La historia de dos bolas de hierro que caen al mismo tiempo

Galileo (1564-1642)

Galileo fue un gran físico y astrónomo italiano y pionero de la revolución científica. Históricamente, fue el primero en integrar las matemáticas, la física y la astronomía sobre la base de experimentos científicos, ampliando, profundizando y cambiando la comprensión humana del movimiento material y del universo. Galileo dedicó su vida a demostrar y difundir la teoría heliocéntrica de Copérnico. Como resultado, fue perseguido por la iglesia en sus últimos años y encarcelado de por vida. Utilizó experimentos y observaciones sistemáticos para derrocar la visión especulativa tradicional de la naturaleza representada por Aristóteles y fundó la ciencia moderna con un sistema lógico estricto basado en hechos experimentales. Por eso se le llama el "padre de la ciencia moderna". Su trabajo sentó las bases para el establecimiento del sistema teórico de Newton.

Vida y carrera académica

Primeras actividades Galileo Galilei nació en Pisa el 5 de febrero de 1564. Su padre, Fen Cenzio Galileo, dominaba la teoría musical y la acústica y era autor del libro "Diálogos musicales". En 1574 la familia se trasladó a Florencia. Galileo estuvo influenciado por su padre desde pequeño y se interesó mucho por la música, la poesía, la pintura y la maquinaria. Al igual que su padre, no tiene fe en la autoridad. A los 17 años siguió las órdenes de su padre de estudiar medicina en la Universidad de Pisa, pero estaba cansado de la medicina. Después de clase, escuchó con gran interés las conferencias del famoso erudito O. Rich, un amigo de nuestra familia, que enseñaba geometría euclidiana y estática de Arquímedes. En 1583, Galileo notó el movimiento de una lámpara de araña en la iglesia de Pisa y luego realizó un experimento de simulación (péndulo simple) utilizando una bola de cobre suspendida por un alambre, confirmando la isocronía del pequeño movimiento y el efecto de la longitud del movimiento en la período. Y así creó un medidor de pulso que mide intervalos de tiempo cortos. De 65438 a 0585, abandonó la escuela debido a la pobreza familiar y se convirtió en tutor, pero aun así trabajó duro para educarse. En 1586 inventó la balanza flotante y escribió el artículo "Little Balance".

En 1587, llevó un trabajo sobre el cálculo del centro de gravedad de los sólidos a la Universidad de Roma para reunirse con el famoso matemático y calendarioista Profesor C. Clavius, y recibió grandes elogios y aliento. Clavio recuperó sus conferencias sobre lógica y filosofía natural de P. Vara, profesor de la Universidad de Roma, que fueron de gran ayuda para su trabajo futuro.

Del 65438 al 0588 impartió conferencias académicas sobre la concepción gráfica del purgatorio en la "Divina Comedia" de A. Dante, y sus talentos literarios y matemáticos fueron muy elogiados. Al año siguiente publicó varios artículos sobre el cálculo del centro de gravedad de los sólidos, incluidos algunos nuevos teoremas de estática. Debido a estos logros, la Universidad de Pisa lo contrató para enseñar geometría y astronomía. Al año siguiente descubrió la cicloide. Todos los libros de texto de la Universidad de Pisa en ese momento fueron escritos por eruditos aristotélicos y estaban llenos de dogmas teológicos y metafísicos. Galileo a menudo expresó duras objeciones y fue discriminado y condenado al ostracismo por las autoridades escolares. En 1591, su padre murió a causa de una enfermedad y la carga familiar aumentó, por lo que decidió abandonar Pisa. Durante el período de Padua, Galileo se trasladó a la Universidad de Padua en 1592 para enseñar. Padua pertenece al Principado de Venecia, lejos de Roma, no controlada directamente por la Santa Sede y tiene un pensamiento académico relativamente libre. En este buen ambiente, participó frecuentemente en diversas actividades académicas y culturales dentro y fuera de la escuela, y discutió con colegas que tenían diversas ideas y opiniones. En este momento, mientras absorbía los resultados de las investigaciones matemáticas y mecánicas de N.F. Tartaglia, G.B. Benedetti, F. Comentino y otros, a menudo inspeccionaba fábricas, talleres, minas y diversos trabajos de ingeniería civil y militar, trababa amplias amistades con técnicos de diversas industrias y ayudaba. ellos resuelven problemas técnicos, aprenden conocimientos sobre tecnología de producción y diversas experiencias nuevas, y se inspiran.

Durante este periodo realizó investigaciones profundas y sistemáticas sobre el movimiento de caída de cuerpos, el movimiento de proyectiles, la estática, la hidráulica y algunas construcciones civiles y militares. Descubrió el principio de inercia e inventó el termómetro y el telescopio.

En 1597 recibió el libro "El universo misterioso" de J. Kepler y comenzó a creer en la teoría heliocéntrica, admitiendo que la Tierra tiene dos movimientos: revolución y rotación. Pero en ese momento, estaba profundamente impresionado por la idea más natural y perfecta de Platón sobre el movimiento circular, y no estaba interesado en la teoría de la órbita elíptica planetaria de Kepler. En 1604 apareció una supernova en el cielo y su luz duró 18 meses. Aprovechó la oportunidad para dar varias conferencias de divulgación científica en Venecia para promover la teoría de Copérnico. Gracias al maravilloso discurso, la audiencia aumentó gradualmente y finalmente llegó a más de mil personas.

En julio de 1609, corrió el rumor de que un óptico holandés inventó un telescopio para que la gente lo disfrutara. No vio el objeto real, por lo que pensó en usar un tubo de órgano y una lente cóncava convexa para hacer un telescopio en el futuro. El aumento fue de 3 y luego aumentó a 9. Invitó al senador veneciano a subir a lo alto de la torre para contemplar el paisaje lejano a través de un telescopio, y todos los espectadores quedaron gratamente sorprendidos. Posteriormente, el Senado decidió que era profesor titular en la Universidad de Padua. A principios de 1610, aumentó el aumento del telescopio a 33 veces para observar la luna, el sol y las estrellas, y descubrió muchos descubrimientos nuevos, como la superficie irregular de la luna, la luz emitida por la luna y otros planetas es un reflejo. del sol, y Mercurio tiene cuatro satélites, la Vía Láctea fue originalmente una confluencia de innumerables cuerpos luminosos, Saturno tiene formas elípticas variables, etc., lo que abrió un nuevo mundo de la astronomía. En marzo de ese año publicó el libro "Interstellar Messenger", que conmocionó a toda Europa. Más tarde, se descubrió que Venus aumenta, disminuye y cambia de tamaño, lo que constituye un fuerte apoyo a la teoría heliocéntrica. Más tarde, Galileo recordó sus 18 años en Padua como el período más productivo y espiritual de su vida. De hecho, este fue también el período de mayores logros académicos de su vida.

Los fructíferos logros que Galileo logró en física y astronomía durante sus 20 años en Toscana inspiraron sus mayores ambiciones académicas. Para tener tiempo suficiente para dedicarse a la investigación científica, en la primavera de 1610 renunció a la universidad y aceptó el nombramiento del Gran Duque de Toscana como principal matemático y filósofo de la corte, así como el cargo honorífico. de profesor jefe de matemáticas de la Universidad de Pisa.

Para proteger la ciencia de la interferencia de la iglesia, Galileo viajó muchas veces a Roma. En 1611, para lograr el reconocimiento de sus descubrimientos en astronomía por parte de los círculos religiosos, políticos y académicos, viajó a Roma por segunda vez. En Roma fue recibido calurosamente por la élite, incluido el Papa Pablo V y varios prelados, y fue admitido como miembro del Instituto Lindsay. En ese momento, los jesuitas reconocieron sus observaciones pero no estuvieron de acuerdo con su interpretación. En mayo, en una conferencia en la Universidad de Roma, varios sacerdotes de alto rango anunciaron públicamente los logros astronómicos de Galileo.

Ese mismo año, observó las manchas solares y su movimiento, comparó los patrones de movimiento de las manchas solares con el principio de proyección del movimiento circular y demostró que las manchas solares están en la superficie del sol. el sol gira. En 1613 se publicaron tres artículos por correspondencia sobre las manchas solares. Además, en 1612 se publicó el libro "Diálogo sobre los cuerpos flotantes en el agua".

1615 Un grupo de clérigos pérfidos y muchos miembros de la iglesia que eran hostiles a Galileo atacaron conjuntamente los argumentos de Galileo a favor de Copérnico, acusándolo de violar el cristianismo. Después de enterarse de la noticia, fue a Roma por tercera vez ese invierno en un intento de salvar su reputación, suplicando al Vaticano que no fuera castigado por preservar las opiniones copernicanas y que no reprimiera públicamente su promoción de las doctrinas copernicanas. El Vaticano accedió a la primera petición pero rechazó la segunda. El Papa Pablo V emitió en 1616 la famosa "Orden judicial de 1616", que le prohibía retener, enseñar o defender el heliocentrismo de forma oral o escrita.

En 1624, viajó a Roma por cuarta vez, con la esperanza de que su viejo amigo, el nuevo Papa Urbano VIII, simpatizara y comprendiera su deseo de mantener viva la ciencia emergente. Tuvo seis audiencias, intentó explicar que el heliocentrismo podía armonizarse con la doctrina cristiana, diciendo que "la Biblia enseña cómo entrar al cielo, no cómo funcionan los cuerpos celestes" y trató de convencer a algunos arzobispos, pero fue en vano; Urbón VIII insistió en que la "prohibición de 1616" se mantuviera sin cambios; sólo se le permitió escribir un libro que presentara tanto la teoría heliocéntrica como la teoría geocéntrica, pero su actitud hacia las dos teorías no debe ser sesgada y debe escribirse como hipótesis matemáticas. Durante los esfuerzos de este año, desarrolló un microscopio que "puede convertir una mosca en una gallina".

En los siguientes seis años, escribió el libro "Diálogo de Ptolomeo y Copérnico". En 1630 viajó a Roma por quinta vez y obtuvo "permiso para publicar" el libro. El libro se publicó finalmente en 1632. Aparentemente neutral, el libro en realidad defiende el sistema copernicano, burlándose implícitamente de papas y obispos en muchos lugares, y va mucho más allá de una mera discusión de supuestos matemáticos. El libro tiene un estilo humorístico y está catalogado como una obra maestra literaria en la historia de la literatura italiana.

Medio año después de la publicación de "Diálogo", la Santa Sede ordenó suspender sus ventas, considerando que el autor había violado descaradamente la "prohibición de 1616", el problema era grave y necesitaba una revisión urgente. . Resultó que antes del Papa Urbano VIII, alguien provocó a Galileo que en los "Diálogos" hiciera algunos comentarios ridículos y equivocados en boca del ingenuo y conservador Simpleqiu, que lo enfurecieron.

Los grupos que alguna vez lo apoyaron como Papa abogaron firmemente por un castigo severo para Galileo, mientras que el Sacro Imperio Romano Germánico y el Reino de España creían que perdonar a Galileo tendría un gran impacto sobre la herejía en varios países y emitieron una advertencia conjunta. Bajo estas presiones y provocaciones internas y externas, el Papa ignoró a viejos amigos y este otoño emitió el decreto de que Galileo fuera juzgado por la Inquisición Romana.

El frágil Galileo, que tenía casi setenta años, se vio obligado a ir a Roma en el frío invierno y fue interrogado tres veces bajo amenaza de tortura. No hay ninguna defensa en absoluto. Después de varias torturas, finalmente el 22 de junio de 1633, 10 cardenales pronunciaron conjuntamente la sentencia. El principal delito fue la violación de la "prohibición de 1616" y de las enseñanzas bíblicas. Galileo fue obligado a arrodillarse sobre una fría losa de piedra y firmar una "carta de arrepentimiento" escrita por el Vaticano. El juez que presidía dictaminó que Galileo fue condenado a cadena perpetua; los diálogos debían ser quemados y se prohibió la publicación o reimpresión de sus otras obras. Este veredicto fue notificado inmediatamente a todo el mundo católico, y todas las ciudades con universidades deben reunirse para leerlo, con el fin de asustar a los monos.

Galileo era a la vez un científico diligente y un católico devoto. Creía firmemente que la tarea de los científicos es explorar las leyes de la naturaleza, mientras que la función de la iglesia es gestionar las almas humanas y no debe infringirlas. entre sí. Por lo tanto, no pensó en escapar antes del juicio, ni se resistió abiertamente durante el proceso, sino que siempre obedeció las disposiciones del Vaticano. Creía que era extremadamente imprudente que el Vaticano ejerciera el poder fuera del ámbito de la teología y en privado sólo podía permanecer insatisfecho. Al parecer, G. Bruno fue quemado en la hoguera y T. Campanella estuvo mucho tiempo en el corredor de la muerte. La experiencia de estos dos destacados filósofos italianos arrojó una terrible sombra sobre su espíritu. Posteriormente, la decisión de la Inquisición se cambió por arresto domiciliario, y su alumno y viejo amigo, el arzobispo A. Picolomini, fue designado para cuidar de él en su residencia privada de Siena. Las reglas prohíben las visitas y los materiales de escritura deben entregarse todos los días. Bajo el cuidadoso cuidado y estímulo de Piccomini, Galileo resucitó y aceptó el consejo de Piccomini de continuar estudiando problemas físicos no controvertidos. Así que todavía usó los tres personajes de diálogo en "Diálogo", usando un estilo de diálogo y un estilo de escritura conciso, para escribir sus pensamientos y logros científicos más maduros en "Diálogo sobre dos nuevas ciencias" y "Colección de diálogos sobre pruebas matemáticas". Dos nuevas ciencias se refieren a la mecánica de materiales y la dinámica. Este manuscrito se completó en 1636. Debido a que la iglesia prohibía la publicación de cualquiera de sus obras, tuvo que confiarle a un amigo veneciano que la sacara de contrabando del país y la publicara en Leiden, Países Bajos, en 1638.

Galileo acababa de pasar cinco meses en casa de Piccolomini cuando alguien escribió una carta anónima acusando a Piccolomini de ser demasiado bueno con Galileo. El Vaticano ordenó a Galileo que se trasladara a su antigua residencia en Chitri, cerca de Florencia, en junio de 5438 + febrero de ese año, bajo el cuidado de su hija mayor Virginia, pero la prohibición se mantuvo. Cuidó bien de su padre, pero su muerte le precedió cuatro meses después.

Galileo pidió en repetidas ocasiones salir para recibir tratamiento médico, pero no se lo permitieron. 1637 es ciego. No fue hasta el año siguiente que le permitieron vivir en la casa de su hijo. Durante este período, además del Gran Duque de Toscana, también estuvieron el famoso poeta y comentarista político británico J. Milton y el científico y filósofo francés P. Gasanti. Su alumno y viejo amigo B. Castay también discutió con él el problema de utilizar satélites de madera para calcular la longitud de la Tierra. Para entonces, las restricciones y la vigilancia del Vaticano sobre él se habían relajado significativamente.

En el verano de 1639, a Galileo se le permitió aceptar al inteligente y estudioso V. Viviani, de 18 años, como su último alumno, al que podía cuidar. El joven le agradó mucho. En junio de 1641, Castaj conoció a su alumno y ex secretario E. Torricelli. Discutieron con el viejo científico ciego cómo diseñar un reloj mecánico usando la isocronía del péndulo, y también discutieron temas como la teoría de colisiones, el movimiento de equilibrio de la luna, la altura de la columna de agua en la mina bajo presión atmosférica, etc. por lo que continuó trabajando hasta su muerte dedicándose a la investigación científica.

Galileo murió el 8 de octubre de 1642 65438+, y el funeral fue apresurado. No fue hasta el siglo siguiente que sus huesos fueron trasladados a la catedral de su ciudad natal.

Aprende a triunfar.

Nuevas ideas científicas y métodos de investigación científica Antes de que se reconocieran los resultados de la investigación de Galileo, la física e incluso todas las ciencias naturales eran sólo una rama de la filosofía y no obtuvieron un estatus independiente. Los filósofos de aquella época estaban atados a la teología y al dogma de Aristóteles, pensaban mucho y eran incapaces de obtener leyes objetivas que se ajustaran a la realidad. Galileo se atrevió a desafiar el pensamiento autoritario tradicional, no especulando sobre las causas de las cosas, sino observando fenómenos naturales y descubriendo leyes naturales.

Abandonó la cosmología teológica y creyó que el mundo era un todo ordenado que obedecía a leyes simples. Para comprender la naturaleza, debemos realizar observaciones cuantitativas experimentales sistemáticas y descubrir sus relaciones cuantitativas precisas.

Basado en este nuevo pensamiento científico, Galileo abogó por un método de investigación que combinaba las matemáticas y la experimentación; este método de investigación fue la fuente de sus grandes logros en la ciencia y su contribución más importante a la ciencia moderna. El uso de métodos matemáticos para estudiar problemas físicos no fue iniciado por Galileo. Se remonta a Arquímedes en el siglo III a. C., a la Escuela de Oxford y a la Escuela de París en el siglo XIV, y a los círculos académicos italianos de los siglos XV y XVI. Todos han logrado ciertos logros en este ámbito, pero no han dado prioridad a los métodos experimentales, por lo que no han logrado ningún avance ideológico. El énfasis de Galileo en la experimentación se puede ver en una carta que escribió a la duquesa Cristina en 1615: "Me gustaría pedir a estos sacerdotes sabios y cuidadosos que consideren cuidadosamente la diferencia entre principios especulativos y principios confirmados por experimentos. Ustedes saben que las opiniones de los profesores que realizan trabajos experimentales no pueden ser determinados únicamente por la voluntad subjetiva”.

En términos generales, Galileo dividió el método de investigación de combinar matemáticas y experimentos en tres pasos: ① Primero, extraer la parte principal del conocimiento intuitivo obtenido. a partir del fenómeno, expresarlo en la forma matemática más simple y establecer el concepto de cantidad, en segundo lugar, utilizar métodos matemáticos para derivar otra relación cuantitativa de esta fórmula que sea fácil de verificar experimentalmente ③Luego, esta relación cuantitativa se confirmó experimentalmente; Su estudio sobre la ley de la aceleración uniforme de los cuerpos en caída es el mejor ejemplo.

Quizás la suposición más simple que se puede hacer a partir del movimiento acelerado de un cuerpo que cae es que su velocidad instantánea es proporcional a la distancia, que también puede ser proporcional al tiempo de caída. Este es el paso 1 del método de investigación. A través de argumentos matemáticos, no es difícil encontrar que la primera suposición no es cierta para el movimiento uniformemente acelerado. Entonces suponemos que □□□ o □ = □□□, donde □ es la aceleración.

Dado que el valor de □ no se puede medir directamente, esta fórmula se convierte a la forma de distancia medible: □□ Luego, al final de □1, 2, 3, la distancia recorrida por el cuerpo que cae , se completa el paso ②.

El último paso es verificar mediante experimentos: debido a la gran aceleración de la caída libre, incluso en un corto período de tiempo, la distancia de caída será muy grande y difícil de medir. Para "diluir" la aceleración y reducirla, Galileo diseñó el experimento de rodamiento de bolas inclinadas para medir la relación entre el recorrido y el tiempo de una bola de bronce rodando por una ranura suave en la superficie inclinada. Repitió el experimento 100 veces utilizando una clepsidra precisa. Los resultados obtenidos son consistentes con la relación cuantitativa □-□ asumida en el paso ② y tienen buena repetibilidad, lo que confirma la exactitud de la hipótesis de aceleración uniforme de los cuerpos que caen.

Se puede ver que el propósito de los experimentos científicos de Galileo era principalmente probar si una hipótesis científica era correcta, en lugar de recopilar información y resumir hechos a ciegas.

Conceptos y principios innovadores de la física El principio de inercia y los nuevos conceptos de fuerza y ​​aceleración permiten a las personas experimentar intuitivamente que empujar objetos pesados ​​requiere mucha fuerza, mientras que empujar objetos ligeros solo requiere un poco de fuerza. De esto, Aristóteles llegó a una conclusión general: todos los objetos tienen la propiedad de permanecer quietos o encontrar su "posición natural". Creía que "todo lo que se mueve debe tener un motor" y utilizó la ley de la proporción para dividir la fuerza en conectar. con velocidad. Galileo propuso un nuevo concepto. Observó que cuando un objeto se desliza hacia arriba a lo largo de una pendiente suave, su velocidad disminuirá en diversos grados debido a los diferentes ángulos de inclinación de la pendiente. Cuanto menor sea el ángulo de inclinación, menor será la desaceleración. Si te deslizas sobre una superficie horizontal sin resistencia, mantén la velocidad original y deslízate para siempre. De esto podemos sacar la conclusión: "Si un objeto en movimiento tiene una cierta velocidad, siempre mantendrá esa velocidad siempre que no haya ninguna razón externa para aumentar o disminuir su velocidad; esta condición sólo es posible en el plano horizontal, porque En el caso de una pendiente, la inclinación hacia abajo proporciona la causa de la aceleración, mientras que la inclinación hacia arriba proporciona la causa de la desaceleración, por lo tanto, sólo el movimiento en el plano horizontal es constante” (Diálogo sobre dos nuevas ciencias, día 3, pregunta 9; , Supuesto 23). De esta forma, Galileo propuso por primera vez el concepto de inercia y por primera vez relacionó fuerzas externas con "causas externas de aceleración o desaceleración", es decir, cambios de movimiento. Combinando los experimentos de aceleración uniforme antes mencionados, Galileo propuso nuevos conceptos de inercia y aceleración, así como nuevas leyes del movimiento uniformemente acelerado de los objetos bajo la acción de la gravedad, que sentaron las bases para el establecimiento del sistema teórico de la mecánica newtoniana.

Este nuevo concepto de inercia anula la visión aristotélica de más de 1.000 años de que el movimiento de los objetos es impulsado por espíritus o aire circular del mundo exterior, y también aclara la vaga teoría del "impulso" de la Edad Media. Este fue el resultado teórico del estudio a largo plazo del movimiento mecánico por parte de la humanidad, y fue apoyado por los partidarios de la teoría de los terremotos en ese momento. Aunque Galileo no escribió explícitamente el principio de inercia, demostró que era una ley objetiva de las propiedades de los objetos. También utilizó este principio hábilmente al estudiar otros problemas físicos. Sin embargo, no logró deshacerse de la opinión de Platón de que los planetas se mueven en círculos y creía en la existencia de una "inercia circular". Por lo tanto, no logró extender el concepto de movimiento inercial al movimiento de todos los objetos. Dos años después de la muerte de Galileo, Descartes expresó el principio completo de inercia.

Galileo atribuyó los cambios en la velocidad y dirección de un objeto o la generación de aceleración a la acción de diversas fuerzas. Esta fue una comprensión objetiva de la naturaleza de la fuerza y ​​el prototipo de la segunda ley de Newton. El descubrimiento del principio de inercia rompió el antiguo concepto de que la fuerza es la causa del movimiento y, en cambio, se creía que la fuerza es la causa del cambio del estado de movimiento. Newton elogió el trabajo pionero de Galileo sobre la primera y la segunda ley del movimiento en su libro "Principios matemáticos de la filosofía natural" (ver Leyes del movimiento de Newton).

En su estudio de las trayectorias, Galileo descubrió que el movimiento horizontal y el movimiento vertical son independientes y no interfieren entre sí, pero las trayectorias de movimiento reales se pueden sintetizar utilizando la ley del paralelogramo. Explicó completamente la naturaleza parabólica de la trayectoria a partir del movimiento uniformemente acelerado perpendicular al suelo y el movimiento uniformemente acelerado en la dirección horizontal. Este es un avance importante en la investigación de la síntesis de movimiento y tiene importancia práctica.

Cuando Galileo utilizó principios físicos para defender la teoría sísmica de Copérnico, aplicó el principio de independencia del movimiento para explicar la trayectoria de una piedra que cae desde lo alto del mástil hasta la parte inferior del mástil sin desviarse del popa. Además, propuso por primera vez el concepto de un sistema de referencia inercial basándose en su famosa afirmación de que la ley del movimiento de los objetos en la cabina es invariante al movimiento lineal uniforme. Este principio fue llamado principio de relatividad de Galileo por un tal Einstein y fue el predecesor de la relatividad especial.

Descubrimiento de las propiedades periódicas del péndulo Galileo realizó una investigación experimental sobre el péndulo observando el balanceo de las lámparas colgantes de la iglesia. Se encontró que el período de un péndulo simple es proporcional a la raíz cuadrada de la longitud del péndulo y es independiente de la amplitud y el peso del péndulo. El descubrimiento de esta ley sentó las bases para la teoría de las vibraciones y el diseño de dispositivos mecánicos de sincronización.

La velocidad de la luz es limitada y su medición. Las personas anteriores nunca han tenido una comprensión clara de si la velocidad de la luz es limitada. Galileo observó el fenómeno de los rayos y creyó que la velocidad de la luz era limitada, y diseñó un sistema de enmascaramiento de luz para medir la velocidad de la luz. Sin embargo, limitado por las condiciones experimentales de la época, este método de medición en realidad midió la reacción del experimentador y el tiempo de movimiento de la mano humana, en lugar del tiempo de propagación de la luz. Sin embargo, si hay una fuente de luz con cambios regulares de luz y oscuridad, o un dispositivo controlado por maquinaria de alta velocidad en lugar de manos humanas, se puede medir la verdadera velocidad de la luz. Posteriormente se utilizaron como referencia métodos de medición de la velocidad de la luz, como el método del eclipse de Júpiter, el método del engranaje giratorio, el método del espejo giratorio, el método de la caja de Kerr y el método del destello de frecuencia variable.

El desarrollo de varios instrumentos experimentales físicos básicos. Galileo no sólo diseñó y demostró muchos experimentos por sí mismo, sino que también desarrolló muchos instrumentos experimentales por sí mismo. Tiene un amplio conocimiento de la artesanía y excelentes habilidades de producción. Muchos de los instrumentos experimentales que creó fueron influyentes en ese momento y en generaciones posteriores. A continuación se muestran algunos ejemplos:

La balanza de flotabilidad es un instrumento de lectura directa que utiliza el principio de flotabilidad para determinar rápidamente la proporción de oro y plata en vasijas y joyas de oro y plata. Esta herramienta se ha utilizado en el comercio de barcos de oro, plata y joyería.

Termómetro El termómetro de Galileo era un termómetro de líquido abierto. El tubo de vidrio se llena con agua coloreada y alcohol y el nivel del líquido se conecta con la atmósfera (ver termómetro Galileo). En realidad se trataba de una mezcla de termómetro y barómetro, porque en aquel momento no tenía una comprensión clara de los cambios en la presión atmosférica. A pesar de esto, su valor académico sigue siendo grande. Desde entonces, la temperatura se ha convertido en una cantidad física objetiva en lugar de un sentimiento subjetivo incierto. Galileo construyó un telescopio que podía observar la imagen real de un objeto. Después de la mejora, su aumento se incrementó gradualmente de 3 veces a 33 veces. No sólo apunta al cielo estrellado, sino que también se puede aplicar a las fortalezas de los barcos, realizando descubrimientos fructíferos sin precedentes; Este telescopio tiene una estructura simple, pero su aumento y resolución están muy limitados por la aberración esférica y la aberración cromática.

Fue la visión teológicamente transformada de la naturaleza de Aristóteles la que derrocó por completo la visión material de Aristóteles y la visión dominante de la naturaleza en la Europa medieval, y se convirtió en una herramienta para que los gobernantes teocráticos feudales controlaran los pensamientos de la gente.

Aristóteles creía que la tierra y todo lo que hay en ella se compone de cuatro elementos: aire, fuego, agua y tierra. Son feos, inmundos, imperfectos, sujetos a cambios, nacimiento y muerte. El fuego y el aire forman las cosas ligeras que fluyen hacia arriba, y el agua y la tierra forman las cosas pesadas que caen hacia abajo. Los cuerpos celestes son objetos puros, perfectos y eternos compuestos de "éter". Y como "Dios odia el vacío", el vacío no puede existir. Sin embargo, Galileo descubrió desde el telescopio que la superficie de la luna era desigual e imperfecta, con picos y depresiones, y que Venus también crecía y menguaba. Todavía había manchas solares activas en la superficie del sol, y la explosión de una supernova y su atenuación gradual y. La desaparición se podía ver directamente a simple vista. Todo esto rompe la idea de Aristóteles de que el cielo es más alto que la tierra y que los cuerpos celestes en el cielo tienen propiedades materiales muy diferentes a las de la tierra.

Galileo aprendió del estudio de los cuerpos flotantes en hidrostática que todos los objetos son pesados ​​y que no existe una ligereza absoluta. Los cuerpos celestes están unificados con la Tierra y todas las cosas sobre la Tierra en términos de estructura material. El vacío también puede existir y producirse. Sólo en el vacío se puede estudiar la verdadera naturaleza del movimiento de los objetos. Esto anuló por completo la visión material de Aristóteles basada en conjeturas subjetivas, sacudiendo así fundamentalmente el gobierno ideológico de la teocracia feudal.

Pionero de la Revolución Científica

Galileo hizo época con contribuciones a la emancipación del pensamiento humano y al desarrollo de la civilización. En las condiciones sociales de esa época, para luchar por la libertad académica que no fuera reprimida por el poder y las viejas tradiciones, y por el crecimiento de la ciencia moderna, luchó incansablemente y se hizo oír en voz alta ante el mundo. Por tanto, es un pionero de la revolución científica y también se puede decir que es el "padre de la ciencia moderna". Aunque finalmente fue privado de su libertad personal en sus últimos años, su voluntad de crear nueva ciencia no flaqueó. Su espíritu y sus logros en la búsqueda de la verdad científica siempre serán admirados por las generaciones futuras.

En 1979, el Papa Pablo II del Vaticano reivindicó públicamente a Galileo en nombre de la Santa Sede, creyendo que la persecución de la Santa Sede contra él hace más de 300 años fue un grave error. Esto muestra que el Vaticano finalmente reconoció la afirmación de Galileo de que la religión no debería interferir con la ciencia.

Referencia:

/question/1810182.html

Encuestado: D Bailarín de Fuego H-Aprendiz de Mago Nivel 2 5-29 21:34

/child/science/5000/103 htm

Vaya y compruébelo usted mismo.

Encuestado: Xu Guoshui 1-Juren Nivel 4 5-29 21:34

Un tío llamado Lao Jia. Un día, cuando no tenía nada que hacer, fue a la Torre Inclinada de Biesha. Al ver a muchos niños tirándole piedras, pensó: los niños son niños, y todo lo que hacen es infantil. ¡Míranos a tu tío y a mí! ¡Levanta inmediatamente las dos bolas de hierro y tíralas al suelo!

Encuestado: 49205455-Juren Nivel 5-29 21:34

Aterrizando juntos

Entrevistado: Mars Ice Kirin-Probation Nivel 5 -29 21:35.

Se dice que el gran científico italiano Galileo Galilei realizó un famoso experimento de caída libre en una torre inclinada en 1590. Hizo que dos bolas de hierro de diferentes pesos cayeran verticalmente desde lo alto de la torre y golpearan el suelo al mismo tiempo, anulando así el teorema del famoso erudito griego Aristóteles de que los objetos de diferentes pesos caen a diferentes velocidades. Por eso, la Torre Inclinada de Pisa es aún más famosa en todo el mundo.

El antiguo filósofo griego Aristóteles creía que los objetos más pesados ​​caen más rápido que los más ligeros. Esto está en línea con el sentido común. Por ejemplo, las canicas de vidrio caen más rápido que las plumas. Galileo creía que la velocidad de caída no tiene nada que ver con el peso y que todos los objetos caen a la misma velocidad. Mucha gente se opone a esta opinión. Para convencer a los demás, Galileo fue a la Torre Inclinada de Pisa y dejó caer dos bolas de hierro de diferentes pesos. Como resultado, las dos bolas de hierro cayeron al suelo al mismo tiempo, por lo que ganó Galileo.

Esta historia probablemente sea infundada. En primer lugar, en aquel momento no existían herramientas de sincronización ideales. Galileo descubrió que el tiempo isócrono de un péndulo se registraba con su propio pulso, lo que demuestra la falta de instrumentos científicos en la época. Si haces este experimento, te resultará complicado lanzar dos pelotas al mismo tiempo. Incluso si se hacen al mismo tiempo, es imposible juzgar con precisión el tiempo de aterrizaje. En segundo lugar, la resistencia del aire afecta la caída de la pelota. Las canicas de vidrio caen más rápido que las plumas porque la resistencia del aire tiene un gran efecto en la caída de las plumas. Es probable que las dos bolas de hierro caigan en momentos diferentes debido a la resistencia del aire. Los resultados del experimento fueron desfavorables para Galileo. Por tanto, no se menciona el experimento de la Torre Inclinada de Pisa en los registros dejados por el propio Galileo.

De hecho, Galileo criticó la teoría de Aristóteles desde la perspectiva del razonamiento lógico.

Imaginó que un objeto pesado (como una bola de hierro) y un objeto liviano (como una bola de madera) caerían al mismo tiempo. Según la teoría de Aristóteles, por supuesto, la bola de hierro caerá más rápido y la bola de madera caerá más lentamente. Ahora, imagina que atas una bola de hierro y una bola de madera y la lanzas al mismo tiempo. ¿lo que sucede? Por un lado, la bola de hierro y la bola de madera constituyen un objeto más pesado que la bola de hierro y deben caer más rápido que la bola de hierro, por otro lado, la bola de hierro es arrastrada por la bola de madera y su velocidad debe ser; entre la bola de hierro y la bola de madera. Así, de una misma teoría se extraen dos conclusiones contradictorias, por lo que la teoría de Aristóteles es cuestionable. La conclusión correcta debería ser que la velocidad de caída no tiene nada que ver con el peso.

El verdadero padre de los experimentos modernos y creador de la ciencia experimental moderna, Galileo Galilei, no se conformaba con el razonamiento lógico. Quería probar su idea experimentalmente. Pero en lugar de lanzar dos bolas de hierro a la Torre Inclinada de Pisa, realizamos experimentos en interiores con pendientes cuidadosamente diseñadas. Hizo muchas pendientes con diferentes pendientes, tratando de hacerlas lo más suaves posible. Luego hizo rodar bolas de cobre de varios pesos por diferentes pendientes. Descubrió que los objetos rodaban por una pendiente y aceleraban. Pero mientras la pendiente de la pendiente permanezca sin cambios, la aceleración será la misma sin importar cuán pesada sea la bola de cobre que ruede hacia abajo; la aceleración no tiene nada que ver con el peso, sino que está relacionada con la pendiente. Cuanto más pronunciada es la pendiente, mayor es la aceleración y cuanto más suave es la pendiente, menor es la aceleración. En el caso extremo, la inclinación es perfectamente horizontal y la aceleración es cero. Si un objeto no está sujeto a fuerzas externas, siempre debe moverse a una velocidad constante en línea recta. Esta es en realidad la primera ley de Newton. Si el plano inclinado es completamente vertical, equivale a caída libre. En este momento la aceleración es máxima, pero para objetos de cualquier peso la aceleración es la misma.

El rumor de que Galileo construyó la Torre Inclinada de Pisa provino de Vivienne, alumna de Galileo en sus últimos años. Mencionó en su biografía que Galileo había realizado este experimento. Pero los historiadores han confirmado que no hay ninguna razón para sugerir que Galileo haya realizado este experimento. Cabe mencionar que en 1586, el físico holandés Stevin utilizó dos lentes de diferentes tamaños con una proporción de peso de 1:10 y las dejó caer desde una altura de 30 pies. Como resultado, los dos hombres aterrizaron sobre la tabla de madera en el suelo casi al mismo tiempo, y los transeúntes pudieron escuchar el sonido de dos disparos golpeando la tabla de madera. En 1612, un físico aristotélico realizó un experimento en la Torre Inclinada de Pisa para refutar a Galileo. Los resultados muestran que objetos del mismo material pero de diferente peso no llegan al suelo al mismo tiempo. Galileo defendió esto en Las Dos Nuevas Ciencias, queriendo decir que cuando dos objetos con un peso de 1:10 caen, solo hay una pequeña distancia, pero Aristóteles dijo que la diferencia es 10 veces. ¿Por qué ignorar el gran error de Aristóteles y centrarnos en mi pequeño error? Esto también demuestra que Galileo no hizo este experimento.