1、举世闻名的落体实验
在伽利略之前,古希腊的亚里士多德认为,物体下落的快慢是不一样的。它的下落速度和它的重量成正比,物体越重,下落的速度越快。比如说,10千克重的物体,下落的速度要比1千克重的物体快10倍。
1700多年前以来,人们一直把这个违背自然规律的学说当成不可怀疑的真理。年轻的伽利略根据自己的经验推理,大胆地对亚里士多德的学说提出了疑问。经过深思熟虑,他决定亲自动手做一次实验。他选择了比萨斜塔作实验场。
这一天,他带了两个大小一样但重量不等的铁球,一个重100磅,是实心的;另一个重1磅,是空心的。伽利略站在比萨斜塔上面,望着塔下。塔下面站满了前来观看的人,大家议论纷纷。有人讽刺说:“这个小伙子的神经一定是有病了!亚里士多德的理论不会有错的!”
实验开始了,伽利略两手各拿一个铁球,大声喊道:“下面的人们,你们看清楚,铁球就要落下去了。”说完,他把两手同时张开。
人们看到,两个铁球平行下落,几乎同时落到了地面上。所有的人都目瞪口呆了。伽伸利略的试验,揭开了落体运动的秘密,推翻了亚里士多德的学说。这个实验在物理学的发展史上具有划时代的重要意义。
2、制成了第一架望远镜
哥白尼是波兰杰出的天文学家,他经过40年的天文观测,提出了“日心说”的理论。他认为宇宙的中心是太阳,而不是地球。地球是一个普通的行星,它在自转的同时还环绕太阳公转。伽利略很早就相信哥白尼的“日心说”。
1608年6月的一天,伽利略找来一段空管子,一头嵌了一片凸面镜,另一头嵌了一片凹面镜,做成了世界上第一个小天文望远镜。实验证明,它可以把原来的物体放大3倍。伽利略没有满足,他进一步改进,又做了一个。
他带着这个望远镜跑到海边,只见茫茫大海波涛翻滚,看不见一条船。可是,当他拿起望远镜往远处再看时,一条船正从远处向岸边驶来。实践证明,它可以放大8倍。伽利略不断地改进和制造着,最后,他的望远镜可以将原物放大32倍。
3、证实哥白尼的“日心说”
每天晚上,伽利略都有用自己的望远镜观看月亮。他看到了月亮上的高山、深谷,还有火山的裂痕。后来又开始观看太空,探索宇宙的奥秘。他发现,银河是由许多小星星汇集而成的。他还发现,太阳里面有黑斑,这些黑斑的位置在不断地变化。
因此他断定,太阳本身也在自转。伽利略埋头观察,以无可辩驳的事实,证明地球在围着太阳转,而太阳不过是一个普通的恒星,从而证明了哥白尼学说的正确。1610年,伽利略出版了著名的《星空使者》。人们佩服地说:“哥伦布发现了新大陆,伽利略发现了新宇宙。”
4、300多年前的一天,意大利物理学家、天文学家伽利略(1564—1642年)在威尼斯的一所大学里教书。
一天,他在给学生上实验课,一边操作,一边问学生:“当水的温度升高,特别是在达到摄氏一百度左右时,为什么会在罐内上升?”
学生回答道:“因为在这时候,体积增大了,水就膨胀上升。”
“当水冷却了呢?”
“水冷却了,体积就缩小,又会降下来的。”
学生的回答无疑是正确的,这使伽利略想到一件事——有一次,一位医生对他恳求道:“伽利略先生,病人的体温往往会升高,能不能准确地测出体温,帮助诊断病情呢?”
现在,学生的回答,使他得到了一些启发:“水的温度发生变化,体积也随着变化;反过来,从水的体积的变化,不是也就能测出温度变化了吗?”
回到实验室后,伽利略马上根据热胀冷缩的原理,认真做起了试验,他用手握住试管的底部,让管内的空气渐渐变热,然后把试管的上端插入冷水之中,松开手时发现,水在试管里被慢慢地吸上一截去;再握住试管,水又渐渐从试管中被压了下去。
从水的上升下降可看出管内温度的变化,但还看不出这种变化的程度,而且,用一恨试管跟着一盆水也太复杂了,医生来了,他拿了这个量体温的试管,让发高烧的病人握住,里面的水开始上升了,超过了人体内的正常温度——摄氏三十六度,还在往上升,成功了!
伽利略的嘴角边呈现出一丝难以察党的笑意。是啊!世界上第一个体温表在他的努力下终于诞生啦!他转身回到实验室,又开始进行新的研究。
5、300多年前的一天,伽利略到比萨大教堂做礼拜。悬挂在教堂半空的一盏吊灯被门洞里刮来的风吹得来回摆动。
这引起了他的注意,“奇怪,怎么每次摆动的时间都相同呢?”伽利略发出这样的疑问。为了确切地肯定每次摆动的时间相同,当时在学医的他忽然想到用自己的脉搏测试。
“千真万确!” 伽利略为自己的发现感到惊喜。接着他又想:“吊灯要是大小不一样。摆的时间会有什么不同?挂吊灯的绳子要是有长有短又会怎样呢?”回到家,伽利略做起了实验。
结果发现摆动的快慢与物体的重量无关,当线长时摆动慢,当线短时摆动快。后来人们根据伽利略的发现,制成了时钟。