伽利略在物理方面做出的贡献

伽利略在物理方面做出的贡献

伽利略被人们称为近代物理学之父.由于近代科学是从近代物理学开始的,也有人称其为近代科学之父.
伽利略对物理学的主要贡献有:
(1)提出相对性原理,由于当时主要是力学也有人称其为力学相对性原理.
(2)提出惯性定律.虽然今天我们理解的惯性定律是笛卡儿第一次正确表述的,但人们通常仍称为伽利略惯性定律.
(3)正确地描述了自由落体运动规律.由于重量和质量成正比.也有人把这个描述称为牛顿第二定律的雏形.
(4)给出伽利略坐标变换和速度合成定律.
(5)发明伽利略天文望远镜以及在天文学上的贡献.
伽利略在物理思想和方法上也有重大贡献:
(1)提出科学问题的方式.亚里士多德追求终极的目的因,伽利略追求的是直接动力因.
(2)对科学实验、观察的强调.
(3)物理学中的理想实验方法的创立,伽利略很多研究是用理想实验方法.这不同于物理实验,它是一种形象的逻辑思维方法.
(4)归谬法在物理学中的首次应用.归谬法是毕达哥拉斯学派在对 不是有理数的证明中创建的.但伽利略首次在反驳亚里士多德重物落得快时用于物理学.后来的各种佯谬都同这有关.这也是一种逻辑证明.
(5)物理定律的定量数学表达.这种定量表达近代始于与伽利略同时代的开普勒,但伽利略也属于先驱之一.
(6)伽利略为使科学从神学的束缚下解放出来,提出科学实验是检验科学真理的标准.为此他同经院哲学家、神学家斗争.
伽利略既然被尊为近代物理学之父,他对物理学的贡献应该有一个标志.这个标志足以区分近代物理学和中世纪欧洲的哲学.一些学者认为伽利略提出问题的方式是近代物理学的标志.中世纪欧洲经院哲学家崇拜古希腊的亚里士多德,追求终极的目的因.历史证明对终极目的因的追求是一个无果之花,它导致中世纪欧洲科学技术的进展非常缓慢.而对直接动力因的追求则证明是硕果累累,近代物理学走上了顺利发展之路.

自由落体运动

伽利略（galileo galilei，1564-02-15-1642-01-08）。意大利数学家、物理学家、天文学家，科学革命的先驱 。伽利略发明了摆针和温度计，在科学上为人类作出过巨大贡献，是近代实验科学的奠基人之一。 伽利略是第一个把实验引进力学的科学家，他利用实验和数学相结合的方法确定了一些重要的力学定律。1582年前后，他经过长久的实验观察和数学推算，得到了摆的等时性定律，接着在1585年因家庭经济困难辍学。离开比萨大学期间，他深入研究古希腊学者欧几里得，阿基米德等人的著作。他根据杠杆原理和浮力原理写出了第一篇题为《天平》的论文。不久又写了论文《论重力》，第一次揭示了重力和重心的实质并给出准确的数学表达式，因此声名大振。与此同时，他对亚里士多德的许多观点提出质疑。 在历史上伽利略是最早对动力学作了定量研究的人。1589—1591年，他对物体的自由下落运动作了细致的观察，从实验和理论上否定了统治两千年的亚里士多德的落体运动观点（重物比轻物下落快），指出如忽略空气阻力，重量不同的物体在下落时同时落地，物体下落的速度和它的重量无关。根据伽利略晚年的学生v.维维亚尼的记载，落体实验是在比萨斜塔上进行的，但这件事在伽利略著作中没有记录，因而较普遍认为此事不可靠 。有历史记载的第一个完成这类试验的人是斯台文，在《自然科学史》中记载，荷兰人斯台文在1586年使用2个重量不同的铅球完成了这个试验，并证明了亚里士多德的理论是错误的。在斯台文试验的几个世纪以后，阿波罗15号的宇航员大卫·斯科特1971年8月2日在无空气月球表面上使用一把锤子和一根羽毛重复了这个试验，证明且让地球上的电视观众亲眼看到了两个物体同时掉落在月球表面上。 伽利略对运动基本概念，包括重心、速度、加速度等都作了详尽研究并给出了严格的数学表达式。尤其是加速度概念的提出，在力学史上是一个里程碑。有了加速度的概念，力学中的动力学部分才能建立在科学基础之上，而在伽利略之前，只有静力学部分有定量的描述。伽利略还对物体在斜面上的运动，抛射体的运动等作过实验和观察。在这些研究基础上他提出了加速度的概念及其数学表达式。他曾非正式地提出惯性定律和物体在外力作用下运动的规律，提出运动相对性原理（现称伽利略相对性）。相对性原理是为答复对哥白尼体系的责难而提出的，但原理的意义远不止于此，它第一次提出惯性参考系（惯性系）的概念，被爱因斯坦称为伽利略相对性原理，是狭义相对论的先导。这些为牛顿正式提出运动第一、第二定律奠定了基础。伽利略还提出过合力定律，抛射体运动规律。在经典力学的建立上伽利略可以说是牛顿的先驱。 伽利略对摆的运动作过长期的观察和研究。在后来的研究中指出单摆的周期和摆长度的平方根成反比。这一规律为后来计时机构（摆钟）的设计提供了根据。1641年，已失明的他，让儿子为他绘制了摆钟设计图。 伽利略在力学方面的贡献是多方面的。这在他晚年写出的力学著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》中有详细的描述。在这本不朽著作中，除动力学外，还有不少关于材料力学的内容。例如，他阐述了关于梁的弯曲试验和理论分析，正确地断定梁的抗弯能力和几何尺寸的力学相似关系。他指出，对长度相似的圆柱形梁，抗弯力矩和半径立方成比例。他还分析过受集中载荷的简支梁，正确指出最大弯矩在载荷下，且与它到两支点的距离之积成比例。伽利略还对梁弯曲理论用于实践所应注意的问题进行了分析，指出工程结构的尺寸不能过大，因为它们会在自身重量作用下发生破坏。他根据实验得出，动物形体尺寸减小时，躯体的强度并不按比例减小。他还把这种关系用来说明为什么体格大的动物在负担自身重量方面不如体格小的动物，写道：“一只小狗也许可以在它的背上驮两三只小狗，但我相信一匹马也许连一匹和它同样大小的马也驮不起。” 伽利略在被监禁期间把他在力学方面的成就用三人谈话的形式写成《两门新科学的谈话》一书（1638年出版）。

牛顿第一定律他也做出了贡献，只是没有总结出来

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