10個(gè)物理學(xué)家的故事
赫茲(1857-1894),德國(guó)物理學(xué)家,生于漢堡。早在少年時(shí)代就被光學(xué)和力學(xué)實(shí)驗(yàn)所吸引。十九歲入德累斯頓工學(xué)院學(xué)工程,由于對(duì)自然科學(xué)的愛(ài)好,次年轉(zhuǎn)入柏林大學(xué),在物理學(xué)教授亥姆霍茲指導(dǎo)下學(xué)習(xí)。1885年任卡爾魯厄大學(xué)物理學(xué)教授。1889年,接替克勞修斯擔(dān)任波恩大學(xué)物理學(xué)教授,直到逝世。
赫茲對(duì)人類(lèi)最偉大的貢獻(xiàn)是用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在。
赫茲在柏林大學(xué)隨赫爾姆霍茲學(xué)物理時(shí),受赫爾姆霍茲之鼓勵(lì)研究麥克斯韋電磁理論,當(dāng)時(shí)德國(guó)物理界深信韋伯的電力與磁力可瞬時(shí)傳送的理論。因此赫茲就決定以實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)韋伯與麥克斯韋理論誰(shuí)的正確。依照麥克斯韋理論,電擾動(dòng)能輻射電磁波。赫茲根據(jù)電容器經(jīng)由電火花隙會(huì)產(chǎn)生振蕩原理,設(shè)計(jì)了一套電磁波發(fā)生器,赫茲將一感應(yīng)線圈的兩端接于產(chǎn)生器二銅棒上。當(dāng)感應(yīng)線圈的電流突然中斷時(shí),其感應(yīng)高電壓使電火花隙之間產(chǎn)生火花。瞬間后,電荷便經(jīng)由電火花隙在鋅板間振蕩,頻率高達(dá)數(shù)百萬(wàn)周。由麥克斯韋理論,此火花應(yīng)產(chǎn)生電磁波,于是赫茲設(shè)計(jì)了一簡(jiǎn)單的檢波器來(lái)探測(cè)此電磁波。他將一小段導(dǎo)線彎成圓形,線的兩端點(diǎn)間留有小電火花隙。因電磁波應(yīng)在此小線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電壓,而使電火花隙產(chǎn)生火花。所以他坐在一暗室內(nèi),檢波器距振蕩器10米遠(yuǎn),結(jié)果他發(fā)現(xiàn)檢波器的電火花隙間確有小火花產(chǎn)生。赫茲在暗室遠(yuǎn)端的墻壁上覆有可反射電波的鋅板,入射波與反射波重迭應(yīng)產(chǎn)生駐波,他也以檢波器在距振蕩器不同距離處偵測(cè)加以證實(shí)。赫茲先求出振蕩器的頻率,又以檢波器量得駐波的波長(zhǎng),二者乘積即電磁波的傳播速度。正如麥克斯韋預(yù)測(cè)的一樣。電磁波傳播的速度等于光速。1888年,赫茲的實(shí)驗(yàn)成功了,而麥克斯韋理論也因此獲得了無(wú)上的光彩。赫茲在實(shí)驗(yàn)時(shí)曾指出,電磁波可以被反射、折射和如同可見(jiàn)光、熱波一樣的被偏振。由他的振蕩器所發(fā)出的電磁波是平面偏振波,其電場(chǎng)平行于振蕩器的導(dǎo)線,而磁場(chǎng)垂直于電場(chǎng),且兩者均垂直傳播方向。1889年在一次著名的演說(shuō)中,赫茲明確的指出,光是一種電磁現(xiàn)象。第一次以電磁波傳遞訊息是1896年意大利的馬可尼開(kāi)始的。1901年,馬可尼又成功的將訊號(hào)送到大西洋彼岸的美國(guó)。20世紀(jì)無(wú)線電通訊更有了異常驚人的發(fā)展。赫茲實(shí)驗(yàn)不僅證實(shí)麥克斯韋的電磁理論,更為無(wú)線電、電視和雷達(dá)的發(fā)展找到了途徑。
1887年11月5日,赫茲在寄給亥姆霍茲一篇題為《論在絕緣體中電過(guò)程引起的感應(yīng)現(xiàn)象》的論文中,總結(jié)了這個(gè)重要發(fā)現(xiàn)。接著,赫茲還通過(guò)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了電磁波是橫波,具有與光類(lèi)似的特性,如反射、折射、衍射等,并且實(shí)驗(yàn)了兩列電磁波的干涉,同時(shí)證實(shí)了在直線傳播時(shí),電磁波的傳播速度與光速相同,從而全面驗(yàn)證了麥克斯韋的電磁理論的正確性。并且進(jìn)一步完善了麥克斯韋方程組,使它更加優(yōu)美、對(duì)稱(chēng),得出了麥克斯韋方程組的現(xiàn)代形式。此外,赫茲又做了一系列實(shí)驗(yàn)。他研究了紫外光對(duì)火花放電的影響,發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng),即在光的照射下物體會(huì)釋放出電子的現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn),后來(lái)成了愛(ài)因斯坦建立光量子理論的基礎(chǔ)。
1888年1月,赫茲將這些成果總結(jié)在《論動(dòng)電效應(yīng)的傳播速度》一文中。赫茲實(shí)驗(yàn)公布后,轟動(dòng)了全世界的科學(xué)界。由法拉第開(kāi)創(chuàng),麥克斯韋總結(jié)的電磁理論,至此才取得決定性的勝利。
1888年,成了近代科學(xué)史上的一座里程碑。赫茲的發(fā)現(xiàn)具有劃時(shí)代的意義,它不僅證實(shí)了麥克斯韋發(fā)現(xiàn)的真理,更重要的是開(kāi)創(chuàng)了無(wú)線電電子技術(shù)的新紀(jì)元。
赫茲對(duì)人類(lèi)文明作出了很大貢獻(xiàn),正當(dāng)人們對(duì)他寄以更大期望時(shí),他卻于1894年元旦因血中毒逝世,年僅36歲。為了紀(jì)念他的功績(jī),人們用他的名字來(lái)命名各種波動(dòng)頻率的單位,簡(jiǎn)稱(chēng)“赫”。
10個(gè)物理學(xué)家的故事
牛頓
他年幼時(shí),曾一面牽牛上山,一面看書(shū),到家后才發(fā)覺(jué)手里只有一根繩;看書(shū)時(shí)定時(shí)煮雞蛋結(jié)果將表和雞蛋一齊煮在鍋里;有一次,他請(qǐng)朋友到家中吃飯,自己卻在實(shí)驗(yàn)室廢寢忘食地工作,再三催促仍不出來(lái),當(dāng)朋友把一只雞吃完,留下一堆骨頭在盤(pán)中走了以后,牛頓才想起這事,可他看到盤(pán)中的骨頭后又恍然大悟地說(shuō):“我還以為沒(méi)有吃飯,原來(lái)我早已吃過(guò)了”。
牛頓不僅對(duì)于力學(xué),在其它方面也有很大貢獻(xiàn)。在數(shù)學(xué)方面,他發(fā)現(xiàn)了二項(xiàng)式定理,創(chuàng)立了微積分學(xué);在光學(xué)方面,進(jìn)行了太陽(yáng)光的色散實(shí)驗(yàn),證明了白光是由單色光復(fù)合而成的研究了顏色的理論,還發(fā)明了反射望遠(yuǎn)鏡。
10個(gè)物理學(xué)家的故事
阿爾伯特.愛(ài)因斯坦Albert Einsteni(1879--1955)
發(fā)展獨(dú)立思考和獨(dú)立判斷的一般能力,應(yīng)當(dāng)始終放在首位,而不應(yīng)當(dāng)把獲得專(zhuān)業(yè)知識(shí)放在首位。如果一個(gè)人掌握了他的學(xué)科的基礎(chǔ)理論,并且學(xué)會(huì)了獨(dú)立地思考和工作,他必定會(huì)找到他自己的道路,而且比起那種主要以獲得細(xì)節(jié)知識(shí)為其培訓(xùn)內(nèi)容的人來(lái),他一定會(huì)更好地適應(yīng)進(jìn)步和變化。---愛(ài)因斯坦
20世紀(jì)最偉大的科學(xué)家,相對(duì)論的創(chuàng)立者,量子力學(xué)的奠基人。他1905年提出的相對(duì)論,使人們對(duì)物理學(xué)和世界的看法發(fā)生了天翻地覆的變化,對(duì)人類(lèi)的思想產(chǎn)生了深刻的影響,使我們對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)建立在嶄新的時(shí)空觀上。
愛(ài)因斯坦生于德國(guó),是一個(gè)安靜而孤僻的孩子,喜愛(ài)閱讀和聽(tīng)音樂(lè),做事認(rèn)真而目的明確。他雖然文靜,但并不順從被動(dòng),甚至向家庭教師扔過(guò)椅子。后來(lái),他學(xué)會(huì)了控制自己的脾氣,但仍然非常固執(zhí)。愛(ài)因斯坦洞悉力敏銳16歲發(fā)現(xiàn)了牛頓力學(xué)的缺陷,撥開(kāi)當(dāng)時(shí)“物理學(xué)天空上的兩朵烏云”之一。
愛(ài)因斯坦推翻了人們認(rèn)為空間和時(shí)間都是絕對(duì)的常識(shí),于1905年提出了狹義相對(duì)論,提出了光量子假說(shuō),正確解釋了布朗運(yùn)動(dòng),推導(dǎo)出了著名的公式 E=mc2。他的第二個(gè)科學(xué)成就的高峰是在1915年到1917年,建立了廣義相對(duì)論,修正了牛頓的引力理論,預(yù)言了使世界為之轟動(dòng)的光線引力彎曲現(xiàn)象,提出了激光的原理,開(kāi)創(chuàng)了宇宙學(xué)的研究。統(tǒng)一場(chǎng)理論和相對(duì)論和量子力學(xué)的統(tǒng)一問(wèn)題,是報(bào)一生未競(jìng)的事業(yè),也是目前科學(xué)研究的前沿課題。
1933年,愛(ài)因斯坦為躲避法西斯的迫害移居美國(guó)直到去世。他一生都熱心于社會(huì)正義和人類(lèi)和平事業(yè)。他說(shuō):“人只有獻(xiàn)身于社會(huì),才能找到那實(shí)際上是短暫而有風(fēng)險(xiǎn)的生命意義?!?/p>
10個(gè)物理學(xué)家的故事
關(guān)于阿基米德,流傳著這樣一段有趣的故事。相傳敘拉古赫農(nóng)王讓工匠替他做了一頂純金的王冠,做好后,國(guó)王疑心工匠在金冠中摻了假,但這頂金冠確與當(dāng)初交給金匠的純金一樣重,到底工匠有沒(méi)有搗鬼呢?既想檢驗(yàn)真假,又不能破壞王冠,這個(gè)問(wèn)題不僅難倒了國(guó)王,也使諸大臣們面面相覷。
后來(lái),國(guó)王請(qǐng)阿基米德來(lái)檢驗(yàn)。最初,阿基米德也是冥思苦想而不得要領(lǐng)。一天,他去澡堂洗澡,當(dāng)他坐進(jìn)澡盆里時(shí),看到水往外溢,同時(shí)感到身體被輕輕拖起。他突然悟到可以用測(cè)定固體在水中排水量的辦法,來(lái)確定金冠的比重。他興奮地跳出澡盆,連衣服都顧不得跑了出去,大聲喊著“尤里卡!尤里卡!”。(Fureka,意思是“我知道了”)。
他經(jīng)過(guò)了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)以后來(lái)到王宮,他把王冠和同等重量的純金放在盛滿水的兩個(gè)盆里,比較兩盆溢出來(lái)的水,發(fā)現(xiàn)放王冠的盆里溢出來(lái)的水比另一盆多。這就說(shuō)明王冠的體積比相同重量的純金的體積大,所以證明了王冠里摻進(jìn)了其他金屬。
他是物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家,靜力學(xué)和流體靜力學(xué)的奠基人。
10個(gè)物理學(xué)家的故事
在錢(qián)學(xué)森提出回過(guò)后,美國(guó)人大為生氣,并對(duì)他嚴(yán)加看守,甚至施加刑罰.
美國(guó)人曾經(jīng)給錢(qián)學(xué)森一個(gè)莫須有的罪名,使他一人前往荒無(wú)人煙的小島,用各種各樣的刑罰折磨他,據(jù)說(shuō)半年就少了50斤.可是錢(qián)學(xué)森回國(guó)的決心從未動(dòng)搖,美國(guó)人放出話,只要錢(qián)學(xué)森愿意留在美國(guó),不回中國(guó),就馬上給予他最優(yōu)良的設(shè)施,比原來(lái)更好,更美的生活,給他更大的榮譽(yù).錢(qián)學(xué)森沒(méi)有放棄.依然意決回國(guó).
錢(qián)學(xué)森(1911.12.11--)應(yīng)用力學(xué)、航天技術(shù)和系統(tǒng)工程科學(xué)家。生于上海市,原籍浙江省杭州市。1934年畢業(yè)于上海交通大學(xué)。1936年在美國(guó)麻省理工學(xué)院獲碩士學(xué)位。1938年獲加州理工大學(xué)博士學(xué)位。1955年回國(guó)。曾任中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)、中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)、中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)、中國(guó)宇航學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)、名譽(yù)理事長(zhǎng)等職?,F(xiàn)任國(guó)防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會(huì)研究員。早年在應(yīng)用力學(xué)和火箭、導(dǎo)彈技術(shù)的許多領(lǐng)域都做過(guò)開(kāi)創(chuàng)性的工作。獨(dú)立研究以及和馮.卡門(mén)合作研究提出的許多理論,為應(yīng)用力學(xué)、航空工程和火箭導(dǎo)彈技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。回國(guó)后長(zhǎng)期擔(dān)任火箭、導(dǎo)彈和衛(wèi)星研制的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)職務(wù),為創(chuàng)建和發(fā)展我國(guó)的導(dǎo)彈、航天事業(yè)作出了杰出貢獻(xiàn)。在工程控制論、系統(tǒng)工程和系統(tǒng)科學(xué)、思維科學(xué)和人體科學(xué)以及馬克思主義哲學(xué)等許多理論領(lǐng)域都進(jìn)行過(guò)創(chuàng)造性研究,作出了重大貢獻(xiàn)。1956年獲中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),1985年獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng),1991年被國(guó)務(wù)院、中央軍委授予“國(guó)家杰出貢獻(xiàn)科學(xué)家”榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)和一級(jí)英模獎(jiǎng)?wù)?。中?guó)科學(xué)院院士。1994年當(dāng)選為中國(guó)工程院院士。
10個(gè)物理學(xué)家的故事

麥克斯韋從小就有很強(qiáng)的求知欲和想象力,愛(ài)思考,好提問(wèn)。據(jù)說(shuō)還在他兩歲多的時(shí)
候,有一次爸爸領(lǐng)他上街,看見(jiàn)一輛馬車(chē)停在路旁,他就問(wèn):“爸爸,那馬車(chē)為什么不走
呢?”父親說(shuō):“它在休息?!丙溈怂鬼f又問(wèn):“它為什么要休息呢?”父親隨口說(shuō)了一
句:“大概是累了吧?”“不,”麥克斯韋認(rèn)真地說(shuō),“它是肚子疼!”還有一次,姨媽
給麥克斯韋帶來(lái)一籃蘋(píng)果,他一個(gè)勁地問(wèn):“這蘋(píng)果為什么是紅的?”姨不知道怎么回答
,就叫他去玩吹肥皂泡。誰(shuí)知他吹肥皂泡的時(shí)候,看到肥皂泡上五彩繽紛的顏色,提的問(wèn)
題反而更多了。上中學(xué)的時(shí)候,他還提過(guò)象“死甲蟲(chóng)為什么不導(dǎo)電”,“活貓和活狗摩擦
會(huì)生電嗎”等問(wèn)題。父親很早就教麥克斯韋學(xué)幾何和代數(shù)。上中學(xué)以后,課本上的數(shù)學(xué)知
識(shí)麥克斯韋差不多都會(huì)了,因此父親經(jīng)常給他開(kāi)“小灶”,讓他帶一些難題到學(xué)校里去做
。每當(dāng)同學(xué)們歡蹦亂跳地玩的時(shí)候,麥克斯韋卻進(jìn)入了數(shù)學(xué)的樂(lè)園,他常常一個(gè)人躲在教
室的角落里,或者獨(dú)自坐在樹(shù)蔭下,入迷地思考和演算著數(shù)學(xué)難題。
麥克斯韋主要從事電磁理論、分子物理學(xué)、統(tǒng)計(jì)物理學(xué)、光學(xué)、力學(xué)、彈性理論方面的研究。尤其是他建立的電磁場(chǎng)理論,將電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)統(tǒng)一起來(lái),是19世紀(jì)物理學(xué)發(fā)展的最光輝的成果,是科學(xué)史上最偉大的綜合之一
10個(gè)物理學(xué)家的故事
法拉第1791年9月22日生于薩里郡紐因頓的一個(gè)鐵匠家庭。13歲就在一家書(shū)店當(dāng)送報(bào)和裝訂書(shū)籍的學(xué)徒。他有強(qiáng)烈的求知欲,擠出一切休息時(shí)間貪婪地力圖把他裝訂的一切書(shū)籍內(nèi)容都從頭讀一遍。讀后還臨摹插圖,工工整整地作讀書(shū)筆記;用一些簡(jiǎn)單器皿照著書(shū)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),仔細(xì)觀察和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,把自己的閣樓變成了小實(shí)驗(yàn)室。在這家書(shū)店呆了八年,他廢寢忘食、如饑似渴地學(xué)習(xí)。他后來(lái)回憶這段生活時(shí)說(shuō):“我就是在工作之余,從這些書(shū)里開(kāi)始找到我的哲學(xué)。這些書(shū)中有兩種對(duì)我特別有幫助,一是《大英百科全書(shū)》,我從它第一次得到電的概念;另一是馬塞夫人的《化學(xué)對(duì)話》,它給了我這門(mén)課的科學(xué)基礎(chǔ)?!?/p>
法拉第主要從事電學(xué)、磁學(xué)、磁光學(xué)、電化學(xué)方面的研究,并在這些領(lǐng)域取得了一系列重大發(fā)現(xiàn)。1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)之后,法拉第于1821年提出“由磁產(chǎn)生電”的大膽設(shè)想,并開(kāi)始了艱苦的探索。1821年9月他發(fā)現(xiàn)通電的導(dǎo)線能繞磁鐵旋轉(zhuǎn)以及磁體繞載流導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng),第一次實(shí)現(xiàn)了電磁運(yùn)動(dòng)向機(jī)械運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換,從而建立了電動(dòng)機(jī)的實(shí)驗(yàn)室模型。接著經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)的失敗,終于在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律。這一劃時(shí)代的偉大發(fā)現(xiàn),使人類(lèi)掌握了電磁運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)變以及機(jī)械能和電能相互轉(zhuǎn)變的方法,成為現(xiàn)代發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器技術(shù)的基礎(chǔ)。
10個(gè)物理學(xué)家的故事
有一次,他站在比薩的天主教堂里,眼睛盯著天花板,一動(dòng)也不動(dòng)。他在干什么呢?原來(lái),他用右手按左手的脈搏,看著天花板上來(lái)回?fù)u擺的燈。他發(fā)現(xiàn),這燈的擺動(dòng)雖然是越來(lái)越弱,以至每一次擺動(dòng)的距離漸漸縮短,但是,每一次搖擺需要的時(shí)間卻是一樣的。于是,伽利略做了一個(gè)適當(dāng)長(zhǎng)度的擺錘,測(cè)量了脈搏的速度和均勻度。從這里,他找到了擺的規(guī)律。鐘就是根據(jù)他發(fā)現(xiàn)的這個(gè)規(guī)律制造出來(lái)的
、主要貢獻(xiàn)
1、對(duì)力學(xué)的貢獻(xiàn)
1.1科學(xué)描述了運(yùn)動(dòng)
經(jīng)院哲學(xué)家主要關(guān)注的是“終極原因”,所以主要借助于質(zhì)料、形式、目的、自然位置等模糊概念對(duì)運(yùn)動(dòng)作因果的和定性的描述,而且把運(yùn)動(dòng)分為自然運(yùn)動(dòng)和強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng),伽利略認(rèn)為這種描述和分類(lèi)方法,實(shí)際上是把運(yùn)動(dòng)的研究引入絕境. 他不相信自然運(yùn)動(dòng)和強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)的區(qū)別,他認(rèn)為應(yīng)該依據(jù)運(yùn)動(dòng)的基本特征量―――速度對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分類(lèi),由此提出了勻速運(yùn)動(dòng)和變速運(yùn)動(dòng)的分類(lèi)方法.
伽利略對(duì)運(yùn)動(dòng)基本概念,包括重心、速度、加速度 等都作了詳盡研究并給出了嚴(yán)格的數(shù)學(xué)表達(dá)式。尤其是 加速度概念的提出,在力學(xué)史上是一個(gè)里程碑。有了加 速度的概念,力學(xué)中的動(dòng)力學(xué)部分才能建立在科學(xué)基礎(chǔ) 之上,而在伽利略之前,只有靜力學(xué)部分有定量的描述。 伽利略曾非正式地提出過(guò)慣性定律(見(jiàn)牛頓運(yùn)動(dòng)定 律)和外力作用下物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,這為牛頓正式提出 運(yùn)動(dòng)第一、第二定律奠定了基礎(chǔ)。在經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立上, 伽利略可說(shuō)是牛頓的先驅(qū)。
1.2 建立落體定律
通過(guò)伽利略得出結(jié)論,這個(gè)規(guī)律在自由下落的極限情況下也一定成立. 上面得到的結(jié)果可以用另一數(shù)學(xué)形式來(lái)表達(dá),即在一定的時(shí)間內(nèi)圓球所走過(guò)的總距離與這段時(shí)間的平方成正比,或用伽利略自
1.3 確定慣性定律
慣性定律:勻速運(yùn)動(dòng)和靜止因?yàn)椴皇菑?qiáng)加的,所以永恒. 正是這種永恒運(yùn)動(dòng)維持著地球以及整個(gè)宇宙的井然秩序.伽利略還明確指出,物體的速度無(wú)須外力維持,但外力可以改變物體運(yùn)動(dòng)的速度,即產(chǎn)生加速度,這使得人們得以從亞里士多德的謬論“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”中解脫出來(lái),從而把動(dòng)力學(xué)的研究引上了正確的方向.
1.4研究拋體運(yùn)動(dòng)
在對(duì)拋物體的研究中,伽利略用幾何方法證明了一個(gè)平拋物體可以分解為水平方向和垂直下落兩種運(yùn)動(dòng)。他證明了在拋物體初速度相同的條件下,拋射角為45度時(shí),射程最遠(yuǎn)。
1.5提出相對(duì)性原理
伽利略在《對(duì)話》中進(jìn)而寫(xiě)道:“運(yùn)動(dòng)作為運(yùn)動(dòng)而言,并作為運(yùn)動(dòng)在起作用,只是對(duì)沒(méi)有這種運(yùn)動(dòng)的物體才存在,在所有具有相等運(yùn)動(dòng)的物體中間,運(yùn)動(dòng)是不起作用的,而且看上去就仿佛不存在似的.”伽利略是在論證地球上的人不能覺(jué)察地球的運(yùn)動(dòng)時(shí)講這段話的,所以講的“運(yùn)動(dòng)”自然是勻速運(yùn)動(dòng),而勻速運(yùn)動(dòng)的體系就是慣性定律能夠成立的體系,所以也就是慣性體系,伽利略的這段話精辟地闡述了相對(duì)性原理:在慣性系中所做的一切力學(xué)實(shí)驗(yàn)都不能證明體系本身的運(yùn)動(dòng).
1.6首創(chuàng)科學(xué)的研究方法
伽利略關(guān)于運(yùn)動(dòng)理論的研究工作,采用了一個(gè)對(duì)近代科學(xué)的發(fā)展很有效的程序,即對(duì)現(xiàn)象的一般觀察→提出工作假設(shè)→運(yùn)用數(shù)學(xué)和邏輯的手段得出特殊推論 →通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)推論進(jìn)行檢驗(yàn)→對(duì)假設(shè)進(jìn)行修正和推廣,等等.
2、對(duì)天文學(xué)的貢獻(xiàn)
伽利略在傳播和捍衛(wèi)哥白尼天文學(xué)中的決定性作用。
1543年,波蘭天文學(xué)家哥白尼出版了他不朽的著作《天體運(yùn)動(dòng)論》,建立了太陽(yáng)中心學(xué)說(shuō),這一學(xué)說(shuō)的建立是科學(xué)史具有劃時(shí)代意義的事件,標(biāo)志著近代科學(xué)的開(kāi)端。但這一學(xué)說(shuō)在當(dāng)時(shí)并未引起廣泛的注意。經(jīng)過(guò)布魯諾特別是伽利略的傳播后,情況有了很大的不同。1609年,伽利略用他自己制造的、放大率的呵0倍的天文望遠(yuǎn)鏡觀察天天,看到了太陽(yáng)上有黑子、月球表面有高低不平的現(xiàn)象,木星有四顆衛(wèi)星,金星有盈虧等等。這些成果直接和間接地證明了哥白尼學(xué)說(shuō)的正確性。
3、科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的貢獻(xiàn)
所謂科學(xué)實(shí)驗(yàn),就是人們根據(jù)研究的目的,利用科學(xué)儀器設(shè)備人為地控制、模擬、創(chuàng)造或純化某種自然現(xiàn)象 過(guò)程,排除干擾、突出主要因素,在有利的條件下去研究自然規(guī)律的一種科學(xué)活動(dòng).在伽利略的科學(xué)生涯中,不僅強(qiáng)調(diào)觀察和實(shí)驗(yàn)的重要性,而且同時(shí)強(qiáng)調(diào)理性與經(jīng)驗(yàn)的同等重要,是在經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過(guò)理性的數(shù)學(xué)建構(gòu)來(lái)達(dá)到對(duì)客觀自然界的認(rèn)識(shí).伽利略通過(guò)其畢生的努力,創(chuàng)立了科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法.
由于伽利略卓有成效的工作和精辟的科學(xué)思想,把科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法發(fā)展到了一個(gè)完
全新的高度,使物理學(xué)走上了真正科學(xué)的道路,也為近代自然科學(xué)系統(tǒng)地、全面地發(fā)展,開(kāi)辟了廣闊的前景.伽利略把理論和實(shí)驗(yàn)緊密而和諧地結(jié)合在一起,構(gòu)成了一套完整的科學(xué)研究方法,有力地推動(dòng)了近代科學(xué)的發(fā)展.正是這種新方法―――邏輯推理與科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合―――使物理學(xué)擺脫了依靠形而上的思辨、自覺(jué)、猜測(cè)和定性的議論的狀況,走上了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)的道路,盡管伽利略沒(méi)有把實(shí)驗(yàn)作為理論的唯一支點(diǎn),但實(shí)驗(yàn)還是改變了科學(xué)的性質(zhì)和方向.正是在這個(gè)意義上,伽利略被稱(chēng)為科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)始人和近代科學(xué)的奠基人.愛(ài)因斯坦和英費(fèi)爾德在
《物理學(xué)的進(jìn)化》一書(shū)中曾作了這樣的評(píng)論:“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的數(shù)學(xué)的推理方法是人類(lèi)思想史上最偉大成就之一,而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開(kāi)端.”這個(gè)評(píng)價(jià),至今對(duì)于我們?nèi)杂猩羁痰慕桃?
4、對(duì)哲學(xué)的貢獻(xiàn)
他一生堅(jiān)持與唯心論和教會(huì)的經(jīng)院哲學(xué)作 斗爭(zhēng),主張用具體的實(shí)驗(yàn)來(lái)認(rèn)識(shí)自然規(guī)律,認(rèn)為經(jīng)驗(yàn)是理 論知識(shí)的源泉。他不承認(rèn)世界上有絕對(duì)真理和掌握真理 的絕對(duì)權(quán)威,反對(duì)盲目迷信。他承認(rèn)物質(zhì)的客觀性、多 樣性和宇宙的無(wú)限性,這些觀點(diǎn)對(duì)發(fā)展唯物主義的哲學(xué) 具有重要的意義。但由于歷史的局限性,他強(qiáng)調(diào)只有可 歸納為數(shù)量特征的物質(zhì)屬性才是客觀存在的.
10個(gè)物理學(xué)家的故事
有一年放假,焦耳和哥哥一起到郊外旅游。聰明好學(xué)的焦耳就是在玩耍的時(shí)候,也沒(méi)有忘記做他的物理實(shí)驗(yàn)。
他找了一匹瘸腿的馬,由他哥哥牽著,自己悄悄躲在后面,用伏達(dá)電池將電流通到馬身上,想試 一試動(dòng)物在受到電流刺激后的反應(yīng)。結(jié)果,他想看到的反應(yīng)出現(xiàn)了,馬收到電擊后狂跳起來(lái),差一點(diǎn)把哥哥踢傷。
盡管已經(jīng)出現(xiàn)了危險(xiǎn),但這絲毫沒(méi)有影響到愛(ài)做實(shí)驗(yàn)的小焦耳的情緒。他和咯咯又劃著船來(lái)到群山環(huán)繞的湖上,焦耳想在這里試一試回聲有多大。他們?cè)诨饦尷锶麧M了火藥,然后扣動(dòng)扳機(jī)。誰(shuí)知“砰”的一聲,從槍口里噴出一條長(zhǎng)長(zhǎng)的火苗,燒光了焦耳的眉毛,還險(xiǎn)些把哥哥嚇得掉進(jìn)湖里。
這時(shí),天空濃云密布,電閃雷鳴,剛想上岸躲雨的焦耳發(fā)現(xiàn),每次閃電過(guò)后好一會(huì)兒才能聽(tīng)見(jiàn)轟隆的雷聲,這是怎么回事?
焦耳顧不得躲雨,拉著哥哥爬上一個(gè)山頭,用懷表認(rèn)真記錄下去每次閃電到雷鳴之間相隔的時(shí)間。
開(kāi)學(xué)后焦耳幾乎是迫不及待地把自己做的實(shí)驗(yàn)都告訴了老師,并向老師請(qǐng)教。
老師望著勤學(xué)好問(wèn)的焦耳笑了,耐心地為他講解:“光和聲的傳播速度是不一樣的,光速快而聲速慢,所以人們總是想見(jiàn)閃電再聽(tīng)到雷聲,而實(shí)際上閃電雷鳴是同時(shí)發(fā)生的?!?/p>
焦耳聽(tīng)了恍然大悟。從此,他對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)更加入迷。通過(guò)不斷地學(xué)習(xí)和認(rèn)真地觀察計(jì)算,他終于發(fā)現(xiàn)了熱功當(dāng)量和能量守恒定律,成為一名出色的科學(xué)家
焦耳一生都在從事實(shí)驗(yàn)研究工作,在電磁學(xué)、熱學(xué)、氣體分子動(dòng)理論等方面均作出了卓越的貢獻(xiàn)。他是靠自學(xué)成為物理學(xué)家的。
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