,是他首先把實驗引進物理學并賦予重要的地位,革除了以往只靠思辨下結論的惡習.他同時也很注意嚴格的推理和數學的運用,例如他用消除摩擦的極限情況來說明慣性運動,推論大石頭和小石塊綁在一起下落應具有的速度來使亞里士多德陷于自相矛盾的困境,從而否定重物比輕物下落快的結論.這樣的推理就能消除直覺的錯誤,從而更深入地理解現象的本質,愛因斯坦和英費爾德在《物理學的進化》一書中曾評論說：“伽利略的發(fā)現以及他所應用的科學的推理方法,是人類思想史上最偉大的成就之一,而且標志著物理學的真正開端”.
伽利略一生和傳統(tǒng)的錯誤觀念進行了不屈不撓的斗爭,他對待權威的態(tài)度也很值得我們學習.他說過：“老實說,我贊成亞里士多德的著作,并精心地加以研究.我只是責備那些使自己完全淪為他的奴隸的人,變得不管他講什么都盲目地贊成,并把他的話一律當作毫不能違抗的圣旨一樣,而不深究其他任何依據”.