伽利略科學(xué)思想研究

1、伽利略科學(xué)思想研究伽利略科學(xué)思想研究1伽利略的生平伽利略，1564年2月15日出生于意大利比薩一個(gè)衰敗的貴族家庭。12歲時(shí)，進(jìn)入佛羅倫薩附近的修道院學(xué)校圣馬利亞學(xué)院，承受古典教育。伽利略后來有三個(gè)孩子，一個(gè)兒子和兩個(gè)女兒。伽利略的父親希望伽利略將來能成為一名醫(yī)生，因?yàn)楫?dāng)時(shí)一名醫(yī)生的工資是一名數(shù)學(xué)家工資的30倍。1581年，快滿18歲的伽利略考入比薩大學(xué)學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)。但在1585年他還是放棄了醫(yī)學(xué)的學(xué)習(xí)而致力于數(shù)學(xué)和力學(xué)的研究，15891592年，伽利略擔(dān)任比薩大學(xué)的數(shù)學(xué)教授。15921610年，伽利略擔(dān)任帕多瓦大學(xué)的教授。照他晚年寫給一位友人的信中的說法，這是他一生中最美妙的時(shí)期。正是在那里他制造

2、了望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡和空氣溫度計(jì)，他還創(chuàng)造了一種叫作比例規(guī)的儀器。他用望遠(yuǎn)鏡做了重要的天文觀測，完成了自由落體、拋射體和斜面的實(shí)驗(yàn)研究。可以說伽利略在力學(xué)上的大多數(shù)發(fā)現(xiàn)都是在帕多瓦成熟的。但是，這期間伽利略發(fā)表的文章很少。本文由論文聯(lián)盟.Ll.搜集整理伽利略非常重視對運(yùn)動(dòng)學(xué)的研究。他反對把運(yùn)動(dòng)分為自然運(yùn)動(dòng)和強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)的分類研究方法，明確提出了加速度的概念、提出了勻速運(yùn)動(dòng)和變速運(yùn)動(dòng)的新的分類方法，從而使運(yùn)動(dòng)理論的研究獲得了重大進(jìn)展。對自由落體的研究是伽利略最富有創(chuàng)造性的成就，他有非常精彩的斜面實(shí)驗(yàn)、船艙實(shí)驗(yàn)等。伽利略是第一位利用望遠(yuǎn)鏡觀測天體并獲得大量成果的科學(xué)家。他根據(jù)天文觀測英勇地宣講哥白尼學(xué)說，

3、因此，在1616年他被傳喚到羅馬的宗教裁判所，地動(dòng)學(xué)說受到宗教裁判所的譴責(zé)，教皇下達(dá)了1616年禁令，制止他以口頭的或文字的形式傳授或保衛(wèi)日心說。但最終他還是違背了1616年的禁令，在1632年出版了轟動(dòng)整個(gè)學(xué)術(shù)和思想界的?關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話?以下簡稱?對話?。這招致了他第二次受審。這位70歲的老人被迫當(dāng)眾跪著表示公開放棄、詛咒和痛恨地動(dòng)說的錯(cuò)誤和異端，同時(shí)，因此他被判終身監(jiān)禁。被判終身監(jiān)禁后，他將他最成熟的科學(xué)思想和研究成果撰寫成了另一篇科學(xué)杰作?關(guān)于兩門新科學(xué)的對話?以下簡稱?兩門新科學(xué)?，并在1638年在荷蘭萊頓出版，就在這一年伽利略雙目失明。1642年1月8日，伽利略

4、這位出色的科學(xué)家在阿塞特里逝世，終年78歲。他的葬儀草率簡陋，直到下一世紀(jì)，遺骨才遷到家鄉(xiāng)的大教堂。2伽利略的天文觀測和天文研究1609年夏伽利略聽說荷蘭人創(chuàng)造了望遠(yuǎn)鏡，他馬上利用他光學(xué)的知識和乖巧的雙手，親手制造出了望遠(yuǎn)鏡，后來伽利略又下功夫改良，把放大率進(jìn)步到32倍。這種望遠(yuǎn)鏡由一塊凸透鏡作為物鏡、一塊凹透鏡作為目鏡來組成，如今被我們稱作為伽利略望遠(yuǎn)鏡。到1910年初，伽利略一共制造了一百多臺這樣的望遠(yuǎn)鏡，分送給當(dāng)時(shí)意大利、法國、德國等國的王公和有名的學(xué)者，在歐洲引起了轟動(dòng)。1609年底伽利略把他親手制作的望遠(yuǎn)鏡首次指向天空的時(shí)候，就注定了這是一次革命性的事件了。他發(fā)現(xiàn)了一系列新奇的天文現(xiàn)

5、象：銀河有眾星構(gòu)成;木星周圍有衛(wèi)星;月亮有高聳的山峰;太陽外表有黑子;金星位相有變化;土星周圍有光環(huán)。1610年初他在威尼斯出版了?星際使者?一書，報(bào)道了他用望遠(yuǎn)鏡獲得的重大發(fā)現(xiàn)。這些觀測結(jié)果大大沖擊了亞里士多德的完美天界的思想，月亮、太陽并不是亞里士多德所說的那樣完美，更重要的是觀測結(jié)果給予哥白尼學(xué)說以有力的支持，而不是地心說主張的那樣，所有天體都圍繞地球運(yùn)行，地球并不是中心，太陽才是中心。伽利略用他的天文觀測和研究把哥白尼日心學(xué)說的真實(shí)性前所未有地?cái)[在了人們面前。伽利略為使人們承受哥白尼學(xué)說的觀點(diǎn)，他選擇了撰寫和出版?對話?，?對話?的出版轟動(dòng)整個(gè)學(xué)術(shù)和思想界。?對話?的寫作大約從1626

6、年開場，到1629年完成了初稿，1632年在佛羅倫薩用意大利文正式出版。?對話?的寫作采用對話的形式。對話分為四天，第一天批判了亞里士多德的所謂天不變的謬論;第二天用科學(xué)事實(shí)論證了地球的周日運(yùn)動(dòng);第三天以大量的觀測資料論證了地球的周年運(yùn)動(dòng)，否認(rèn)了以地球?yàn)橛钪嬷行牡腻e(cuò)誤說法;第四天討論潮汐問題。?對話?的寫作形式活潑、語言生動(dòng)、寓意深化，具有很高的藝術(shù)程度和學(xué)術(shù)價(jià)值，是科學(xué)史上的一部杰作。伽利略在?對話?中充分利用天文觀測事實(shí)，全面系統(tǒng)地討論哥白尼日心說和托勒密地心說的各種分歧，并用作者的許多新發(fā)現(xiàn)和力學(xué)研究新成果論證了哥白尼體系的正確和托勒密體系的錯(cuò)誤。3伽利略的實(shí)驗(yàn)研究和實(shí)驗(yàn)思想近代科學(xué)在很

7、大程度上是在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的根底上形成和開展起來的。假如說中世紀(jì)的思維傳統(tǒng)是注重理性，那么近代科學(xué)那么是以實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)為特征的實(shí)證科學(xué)，伽利略的科學(xué)研究正是表達(dá)了近代科學(xué)的這種特征，他的偉大也在于此。歷史上阿基米德、羅吉爾培根、達(dá)芬奇、吉爾伯特、弗蘭西斯培根等人都對實(shí)驗(yàn)科學(xué)的開展做出了奉獻(xiàn)，但他們各有偏頗。伽利略最具創(chuàng)始性，是一位真正的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家。他對待實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識觀念、思想、方法，以及在實(shí)驗(yàn)科學(xué)上所做出的奉獻(xiàn)和對后世的影響都大大超于前者。伽利略一系列科學(xué)研究成果都是在觀測和實(shí)驗(yàn)的根底上所獲得的。他重視對自然現(xiàn)象進(jìn)展觀測，更重視對自然現(xiàn)象進(jìn)展實(shí)驗(yàn)研究。他進(jìn)展了單擺實(shí)驗(yàn)、斜面實(shí)驗(yàn)、自由落體實(shí)驗(yàn)、船艙實(shí)驗(yàn)

8、等卓有成效的實(shí)驗(yàn)研究工作。他以觀測天空的事實(shí)來宣傳哥白尼學(xué)說而影響甚大。但是，他真正的偉大在于他通過實(shí)驗(yàn)來探求自然界物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，在于他所獲得的卓越實(shí)驗(yàn)研究成果和通過實(shí)驗(yàn)研究所表達(dá)出來的實(shí)驗(yàn)思想和方法。伽利略的實(shí)驗(yàn)研究成果：自由落體定律、慣性定律的思想、對拋射體的研究、相對性原理等奠定了近代最驚人的知識成就基矗特別是慣性定律的思想打破了自亞里士多德以來一千多年間受力運(yùn)動(dòng)的物體當(dāng)外力停頓作用時(shí)便歸于靜止的陳舊觀念。而相對性原理的發(fā)現(xiàn)那么是人類在科學(xué)認(rèn)識史上的一次重大飛躍，也是20世紀(jì)愛因斯坦創(chuàng)立相對論的理論基矗這些內(nèi)容為自然科學(xué)的開展做出了奠基性的奉獻(xiàn)。伽利略在實(shí)驗(yàn)研究工作中，不僅靠對自然理性

9、的把握實(shí)現(xiàn)了數(shù)學(xué)與實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了思想上的打破。而且運(yùn)用了思想實(shí)驗(yàn)的方法來研究自然之規(guī)律，升華了他通過實(shí)驗(yàn)探求自然界運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理念。他要通過實(shí)驗(yàn)去發(fā)現(xiàn)自然的規(guī)律，他使物理學(xué)徹底擺脫了依靠形而上的思辨、自覺、猜想和定性的議論狀況。他實(shí)現(xiàn)了由驗(yàn)證自然規(guī)律到發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律的打破，為人類思想的進(jìn)步提供了宏大的啟示。4伽利略的科學(xué)思想、宗教信仰及其關(guān)系伽利略的科學(xué)思想主要表達(dá)在：第一，不崇尚書本、不迷信權(quán)威和批判的精神;重視理性思維，注重對自然現(xiàn)象的研究。這種對客觀事物務(wù)實(shí)、求真的認(rèn)識觀，促進(jìn)了當(dāng)時(shí)的思想解放運(yùn)動(dòng)。第二，他創(chuàng)立的以實(shí)驗(yàn)和理性思維包括數(shù)學(xué)推導(dǎo)相結(jié)合的科學(xué)研究方法，這對近代科學(xué)開展影響深

10、遠(yuǎn)。第三，他加強(qiáng)科學(xué)研究的理論性，屏棄了通過權(quán)威來解決科學(xué)問題的觀念;他屏棄在沒有可靠實(shí)驗(yàn)的根底上對其進(jìn)展復(fù)雜推理方法的信賴;他要求人們必須通過實(shí)驗(yàn)去閱讀自然之書。伽利略實(shí)際上是具有科學(xué)家和宗教徒的雙重身份。雖然他醉心于自然科學(xué)研究，但其精神深處卻有神學(xué)信仰在支撐。伽利略處在一個(gè)宗教信仰非常濃重的社會(huì)環(huán)境之中，早期的宗教教育，對上帝的敬虔已深深地植根于他的腦海，奠定了他作為忠誠宗教信徒的基矗他不僅自己參加了天主教派，一生篤信上帝，而且，后來還把他只有13歲和12歲的兩個(gè)女兒也都送進(jìn)了修道院做了修女?？v觀伽利略的一生，可以看出他與宗教界有著千絲萬縷的聯(lián)絡(luò)，甚至與當(dāng)時(shí)宗教界高層也有著經(jīng)常性的接觸和

11、交流，這在很大程度上加重了伽利略的宗教情感和信仰，使他成為一個(gè)忠誠的宗教徒。對于他的天文發(fā)現(xiàn)，他首先感謝的是神恩的啟示。教會(huì)對他置之不理，但他只責(zé)怪幾個(gè)頭腦糊涂的人而已。不惜代價(jià)宣傳和保衛(wèi)哥白尼學(xué)說也是他宗教情感的一個(gè)反映。他雖遭到教廷的迫害，但他仍相信上帝和?圣經(jīng)?，他始終是一個(gè)忠誠的信徒，而非極端的革命者。自然界是多層面的，人們可以從不同的視野來進(jìn)展觀察?？茖W(xué)的即理性的視野和神學(xué)的即感性的視野是信仰目光的兩個(gè)不同重要方面，這兩種視野有時(shí)重疊，并且互相影響，這種情景在伽利略身上得到了表達(dá)。伽利略一生游離又交融于科學(xué)和神學(xué)之間。他認(rèn)為?圣經(jīng)?和自然之書是神圣的創(chuàng)造者寫下的兩本書，都是正確的。一

12、方面他保衛(wèi)科學(xué)的真理，另一方面敬虔神圣的宗教。特別是在天文學(xué)研究中他從對神學(xué)敬仰的角度去解釋科學(xué)真實(shí)的發(fā)現(xiàn)，協(xié)調(diào)他的信仰與理性。斷言伽利略是沖破了神學(xué)的束縛才獲得其科學(xué)上的成就，在很大程度上是對伽利略的誤解。我們只有把伽利略放在歷史的長河里，放在特定的歷史文化背景中，撥開層層迷霧，對他的科學(xué)思想和宗教信仰有一個(gè)明晰而完好的認(rèn)識，才能準(zhǔn)確全面地對待和認(rèn)識伽利略。5研究伽利略的意義和價(jià)值在科學(xué)史的研究中，人物研究歷來都是一個(gè)經(jīng)久不衰的重要研究領(lǐng)域。研究伽利略無論從科學(xué)內(nèi)史上展開，還是從科學(xué)外史上深化都極具研究價(jià)值。伽利略在科學(xué)史上有著極為重要的地位，主要表現(xiàn)以下幾個(gè)方面：第一是由于他通過對天空的觀測發(fā)現(xiàn)了一系列天文現(xiàn)象。第二是他宣傳、保衛(wèi)和豐富了哥白尼學(xué)說，使天文科學(xué)的進(jìn)展改變了全人類的宇宙觀，這在天文學(xué)、自然科學(xué)以及整個(gè)人類社會(huì)的開展進(jìn)步中都是意義非凡，影