第一篇:托勒密于公元二世紀,提出了自己的宇宙結(jié)構(gòu)學(xué)說,即
托勒密于公元二世紀,提出了自己的宇宙結(jié)構(gòu)學(xué)說,即“地心說”。主張地球處于宇宙中心,且靜止不動,日、月、行星和恒星均環(huán)繞地球運行。托勒密這個不反映宇宙實際結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)圖景,卻較為完滿的解釋了當時觀測到的行星運動情況,并取得了航海上的實用價值,從而被人們廣為信奉。托勒密本人聲稱他的體系并不具有物理的真實性,而只是一個計算天體位置的數(shù)學(xué)方案。至于教會利用和維護地心說,那是托勒密死后一千多年的事情了。
哥白尼(1473-1543),波蘭天文學(xué)家、日心說創(chuàng)立者,近代天文學(xué)的奠基人。
哥白尼經(jīng)過長期的天文觀測和研究,創(chuàng)立了更為科學(xué)的宇宙結(jié)構(gòu)體系——日心說,從此否定了在西方統(tǒng)治達一千多年的地心說。日心說經(jīng)歷了艱苦的斗爭后,才為人們所接受,這是天文學(xué)上一次偉大的革命,不僅引起了人類宇宙觀的重大革新,而且從根本上動搖了歐洲中世紀宗教神學(xué)的理論支柱?!皬拇俗匀豢茖W(xué)便開始從神學(xué)中解放出來”,“科學(xué)的發(fā)展從此便大踏步前進”(哥白尼著有闡述日心說的《天體運行論》(1543年出版),由于受到時代的局限,在日心說中保留了所謂“完美的”圓形軌道等論點。其后開普勒建立行星運動三定律,牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律,以及行星光行差、視差相繼發(fā)現(xiàn),日心說遂建立在更加穩(wěn)固的科學(xué)基礎(chǔ)上。
布魯諾(1548-1600),意大利哲學(xué)家和思想家。
1583年,布魯諾到英國,批判經(jīng)院哲學(xué)和神學(xué),反對亞里士多德——托勒玫的地心說,宣傳哥白尼的日心說。1585年去德國,宣傳進步的宇宙觀,反對宗教哲學(xué),進一步引起了羅馬宗教裁判所的恐懼和仇恨。1592年,布魯諾在威尼斯被捕入獄,在被囚禁的八年中,布魯諾始終堅持自己的學(xué)說,最后被宗教裁判所判為“異端”燒死在羅馬鮮花廣場。
布魯諾的主要著作有《論無限宇宙和世界》,書中捍衛(wèi)哥白尼的日心說,并明確指出:“宇宙是無限大的”,“宇宙不僅是無限的,而且是物質(zhì)的”。還著有《諾亞方舟》,抨擊死抱《圣經(jīng)》的學(xué)者。
牛頓是舉世公認的、有史以來最偉大的科學(xué)家之一。他的幼年充滿了辛酸,在他出生前3個月父親便去世了,之后母親改嫁,他是由外祖母撫養(yǎng)成人的。23畢業(yè)于著名的劍橋大學(xué)后留校工作。后因逃避倫敦流行的鼠疫來到母親的農(nóng)場里。在這里,他被一個常人熟視無睹的現(xiàn)象吸引住了。有一次,他看到一個熟透了的蘋果落在地上,便開始思索為什么蘋果會垂直落在地上,而不是飛到天上去呢?一定是有一種力在拉它,那么這種將蘋果往下拉的力會不會控制月球?他就是通過這個看起來十分簡單的現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)了著名的萬有引力定律。這個定律的巨大作用,很快就顯示了出來。它解釋了當時所知道的天體的一切運動。
你聽說過“水壺的故事”嗎?故事中說,瓦特小的時候,看見爐子上壺里的水沸騰了。蒸汽把壺蓋頂了起來,瓦特從中受到啟發(fā),長大后發(fā)明了蒸汽機,成為著名的發(fā)明家。其實,那只不過是傳說而已,瓦特發(fā)明蒸汽機并不是他幼時的靈感,而是吸收前人的成果和他個人艱苦努力的結(jié)果。伽利略善于觀察客觀世界,發(fā)現(xiàn)事物運動的規(guī)律。他認為“運動的問題非常古老,而有意義的研究竟如此可憐。”所以,當他在比薩大教堂做禮拜時,看到懸掛在教室頂端的大吊燈在擺動,有時擺弧大一些,有時擺弧小一些,他就思考擺動的大小與時間長短是否有關(guān)?在大吊燈有規(guī)律地擺動時,他利用自己脈搏的跳動,以及唱詩班音樂的節(jié)拍,計算不同擺弧擺動的時間,發(fā)現(xiàn)它們的時間是完全一樣的。
伽利略并不滿足于觀察所得到的結(jié)論,他還要回到家里去做實驗驗證。
第一個實驗:他用兩根同樣長的線繩各系一個鉛球作自由擺動,他把兩個擺拉到偏離鉛垂線不同的角度,例如30°和10°,然后同時放手。他看到這兩個擺在同一時間間隔內(nèi)擺動次數(shù)準確相等。
第二個實驗:他用兩根長度不同的線繩各系上一個鉛球作自由擺動,他把兩個擺拉到偏離鉛垂線相同的角度,然后放開,發(fā)現(xiàn)在同一時間間隔里短擺擺動的次數(shù)比長擺擺動的次數(shù)多,而且在大角度和小角度的情況下,多出的次數(shù)都相同。通過以上兩個實驗,伽利略得出單擺的周期只與擺長有關(guān)而與振幅無關(guān)的結(jié)論。這時是1583年,伽利略只有19歲。他還利用單擺繩長的調(diào)節(jié)和標度自己做了第一件實用儀器——脈搏計。
從洗澡的故事說起
關(guān)于阿基米德,流傳著這樣一段有趣的故事。相傳敘拉古赫農(nóng)王讓工匠替他做了一頂純金的王冠,做好后,國王疑心工匠在金冠中摻了假,但這頂金冠確與當初交給金匠的純金一樣重,到底工匠有沒有搗鬼呢?既想檢驗真假,又不能破壞王冠,這個問題不僅難倒了國王,也使諸大臣們面面相覷。
后來,國王請阿基米德來檢驗。最初,阿基米德也是冥思苦想而不得要領(lǐng)。一天,他去澡堂洗澡,當他坐進澡盆里時,看到水往外溢,同時感到身體被輕輕拖起。他突然悟到可以用測定固體在水中排水量的辦法,來確定金冠的比重。他興奮地跳出澡盆,連衣服都顧不得跑了出去,大聲喊著“尤里卡!尤里卡!”。(Fureka,意思是“我知道了”)。他經(jīng)過了進一步的實驗以后來到王宮,他把王冠和同等重量的純金放在盛滿水的兩個盆里,比較兩盆溢出來的水,發(fā)現(xiàn)放王冠的盆里溢出來的水比另一盆多。這就說明王冠的體積比相同重量的純金的體積大,所以證明了王冠里摻進了其他金屬。阿基米德從中發(fā)現(xiàn)了浮力定律:物體在液體中所獲得的浮力,等于他所排出液體的重量。