伽利略——发现摆动原理

——发现摆动原理

伽利略（1564—1642），意大利物理学家、天文学家。自幼聪明，对抽象的数字感兴趣，爱动手制作小玩具。伽利略发明了摆针和温度计，在科学上为人类作出过巨大贡献，是近代实验科学的奠基人之一。历史上他首先在科学实验的基础上融会贯通了数学、物理学和天文学三门知识，扩大、加深并改变了人类对物质运动和宇宙的认识。

16世纪中叶，在意大利比萨城有一个没落的贵族，他是数学爱好者和音乐师。在那个时代，靠研究数学和音乐根本找不到谋生的职业，所以，这个充满理想的人，一面四处寻找工作，一面陶醉在数学计算和音乐欣赏中。

1564年2月15日，伽利略出生了，他的到来无形中增加了这个家庭的负担，但也给这个家庭带来了欢乐。由于家庭经济不富裕，多一张口，就多一份消费，为此，父亲不得不花更多的时间去工作，以便养活全家。

幼年的伽利略，头大大的，额宽宽的，鼻子高高的。幽默的父亲，一见到儿子便说：

“哈哈，一看我儿子这硕大的脑袋，就知道他将来准是个不平凡的家伙。”

注重教育的老伽利略，在儿子刚刚学说话时，就开始对他进行教育，教给他数字，教他学唱歌。这个长着大脑袋的小家伙，对音乐似乎没兴趣，而对抽象的数字却很敏感，常常一个人数着父亲教的阿拉伯数字，而且咿咿呀呀地数个不停。

老伽利略对儿子的教育很有耐心，不仅教他数字，还教他拉丁文和其他文字。等到儿子长大一些了，又开始教他画图画、做玩具等。

细心的父亲喜欢观察儿子的一举一动。他发现，伽利略的手很巧，愿意自己动手做小玩具。这么小的年纪，就能够既喜欢抽象的数字，又喜欢动手，这些让父亲意识到，儿子是个不平凡的孩子。

为了开发儿子的智力，父亲牺牲了许多欣赏音乐的时间，系统教授儿子本国文字、拉丁文、计算等。

伽利略的记忆力令父亲吃惊，父亲教过的东西，他能过目成诵。到了一般孩子上学的年龄，伽利略就能够自己阅读家中的一些书籍了。

伽利略13岁那年，父亲在佛罗伦萨开了一家羊毛店。来到佛罗伦萨不久，父亲为伽利略联系了一家教会中学。文化科学的内容主要是哲学、数学等。在学校开设的课程中，伽利略最喜欢数学，其次是亚里士多德的著作。

在上教堂的过程中，有一件东西引起了伽利略的兴趣，这就是教堂里的大钟摆。他看到了正在晃动的钟摆，那钟摆慢悠悠地运动，与其相伴的是有节奏的滴答滴答的响声。

在别人聚精会神地做祈祷时，伽利略却在专心地观察钟摆。他测量和计算着钟摆的晃动距离，发现钟摆向两侧摆动的距离和时间是相等的。有了这个意识之后，他就想证实它。

祈祷结束了，老师和同学们离开了教堂。伽利略走到吊灯前。

那吊灯是用长长的绳子从屋顶上垂吊下来的。伽利略推动吊灯让它自由摆动。仔细观察，他发现吊灯和钟摆一样，不仅向两侧的摆动具有等距性，而且时间也是相等的。

一个神父以为这个学生在捣蛋，就毫不客气地要求伽利略马上离开教堂。

伽利略不甘心，他想进一步证实。他到铁匠铺找铁块，在木匠铺找木块，去商店买来丝线、麻还有铁链，回到自己家中，拴上各种重量不同、长度不等的物体，反复进行实验。

当时，虽然摆钟已经问世，但是多用于教堂，普通人家里还没有钟表，也没有其他的计时工具。

为了对摆动现象进行研究，必须给出一定的时间量度。

为此，伽利略苦苦思索了很久，后来，他发现自己的脉搏的跳动是有规律的，灵机一动，就想起了用数脉搏的方法来计时。

这个善于钻研的少年，从钟摆摆动的现象挖掘到了事物的本质，找到了摆动的原理。他又进一步探索，根据这一原理，发明了脉搏计数、时钟计时、计算日食和推算星辰运动规律等方法。

如果当时有专利法，少年的伽利略就可以申请多项个人专利了。