单摆振动定律

被誉为“近代科学之父”的伽利略是近代实验物理学的开拓者，同时也是伟大的天文学家、哲学家和数学家。l564年，伽利略在比萨出生，l7岁进入比萨大学读医学，后来又转攻数学，毕业后在大学任教，l642年在比萨去世。他一生为了维护真理，进行了不屈不挠的战斗，在多个领域都有自己的成就，对世界科学做出了巨大的贡献。恩格斯称他是“不顾一切打破旧说、创立新说的巨人之一”。

单摆定律是指摆长和摆动周期成正比，摆长越长，周期就越长。摆钟的原理就是利用了单摆的等时性原理，单摆运动靠的是重力和绳子的拉力，摆动的周期仅仅取决于绳子的摆长和重力加速度。摆的振动幅度影响到钟的等时性，振幅越小，摆钟的等时性就越好，因而精密摆钟常常采用长摆杆小摆幅。现在钟表的精密度已经达到了千分之几秒，是人们生活中不可缺少的计时器。

一、教堂里的发现

伽利略在l8岁的时候，非常喜欢用自己独特的眼光去发现大自然中的科学奥秘。一次，他走进了比萨的一座天主教堂里。当悦耳的赞美诗歌响起的时候，所有的人都在虔诚地祈祷，只有伽利略被悬挂在教堂半空的一盏吊灯吸引住了。微风一吹，吊灯来回摆动，随着时间的流逝，摆动的幅度也逐渐减小。只见伽利略右手按着左手的脉搏，嘴唇不时微微开启。别人以为他在虔诚地默祷，谁会想到摆动的吊灯此时已经成了他头脑中的“上帝”。他惊异地发现，无论吊灯摆动的幅度或大或小，摆动一次所用的时间总是相等的。多少年来，教堂里的华丽吊灯吸引了无数人的目光，但只有聪明的伽利略在它华丽的外表下发现了科学的奥秘。

兴奋的伽利略回到家后，找了一根绳子和一块大铁片，他把铁片绑在绳子末端，再把绳子的上端挂在屋子的横梁上，让它摆动。然后，他计算着铁片摆动的次数，发现它摆动得比他的脉搏慢。“我的脉搏每分钟跳72次，”他自言自语道，“如果我用一根短一点的绳子，铁片也许会摆动得快一点。”于是，他又做了实验。这一回挂着铁片的绳子每分钟正好摆动72次，不多也不少。“这会有助于医生的诊断的。”伽利略想道。于是，伽利略经过反复地实验，不断地改进，终于做成了测脉搏的小仪器，他拿着这个小仪器去给医学院的老师看。

听了伽利略对测脉搏仪器的介绍，老师感到很高兴。利用这种仪器，医生就能迅速、正确地测定病人的脉搏。尽管伽利略的小发明有种种不足，但他发现的单摆等时性具有非常重大的意义，他的这一伟大发现是制造精密摆钟的基础。

二、单摆钟的发明

惠更斯出生于海牙，父亲是大臣、外交官和诗人，常与科学家往来。惠更斯自幼聪明好学，思维敏捷，多才多艺，l3岁时就自制一架车床，并受到当时已成名人的笛卡儿的直接指导，父亲曾亲热地叫他为“我的阿基米德”。他是荷兰物理学家和天文学家，同时在数学上也有巨大的成就，是介于伽利略与牛顿之间一位重要的物理学先驱。

惠更斯最出色的物理学工作就是他对摆的研究。在对天体的实验观察中，他深刻地体会到精确计时的重要性，长久以来，智慧的祖先虽然发明了诸如日晷和沙漏等计时装置，但都不能达到理想的精确度，时间测量始终是摆在人类面前的一个难题。于是，惠更斯开始专心研究如何制造出最为精确的计时器。工夫不负有心人，l667年，惠更斯利用伽利略发现的摆的等时性原理，把它运用到计时器的研究上，终于制造出了世界上第一架计时摆钟。从此，人们不断改进钟表的制造技术，才有了今天最精确的计时器，这预示着人类进入了一个新的计时时代。

伽利略是伟大的，惠更斯也是令世人仰慕和传颂的。他们一个发现了单摆定律，一个将这一定律运用在实验研究中，制造了世界上第一架精确的计时器。他们的完美合作，推动了科学的巨大进步，也将人类带入了有精确时间概念的新纪元。在科学的苹果树下，他们的贡献足以和牛顿相媲美。人们称“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙”，而惠更斯将这个宇宙精确化了。