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七月

伽里略

作者 : 海遠   在 中世紀西方 Medieval West

伽里略 (Galileo Galilei;1564–1642) 被稱為「現代科學之父」,他的生平事蹟,值得論述。

伽里略出生於義大利的比薩 (Pisa),是當地的名門望族,雖然家道中落,仍有機會接受良好教育。他曾接受神學和醫學訓練,但卻醉心數學;他自修學會了古典希臘大師的著作,包括:歐幾里德 (Euclid) 的幾何學 (Geometry);和亞基米德 (Archimedes) 的應用數學。畢業後,他的主要工作是大學數學教授,卻又進行其他實驗,並認為數學是解釋自然哲學的最佳工具。

他天資聰慧,思考敏捷,很早便超越了傳統的框架。據說,有一次他在上課時覺得內容沉悶,便對著天花板發呆;忽然,他發現課室內的吊燈擺動很有規律:無論擺幅多高,所需的時間都一樣。他回家重覆做完幾次實驗,終於製造了一個「計時器」(pendulum clock)。鐘擺的原理說明:「來回一次所需時間,取決於吊繩的長度,而非擺動的幅度。」

古典希臘當時已發展出一套「物理學」(physics),在伽里略眼中,古希臘的「靜態物理學」(statics) 仍然很精確;但「動態物理學」(dynamics) 卻錯誤百出,譬如亞理士多德 (Aristotle) 說:輕重不同的物體,下跌的速度不同;伽里略則認為彼此的速度相同。

據說他為此做了一個著名的實驗:在比薩斜塔頂上,同時擲下兩個大小輕重不同的鉛球,結果是兩鉛球幾乎同時着地。

比薩斜塔的實驗可能是後人穿鑿附會,但伽里略卻確實記載了如下的實驗:器材是一塊24呎長的木板,在一端承高了2–4呎,從高端滾下銅球,量度所需時間。他把這些實驗步驟重覆了百多次,然後分析所得數據。他得出的結論是:「高度的間格和時間的二次方成正比例」。他的發現在當時毫無實用價值,卻為日後「牛頓力學」(Newtonian mechanics) 的「重力學」(gravity) 和「加速度」(acceleration) 等概念定下基礎。

伽里略更廣為人知的事跡,卻是在天文學方面。當時意大利的玻璃製作技術已日漸成熟,伽里略製造了第一具有實用價值的望遠鏡,並得到軍隊的採購,使他成為小富翁。但他卻把望遠鏡應用在「觀星」方面,經過多年的觀察,他有許多天文學新發現,例如:月球有山;太陽有黑斑;木星有衛星;土星有光環……等;他的結論是:哥白尼的「日心說」正確。

伽里略的天文學結論令羅馬教庭大為震怒,當時羅馬教庭正遭受極大壓力:外有伊斯蘭的攻擊,內有「新教」(Protestants) 的反抗。羅馬教庭為了維持權威,便運用「宗教裁判」(Inquisition) 拘捕了伽里略,強逼他認錯。伽里略選擇悔改,避過了酷刑,但此後終生被軟禁在家。他努力寫作,雖不再提及「日心說」,卻把一生知識記錄下來,成為日後很多科學家開啟知識之門的鑰匙。

史學家都同情伽里略的「認錯」決定,更認同他的「求知」方法,即:「進行實驗、記錄觀察、分析數據、綜合結論」等步驟,因此尊稱他為「現代科學的第一人」。

這篇文章發表 於 星期六, 七月 12th, 2008 1:24 上午 在 中世紀西方 Medieval West. 你可以回應這篇文章透過 RSS 2.0 feed. 你可以 留下回覆, 或 引用 從你的個人網站.

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