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科学的旅程
科学的旅程
序
(1)
作者:
雷·斯潘根贝格 出版社:
北京大学出版社
序
我看到的自然界是一个壮观的结构,我们只能极为有限地把握它,因此,一个富有思想的人必定对此怀有“谦卑”之情。
——爱因斯坦(AlbertEinstein,1879—1955)
科学,作为全人类的努力,是最伟大的事业之一。
它的任务是探索自然界的“壮观结构”及其令人称奇的未知领域。
它探索宇宙的重大奥秘,诸如黑洞、类星体以及诸如夸克和反夸克这样极小的亚原子粒子。
科学同时也探索人体、红杉树和逆转录酶病毒的奥秘。
科学探索的领域包括整个宇宙和宇宙中的万物,从小行星上的最小尘埃到女孩眼睛里的彩斑,从距我们数百万光年之远的星系到土星环背后复杂的机制。
有人可能会认为,科学只是事实和统计数据乏味而又琐碎的堆砌。
还有人认为,科学是诗、魔法和一切与人性有关的东西的对立面。
这两种说法都有错误的地方——没有比科学更充满生机,更充满惊奇,或者更人性化的事物了。
科学在不断变革,在不断对过去的事情进行重新认识,并从中获取新的见解。
提出问题并且试图琢磨其中的机理,是人类最基本的特征之一。
而科学史讲述的正是不同的个人、团队和集体是如何对某些最基本的问题寻求解答的过程。
例如,人类从何时开始想知道地球是由什么组成,它的形状是怎样的?
他们如何寻找答案?
他们设计了哪些方法来得到结论?
这些方法好不好?
从哪个环节开始,这种探究变成了科学?
这又意味着什么?
科学要比我们在电影里看到的陌生的试管和奇特的仪器丰富得多。
它远不仅是在生物课上解剖青蛙或记住植物名字。
科学实际上是一种思维方法,一种生动的、不断变化的对世界的看法。
它是发现世界背后机制的一种方式——一种非常特别的方式,用的是科学家设计的一系列有助于发现自己错误的规则。
因为,人们用其他方法来看、听或感觉时,很容易产生错觉。
如果你认为这很难令人相信,请看右图中的两条水平线。
一条线上的箭头相对;另一条箭头相背。
你认为哪条线更长(不包括“箭头本身”)?
测量的结果表明,这两条线的长度正好相等。
由于通过观察直接下结论容易犯错,人们必须运用“科学方法”,才能回答“我怎样才有把握”这样的问题。
如果你真的花时间测量了那两条线,而不是听我们说两条线是同样长度,这时你就是像科学家一样思考。
你正在检验你自己的观察,你正在检验两条线“正好长度相等”这一判断,你正在运用最有力的科学工具之一来完成你的检验:
即你正在通过测量来量化这两条线。
2300多年前,一位古希腊哲学家亚里士多德(Aristotle,公元前384—前322年)告诉世界,当两个不同重量的物体同时从同一高度落下时,重的首先落地。
这是一种来自常识的论证。
毕竟,任何想要检验的人都可以做一“观察”,让一片树叶和一块石头一起落下,石头一定首先落地。
你可以自己在家里拿一张纸和一块纸镇对这个判断进行检验。
(不过这一检验有些错误,你知道错在哪里吗?
)然而,很多希腊思想家并不打算做任何检验。
既然答案已经知道,还有什么可争议呢?
因为他们只相信人的“理性”能力,认为没有必要诉诸“检验”,他们认为观察和实验在智力上和社会上都是低下的。
但是,若干世纪以后,伽利略(GalileoGalilei,1564—1642)出现了,他在物理学和望远镜天文学方面是一位杰出的先驱。
伽利略喜欢自己琢磨,自己设计实验,尽管他不可避免会受到限制。
和今天的科学家一样,伽利略绝不仅仅满足于观察。
他使用了两个不同重量的球、一套计时装置和一块平板或者斜面。
当时精确钟表尚未发明,但是他靠自己的装置解决了这个问题。
他让两个小球沿斜面滚下,并且仔细测量小球到达坡底的时间。
他让斜面取各种不同的角度,多次重复实验。
结果表明,在忽略了空气阻力的差别之后,就亚里士多德的例子而言,所有同时从同一高度下落的物体,都同时落地。
这一结果也许至今仍与许多人的常识相冲突。
在完全真空的情况下(在伽利略时代科学家还无法做到),所有物体将以同样的速率下落!
你自己也可以做一个粗略的实验(尽管这绝不是真正精确的实验),把笔记本的单张纸捏成球,然后和纸镇一起同时释放。
且慢!
就在一分钟前,你刚刚把一页纸片和纸镇一起释放,验证了亚里士多德关于两个物体不同时落地的结论。
现在我们再做一遍这个实验,却是两个物体同时落地,证明伽利略对而亚里士多德错。
区别在哪里?
原来第二次你把纸片揉成团,使它和纸镇具有相似的形状。
如果不揉纸片,就会使纸片受到比纸镇大得多的空气阻力。
伽利略的实验(每步他都仔细做了记录)和他基于这些实验得出的结论,显示了科学的重要特征。
任何愿意做的人都可以重复这些实验,或者证实他的结果,或者通过显示实验中的失误和差错,证明他部分或全部不正确。
从伽利略那个时代起,许多科学家重复了他的实验,尽管有人试图找错,但是没人能够证明伽利略是错的。
更关键的是多年后,当有可能创造真空时(尽管在此之前,他的实验已精确得足以说服每个人),伽利略的结论被证明是正确的:
在完全没有空气阻力和具有复杂得多的计时装置的情况下,他的实验和预计完全相符。
伽利略不仅证明了亚里士多德是错的,他还表示:
如果亚里士多德本人愿意的话,也可以通过亲自观察、实验和量化证明自己是错的——于是他就会改变自己的观点!
至关重要的是,科学的思维方法是这样一种方法,它不允许你自己欺骗自己,也不允许自然界(或其他人)来欺骗你。
当然,科学远不只是观察、实验和引出结论。
今天只要人们拿起报刊,对于这一事实就会一目了然,科学正在不断地涌现新“理论”:
“天文学家发现挑战爱因斯坦相对论的证据”——这是一本杂志的封面标题;“联邦教育委员会谴责教授达尔文进化论的书籍”——这是一份报纸的通栏标题。
什么东西叫做“理论”?
答案就在“科学方法”的运用过程里。
几乎不会有科学家承认,他们用的是17世纪科学革命刚刚开始时哲学家培根(FrancisBacon,1561—1626)等人提出的完全“独立”和客观的科学方法。
培根的方法,简单说来,就是要求每一位正在寻找自然秘密的研究者,必须客观思考,不要被已有的成见左右,结论要建立在对研究现象进行观察、实验和数据收集的基础上。
“我不作假设”,牛顿(IsaacNewton,1642—1727)在证明万有引力定律之后这样宣布,因为有人要他就引力是什么给出说法。
历史学家注意到,就引力的可能性质而言,牛顿显然已有若干想法或者“假设”,但是在大多数情况下,他对这些猜测都秘而不宣。
在牛顿看来,“假设”已经足够多了,而人们对仔细收集可检验的事实和数据却太不重视。
序
(2)
作者:
雷·斯潘根贝格 出版社:
北京大学出版社
不过,如今我们知道,科学家并不总是沿着“科学方法”所指引的那条简单而又便捷的道路前进。
有时,在实验之前或之后,科学家会有一个想法或者预感(也就是说,比假说还要更不成熟的想法),提出某种新的方法或者不同的途径来探究一个问题。
这时,研究者就会通过实验和收集数据,来证明或者反驳这个假说。
有时“假说”这个词在平常谈话中用得比较宽松,但是在科学上它必须符合一个重大要求:
一个在科学上有效的假说,必须具有一种可以证明自身为错的内在机制,如果它真是错了的话。
也就是说,它必须是可证伪的。
不是所有科学家都亲自做实验。
例如,大多数理论科学家是用数学来形成论据。
但是,假说若想得到科学共同体的重视,就必须具有可通过实验和观察进行证伪的要素。
因此,要成为理论,假说必须通过好几道检验,而且这些重复实验不只出自一位科学家之手。
最后,在经过反复检验和评价之后,假说才成为科学界和大众知道的“理论”。
决不可忘记,即使是理论,也必须服从证伪或修正。
例如,一个好的理论总要提出一些“预言”,亦即能够被检验者用来验证其有效性的事件。
只有到这个阶段,大多数著名的理论,例如爱因斯坦的相对论或达尔文(CharlesRobertDarwin,1809—1882)的进化论,才得以进入教科书阶段,才能成为其他科学家的有效工具。
但是在科学上,没有一个理论能够说得到了完全的“证明”,当新事实或新的观察结果出现时它必定有待于进一步的检验和审视。
正是科学这一不断自我纠错的特性,使它成为人类理解自然机制最为严谨也最为有效的手段。
这类批判性思维正是科学工作的关键要素。
漫画中的科学家,总是以这样一副形象出现:
带着眼镜,穿着白大褂,神情严肃,貌似总不会出错。
这可不符合事实。
科学家,无论男女,都是和我们一样的人——他们肤色不同,高矮相异,外表多样,有戴眼镜的,也有不戴眼镜的。
作为一个群体,由于他们的方法论特征就是要寻找错误,进行批判性思考,因此他们可能比其他人群更清楚地意识到,错误是多么容易发生。
但是,他们设法尽可能不出错,并且不遗余力寻求正确的答案。
这就是为什么他们会成为科学家的原因。
本书着眼于人们怎样建立这套揭示有关自然机制的体系,用到的材料既有成功的,也有失败的。
纵观全书,我们看到科学家提出的理论,有时正确,有时错误;并且看到,我们如何学会检验、采纳、利用这些理论,或者如何纠正、扩展或简化这些理论。
我们还要考查科学家怎样从别人的错误中吸取教训,有时必须抛弃一度显得合乎逻辑但后来被证明是错误的、误导的、过于局限的或无效的理论。
所有这些都有赖于前人的成就,他们留下了充足和丰富的遗产,使后人能够由此取得新的发现和见解。
本书有关章节,以较大篇幅探讨了科学与文化、社会习俗以及历史事件的相互作用,考查了各个时期的怪异信念和伪科学主张,也强调了妇女在科学中的地位和作用。
妇女在科学中
(1)
作者:
雷·斯潘根贝格 出版社:
北京大学出版社
20世纪前半叶在许多方面值得庆贺———相对论的辉煌、量子物理学和初步认识原子结构等奇迹,遗传学和战胜疾病方面取得的进展以及远古人科动物化石的发现。
但是,有一个值得庆贺的领域却往往被忽视了:
妇女首次以不断增长的数目进入科学舞台。
传统上,妇女一般都不受科学训练,或者没有资格接受训练,由此给科学带来的损失不可估量,尤其自科学革命以来的几个世纪里。
1692年,蒂弗[DanielDefoe,1659/1661(?
)—1731]以他那个时代不寻常的进步姿态如此谴责道:
“考虑到我们是文明和基督教的国度,而世界上最野蛮的习俗之一就是:
我们否认妇女学习的好处。
……她们的青春时代都耗费在学习刺绣,或者制作小摆设上。
诚然,也教她们怎样阅读,也许还要教她们写自己的名字,等等,但这就是妇女受教育的最高程度了。
……对于男人(我指的是绅士)来说,难道受这一点教育就够了吗?
”
例外也有。
18世纪业余天文学家威廉·赫歇尔让他的妹妹凯洛琳和他一起研究星空。
文艺复兴时期英国的伊丽莎白一世和18世纪俄国的凯瑟琳大帝,都给她们生活的文化氛围定下了基调,这就是对妇女有更多的期待并由此对妇女有更多的尊敬。
但是一旦王座的权力不再属于妇女,这种来自权威人物的影响就很快衰退。
伊丽莎白去世40年后,诗人布拉德斯特里特(AnneBradstreet,1612—1672)写道:
“把妇女说成这样毫无理由,知道它是诽谤,但一度却是叛逆。
”
直至19世纪90年代和20世纪初期,欧洲和美国的许多大学依然拒绝妇女入学,有时甚至不让她们进入教室。
我们曾经见到,诺埃特只许完成教学任务,却不给薪金。
直到20世纪60年代,针对科学界妇女如此之少(在“大艺术家”中也是如此)这一现象,男人们常常声称这些数字显然表明,妇女缺少想象力、才能和智慧。
(但是在缺乏同样教育的情况下,上述任何一项怎么可能得到发展呢?
这就好比把一个人按在水下,然后来裁判其呼吸能力)许多妇女眼看这些约定俗成的不平等,亦缺乏自由的选择以及缺乏对其女性前辈应有的尊重,不由得感到愤怒。
此种悲剧对于科学与社会带来的同样是损失,其损失程度永远难以估量。
到了20世纪70年代,妇女可以得到同样的教育了,但历来反对妇女在智力上发展的偏见仍然在挡道。
最后,今天的女孩在成长中怀有不同的期望,不再像她们的曾祖母那样受到各种偏见和先入为主观念的束缚,这些观念涉及妇女能不能够,或者应不应该自己安排生活。
在20世纪初期,开始有了妇女出现在科学中的范例,有一些妇女做得非常出色。
这些19世纪出生,20世纪初接受教育的妇女往往面临诺埃特曾遭遇的情形。
其他人,例如马尔特伯(MargaretMaltby,1853—1946)则从开风气之先的大学及其弹性的校规里找到了出路。
马尔特伯发现,美国的大学和学院更宽松一些。
美国第一所男女合校的大学或学院是欧柏林学院,早在1837年就开始这样做了,紧接着的是安提克学院(1852)和威斯康星大学的师范学院(1860)。
还有一些大学是:
威斯康星大学(1866)、波士顿大学(1869)、密歇根大学(1870)、康奈尔大学(塞奇学院,1874)和芝加哥大学(1890)。
居里一家
和意大利18世纪的贝斯一样,玛丽·斯可罗多夫斯卡对于科学的雄心远远超过其他妇女,她和一位已经在科学界享有盛誉的著名科学家结婚。
她以其聪明才智、坚韧不拔、努力勤奋以及对自己的工作在物理学中之地位的洞察和理解,赢得了人们的尊敬。
1895年7月26日,斯可罗多夫斯卡和皮埃尔·居里结婚,两年后,他们有了第一个女儿伊伦,后来也成为一名科学家,并且也是一位诺贝尔奖获奖者。
1897年,玛丽开始以沥青铀矿作为实验对象,检验矿石中的元素并试图发现贝克勒尔报告的辉光从何而来。
皮埃尔与她一起工作,两人发现,不是一种元素,而是两种元素与此有关。
因此皮埃尔和玛丽在1903年与贝克勒尔分享诺贝尔物理学奖。
居里夫妇的第二个女儿爱娃(Eve)出生于1904年,后来写过她母亲的传记。
玛丽·居里就这样找到了一条途径,使得养育家庭、从事赢得诺贝尔奖的科学以及和丈夫的紧密联系这三者相结合。
尽管1906年她失去了皮埃尔,失去了这位亲密的伴侣、实验室合作者、最好的朋友和丈夫,但她还是挺了过来。
当皮埃尔1906年不幸去世时,他在索邦神学院的教学岗位转给了玛丽——这并不是皮埃尔的正式教授职务,尽管她的地位是诺贝尔奖获奖者——只是一个教学岗位,不过无论如何,在索邦神学院,这还是第一次把教学岗位交给一位妇女。
然而,由于她是妇女,她在法国科学院院士竞选中落选。
法国科学院从1666年建立以来,从未接纳过任何一位妇女,直到1962年。
(伦敦的皇家学会也好不到那里去,它直到1945年才接纳第一位妇女成员)1911年,玛丽·居里成为唯一两次获得诺贝尔奖的人。
这位身材矮小的波兰物理学家在任何意义和任何时代里都是真正的巨人。
妇女在科学中
(2)
作者:
雷·斯潘根贝格 出版社:
北京大学出版社
家庭与科学
也许没有其他女性科学家像玛丽·居里和她的一家那样,获得如此之高的尊敬和名声。
她的科学生涯开始于她所从事的物理学领域突然间备受关注的年代,而她本人的坚强性格和非凡才能反过来又为该学科增添了更多的魅力和来自公众的敬畏。
但是其他妇女,特别是近年来的妇女,在从事科学的同时,都已经有了家庭负担。
有这样一位女性,名叫戈佩特(MariaGoeppert,1906—1972),1906年出生,正好是居里第一次获得诺贝尔奖之后的几年,所以,她可以算是名副其实的第二代。
戈佩特来自一个科学世家———尽管她出生的德国反对妇女进入大学,但她父亲还是鼓励她学习,并且希望她进入大学。
戈佩特在科学家的圈子里长大,成为一名科学家似乎是顺理成章的事情。
和玛丽·居里一样,她也嫁给了一位科学家,是美国人,名叫乔·梅耶(JoeMayer),受洛克菲勒奖学金的资助而来到德国。
后来他们在美国定居,她希望在一所更宽松的美国大学里找到一个教学岗位。
然而,她的领域——量子物理学——在美国不怎么出名,再加上其他排挤因素,使得她的求职之路困难重重。
不过,她还是找到了一个薪水微薄的研究助理的工作。
她成功地把量子力学运用于物理化学中,从而作出了突破性的贡献,在这一课题上发表了好几篇重要论文。
戈佩特梅耶在1933年有了第一个孩子,这一年也是犹太科学家从德国大批离去的开始。
由于她所从事的领域里第一流的科学家大多来到美国,结果使她有机会向这些科学家请教。
物理学家泰勒(EdwardTeller,1908—2003)邀请她一起工作,因为她擅长数学,在这个领域里作出过重要贡献。
1963年,戈佩特梅耶荣获诺贝尔物理学奖。
在一次采访中她说道:
“如果你爱科学,你真正需要的就是继续工作。
诺贝尔奖会使你激动,但是它决不会改变什么。
”
孤军奋战
另外两位诺贝尔奖得主代表的是某些妇女的另一种选择,她们是麦克林托克(BarbaraMcClintock,1902—1992)和列维蒙塔尔西尼(RitaLeviMontalcini,1909—)。
麦克林托克和戈佩特一样,1902年6月16日出生于康涅狄格州的哈特福德,在康奈尔大学学习,从学士学位一直学到博士学位。
她的研究集中于玉米遗传学和“跳跃基因”这一概念。
麦克林托克有两个教学岗位,但她主要还是一名研究者,20多年中,她在自己的领域里持续发表了一系列论文。
她是一个特立独行者,不怎么与人交流,也不愿提供解释。
但是人们仍然公认她是一位非常优秀的科学家。
有一个故事说她在冷泉港会议上向许多领头生物学家宣读论文。
没有人听懂她所说的内容,那些生物学家全都忽视了她。
麦克林托克也许有些害羞,但是她很坚强,实事求是,不愿承认她一直遭忽视。
事实上,生物学家斯特蒂文特在她讲话后评论:
“我一个字也没有听懂,但是如果麦克林托克说它是这样,它就一定是这样。
”
麦克林托克于1983年获得诺贝尔生理学或医学奖。
还有一位特立独行者是列维蒙塔尔西尼,她从小就对生理学充满激情。
她和她的孪生姐妹泡拉(Paola)在1909年4月22日出生于意大利的都灵市。
列维-蒙塔尔西尼像麦克林托克一样终生未嫁。
她母亲在她的童年给予她支持和温暖。
她的父亲则很守旧,对妇女在社会中的地位持传统观念,在家里他说了算。
他认为妇女无须受大学教育,于是,把儿子吉诺(Gino)送进大学,把两个女儿送进女子学校。
由于列维-蒙塔尔西尼受的是非正规大学教育,因此无法以科学为生。
但是当她儿童时的家庭女教师死于癌症时,她决定要成为一名医生。
她向父亲恳求,最终和父亲达成协议:
如果她承诺不结婚,她可以从事科学生涯。
父亲从他一个姐妹的经历中得出结论,在女人的一生中,家庭和教育是不能兼顾的。
对于列维蒙塔尔西尼来说,这一让步是一种巨大的解脱,她愿意作出这一选择。
于是,她继续学习,准备入学考试,在入学考试中获得优异成绩,1930年进入都灵医学院。
1939年取得学位。
然而在短期实习后,她不得不隐匿起来,因为纳粹和法西斯分子正在搜捕犹太人,把他们送到集中营。
然而,从她读过的一篇论文中,她产生了一个实验设想,实验可以用小鸡胚胎来做,把这些胚胎藏在她的卧室里就可以了。
她的兄弟吉诺帮她准备实验条件。
她考察胚胎发育的最早阶段,亦即细胞开始分化时,特别注意神经细胞。
后来证明,这些正是解决问题的第一步,最终还使得她获诺贝尔奖。
战后列维蒙塔尔西尼迁到密苏里州的圣路易斯,在那里,汉伯格尔(ViktorHamburger,1900—2001)正在做类似的工作。
多年来,她一部分时间住在圣路易斯,一部分时间在罗马。
她经常旅行,工作出色,并且以对神经生长因子的实验研究而闻名。
1968年,列维蒙塔尔西尼当选为美国国家科学院院士,1986年,由于发现和离析了神经生长因子的工作与柯恩(StanleyCohen,1922—)分享诺贝尔生理学或医学奖。
上述四个故事说明,当妇女选择科学作为职业时仍然面临特殊的挑战,但是,要达到事业和家庭的平衡并不只有一条道路。
在21世纪初,科学界中妇女数目正在增长。
有一个促进妇女投入科学的网站不再开列1975年以后的女性科学家名单,理由是人数太多了。
这场战斗也许已经接近胜利。
伽利略和方法的开端
(1)
作者:
雷·斯潘根贝格 出版社:
北京大学出版社
在科学问题上,一千个权威也抵不上一个人的谦卑的推理。
———伽利略
尽管哥白尼、第谷和开普勒已带来开创性的工作,但传统依然顽强地阻挠人们接受新的宇宙观。
“许多年以前,我就成了哥白尼主张的皈依者。
”意大利科学家伽利略1597年在给开普勒的信中这样写道。
他已彻底信服了,他发现运用哥白尼理论可以解释托勒密体系留下的许多“无法说明的”现象。
但是伽利略在同一封信中承认,他长期以来不敢公开发表自己观点,害怕世人会嘲笑他,就像嘲笑哥白尼那样。
“如果像您那样,我就应当敢于提出自己的观点”,伽利略向开普勒透露说,“但是我不像您,我却是退缩了。
”
从上述伽利略给开普勒的信中,人们容易想象,伽利略是一位胆怯犹豫的人。
对自己的观测没有自信,不愿意让自己的思想和观念经受风险。
事实上,这封信与其说是这位伟大科学家本人的写照,还不如说是对他时代背景的更好写照。
伽利略年轻时是一位易怒、矮壮、有着一头红发的男人,他的思想风格和工作成就在科学史上俨然是一座丰碑。
他对运动和力学提出了重要见解,在天文学方面作出了突破性的贡献。
最重要的是,他为科学研究带来了前所未有的方法。
在生命的最后20年,他深深地卷入一场伟大的争议之中,这就是哥白尼和托勒密体系之争。
“请振作起来,伽利略”,开普勒在回信中写道,“公开亮相。
如果我没有搞错,欧洲只有少数杰出数学家与我们见解不同。
真理的力量是多么强大啊。
”对于经常处于低落状态、更为年轻的开普勒来说,这是一次罕见的乐观情绪的迸发。
但遗憾的是,他还是低估了当时保守思想家的顽固,这些人抓住传统思想不放。
伽利略1564年2月15日出生于意大利的比萨,同年莎士比亚在英国出生,米开朗其罗去世前三天伽利略出生。
与他们两人一样,对于当时正在欧洲发生的文艺复兴运动,伽利略是一位真正的参与者。
他喜欢音乐和艺术,爱好文学和诗歌,会弹鲁特琴(14-17世纪的一种拨弦乐器),并且用画笔和水彩颜料来展示他在天文学上的发现。
他也是一位优秀的作家,能够以清晰动人的文笔表达自己,具有讽刺意味的是,这却为他招来了更多的非议之声。
若是文笔晦涩,读者就会更少,对于传统思想的威胁也就更少。
无论他亮出多少有利于自己观点的证据,但由于笔中带刺,那些被刺痛的人很难不注意到这样的声音。
暴躁的伽利略也是一位老于世故的人。
尽管他从未结婚,不过他和他的情妇马琳娜·甘巴(MarinaGamba)生有三个孩子———一男两女。
他是一个信心十足、感情丰富的人,钟爱孩子,当后来马琳娜终于和他人结婚离去时,他把孩子留下了,自己抚养他们长大(对于他这样的单身汉,家务事可不是一件容易的事)。
晚年,他就住在阿尔赛特里的圣玛梯奥修道院附近,女儿维吉尼亚(Virginia)和利维娅(Livia)也在那里居住。
维吉尼亚以修女玛利亚·舍勒斯特署名,与父亲写下一系列家庭信件。
这些信件不久前被人发现并被译成英文发表,透露了这位伟大科学家性格中谦逊和人性的一面。
伽利略还是孩提时,随家庭迁移到佛罗伦萨,这里是文艺复兴的中心。
他在这里生活到1581年,他从周围环境中吸取了丰富的艺术和哲学养料,这些养料就此成为他生活中的一部分。
17岁时他离家来到比萨大学学习医学,这是他父亲,一位贫困潦倒的数学家为他选定的职业。
(在当时,医生的潜在收入要高于数学家30倍。
)
在比萨时,据说,有一天,年轻的伽利略正坐在大教堂里,他注意到天花板下美丽的吊灯在随风摆动。
此时的伽利略,更愿意观察并且沉思自然奥秘,而不是通过宗教的方式进行哲学思辨,他不由得全神贯注地观察起吊灯的摆动。
他用脉搏度量摆动的时间,并且注意到,在他观测的时间里,在一定的脉搏跳动次数间,吊灯也总是摆动相同的次数。
随着时间的流逝,摆弧有所变短,但是摆动的一个来回总保持同样的时间。
后来,伽利略在家里进一步研究这个问题。
为了验证他的观察,他设计了一套简单的实验。
他挂上不同重量的摆锤,使其摆幅分成大、中
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