1642年1月8日,意大利科学家伽利略在软禁中离世,其发明的望远镜与物理学发现颠覆了中世纪宇宙观,为牛顿力学奠定基础。
1583年,19岁的伽利略在比萨大教堂参与礼拜时,被一盏青铜吊灯的摆动吸引。通过脉搏计时,他发现无论摆动幅度大小,单次往复时间始终相等。这一观察催生了“摆的等时性”原理,并在工匠协助下制成人类首台摆锤时钟。1586年,他发表论文《小天平》,设计出浮力天平,首次将数学工具引入实验物理学,震动意大利学术界。
1589年,伽利略在比萨斜塔进行自由落体实验,将两个重量悬殊的铁球从塔顶释放。当两球同时触地的瞬间,亚里士多德“物体下落速度与质量成正比”的理论被彻底证伪。这一实验成为科学史上首次通过公开验证推翻权威的经典案例。
1609年,伽利略将荷兰眼镜商的原始设计改良为20倍放大望远镜,开启天文观测新纪元。次年1月7日,他观测到木星周围四颗卫星(今称伽利略卫星),证明天体可环绕非地球中心运行。此后,他陆续发现月球环形山、太阳黑子、金星相位变化,并绘制首张月面图。这些发现被汇编为《星际信使》,在欧洲引发轰动。
关键发现 | 年份 | 科学意义 |
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摆的等时性 | 1583 | 奠定钟表精密计时基础 |
自由落体定律 | 1589 | 推翻亚里士多德力学体系 |
木星卫星 | 1610 | 提供日心说直接证据 |
太阳黑子与自转 | 1612 | 证实天体非永恒完美 |
1615年,伽利略发表《致大公爵夫人书》,公开支持哥白尼体系。1632年,他出版《关于两大世界体系的对话》,以三人辩论形式揭示地心说逻辑漏洞。该书被罗马教廷列为禁书,伽利略遭宗教裁判所审判,被迫放弃学说并终身软禁。软禁期间,他完成《两种新科学的对话》,系统阐述运动学与材料力学理论,为经典力学奠基。
伽利略逝世时,教廷禁止为其举行公开葬礼。1737年,遗骨迁至佛罗伦萨圣十字教堂,与米开朗基罗、马基雅维利并列。1979年,教皇约翰·保罗二世重启调查;1992年,梵蒂冈正式承认审判错误,称其“对现代科学具有先知性贡献”。
伽利略的实证方法论催生了现代科研范式,其望远镜原型现藏于佛罗伦萨科学史博物馆,而自由落体定律与惯性原理直接启发了牛顿三大运动定律。在帕多瓦大学的手稿中,一段潦草笔记预言了科学精神的核心:“测量可测之物,转化不可测为可测——此乃人类智识的永恒使命。”