哈喽，科学大咖——轻松幽默、文理皆宜的科技简史

　　@dxmtuzi 2021-05-13 19:30:52
　　先顶个！
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　　谢谢！

　　@忆苦1 2021-05-14 08:33:09
　　好贴再顶
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　　感谢兄台多次支持！

　　@cokkko 2021-05-14 09:12:28
　　顶！喜欢的风格。
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　　谢谢兄台的鼓励！

　　@cokkko 2021-05-14 11:35:11
　　多放点呀
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　　尽力尽力，哈哈

　　@经法道何解 2021-05-14 15:13:16
　　攒起来看看吧，追完了， 楼主抓紧继续，但是把伽利略排的太靠前了吧。工业革命我觉的他还不如瓦特，麦克斯韦这些败类呢，哈哈 开玩笑啊！
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　　嗯，我没有把瓦特列入科学家排行，如果有个发明家排行，瓦特稳稳前三名。伽利略挺厉害的，进科学家前三没问题吧，哈哈。就整个科学史的贡献来说，麦克斯韦应该排在牛顿、爱因斯坦、伽利略、拉瓦锡、法拉第、哥白尼、开普勒的后面。

　　@cokkko 2021-05-14 16:50:43
　　好看好看！
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　　感谢兄台！

　　@mogule2017 2021-05-14 17:10:40
　　大幕拉开，后面牛人，大牛人，巨牛人，超级牛人将成批出现
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　　是的是的是的，感谢兄台的支持！

　　@dxmtuzi 2021-05-15 08:03:22
　　留名…
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　　谢谢兄台支持！

　　@忆苦1 2021-05-15 10:09:18
　　我顶
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　　谢谢兄台！

　　1589年至1591年，伽利略在比萨大学任教三年，他年轻有活力，讲课生动新鲜，很受学生的欢迎，课堂之上座无虚席。在此期间的一则故事也许大部分人耳熟能详，即比萨斜塔实验，这个故事最早出现在伽利略的学生维维安尼所写的《伽利略传》中。书中写得热闹非凡，伽利略在众目睽睽下登上斜塔，托着一大一小两个铁球，在塔上同时松手，两个铁球同时落地，在众人惊呼中宣告了亚里士多德理论的破产。很遗憾，这个故事经考证是维维安尼杜撰的，这和牛顿脑袋被苹果砸中、瓦特看烧水壶出了神、玻尔用绳子绑气压计测楼高等等故事一样不可信。倒是伽利略的一位反对者曾在比萨斜塔做了这个实验，实验结果是重物先落了地，因此这位反对者攻击伽利略是错误的，伽利略则回敬说他没有考虑到空气阻力的存在。
　　伽利略确实是在比萨大学期间开始研究自由落体，他首先进行了思想上的实验，即重物和轻物绑在一起，是比重物下落快还是处于中间比重物慢比轻物快呢？按照亚里士多德的理论，重物落的快，轻物落得慢，那么绑在一起，轻物会给重物拖了后腿，这样考虑，绑在一起的物体应该是介于两者之间，比重物慢比轻物快；换一个角度，如果把绑在一起的两个物体视为一个整体，重量比重物要重，下落应该比重物还要快。同样的亚里士多德理论，却出现了两种结果，真是挺伤脑筋！
　　伽利略在比萨大学过得并不舒心，一直受到排挤，主要原因是伽利略在课堂上常常发表一些批判亚里士多德的观点，大学里那些冥顽不灵固执守旧的教授不能容忍因此攻击他；再加上伽利略没有拿到比萨大学的毕业证，更是让很多人以此为笑柄和说词。
　　1591年伽利略被比萨大学解聘，再次成了无业游民。这一年他父亲病逝，一家人的生活重担全部压在了他的身上。我们在伽利略的各类传记中都能发现，伽利略前半生被生计所拖累，他总是千方百计发明一些东西来卖钱，私下里收学生补课赚点外快，设计制造计算炮弹弹道轨迹的测位罗盘仪卖给各国军队，测量地球经度试图从政府中获得酬金等等。即便如此精打细算，伽利略仍是贫困，他要为他的两个妹妹置办嫁妆，无能的弟弟全家老小都指望他生活。伽利略有时向同事借钱，有时预支薪水，拆了东墙补西墙，勉强应付生活。伽利略的妻子（未举行婚礼）出身贫贱，后来带着他们的儿子跟着一商人走了（伽利略成名后，其儿子回来啃老），留下了两个女儿入了修道院。伽利略对于吃不好穿不好并不在意，因为他的精神世界是富足的，唯一让他心灵不安的，就是两个女儿在条件艰苦的修道院渡过了一生，而且大女儿还先他而逝。

　　不知为何，昨天更新的被删了，现在重发一次

　　@mogule2017 2021-05-14 17:09:01
　　这宏篇大作，后面得有波动说和粒子说进200年的恩怨情仇吧
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　　必须有，这可是物理学战线长涉及面广的论战。

　　@cokkko 2021-05-15 10:53:22
　　继续关注。
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　　谢谢！

　　@cokkko 2021-05-15 11:47:04
　　确实有点慢。。。。。等的心力交瘁！
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　　感谢兄台一直以来的支持，但时间有限，每天都是挤出时间写，实在是快不起来。而且很多时候还得边读资料边写作。请兄台见谅！

　　@mogule2017 2021-05-15 12:11:03
　　感觉欧洲列国国王对科学家都比较尊重，尽管打来打去，一般不动科学家
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　　确实如此

　　@dxmtuzi 2021-05-15 18:42:46
　　跪乞楼主快点更，好看，上瘾了啊！
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　　兄台的支持无以为报，只能每天尽量多写一些了。
　　感谢兄台！

　　@cokkko 2021-05-15 15:12:51
　　楼主辛苦了，也谢谢楼主
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　　感谢兄台体谅！

　　被比萨大学解聘的伽利略急于找份工作养家糊口，他再次请求里奇帮忙。里奇以及罗马的蒙特侯爵都施以援手，伽利略终于被威尼斯辖下的帕多瓦大学聘为数学教授，薪水是比萨大学时的三倍。
　　帕多瓦大学是当时欧洲最自由的大学，其校训是“为帕多瓦、宇宙以及全人类的自由而奋斗”。在上一章，帕多瓦大学破例授予维萨留斯博士学位并聘为教师，就能看出来帕多瓦大学那种自由向上的学术氛围。伽利略来帕多瓦大学时，维萨留斯学生的学生法布里修斯已在这里任教多年。
　　伽利略在大学主讲数学和托勒密的天文学，此时伽利略已经熟知哥白尼的《天体运行论》，但他并未接受哥白尼学说。资料上显示，直到1597年伽利略才开始表现出对哥白尼学说的偏向。1600年，布鲁诺因宣扬哥白尼学说和无限宇宙理论被教会判为异端而烧死在罗马鲜花广场，应该说这件事对伽利略触动很大，在很长一段时间内，伽利略没有触碰天文学的底线，即便开普勒赠书或者写信劝说，伽利略仍不为所动，直到伽利略制造出望远镜。
　　和在比萨大学一样，伽利略的课仍是很受学生欢迎的，每逢他上课，教室的门口窗户挤满了慕名来听课的学生。后来学校专门给伽利略开放了大礼堂，那时候没有话筒，上课基本靠吼，一节课下来伽利略嗓子都要冒了烟。不过伽利略兴致盎然，与学生们相处融洽。由此可见伽利略不单是位科学家，还是一位出色的教育家，这和不久之后我们讲到的几位牛人会形成鲜明的对比。
　　在帕多瓦大学，伽利略开始系统研究力学问题，以解答上大学时就产生的疑惑。高中物理教科书上著名的斜面实验，就是伽利略在帕多瓦大学完成的。对于理科生来说这个实验是如雷贯耳，文科生也很有必要了解一下，现在让我们回忆一下这个著名的实验吧。

　　

　　实验工具很简单：一块带槽的光滑木板，几个质量不同的铜球，一把尺子，一个计时器（伽利略大概用的是水钟）。
　　好了，实验开始。
　　我们把木板的一端抬高，下面垫上两块砖，让木板呈一个斜面，把铜球在木板抬高的一端轻轻放到槽里，然后松手，大家就会惊喜地发现，铜球滚下去了！实验不能只看乐子，我们需要做的工作是，记录下间隔相同时间段铜球所在的位置，然后测量与起点的距离。我们现在用的时间单位是“秒”，伽利略可能使用一滴水滴下的时间，不管怎样我们会发现这样一个规律，如果第一个时间段铜球滚过的距离我们认为是1，那么第二时间段结束铜球滚过的总距离是4，第三时间段结束铜球滚过的总距离是9……这样我们得出一个规律，铜球滚过的距离与时间的平方成正比。伽利略在四百年前便得出了这样的结论！铜球的速度是在变化的，从上而下逐渐增加，因此伽利略引入了“加速度”这一概念。
　　实验结束了吗？远远没有。
　　现在换一个质量稍大点儿的铜球，用同样方法滚下，只要木板倾斜角一定，相同时间段小球滚过的距离和上一个小球是几乎一样的，也就是说小球的加速度几乎是相同的。伽利略做了上百次实验，换了各式各样的小球，在忽略误差的情况下可以得出这样的结论：小球自由下滑的加速度与小球质量无关。
　　实验继续。
　　我们把木板高的一端下面再多垫两块砖，小球下滑的加速度会增大，但与小球质量无关；继续抬高，加速度继续增大，还是与质量无关。伽利略很合理地得出这样一个推理：当木板与地面垂直成90°时，小球下落的加速度也是和质量无关的，也就是说自由落体与物体本身的质量无关。亚里士多德错了！重物与轻物在同一高度下落，应该是同时落地！
　　好了，我们现在把木板放回去，重新成一个斜面，然后找一块同样的木板，与它拼成V字形，底部中间平滑过渡。我们把小球在第一块木板中间的位置放下，小球滚到底部，然后又滚上了另一块木板，小球会在第二块木板中部与刚才放下处几乎平行的高度停了下来，然后重新滚了下去……好，把第二块木板放低一些，你会发现小球滚过第二块木板的距离长了，但仍会滚到同一高度；继续放低，小球滚的距离更长，但还是滚到同一高度……伽利略因此得出这样一个推理：当把第二块木板继续放低延长、放低延长，小球仍会滚到同一高度，当把第二块木板放平，小球将会永远滚下去。伽利略引入了“惯性”的概念，伽利略认为，一个运动的物体，假如有了某种速度后，只要没有增加或减小速度的外部原因，便会始终保持这种速度。这一描述后来被牛顿总结为惯性定律，即牛顿第一定律。
　　抽掉第二块木板，当小球在斜面滚下，滚到桌面会继续前进，然后在桌边飞出，掉在地上。伽利略认为，抛物运动是由物体的水平初速度与重力造成的加速度合成的。
　　伽利略把以上结论写入了他的《论运动》一书中，而且特别说明这些结论只适用于地表、短距离运动的物体。为什么伽利略加了这么一个说明呢？因为这些结论与天文观测不符。如果根据伽利略的惯性理论，没有外部干扰的一切物体都在匀速直线运动，那为什么恒星和行星在绕着地球旋转（或者哥白尼所说的地球绕着太阳旋转）而没有做直线运动？为什么宇宙没有四射散开分崩离析？还有另外一个私人原因，伽利略不想与天文学扯上关系，他的理论很有可能与宗教发生冲突。
　　也许大学不再学习物理有关专业的朋友们以为斜面实验到此已经结束了。其实还没有！伽利略如果只能看的这么远，他也就不是伽利略了。伽利略被软禁的那十几年又重新研究斜面实验，并将结论写进了《关于两门新科学的对话》。

　　

　　伽利略认为，斜面在静止的情况下，小球滚动的规律是前面所讲的内容，如果斜面是运动着的呢？这就产生了两种情况。
　　第一种情况，我们和斜面一起匀速直线运动，那么我们看到的结果和前面仍然是一致的。因此伽利略提出了相对性原理（爱因斯坦给命名的），即力学规律在所有惯性参考系中是等价的。伽利略在证明地球运动时即用到了这一原理。相对性原理在物理学上至关重要，爱因斯坦便是以此提出了狭义相对论。
　　另外一种情况，我们不与斜面一起运动，那么我们将会看到小球另一种运动的轨迹。伽利略引入了计算两个参考系之间变换的公式，这一变换被后人称作“伽利略变换”。大学物理会讲到：当物体处于低速运动时，其运动规律符合牛顿经典力学与伽利略变换；当物体速度接近光速时，经典力学和伽利略变换都将瓦解，代之以相对论和洛伦兹变换；伽利略变换是洛伦兹变换的低速近似值。
　　斜面实验简单吗？看似挺简单，但发现实验中所蕴含运动规律的人又能有几个？在伽利略之前无人做这种简单的实验，即便在今天，绝大多数人在这个简单的实验中也得不出伽利略得出的以上所有结论。伽利略是第一个把测量引入实验的科学家，他通过精心的实验和细致的测量得出了运动的规律，然后用数学的方式表达出来，这种方法已经完全不同于以往的任何方法。亚里士多德的物理学类似于抽象的哲学，是用观察推理得出来的自然规律，伽利略则将物理用数学的方式表达出来，柏拉图说：“哲学研究的世界是感官难以达到的，只能通过数学去把握。”毕达哥拉斯当年所提的“万物皆数”在伽利略这里体现了出来，之后的物理学家都在步伽利略后尘，致力于这种物理与数学的结合。伽利略为后世的科学家们铸造了一把打开科学之门的金钥匙。
　　但是，数学理论与实际测量总存在一定的误差，伽利略并不坚持二者结合得非常完美，他允许误差的存在。即便实验不精确，但其得出的结论仍与宗教所谓的上帝安排或亚里士多德学派的空想理论决然不同。伽利略认为，科学不可能完全地、最终地解决任何问题，只能以一种不断逼近的方法去探索宇宙的真理。伽利略只探索定律，不追究原因，更不会胡言乱语妄加猜测。至于为什么自由落体与物体质量无关，为什么物体会保持静止或者匀速直线运动的状态而不改变等等，伽利略不予讨论；伽利略得出了与亚里士多德理论相抵触的实验结果，也从不去解释造成这种结果的原因。这些都让必须刨根问底的哲学家们抓狂。哲学家们抓狂之后，便是对伽利略致以最大的鄙视。鄙视就鄙视，伽利略并不在意，而且伽利略完全有资本向那群哲学家们鄙视回去。
　　所以说，伽利略所研究的科学，已不同于之前的自然哲学，正是伽利略推动了科学从哲学和宗教中分离出来。爱因斯坦说：“伽利略的发现以及他所用的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，它标志着物理学真正的开端。”因此爱因斯坦称伽利略为“近代科学之父”，伽利略无愧于这个称号。
　　在16世纪末17世纪初，伽利略就取得了如此伟大的成就，不能不让人佩服得五体投地。伽利略仅凭一个斜面实验，就可以在物理学青史留名。但以上这些还仅仅是伽利略一生贡献中的一部分，伽利略的人生巅峰还没有到来。

　　@忆苦1 2021-05-16 10:21:48
　　楼主这次更得多，过瘾
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　　谢谢支持！

　　昨天回复总要等待核验，天涯怎么回事？

　　@cokkko 2021-05-16 11:52:30
　　冒泡
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　　谢谢支持！

　　@dxmtuzi 2021-05-16 14:25:29
　　翻页了，睡觉！
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　　感谢兄台的支持！

　　@dxmtuzi 2021-05-16 16:58:33
　　终于赶上了，追了三天，楼主啊！你在哪里呀？更吧！
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　　谢谢兄台支持！马上更新…

　　@cokkko 2021-05-16 19:31:47
　　顶顶睡得香
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　　哈哈，感谢！

　　补充“奥卡姆剃刀”
　　唯名论哲学派有一个代表，我们叫他“奥卡姆的威廉”。“威廉”是英国烂大街的名字，我们所讲的威廉出生于伦敦附近一个名叫“奥卡姆”的村庄，所以只好在他名字前冠上个村名以和别的“威廉”相区别，就像咱们常说“隔壁王村的如花”那样。
　　奥卡姆的威廉提出了一个著名原理，即能用较少的假设说明问题，那么花费较多的假设是无益的，应把这些累赘统统剔除。换个说法，一种现象有两个解释，那个使用假设最少的解释最接近真相。后来这个原理简化成为哲学格言“如无必要，勿增实体”。更简单来说，就是我们追求简单。这个原理被称作“奥卡姆剃刀原理”。拿安徒生童话《皇帝的新装》来打比方，第一个说法是“皇帝穿衣服了，但一般人是看不到地，只有聪明人才能看到”；第二个说法是“皇帝没穿衣服光着屁股”。根据奥卡姆剃刀原理，我们应该相信第二个说法。同样道理，“上帝存在，但凡人无法见到上帝”和“根本没有上帝”两个说法中，后者可信度更高一些。
　　由于威廉的剃刀剃到了宗教的头皮，感受到痛的宗教转头对威廉下毒手，威廉只好寻求王权的庇护，在神圣罗马帝国皇帝的保护下度过余生。
　　奥卡姆剃刀加速了科学与近代哲学从神学中的剥离，哥白尼、开普勒的天文学革命就可以看成是奥卡姆剃刀的实际应用。奥卡姆剃刀经数百年打磨，锋利无比，至今在科学、哲学、经济学、管理学中发挥着巨大作用。爱因斯坦还用这把剃刀剔出了狭义相对论两个基本之一——光速不变原理。
　　读者朋友实在搞不懂这个“奥卡姆剃刀”也没关系，知道这个名词就可以了，毕竟大部分人用不着这个不能剃头发的“剃刀”，但如果读者中有准备献身科学、哲学的学生，那相信您日后一定会将这把剃刀用得挥洒自如。

　　第12章 近代科学之父（下）

　　在帕多瓦大学期间，伽利略经常参加教授潘因里组织的学者聚会，在聚会中认识了著名神学家萨比和红衣主教贝拉明。虽然这二人在学术观点上是反对伽利略的，但这二人却极其尊重伽利略本人，伽利略的后半生受此二人帮助很多。
　　正所谓一文钱难倒英雄汉，因为缺钱，生活所迫，大学老师伽利略总是在绞尽脑汁去发明各种各样的东西推销出去，以此赚得一些外快。在这些发明中，最著名的当属温度计。1593年，伽利略利用空气热胀冷缩的原理，发明了世界上最早的温度计。伽利略的大学同事桑克托留斯教授改进了伽利略的温度计，制成了世界上最早的体温计。
　　1609年，伽利略听朋友说荷兰一眼镜商人利波希发明了望远镜，可以看到很远的东西，利波希在欧洲各国四处传销这个发明，赚得盆满钵盈。伽利略从萨比那里获得了一部分制作望远镜的资料后，他立即到商店买回镜片自己磨制。在磨毁无数个镜片、经过多次调试之后，伽利略终于也制成了望远镜。伽利略又不断提高望远镜的放大倍率，从最初的3倍提高到了9倍、32倍，按伽利略《星际使者》一书中的说法，他制成了可放大60倍的望远镜。
　　伽利略把望远镜放在了威尼斯圣马克广场塔楼的顶层，从这里可以用望远镜看到远处大海上的船只。抱着好奇心前来观看的达官贵人络绎不绝，都对这项发明啧啧称奇。有人开玩笑说以后老婆在家洗澡可千万不敢开窗户了，引起顶楼上人们的轰然大笑。
　　因为这项发明，帕多瓦大学将伽利略聘为终身教授，工资也翻了一番。
　　眼镜商利波希发明了望远镜，只想到了赚取商业利益，伽利略却把望远镜对准了星空。如果说1601年去世的第谷·布拉赫是人类历史上最后一位用肉眼观察天文现象的伟大天文学家，那么伽利略就是人类历史上第一位用望远镜探索宇宙的科学家。

　　
　　伽利略发明的望远镜

　　@cokkko 2021-05-17 11:30:06
　　写的很好看，很吸引人。
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　　谢谢支持！

　　@忆苦1 2021-05-17 13:51:39
　　顶贴
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　　谢谢！

　　@dxmtuzi 2021-05-17 16:46:41
　　第一次顶贴，楼主不能断啊。。
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　　不会不会，马上更新…

　　@dxmtuzi 2021-05-18 11:07:56
　　楼主每天多更点，加油，
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　　尽力而为吧，感谢感谢！

　　
　　土星

　　@cokkko 2021-05-18 19:18:21
　　让你看了欲罢不能的帖子呀！为什么不更了
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　　坏了，又被删帖了

　　@dxmtuzi 2021-05-18 16:34:55
　　静候下文
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　　感谢兄台支持，昨天更新的全被删了

　　今天重新更一次，看看还删不删？

　　@cokkko 2021-05-19 09:29:51
　　对后人来说，是宝贵的精神财富！
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　　感谢兄台支持！

　　@忆苦1 2021-05-19 10:32:44
　　天涯偶尔抽风哈哈
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　　没错

　　@忆苦1 2021-05-19 10:33:02
　　顶贴
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　　谢谢兄台！

　　@忆苦1 2021-05-19 10:33:23
　　楼主快来你又被删帖了
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　　哎，确实

　　@板桥渔翁 2021-05-19 10:40:29
　　又被删寥，不知道天涯地管事的都掂量了些什么事，得到伽利略不利天涯的生存。
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　　谁说不是，伽利略竟然也被删，哈哈

　　@cokkko 2021-05-19 11:49:05
　　写得非常好
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　　感谢兄台支持！

　　@wangzhewudi8 2021-05-19 14:23:08
　　情节很吸引人啊，文笔也不错
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　　感谢兄台的鼓励！

　　@wangzhewudi8 2021-05-19 14:23:08
　　情节很吸引人啊，文笔也不错
　　-----------------------------
　　感谢兄台的鼓励！

　　帖子又被删了，咋整？