數(shù)學家的故事:伽利略(2)
來源:奧數(shù)網(wǎng)整理 2019-08-03 10:09:52

這樣計算的結(jié)果,伽利略發(fā)現(xiàn)了一個秘密,這就是吊燈擺一次的時間,不管圓弧大小,總是一樣的。一開始,吊燈擺得很厲害,漸漸地,它慢了下來,可是,每擺動一次,脈搏跳動的次數(shù)是一樣的。
伽利略的腦子里翻騰開了,他想,書本上明明寫著這樣的結(jié)論,擺經(jīng)過一個短弧要比經(jīng)過長弧快些,這是古希臘哲學家亞里士多德的說法,誰也沒有懷疑過。難道是自己的眼睛出了毛病,還是怎么回事。
他像發(fā)了狂似的跑回大學宿舍,關起門來重復做這個試驗。他找了不同長度的繩子、鐵鏈,還有不知從哪里搞到的鐵球、木球。在房頂上,在窗外的樹枝上,著迷地一次又一次重復,用沙漏記下擺動的時間。
最后,伽利略不得不大膽地得出這樣的結(jié)論:亞里士多德的結(jié)論是錯誤的,決定擺動周期的,是繩子的長度,和它末端的物體重量沒有關系。而且,相同長度的擺繩,振動的周期是一樣的。
敢于質(zhì)疑經(jīng)典和權(quán)威
我們都知道伽利略在比薩斜塔上做實驗推翻權(quán)威的故事:他用兩個分別重1磅和10磅的鐵球同時做自由落體實驗,結(jié)果幾乎同時著地,推翻了亞里士多德的權(quán)威結(jié)論。
接下來講另一個故事。
伽利略17歲那年,考進了比薩大學醫(yī)科專業(yè)。他喜歡提問題,不問個水落石出決不罷休。
有一次上課,比羅教授講胚胎學。他講道:“母親生男孩還是生女孩,是由父親的強弱決定的。父親身體強壯,母親就生男孩;父親身體衰弱,母親就生女孩。”
比羅教授的話音剛落,伽利略就舉手說道:“老師,我有疑問。”
比羅教授不高興地說:“你提的問題太多了!你是個學生,上課時應該認真聽老師講,多記筆記,不要胡思亂想,動不動就提問題,影響同學們學習!”
“這不是胡思亂想,也不是動不動就提問題。我的鄰居,男的身體非常強壯,可他的妻子一連生了5個女兒。這與老師講的正好相反,這該怎么解釋?”伽利略沒有被比羅教授嚇倒,繼續(xù)反問。
“我是根據(jù)古希臘著名學者亞里士多德的觀點講的,不會錯!”比羅教授搬出了理論根據(jù),想壓服他。
伽利略繼續(xù)說:“難道亞里士多德講的不符合事實,也要硬說是對的嗎?科學一定要與事實符合,否則就不是真正的科學。”比羅教授被問倒了,下不了臺。
后來,伽利略受到了校方的批評,但是,他勇于堅持、好學善問、追求真理的精神卻絲毫沒有改變。正因為這樣,他才最終成為一代科學巨匠。
倡導數(shù)學與實驗相結(jié)合
伽利略說過:“世界是一本以數(shù)學語言寫成的書。”這位近代物理學的奠基者,一生都重視數(shù)學在探求自然奧秘中的作用。
像其先驅(qū)者哥白尼、開普勒一樣,他是用幾何而不是代數(shù)的語言來闡釋自己的思想的。他深信在自然現(xiàn)象的研究中數(shù)學、特別是幾何學的重要性。受他那個時代數(shù)學思潮、實驗思潮的影響,伽利略把數(shù)學和實驗結(jié)合起來,從而開創(chuàng)了近代數(shù)理實驗科學的第一個成功范型——經(jīng)典動力學。
伽利略對17世紀的自然科學和世界觀的發(fā)展起了重大作用。從伽利略 、牛頓開始的實驗科學,是近代自然科學的開始。伽利略所倡導的數(shù)學與實驗相結(jié)合的研究方法,是他在科學上取得偉大成就的源泉,也是他對近代科學的最重要貢獻。
最后順便一提,在根據(jù)東野圭吾的《偵探伽利略》改編的日本電視連續(xù)劇《神探伽利略》中,主角“湯川”也是一個天才物理學家,他有著伽利略般刨根問底的精神。同一系列電影《嫌疑人X的獻身》,被中國、韓國均翻拍過。對數(shù)理化或偵探推理感興趣的讀者,不妨一看。
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