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第3章 伽利略(1)

伽利略·伽利莱(1564~1642),意大利物理学家和天文学家,近代实验科学的奠基人之一。17岁入比萨大学攻读医学,后来转攻数学,毕业后任大学教授。1590年在比萨斜塔上做了著名的“自由落体实验”,后来制作了第一架天文望远镜,用来观察天象,证明了哥白尼的“太阳中心说”。被罗马宗教裁判所迫害、监禁后,仍为捍卫真理进行不屈不挠的斗争。

伽利略是意大利物理学家、天文学家。从他开始,物理学才逐步从哲学中分离出来,成为一门独立的学科。他最早提出惯性原理、力与加速度等概念,是经典力学和实验物理学的先驱。他最早利用望远镜观察天体,并取得大量成果,有力地证明了哥白尼日心说。平生多有著述,最著名的有《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》以及《关于两门新科学(力学和弹性学)的讨论和数学证明》。

天才的成长

伽利略于1564年2月15日,出生在意大利北部城市比萨。在父母的疼爱和呵护下,伽利略一天天长大了。虽然才四岁,可他却常常像个小大人似的,缠着妈妈问这问那,对所有的东西都感兴趣。

在小伽利略眼里,爸爸是最了不起的人。常常在傍晚时分,全家人围坐在客厅里,听爸爸演奏小提琴。随着音乐的节拍,小伽利略总是不由自主地晃动着脑袋,两只眼睛一眨不眨的,无限崇拜地盯着父亲。

很快,伽利略的音乐天赋显露出来。他对音乐的悟(wù)性之高,令文森西奥也不得不佩服。没多久,他已经能够像父亲一样,演奏许多复杂的乐章,而且丝毫不比父亲逊色。连傍晚时分全家人的聚会,也常常是父子二人轮流演奏了。

学会了拉小提琴,伽利略并不满足。他又发现了新的兴趣目标——数学。

伽利略5岁时,文森西奥因为生意上的事到佛罗伦萨,顺便带他去参观了那儿的一些博物馆。结果,达·芬奇、米开朗基罗等大师的绘画、雕塑作品,强烈地震撼(hàn)了伽利略幼小的心灵。

回到比萨,他开始学习绘画。为了让伽利略更好地掌握基本的绘画技法,文森西奥找来许多几何图形的物体。没想到伽利略不仅绘画技艺突飞猛进,对这些几何图形的迷恋也是日甚一日。

他问文森西奥:“爸爸,这些几何图形到底有什么用呢?”

“为什么这样问呢,伽利略?”文森西奥一时弄不清伽利略又在想什么。

“爸爸,我觉得挺奇怪的。画画的时候,我发现好多东西,比如房子、马车、书桌……什么的,好像都与几何图形有关。”

“有关?怎么有关?”“嗯,就是说,它们都是各种几何图形组成的。可似乎没这么简单。只是我想来想去也想不明白,除了这个,它们还能有什么复杂的关系呢?”

文森西奥看着紧皱双眉的伽利略,内心十分欣慰。儿子比一般的孩子更加善于观察,善于思考,而且对学习有着浓厚的兴趣,将来一定会有出息的。

打那以后,文森西奥正式开始教伽利略学习数学,这本来也是文森西奥的特长。

虽然在一般人看来,数学本身是枯燥无味的,可伽利略的兴趣却明显高涨。他常常为了寻求一道数学题的解法而绞尽脑汁,废寝忘食废寝忘食(qǐn):顾不得睡觉,忘记吃饭。形容非常专心努力。。他似乎随时都在思考,随时都准备思考,逐渐养成了习惯。而这种习惯,无疑对他以后的科学研究工作大有裨益裨益(bì):益处。。

转眼间,伽利略7岁了。在音乐、绘画、数学方面,他都已经小有造诣造诣(yì):学问、艺术等能达到的程度。。因为他做任何事情,都不只是简单的模仿,而总要问个为什么,常常能够举一反三。

一天晚饭后,文森西奥带着全家人到比萨广场散步。伽利略和妹妹们高兴地在广场上奔跑、跳跃,就像撒欢的羊群。

突然,伽利略跑到文森西奥身边,指着比萨斜塔,好奇地问:“爸爸,那座塔怎么是斜的?”

“哦,你是说比萨斜塔。当初建造这座塔的时候,由于某种计算上的错误,塔还没建成就已经倾斜了。”文森西奥随口说。

“那它为什么不会倒呢?”伽利略显然不满意父亲的回答。

“这个,我也说不好。不过,这座塔已经成为世界建筑史上的奇迹了。”

“等我长大了,一定会揭开这个迷的!”伽利略充满自信地说着,转身跑开了。

1575年,伽利略11岁了。最近,文森西奥的生意也比以前稍有发展。看着伽利略一天天长大,依然每天满脑子琢磨一些乱七八糟的事,文森西奥觉得该让他接受正规教育了。

12岁时,伽利略终于进了瓦布罗萨的卡马多斯修道院。

学习拉丁文,伽利略的天赋再次显露。他对新知识总是有着强烈的渴望,学习起来如饥似渴如饥似渴:形容要求非常迫切。。没过多久,他已经能用拉丁语和父亲对话了。

算术呢?不用说,伽利略自然是百般地感兴趣。他思维敏捷,反应极快。不管老师讲什么,他一遍就能理解透彻。

这一天,又是算术课,老师布置大家做书上的习题。同学们陆陆续续都交了作业,只有伽利略仍然皱着眉头,一言不发地坐在课桌旁。这可真是太奇怪了,要知道,往常第一个交作业的,必定是伽利略呀!

“伽利略,你不舒服吗?”老师关心地问。

“没有,老师,我很好。”伽利略回答。

“那你是不是有什么心事?”

“不是,老师。”伽利略咬了咬嘴唇。

“那么,就是你做不出算术题了?”

“是的。”伽利略承认,并且抬起头。

老师感到有些意外;“可是,今天的题并不难呀!”

伽利略迟疑了一下,涨红了脸,终于鼓足勇气站起来,指着一道算术题说:“老师,我觉得书上的答案是错误的。”

老师更加意外了,用研究的目光看着伽利略。

当少年伽利略第一次向权威性的知识挑战的时候,他并没有武断地横加斥(chì)责,而是耐心地倾听伽利略的分析,并且代表权威性的知识,虚心地承认了错误,还夸奖了伽利略的勇气。

不过,修道院的生活,最吸引伽利略的,还是亚里士多德哲学和以此为基础的宗教神学。他对这两门学科的喜爱,以致于他要求当修道士,并且院长已经答应他了。

三个月后,伽利略还没来得及成为一名修道士,却因为眼疾而不得不回家休养。

16岁的伽利略整天把自己关在家里,只是借阅大量的书籍,并且,为了家里,他答应母亲去店里帮忙。

可是,伽利略的兴趣并不在生意上面,他常常不由自主地一边看着店,一边又拿起了书;或者一边接待着顾客,一边又思考起问题。

结果,虽然有伽利略的帮忙,文森西奥的生意并没有什么好转。因为到晚上结账的时候,文森西奥往往发现,卖出去的货物与收回来的钱不符。

这一天,文森西奥清点完货物,发现收的钱又少了。他看了看仍在冥思苦想冥思苦想(mínɡ):深沉地思索。的伽利略,觉得不能不与他好好地谈一次了。

“伽利略,你知道,我并不反对你多看些书。可是,你今天又算错了账。这样下去,咱们店会亏本的。一家人可都靠这个店的收入呢。”

“对不起,爸爸。只是,今天这本书是我好不容易才借来,忍不住在店里就看了。而且它确实是太吸引我了。”

“什么书?能说说吗?”文森西奥扬扬眉。

“是哥白尼的书。他说太阳才是宇宙的中心,地球是围绕太阳转的,而不是像人们认为的那样,地球是宇宙的中心,太阳围绕地球转。”

“噢,那你怎么看呢?”

“我不能确定,我想他说的有一定的道理。”伽利略用不太肯定的语气说,“不过,伟大的亚里士多德说地球是宇宙的中心,难道会错吗?近两千年来人们信奉的东西,难道会错吗?唉,我现在还不能分清,究竟是哥白尼说得对,还是亚里士多德说得对。但,哥白尼的论述很有说服力,我真的觉得也许是亚里士多德搞错了。”

此后,伽利略又费尽周折借到了布鲁诺(nuò)的书。看完后,他对亚里士多德的怀疑更大了。

1581年,伽利略轻松地获得了梅迪奇家族的奖学金,如愿进入了比萨大学。这时候,他并没有什么明确的志向,所以尊从父亲的意愿,选择了学医。

然而,大学的生活并不像伽利略想像的那样丰富多彩,他感到非常的郁闷。

文森西奥把自己最近刚写的书——《古代音乐和现代音乐的对话》拿给伽利略看。上边有一段话:“在我看来,他们仅仅是依靠权威的力量来证明什么,而不是引用任何论据来支持自己的证明,这简直是荒唐可笑。与此相反,我希望允许自由提问和作答,而不需要任何对权威的逢迎,那才是真正追求真理。”

伽利略目前还不能完全体会父亲的深意,他带上父亲的新书,搭乘了一位农夫的马车,回比萨大学去。

回到比萨大学,伽利略越来越难以安心地上医学课了。他常常当场与老夫子般的老师争论,提出许多尖锐的问题,总是把他们问得无言以对,气得他们直喘气,恨不得把他赶出教室。没多久,全校的老师都知道了,伽利略是一个不好对付的学生。

伽利略觉得,继续上这种无聊的课,无疑是浪费自己宝贵的时间。于是他开始逃课,而那些老师呢?也因为少了一个捣(dǎo)乱的学生,课堂秩(zhì)序得以恢复,所以都对他睁一只眼闭一只眼。

不过,伽利略不上医学课,并不是去睡觉或玩耍,而是去听数学、物理课。虽然当时的意大利并不注重这些课程,但好在在比萨大学还有那么一两位教授愿意讲授这方面的知识。

伽利略尤其热衷于欧几里德的几何学,还有阿基米德的静力学。在他看来,与亚里士多德逻辑推理相比,同为古希腊科学巨人的阿基米德,采用实验的方法要可靠得多。正因如此,他才常常动手做实验,以证实自己的某些结论。

挑战与叛逆(nì)

“伽利略,我代表校方正式通知你,今年,你的梅迪奇家族的奖学金被取消了。”比萨大学校长严肃地说。因为伽利略不遵守学校制度,不服从学校管理。

1585年,伽利略被迫辍(chuò)学回家。

一天,伽利略看到阿基米德的故事,深受启发。故事说,古希腊国王请匠人制作了一顶王冠,害怕受骗,让阿基米德检验一下王冠是否是纯金的,但申明不能破坏王冠。阿基米德冥思苦想了几天,终于在澡堂想出了办法。他找来与王冠同样重量的金子,把王冠和金子分别放入两满盆水中,通过比较二者所排出的水的多少,检验出纯金王冠的真假。

伽利略想,同样的道理,不也可以检验出别的金属吗?每当有什么新的想法,伽利略总是感到很兴奋。他立刻找来工具,说干就干,做起了实验。

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