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《伽利略與牛頓對物理學的貢獻》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、.word可編輯.伽利略與牛頓對物理學的貢獻[摘要]本文分別介紹了伽利略和牛頓的生平、對物理學的貢獻，貢獻不僅是物理理論方面的成果，還包括他們對科學孜孜不倦的探索精神和高瞻遠矚的科學目光.最后闡述了他們創(chuàng)立的經(jīng)典物理學所存在的局限性.[關鍵詞]伽利略；牛頓；物理學；貢獻一緒論（一）伽利略生平伽利略（1564～1642）生于意大利北部佛羅倫薩一個貴族的家庭。他在科學上的創(chuàng)造才能，在青年時代就顯示出來了。當他還是比薩大學醫(yī)科學生時，就發(fā)明了能測量脈博速率的擺式計時裝置。后來，他的興趣轉(zhuǎn)向了數(shù)學和物理學，26歲就擔任了比薩大學的數(shù)學教授。由于他在科學上的獨創(chuàng)精神，不久就跟擁護亞里士多
2、德傳統(tǒng)觀點的人們發(fā)生了沖突，遭到對手們的排擠，不得不在1591年辭去比薩大學的職務，轉(zhuǎn)而到威尼斯的帕多瓦大學任教。在帕多瓦，伽利略開始研究天文學，成為哥白尼的日心說的熱烈支持者。他制造了望遠鏡，觀測到木星的四顆衛(wèi)星，證明了地球并不是一切天體運動環(huán)繞的中心。用望遠鏡進行觀測，他發(fā)現(xiàn)了月面的凹凸不平以及乳帶似的銀河原來是由許許多多獨立的恒星組成的。他還制成了空氣溫度計，這是世界上最早的溫度計。這些輝煌的成就，使他獲得了巨大的聲望。1610年，伽利略接受了圖斯卡尼大公爵的邀請，回到他的故鄉(xiāng)，擔當了大公爵的宮廷數(shù)學家兼哲學家。伽利略這樣做的目的是希望大公爵對他的科學研究給予資助。但是不
3、久，他就受到教會的迫害。由于他勇敢的宣傳哥白尼的學說，1616年，被傳喚到羅馬的宗教裁判所。宗教裁判所譴責了哥白尼的學說，并責令伽利略保持沉默。1632年，伽利略發(fā)表《兩種世界觀的對話》一書，被教會認為違反了1616年的禁令。伽利略被召到羅馬囚禁了幾個月，受到缺席審判，遭到苦刑和恐嚇，并被迫當眾跪著表示“公開放棄、詛咒和痛恨地動學說的錯誤和異端”，最后被判處終身監(jiān)禁，他的書也被列為禁書。1632年以后，伽利略專心致志于力學的研究，并于1638年完成了《兩種新科學的對話》。由于教會的禁令，這部書無法在意大利出版，只能在荷蘭秘密刊行。這部書是伽利略最偉大和最重要的著作。伽利略首先研
4、究了慣性運動和落體運動的規(guī)律，為牛頓第一定律和第二定律的研究鋪平了道路。他堅持“自然科學書籍要用數(shù)學來寫”的觀點，倡導實驗和理論計算相結合，用實驗檢驗理論的推導。這種研究方法對以后的科學研究工作具有重大的指導意義。（二）牛頓生平牛頓出生于英國北部林肯郡的一個農(nóng)民家庭。1661年考上劍橋大學特里尼蒂學校，1665年畢業(yè)，這時正趕上鼠疫，牛頓回家避疫兩年，期間幾乎考慮了他一生中所研究的各個方面，特別是他一生中的幾個重要貢獻：萬有引力定律、經(jīng)典力學、微積分和光學。牛頓的研究領域非常廣泛，他除了在數(shù)學、光學、力學等方面做出卓越貢獻外，他還花費大量精力進行化學實驗。他常常留在實驗室里，不
5、分晝夜的工作。他在化學上花費的時間并不少，卻幾乎沒有取得什么顯著的成就。為什么同樣一個偉大的牛頓，在不同的領域取得的成就竟那么不一樣呢？其中一個原因就是各個學科.專業(yè).專注..word可編輯.處在不同的發(fā)展階段。在力學和天文學方面，有伽利略、開普勒、胡克、惠更斯等人的努力，牛頓可能用已經(jīng)準備好的材料，建立起一座宏偉壯麗的力學大廈。正像他自己所說的那樣“如果說我看得遠，那是因為我站在巨人的肩上”。而在化學方面，因為正確的道路還沒有開辟出來，牛頓沒法走到可以砍伐材料的地方。二伽利略的貢獻（一）科學地描述了運動伽利略是第一個把實驗引進力學的科學家，他利用實驗和數(shù)學相結合的方法確定了一
6、些重要的力學定律。1582年前后，他經(jīng)過長久的實驗觀察和數(shù)學推算，得到了擺的等時性定律。伽利略根據(jù)杠桿原理和浮力原理寫出了第一篇題為《天平》的論文。不久又寫了論文《論重力》，第一次揭示了重力和重心的實質(zhì)并給出準確的數(shù)學表達式，因此聲名大振。與此同時，他對亞里士多德的許多觀點提出質(zhì)疑。----在1589～1591年間，伽利略對落體運動作了細致的考察。從實驗和理論上否定了統(tǒng)治千余年的亞里士多德關于“落體運動法則”確立了正確的“自由落體定律”，即在忽略空氣阻力條件下，重量不同的球在下落時同時落地，下落的速度與重量無關。伽利略對運動基本概念，包括重心、速度、加速度等都作了詳盡研究并給出
7、了嚴格的數(shù)學表達式。尤其是加速度概念的提出，在力學史上是一個里程碑。有了加速度的概念，力學中的動力學部分才能建立，而在伽利略之前，只有靜力學部分有定量的描述。伽利略曾非正式地提出過慣性定律（見牛頓運動定律）和外力作用下物體的運動規(guī)律，這為牛頓正式提出運動第一、第二定律奠定了基礎。在經(jīng)典力學的創(chuàng)立上，伽利略可說是牛頓的先驅(qū)。伽利略同時代的法國科學家笛卡兒補充和完善了伽利略的觀點，明確指出：除非物體受到外力的作用，物體將永遠保持其靜止或運動狀態(tài)。永遠不會使自己沿曲線運動，面只保持在直線上運動。他
