自由落体实验

科学家是人类智力巅峰的代表，他们同时也具备坚忍不拔、吃苦耐劳的优秀品质。正是这样的人才能站在时代的最前沿，发现那些一般人所发现不了的科学真理。在16世纪，对科学作出重要贡献的科学家除了哥白尼之外，还有一个伽利略。

伽利略其人

如果说世间真有天才，那么伽利略肯定要算其中一个。1564 年2月15日，伽利略·伽利雷出生于意大利比萨城的一个没落贵族家族。在他出生后不久，他的父亲为了糊口，就在离比萨不远的佛罗伦萨开了一间卖毛织品的小商铺。伽利略是家中的长子，父亲对他寄予了很大的期望。随着小伽利略的长大，他发现这个儿子非常聪明而且好奇，动手能力极强，常制作一些机动小玩具给弟弟妹妹们玩。他心想，这个孩子或许将来可以当个好医生。在伽利略就读佛罗伦萨修道院期间，学习哲学和宗教时，他就把儿子带回了家，劝说他去学习如何做一个好医生。

伽利略像
伽利略（1564～1642），意大利物理学家、天文学家和哲学家，近代实验科学的先驱者。

17岁那年，伽利略按照父亲的意愿进入了比萨大学学习医学。在这里，伽利略真正开阔了他的眼界。大学里的丰富藏书令他乐此不疲，他最喜欢的便是欧几里得的《几何原本》和阿基米德的著作，常常为了看这些书而很少去上专业课。至于专业课，他却并不喜欢，即便偶尔去一次，也是一上课就对教授们提出一些稀奇古怪的问题，令教授们难以回答。而他只有在学习数学、物理等自学科时，才会表露出真正的热情。一次偶然的机会，伽利略遇到了宫廷数学家玛窦·利奇，在他的积极鼓励下，伽利略越发刻苦地钻研数学和物理学，他时常对经典权威理论产生一些疑问，并向利奇请教，利奇则认为，这位年轻的医科学生是个不可多得的数学天才。此后，二人结下了终身的友谊。

伽利略具有优异的观察能力，并能将观察与思考相结合，推导出新的结论。18岁那年，有一次他去教堂做礼拜，当别人都在唱颂歌时，他的眼睛却注意到那些摇摆不定的油灯，尽管摆幅不同，只要悬绳一样长，其摆动周期便会相同。当时他怀疑是自己看错了，因为书本上亚里士多德曾说“摆经过一个短弧要比经过长弧快些”。回到家里，他开始疯狂地做此类实验，最后终于得出了摆的运动规律。即，决定摆动周期的，是绳的长度，而相同长度的摆绳，其振动周期是一样的。当他发现了科学的真理后，那种感觉比得到万贯财富还要愉悦。从此更加坚定了他从事科学研究的道路。

比萨斜塔
1590年，伽利略在比萨斜塔上做自由落体实验，让两个重量不同的球体从相同的高度同时自由下落，结果两个铁球同时落地，由此发现了自由落体定律。

自由落体实验

就在伽利略在比萨大学疯狂地进行实验、求证的同时，离学校不远的父亲听说伽利略并没有按照自己的意愿学好医学，而是沉醉于各种实验之中，生气之余把伽利略的大学课程中止，让他回家照看生意。

1589年夏，伽利略在佛罗伦萨的店铺里已经度过了4个年头，在这4年之中，他通过自学和数不清的实验成为一个数理学科的博学之士。这时，他的好友玛窦·利奇向贵族盖特保图侯爵推荐了他，在他的帮助下，伽利略获得比萨大学数学和科学教授的职位。25岁的他终于可以不为生活而发愁了。

1590年的一天，年轻的比萨大学数学教授伽利略，邀请比萨的一些学者和大学生来到斜塔下面，他和他的助手登上斜塔，让一个重一百磅和一个重一磅的铁球，同时由塔上自由下落，轻的和重的几乎同时落地。伽利略把实验重复一次，结果仍然相同。实验结果在观众中引起了极大的震动。因为，被天主教奉为数理科学的“绝对权威”的亚里士多德曾说过“重物体比轻物体下落速度要快些”的观点，尽管这个观点是亚里士多德自信的臆断，它仍统治了西方学术界将近2000年。伽利略的实验结果发现了自由落体定律，人们无可辩白地看到他的实验推翻了绝对权威的结论。这使比萨大学里那些思想保守的亚里士多德信徒与伽利略开始势不两立。他们攻击伽利略是圣教的叛徒。在这些不良影响下，伽利略在比萨大学待了一学期就被赶出了学校。

1592年，28岁的伽利略来到充满自由学术气息的帕多瓦大学，担任数学、科学和天文学教授。在这里工作学习的18年，是伽利略一生中的黄金时代。

1609年，伽利略发明了伽利略天文望远镜，并用来观测天体。通过观察，他发现了月球表面的凹凸不平，并亲手绘制了第一幅月面图。

发明望远镜的星际使者

在帕多瓦大学最初的日子里，伽利略倾向于他一直感兴趣的力学研究。他研究物体运动的惯性、进行过著名的斜面实验、抛物线运动以及物理运动的加速度等。他甚至于1593年发明了第一支空气温度计，但在1609年6月后，伽利略因为一个偶然事件的引导，改变了研究方向。在初夏的一天，他听到一件稀奇的事并引起了注意。一个荷兰的眼镜商人偶然用一种镜片看见了远处肉眼看不见的东西。他的学生从巴黎给他来信确认了这件事，并认为这个眼镜商人肯定制造了某种镜管，可使物体放大许多倍。

伽利略受到镜管的启发，反复琢磨，随后他跑进了实验室，开始画透镜成像的图纸，找来所有有关透镜的资料，不分白天黑夜地研究和计算。兴奋的伽利略一连干了好几天，磨制出一对对凸透镜和凹透镜，然后又制作了一个精巧的可以滑动的双层金属管。当他小心翼翼地把这些零件安装完毕之后，便从凹透镜的一端惊奇地看到，远处的事物如同近在眼前！

随后，伽利略不断改进他的望远镜，将放大率不断提高，直到他可以观测宇宙的秘密。至此，数千年来人们用肉眼观测天象的历史结束了，望远镜无异于一次变革，打开了近代天文学的大门。

此后，每当夜幕降临，伽利略就怀着兴奋的心情用望远镜观察星空。他发现了许多前人未发现的星空奥秘，包括他观测到月亮表面并不平整，月亮本身并不发光，而是反射太阳光的亮光。银河的光带是由千万个星星聚集在一起，而并非以前所说的什么发光云雾。木星有四个大卫星，太阳本身也在转动……一个又一个振奋人心的发现，促使伽利略写就了一本当时绝无仅有的书《星际使者》。1610年3月，该书在威尼斯一经出版便在欧洲引起了轰动。

不畏迫害的科学家

伽利略的光芒毕露引来了教会的迫害。1613年，伽利略以书信的形式在罗马发表了《论太阳黑子》一文，明确指出托勒密的错误和哥白尼的正确。他将这封书信副本寄给了教会，由此，引发了天主教会宗教裁判所对他的迫害。1616年，在教会的威胁下，伽利略被迫做出放弃哥白尼学说的声明，他回到佛罗伦萨过起与世隔绝的生活。在沉默中他并未放弃对真理的追求。5年后，他写就《关于两种世界体系的对话》一书。因为这本书，伽利略再度受到宗教裁判所的迫害。此时，他已经69岁，病魔缠身，他的书被禁止出版和阅读。他本人也再度立下了放弃哥白尼学说的声明。他说“两点之间最短的不一定是直线”，于是他并未像布鲁诺那样被烧死，而是继续利用余生写就了伟大著作《关于两门新科学的讨论》一书，该书在朋友的帮助下终于于1638年在荷兰得以出版。晚年的伽利略境遇凄凉，连逢人生重大挫折，他双目失明，唯一的小女儿玛利亚也先他而去，使他精神上受到很大打击。

1642年1月8日，78岁的伽利略与世长辞。他的葬仪草率简陋，直到下一世纪，遗骨才迁到家乡的大教堂。

1633年，伽利略在教会法庭的威吓下被迫接受教皇的训喻。