《大话物理——旅行到时与光的尽头》
第15节

作者: 一朵熊ss
收藏本书TXT下载

  同一个实验,从不同的角度竟然推出了不同的结果!显然,其中必有一错。然而,我们回放整个思维过程,逻辑上却找不出任何漏洞。因此,只剩下一种可能:这一切背后的原理错了——亚里士多德错了!

  通过小小的思想实验,我们跨出了至关重要的第一步。然而,要推翻存活了上千年的假说,单靠思辨是远远不够的。如今,若想让一颗受过良好教育的脑袋抛开多年来灌输给他的知识,通过自己的思考重新选择一个观点尚且不易;更何况伽利略面对的是站在中世纪尾巴上的人,他们多数还未从心灵的枷锁中挣脱出来,更不知独立思考为何物。作为先行者,伽利略的过人之处在于他能够以对客观事物细致入微的观察作为后盾,将心与眼相结合,从而创造出一种前所未有的研究范式——科学实验。

  如图,固定绳子的一端,在另一端坠上重物将绳绷紧,然后把重物拉到一定高处放手,系统便会自由地来回摆动,这便是单摆。通过与自己的脉搏相对比,伽利略发现:若把摆幅控制在很小的范围内,那么其摆动周期(从一个最高点到达另一个,再折返回来)将固定不变。从此,人类有了新的计时方式,它比仰观天象更加精确(除开当时尚不为人所知的由行星相对运动造成的日月、昼夜的长短变化这些因素不计,依靠太阳来定时也只能粗略估算一下时辰,如何测量分与秒?),为现代实验提供了最基本的条件。

  日期:2014-10-23 18:29:33
  言归正传~~ 更贴~~
  接下来,伽利略在他那木匠作坊一般的工作室里亲手搭建起倾度、长度各不相同的几面斜坡,把坡面打磨得尽可能光滑(因此,过程中摩擦力可忽略不计,物体的下落状况完全由重力所掌控,其原理与斜塔抛球完全一致),让体积、质量不同的滑块依次从坡上滑下,并详细记录相对高度、所需时间等各项数据。比对多次实验结果,伽利略发现:“连体球”思想实验中亚里士多德的两种推论都站不住脚。事实上,不论坡体陡峭还是平缓,也不论落体的质量、体型如何变化,在相同时间段其下落的“相对高度”永远保持一致。也就是说,在无摩擦、无初始推力的情况下,物体的下落速率仅与下落距离相关。

  亚里士多德错了,那么正确的解释应该是什么呢?为了寻找答案,伽利略将目光一转,在以往常被忽略的下滑阻力上做起了文章。他改换不同材料来制作斜坡,进而发现:随着坡面粗糙度不断增加,同一滑块的下降速率将越来越慢。粗糙度加剧,改变的是什么因素呢?正是自己曾经刻意消除的摩擦力,所有条件不变的情况下,随着摩擦力的增大,物体的运动速率越来越慢。

  在多重实验的全方位围攻下,真相终于浮出了水面:力不是物体运动的原因,而是改变物体原先运动状态的原因。 从而我们可以反推:如果一个物体在运动过程中不与障碍物相撞,不被摩擦力所拖累……也就是说,如果物体不受任何外力作用,那么它将保持原有的状态——原先静止的永远静止,原先运动的将沿着笔直的轨迹永远匀速前行——这就是惯性定律。
  几乎就在伽利略埋头于单摆与滑块的同一时期,另一双善于发现的眼睛把目光投向了星空,他就来自德国杜宾根大学的约翰内斯?开普勒(Johannes Kepler)。而说到开普勒,就不得不先谈一谈他那颇具传奇色彩的导师——丹麦天文学家“金鼻子”第谷?布拉赫(Tycho Brahe)。
  当第谷还是一名学生时,在教授家的晚宴上与另一名叫做帕斯杰格(Pasbjerg)的男孩因为一个数学问题产生了激烈的争执,于是,二人相约来到一个僻静的地方进行决斗——因为一道奇葩的数学题而不是某位美丽的姑娘而拔剑相向——这家伙最初的亮相就有些不同凡响,可惜决战的结局却并非第谷预期的那么美好,在他挥舞着宝剑冲向对方的瞬间,血光四溅,原来,自己的鼻子已被削了下来。战斗就这样结束了,但远远没有完结的是失去身体一部分所带来的疼痛,还有屈辱。不过向来对自己信心爆棚的第谷并没有因为这一残缺从此一蹶不振,据说他用贵重的金银为自己打制了一只与原先一模一样的鼻子,再度昂起了头,潇洒地行走在人群中……

  第谷号称“肉眼观星”第一牛人,但同时也是最后一人,由于相差几十年没能赶上光学仪器时代,第谷运用自己的几何知识与创造力,依靠皇家提供的资金,带领团队制造了大批豪华而精巧的观测工具:六分仪、地平象限仪、视差尺……你若有机会穿越时空来到第谷当年的工作现场,将看到他与助手们端起一架架就如同今日的来福枪那样修长而怪异的“武器”,通过附着在悬臂末端的铜质瞄准器来瞄准天上的星星,那气势,可真是直冲云霄呐。还有墙象限仪,半径达六米之宽,但第谷要求把它用于读数的六十分弧度每一格再六十等分,如此,指向一臂之远处误差幅度仅只有针尖那么一点儿。对宏大与细微这两个极端同时的渴望,促使第谷在厄勒海峡的汶岛上建立了一座前所未有的观星台。它原本应是第谷留给后人的一座宝库,但不幸的是,不久之后在实验派开山祖师伽利略手中,望远镜诞生了。哎,既生瑜何生亮?汶岛天文台只得孤零零地站立在海风之中,低声吟唱着古老的歌谣……不幸中的万幸,虽然与后起之秀——光学望远镜——相比,第谷建造的设备并无深层次的创新,但他对仪器的应用却达到了登峰造极的水准。他用毕生的精力来观察、记录星辰的升降起落,并将所有数据编制成一张巨大的星表,而这张星表才是第谷与他心爱的天文台留给世人最珍贵的礼物。

  可以说,第谷正是那时代转折点上应运而生的矛盾综合体,他迷恋上流社会的奢华,却敢于迎娶下层女子为妻;他是托勒密(Ptolemy)体系的忠实信徒,却毫不含糊地将“叛变”的观测数据一一记录在册;他鼻孔朝天(这词儿可真是为他量身打造的呀)、高傲自负,却独具慧眼于众生之中挖掘出天才开普勒。
  日期:2014-10-24 19:09:43
  约翰内斯?开普勒是一名来自德国的路德教教徒,在反新教的浪潮席卷整个欧洲之际,他最初的志愿是成为一名牧师,传播自己的信仰。可是,经过多年的修习开普勒却没能通过牧师资格考试,反而自己漫不经心辅修的占星学成绩却出乎意料地优异。由此,他“将错就错”与天文结下的缘分最终竟改变了世界的样貌……
  学成之后,开普勒辗转来到奥地利边防重镇格拉茨,依靠“解读”星空的语言为哈布斯堡家族制定了一套历法,并重点预言了该城即将面临的几大灾难:酷寒、农民起义以及土耳其人的入侵……这些听起来与科研相去甚远的活计对于那个时代的学者来说,却是必备的谋生招数——不管他们自己是否相信这些“鬼话”。所以说,开普勒并不是唯一一个通过占星术捞取外快的人,此时,就在大陆的另一方,业已名满天下的大学者伽利略也正忙着为佛罗伦萨豪门——美第奇(Medicis)家族——夜观星象卜凶吉。
请按 Ctrl+D 将本页加入书签
提意见或您需要哪些图书的全集整理?
上一节目录下一节
【网站提示】 读者如发现作品内容与法律抵触之处,请向本站举报。 非常感谢您对易读的支持!举报
© CopyRight 2011 yiread.com 易读所有作品由自动化设备收集于互联网.作品各种权益与责任归原作者所有.