伽利略當然是科學的開創者,也是宗教神學和玄學的叛逆者。

如果要排列一個古往今來的二十大科學家,甚至是十大科學家,伽利略是完全可以入選,佔有一席之地的。可以說,在牛頓之前,伽利略就是最偉大的科學家,影響非常深遠。伽利略發明瞭擺針和溫度計,從實驗中總結出自由落體定律、慣性定律和伽利略相對性原理等,推翻了亞裏士多德的許多臆斷,奠定了經典力學的基礎,反駁了托勒密的地心體系,支持了哥白尼的日心學說,開創了實驗物理體系。

伽利略他在思想界最偉大的貢獻,就是提倡以以實驗和觀察,取代古希臘的那種純屬思辨傳統的自然觀。亞裏士多德是西方古代的大思想家,大哲學家,但他在科學上的成就是最弱的一項,原因就是亞裏士多德只會通過思辨去獲得知識,而知識如果沒有通過實踐的檢驗,就不是真正可靠的知識。羅素在談論古希臘哲學的時候,曾經一針見血的指出,古希臘的哲學家有很多缺點,最主要的就是隻會誇誇其談,並沒有什麼實踐。那種以純粹思辨建立的自然觀,已經被證明千瘡百孔,不堪一擊。科學不僅僅是理論上的,更是實驗上的。如果獲取知識可以純粹依賴于思辨,那麼,我們不可能獲得任何真正可靠的知識。比如,對宇宙的本質是什麼,哲學家會說,這是有水元素組成的,還有的哲學家認為是風元素組成的,還有的哲學家認為是不可分割的緻密的原子。這些都是思辨的結果,但是沒有任何的依據。

從本質上說,古希臘的哲學家在涉及一些物理上的認知上,完全表現的像一個玄學家,就如同現代的「民科」一樣。這些古代歐洲的哲學家的智力是超羣的,有非常靈活的思維,但是,他們無法得到真正的知識,因為,他們沒有實踐,沒有一座實驗室。沒有實踐,沒有實驗室,也是玄學和科學的根本差異之一。

伽利略是實驗科學的開創者,就憑藉這一點,伽利略就足以在人類的科學史和思想史上光耀萬世。


問個問題,現代科學的開創者是誰?

亞裏士多德?

哥白尼?

牛頓?

不,都不是!最受大多數科學家認可的正確答案是--伽利略!伽利略是從自然哲學向現代科學過渡以及科學復興轉變為科學革命過程中的核心人物。

伽利略研究了速度和速度、重力和自由落體、相對性原理、慣性、平拋運動, 還研究了應用科學和技術, 描述了鐘擺的性質和"靜水平衡", 發明瞭熱望鏡和各種軍事羅盤, 並利用望遠鏡對天體進行科學觀察。 他對觀測天文學的貢獻包括金星各個階段的望遠鏡確認、木星四顆最大衛星的發現、土星環的觀測(儘管他看不清它們的真實性質)和太陽黑子的分析。

1589年, 他被任命為比薩的數學教授。 1591年, 他的父親去世了, 他被委託照顧弟弟米凱拉諾洛。 1592年, 他搬到了帕多瓦大學, 在那裡教幾何學、力學和天文學, 直到1610年。 在此期間, 伽利略在純粹的基礎科學(例如運動和天文學的運動學)和實用應用科學(例如, 材料的強度和望遠鏡的先驅)。 他的多重興趣包括占星學的研究, 當時這是一門與數學和天文學有關的學科。

伽利略是最早清楚地表明自然法則是數學的現代思想家之一。 在《 Assayer 》一書中, 他寫道:"哲學是寫在這本偉大的書中的, 宇宙... ... 它是用數學語言書寫的, 它的特徵是三角形, 圓形和其他幾何圖形 ... ..."

他的工作標誌著科學最終與哲學和宗教分離。這是人類思想的一個重大發展。 他常常願意根據觀察來改變他的觀點。 為了完成他的實驗, 伽利略必須設定長度和時間的標準, 這樣在不同日子和不同實驗室中進行的測量可以用可重複的方式進行比較。 這為用歸納推理確定數學定律提供了可靠的基礎。

他以天文學家、物理學家、工程師、哲學家和數學家而聞名, 他被稱為"觀測天文學之父","現代物理之父", 「現代科學方法之父」, 甚至是"科學之父"。


伽利略被稱為「近代物理學之父」,這個主要是針對亞裏士多德的哲學來說的。

我們知道在伽利略的年代亞裏士多德的哲學是羅馬天主教會的官方哲學,亞裏士多德又著有《物理學》一書,亞裏士多德關於自然現象的很多觀點自然成為當時的權威意見。

伽利略對很多問題的研究在結論上和亞裏士多德的觀點是正好相反的,比如兩個重物落下,伽利略認為是同時落地,而亞裏士多德認為物體下落的速度與物體的重量成正比。

除去這些結論上的不同外,伽利略研究物理學的方法與亞裏士多德在《物理學》中研究運動的方法也很不一樣,正因為此,伽利略被稱為「科學方法之父」,和「近代物理學之父」。

亞裏士多德(384-322BC),他的邏輯很好,但他的數學不夠好。

亞裏士多德用哲學的方法研究物理學,基於觀察獲得經驗,然後由經驗出發,基於對概念的反思獲得原理,最後由原理出發邏輯地推演出一系列的推論。

在亞裏士多德的《物理學》中充滿了對日常經驗的描述,對概念的辨析及大量邏輯論證,但數學應用的並不多。

伽利略的研究方法與亞裏士多德的研究方法相比,首先他更依賴於定量化的實驗,其次他會用數學語言或數學結構來描述實驗獲得的數據。

伽利略的斜面實驗,用「水鍾」測量時間並測量在不同時間間隔裏銅球在斜面上滾落的距離。

這裡,實驗和經驗是不同的,數學和邏輯也是不同的。實驗需要實驗儀器,需要人主動的設計和謀劃,而經驗的獲得不需要儀器,或者說人本身就是儀器。

區別於經驗,實驗的結果是定量化的,這使得數學成為物理學研究的語言。在伽利略之後,物理學的偉大工作大多與方程有關,比如牛頓第二定律,麥克斯韋方程組,和薛定諤方程等。

伽利略的方程:沿斜面滾落銅球的距離正比於時間的平方。

伽利略還發明瞭折射式望遠鏡等儀器,這使得很多新的實驗和發現成為可能。

通過望遠鏡,伽利略觀察了月球的表面,在這個圖裡太陽光照亮了陰影處的環形山(M),根據這個觀測草圖,伽利略估算出月球表面環形山(M)的高度是4英里。

總之,伽利略被稱為近代物理學之父,主要是因為他在(1)定量實驗以及(2)用數學語言描述定量實驗這兩方面革新了物理學。


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