/NUMPAGES7伽利略近代物理学之父在近代科学的开创者行列里，伽利略最为突出，是他创造并示范了新的科学实验传统，以追究事物之量的数学关系为目标的研究纲领，以及将实验与数学相结合的科学方法．正是他的工作将近代物理学乃至近代科学引上了历史的舞台．伽利略·伽利莱1564年2月15日生于意大利的比萨，文艺复兴时期著名的艺术家米开朗其罗是在他出世后三天逝世的，这也许是文艺复兴由艺术转入科学的一种征兆．伽利略是他的名字，据说将姓氏略作变化作为长子的姓名是当地的一个风俗．伽利略的父亲文森西奥·伽利莱是当时一位著名的音乐家和数学家，他的学术研究对伽利略有很大的影响，但他希望儿子学医而不是数学，因为这样会有一个好的收入．1581年，伽利略被送进比萨大学学习医学，1583年，由于听了几次关于欧几里德几何学的演讲，伽利略很快对数学着迷，他执意不学习医学，结果未取得学位就于1585年离开了比萨大学．伽利略倾心研究欧几里德几何学和阿基米德的物理学，很快声名远扬，朋友们都称他为“新时代的阿基米德”．1589年，伽利略获得了比萨大学数学教授的职位，三年后，转到帕多瓦大学，在这里度过了十八年比较稳定的生活，1610年又回到佛罗伦萨，继续从事他的物理学和天文学研究．由于望远镜的使用，使伽利略明确表示赞同哥白尼体系，结果引起麻烦．1624至1630年间，伽利略断断续续地写作他的著作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》，该书出版也颇费周折，最终于1632年问世，但很快就遭到罗马教会的传讯．1633年，教会因该对话判处他终身监禁，此后一直受监视住在佛罗伦萨城外阿切特里的一幢别墅里，在这里，伽利略继续他的力学研究．从1634年开始，他致力于撰写另一部著作——《两门新科学》，书稿于1637年最终完成后，找不到地方出版，因为罗马教廷裁决任何人不得出版伽利略的任何著作．最后，在朋友们的帮助下，该书于1638年在荷兰的莱顿出版．此时的伽利略已经双目失明，一位青年数学家维维安尼来到伽利略的别墅，为他处理日常事务，并记录了伽利略口述的一些生平佚事．1642年1月9日，伽利略在阿切特里的别墅里安然去世．次年牛顿出生．伽利略1610年以前的早期工作主要是有关动力学的．可能是受父亲的影响，伽利略对物理实验十分着迷．传说他还是比萨大学的医科学生的时候，有一次在教堂里做礼拜，一盏吊灯的晃动引起了他的注意，因为有风，吊灯时而摆动幅度大一些，时而小一些，但是他发现，不管摆动幅度是大是小，摆动一次的时间总是相等的．当时还没有钟表之类的计时工具，伽利略用自己的脉博计时验证了自己的发现，回到家后，他又亲自动手做了两个长度一样的摆，让一个摆幅大一些，另一个小一些，结果极为准确地证实了这个发现．这个传说一般来说是靠不住的，已经考证出，比萨教堂的这盏灯是1587年制造的，而此时伽利略已经离开了比萨．但是，在1602年的一封信中，伽利略的确提到过单摆实验．在以后的研究生涯中，伽利略一直保持着对实验的兴趣，他自己设计了不少科学仪器，其中包括测温器（1593年）、比重秤（1586年），望远镜当然是其中最为重要的．还是一个比萨大学学生的时候，伽利略就对亚里士多德的运动理论深表怀疑．亚里士多德认为，在落体运动中，重的物体先于轻的物体落到地面，而且速度与重量成正比．这种看法在经验中确实可以找到证据，比如一根羽毛就比一块石头后落到地面，但是也不难找到反例，比如一个同样大小的铁球和木球从等高处下落，几乎无法区分哪一个先落下．伽利略晚年的学生维维安尼曾经在他写的伽利略传记中提到，伽利略在比萨斜塔上做过落体实验，证实了所有物体均同时下落，这成了这一著名历史传闻的根源．但历史学家考证，没有任何理由表明伽利略做过这一实验，因为伽利略本人从未提起过．但是此前类似的实验已有人做过，1586年，荷兰物理学家斯台文用两个大小不同重量比为1比10的铅球，让它们从高30英尺的高度下落，结果两者几乎同时落在地面上的木板上，围观者可以清晰地听到两个铅球撞击木板时发出的声音．伽利略后来听说了这一实验，可能也亲自动手做过，但这种实验由于有空气阻力不太准确，而且真的做起来，结果不一定对伽利略有利．事实是，一位亚里士多德派的物理学家为了反驳伽利略，真的于1612年在比萨斜塔做了一个实验，结果表明，相同材料但重量不同的物体并不是在同一时刻到达地面的，伽利略在《两门新科学》中对此有一个辨护，意思是说，重量1比10的两个物体下落时只差很小的距离，可是亚里士多德却说差10倍，为什么忽视亚里士多德如此重大的失误却盯住我小小的误差不放呢？这就表明伽利略并没有在比萨斜塔上做过传说的那个著名的判决性实验．解释摆的等时性是伽利略设计斜面实验的一个主要的动机，为什么不论摆幅多大，摆动一个周期的时间总是相等的，是什么使得它自动调节自己的速度？