浅析伽利略科学思想的研究.doc
在科学与神学之间_略论伽利略的科学思想与宗教信仰

第25卷 第12期2009年 12月自然辩证法研究Studies in Dialectics of NatureV ol.25,No.12Dec.,2009#科技思想史# 文章编号:1000-8934(2009)12-0107-06在科学与神学之间)))略论伽利略的科学思想与宗教信仰吕增建1,王大明2(11焦作大学基础部,河南焦作 454000;21中国科学院研究生院人文学院,北京 100049)摘要:伽利略具有科学家和宗教徒的双重身份。
虽然他醉心于自然科学研究,但其精神深处却有神学信仰在支撑,特别是在天文学研究中他从对神学敬仰的角度去解释科学真实的发现,协调他的信仰与理性。
他游离又交融于科学和神学之间,努力恪守一个灵魂已有归宿的科学家的职责。
关键词:物理学史;科学思想;宗教信仰;和谐;伽利略中图分类号:N 09 文献标志码:A收稿日期:2009-08-12作者简介:吕增建(1959-),回族,河南中牟人,焦作大学副教授,研究方向为科学史、物理学史;王大明(1958-),陕西西安人,中国科学院研究生院人文学院教授,研究方向为科学技术史、科学社会史、科学技术与社会。
会员号:I010*******伽利略1632年因出版5关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话6(以下简称5对话6),宣传和捍卫哥白尼学说而被罗马宗教法庭审判,并判处终身监禁,这是众所周知的事件。
此/伽利略事件0一方面作为宗教压制科学的证据,凸显了宗教与科学的对立冲突;另一方面,伽利略也由此成为与宗教作/斗争0的勇士而备受赞扬。
有学者认为:伽利略是/将科学与宗教脱离和分裂的思想界中去成为领袖人物0112。
这个观点正确吗?历史上的伽利略究竟是怎样理解科学与宗教的关系呢?本文从伽利略的科学思想和宗教信仰两个侧面及信仰与理性的关系来尝试展现历史上真实的伽利略。
1 伽利略的科学思想特征(1)伽利略科学思想的认识性特征古希腊是西方科学思想的摇篮,亚里士多德等人创造了辉煌的成就,但也因之曾被/神化0。
论伽利略的科学方法

探析伽利略研究自由落体运动的科学思维方法

探析伽利略研究自由落体运动的科学思维方法一、归谬法伽利略巧妙的用了一个佯谬否定了亚里士多德得出的“重的物体下落快”的论断,得出一种可能:重物与轻物应该下落的同样快。
二、抽象思维方法抽象即事物主要的、本质的东西联合起来,建立一个轮廓清晰、主题突出的模型,伽利略对自由落体运动的研究就是如此。
在自然状态下,落体运动受空气阻力的干扰,如果要排除空气阻力的干扰,那就需要创设一个真空环境。
于是伽利略运用抽象思维方法,撇开空气阻力的影响,设想在纯重力状态下的落体运动,得出了自由落体运动定律。
其实,伽利略在物理学中的许多成就都可以归功于他能在种种复杂情况下作出抽象,如“理想摆”、“伽利略的理想实验”、及“抛体运动”。
抽象思维方法是他实现科学发现必不可少的条件。
所谓“理想实验”并不是实物实验,而是依据理想化的条件进行推导并想象其结果。
伽利略曾做过让小球沿斜面下滚的实物实验,由于受到了斜面摩擦和空气阻力的作用,从一个斜面滑下冲上另一给斜面,其高度总比原来低。
伽利略设想了一种理想化条件:如果所有阻力减小到零,小球就会上升到原来的高度,这就是伽利略著名的“理想实验”。
三、实验与数学相统一物理是一门以实验为基础的科学,在伽利略以前的不少思想家也指出过实验的重要性,但伽利略与他们不同,他所着眼的不是对自然界的单纯观察,而是有计划的进行实验,在做实验时,研究者就像在向自然界提出他们感兴趣的问题并且得到回答一样。
伽利略认为,理论和自然是否相符,必须由“选择得当的实验”来判断。
及时对那些已经公开的观点也得采用实验法加以探究。
伽利略认为,在对自然界进行实验研究的过程中,必须同时运用数学计算法,所以他特别重视实验的定量分析。
伽利略深信,“自然界”这本“书”使用数学语言写成的,不懂得数学语言,就不能揭开自然界的奥秘。
在对自由落体运动的研究中,伽利略曾大胆地猜测,落体运动是一种最简单的变速运动,即下落物体的速度是随着时间均匀增大的,即v∝t,他也想通过实验来验证,但是如何解决时间的测量问题是个难题。
伽利略的研究方法

伽利略的研究方法
伽利略的研究方法基于实验和观察,以及使用数学分析。
他是一位实证主义者,强调通过观察和实验证实理论,并强调用数学描述自然现象。
以下是伽利略的研究方法的主要特点:
1. 实验观察:伽利略通过精确的实验和观察来研究物体在不同条件下的运动和行为。
他将实验作为验证理论的重要手段,相信通过实验可以发现自然真相。
2. 数学分析:伽利略广泛应用数学工具来描述和解释物理现象。
他利用几何学和代数来建立模型,运用数学公式来推导和预测实验结果。
伽利略的思想影响了后来牛顿的物理学,进一步奠定了经典物理学的数学基础。
3. 理论假设:伽利略在进行实验观察时,常常根据已有理论提出假设,并通过实验证实或证伪这些假设。
他在一些问题上否定了亚里士多德的观点,如天体运动圆周假说,提出了地球围绕太阳运动的假说。
4. 数学实验:伽利略通过设计数学实验来推演和验证物理规律。
他经常使用斜面、滑轮等简单的物理装置来进行实验,并利用数学方法对实验结果进行分析和解释。
总的来说,伽利略的研究方法注重实证主义和实验观察,将数学分析与自然观察相结合,为经典物理学的发展奠定了基础。
对伽利略·伽利莱观点的认识

对伽利略·伽利莱观点的认识全文共四篇示例,供您参考第一篇示例:伽利略·伽利莱是一位伟大的意大利物理学家、天文学家和数学家。
他的观点和理论对现代科学的发展产生了深远的影响。
伽利略坚信科学的力量,致力于以实验和观察为基础来研究世界的运行规律,并通过其对地球和天体运动的研究,提出了一系列具有革命性意义的观点和理论。
伽利略·伽利莱的“地动说”观点是其科学贡献的重要部分。
在当时,天文学界普遍接受的“地心说”认为地球位于宇宙的中心,而其他天体则围绕地球运转。
伽利略通过自己的观察和实验,提出了“地动说”的观点,即地球并不是宇宙的中心,而是围绕太阳运转。
这一观点挑战了当时的传统观念,但最终为开启了现代天文学的大门。
伽利略对运动学和力学的贡献也是不可忽视的。
他通过自己的实验和观察,揭示了自由落体运动的规律,并提出了著名的“等时性”的假设,即不考虑空气阻力情况下,不同质量的物体在同样的时间内落地。
他还在《对话两大世界体系》中提出了相对论的观点,打破了亚里士多德力学观念的束缚,为牛顿的力学体系提供了理论基础,为后来的科学家们提供了重要的思想启示。
伽利略在天文观察方面的成就也是不可磨灭的。
他使用望远镜观测到了月球表面的细节、木星的卫星以及金星的星相变化,这些观察结果对于当时的天文学理论提出了巨大的挑战,为后来的天文学研究提供了重要的数据支持。
他在天文学研究中的成就,为后来科学家的天文观测提供了范例,同时也推动了望远镜的发展和应用。
伽利略·伽利莱的观点是如此地深刻和富有启发性,他本人以实验和观察为基础的科学精神也对后世产生了重大影响。
他的观点和理论不仅在当时引起了巨大的反响,而且为后来的科学发展奠定了坚实的基础,在现代科学史上留下了不朽的功绩。
伽利略·伽利莱对科学的贡献是无法估量的。
他的观点和理论以其深刻和前瞻性,为现代科学的发展指明了方向,影响了一代又一代的科学家,被誉为“现代科学之父”。
伽利略的科学观察

伽利略的科学观察在科学的长河中,有一位巨人的名字熠熠生辉,他就是伽利略。
伽利略·伽利雷,这位伟大的意大利科学家,以其独特的科学观察方法和无畏的探索精神,为现代科学的发展奠定了坚实的基础。
伽利略生活的时代,正是科学从哲学和宗教的束缚中逐渐挣脱出来的时期。
在那个时候,人们对于自然现象的解释往往依赖于传统的权威和教条,而伽利略却敢于挑战这些既定的观念,通过自己的观察和实验去揭示自然界的真实规律。
伽利略的科学观察首先体现在他对天文学的研究中。
在那个大多数人仍然坚信地球是宇宙中心的时代,伽利略通过自制的望远镜对天空进行了细致的观测。
他发现了月球表面的崎岖不平、木星的卫星、土星的光环以及太阳黑子等一系列令人震惊的现象。
这些观察结果彻底颠覆了当时人们对于宇宙的认知,有力地支持了哥白尼的日心说。
他在观测月球时,看到的不是一个完美光滑的球体,而是布满了山脉、峡谷和陨石坑的表面。
这一发现打破了人们长期以来对天体完美无瑕的幻想,让人们开始认识到天体和地球一样,也是由物质构成的,并且会经历各种地质变化。
而当他发现木星的卫星围绕着木星运转时,这无疑是对地心说的一记重击。
因为按照地心说的观点,所有天体都应该围绕着地球转动。
伽利略对力学的研究同样离不开他精准的科学观察。
他通过斜面实验,观察到物体在斜面上的运动规律,并由此得出了加速度的概念。
在那个没有先进测量工具的时代,伽利略凭借着敏锐的观察力和卓越的智慧,能够从看似简单的现象中发现隐藏在背后的科学原理,这是何等的了不起。
他还观察到了摆的等时性。
无论摆的幅度大小如何,只要摆长不变,其摆动的周期就保持恒定。
这一发现不仅在当时具有重要的科学意义,而且在后来的钟表制造中得到了广泛的应用。
伽利略的科学观察不仅仅是简单地看,更是深入地思考和分析。
他善于提出问题,并通过设计巧妙的实验来验证自己的想法。
例如,在研究自由落体运动时,他质疑了亚里士多德关于重物下落速度比轻物快的观点。
伽利略研究方法

伽利略研究方法嘿,咱今儿个就来聊聊那大名鼎鼎的伽利略研究方法!伽利略啊,那可是科学史上的一位超级巨星!你想啊,他就像是一位勇敢的探险家,在科学的海洋里尽情遨游,不断寻找着真理的宝藏。
他可不会盲目地跟着别人走,而是有着自己独特的一套办法。
他特别注重观察,就像咱平时观察周围的小细节一样。
看到什么现象,他就会死死地盯上,非得弄清楚不可。
比如说那个著名的比萨斜塔实验,他就盯着那两个铁球,看它们到底怎么落下来。
这观察可不是随随便便看看,那得用心去感受,去琢磨。
然后呢,他还会大胆地提出假设。
哎呀呀,这可需要勇气和想象力嘞!他就敢想那些别人不敢想的,什么重力啊,加速度啊,这些在当时可都是新鲜玩意儿。
他就像个孩子一样,充满了好奇和创造力,啥都敢问,啥都敢想。
接着就是做实验啦!这实验可太重要了,就跟咱做饭得尝味道一样。
他会精心设计各种实验,一遍又一遍地验证自己的假设。
有时候可能失败了,但他从不气馁,反而更加努力地去尝试。
这股子韧劲儿,咱可得好好学学。
他还会把实验的结果进行分析和总结,这就好比咱整理东西,把有用的留下,没用的扔掉。
他能从那些复杂的数据里找出规律,找到真理的线索。
伽利略的研究方法,就好像是一把万能钥匙,能打开科学的大门。
咱想想,如果没有他这样的方法,那科学得落后多少年啊!他的这种精神和方法,不就像是一盏明灯,照亮了后来人的路嘛!咱普通人在生活中其实也能学学伽利略的方法。
遇到问题别着急,先观察观察,想想可能的原因,再去尝试着解决。
就像解一道数学题,得先看清题目,再想办法解题。
而且啊,咱也得有那种敢于质疑、敢于创新的精神。
别老是跟着别人的思路走,要有自己的想法。
总之呢,伽利略研究方法那可是相当厉害的!咱可得好好记住,说不定啥时候就能用上呢!这就是我对伽利略研究方法的理解,你们觉得咋样呢?是不是挺有意思的呀!。
伽利略的研究方法和教学方法

(一)重视观察与物理实验对于物体的运动规律,伽利略认为,只有首先通过观察和实验所得的结果,尽可能地弄清自己的哪些结论无误,以后才可以设法加以证明。
在伽利略看来,不要迷信所谓的权威,要有足够的勇气去挑战权威当然也要具有充足的证据,这就需要实际的观察和实验。
所以他认为观察和测量甚至可以作为划定科学事实范围的最高准则。
他本人正是不盲从于亚里士多德权威思想的统治而是尊重事实才能够站在时代的前列的。
他从来不会忽视在观测中所发生的任何细小变化。
伽利略使用观察方法在科学研究中的重大作用,也被后来许多学科的科学家所公认。
如前苏联著名的生理学家巴甫洛夫对他的学生说他成功的秘诀就是:“观察、观察、再观察”,“应该先学会观察,观察,不会观察,你就永远当不了科学家”。
英国的细菌学家弗莱明在他发明青霉素于1 9 4 5 年获得诺贝尔医学奖时,深有感触地说“ 我的唯一功劳是没有忽视观察”.伽利略认为应当从自然界而不是单单从书本上去探寻真理,真理是要能经受的起任何人用科学的方法进行检验的,他十分强调实验在科学认识中的重要性,科学就是实验的科学,绝不能脱离开实验谈科学,那只能是空谈。
譬如1609年伽利略自己动手制作了放大20倍的望远镜,用它首先发现了月亮上的山脉和火山口。
次年1月,又发现了木星的四颗卫星。
1612年再次通过望远镜发现了太阳黑子,并且从黑子的缓慢移动推断太阳是在自转,周期为25天。
而著名的斜面实验也是他经过了很多次的摸索历经几年时间的观察实验才从中探清了在斜面上滚动的铜球的运动状况的。
为了找到准确的计时装置,先是用脉搏,再是用音乐节拍,最后用水钟。
他先发现铜球滚过全程的四分之一所花的时间,正是滚过全程所花时间的一半。
最后更为精确地知道,在斜面上下落物体的下落距离同所用时间的平方成反比。
这就是著名的落体定律。
这个定律表明落体下落的时间与物体的重量无关。
(二)数学方法与思想实验数学作为伽利略物理学的形而上学基础,是贯穿于其研究的全过程的,数学——实验的方法就是其方法的一个总结。
伽利略科学思想研究

焦作
光
4 5 4 0 0 0 )
( 焦作大学基础科学系 , 河南
[ 摘
要 ] 本文对伽利略的天文观察和天文发现进行 了研 究, 对伽利略的科 学实验和 实验思想
进行 了研 究。 同时 , 研 究 了伽利略 的科 学思 想与其 宗教信 仰的 关系 , 对他 的科学思想和 宗教信 仰有
总1 8 0 期第 2 期
创新科技
I n n o v a t i o n S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y
Vo 1 . 1 8 0, No . 2
2 0 1 5 年2 月
Fe b, 2 01 5
伽 利 略 科 学 思想 研 究
法, 从 而使运 动理论 的研究取 得 了重 大进展 。对 自由落
为 当时 一 名 医 生 的 工 资 是 一 名 数 学 家 工 资 的 3 0倍 。
1 5 8 1 年, 快满 1 8 岁 的伽利略考入 比萨大学学 习医学。但 在1 5 8 5 年 他还 是放弃 了医学 的学 习而致 力 于数学 和力 学 的研究 , l 5 8 9 —1 5 9 2 年, 伽利 略担 任 比萨大学 的数 学
Key wor d s: Ga l i l e o; f o u n d e r o f me c h a n i c s : s c i e n t i ic f s p i r i t ; s c i e n t i ic f me t h 0 d; me c h a n i c a l c o n t r i b u t i o n s
Ti me s・ - - — - — - - ・ - - - - - - - - - — — Ga l i l e o
伽利略对自由落体的研究

7.你能采用什么方法来证实自由落体运动是 你能采用什么方法来证实自由落体运动是 匀加速运动,且测出其加速度吗? 匀加速运动,且测出其加速度吗? 提出你的设计方案,列出需要的器材, 提出你的设计方案,列出需要的器材, 简述步骤 给你一条已经打了点的纸带, 给你一条已经打了点的纸带,知道第一 个点的速度为零, 个点的速度为零,不知是否是自由落体运动 物体的,请你判断是否是匀加速运动, 物体的,请你判断是否是匀加速运动,且测 出其加速度。 出其加速度。
困难三:落体下落得很快, 困难三:落体下落得很快,当时只能靠滴 水方法计时, 水方法计时,这样的计时工具是不能测量 自由落体运动所用的时间的。 自由落体运动所用的时间的。 巧妙的方法: 冲淡重力” 巧妙的方法:“冲淡重力”,即让铜球沿 的方法 阻力很小的斜面滚下,运动时间变长 时间变长, 阻力很小的斜面滚下,运动时间变长,易 于测量时间了。 于测量时间了。
x汽
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方法一: 方法一:公式法
当汽车的速度与自行车的速度 相等时,两车之间的距离最大。 相等时,两车之间的距离最大。设 经时间t两车之间的距离最大。 经时间t两车之间的距离最大。则
x汽
△x
v汽 = at = v自
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1 ∆xm = x自 − x汽 = v自t − at = 6 × 2m − × 3 × 2 2 m = 6m 2 2
10.我们从伽利略对自由落体运动的研究学 我们从伽利略对自由落体运动的研究学 到什么?有哪些收获? 到什么?有哪些收获? 例如:探索科学、追求真理的精神; 例如:探索科学、追求真理的精神;克服 重重困难的决心;科学思想方法; 重重困难的决心;科学思想方法;合理外 推的勇气。 推的勇气。 体会到:物理是一门实验科学; 体会到:物理是一门实验科学;逻辑推理 的作用;忽略次要因素同等重要…… 的作用;忽略次要因素同等重要
关于伽利略科学方法的浅析

关于伽利略科学方法的浅析【摘要】本文通过对于伽利略所使用过的科学方法加以分析,概括三点他的独到之处,分别为:对实验方法的重视、数学相统一的科学研究模式的运用和抽象和理想化的运用。
【关键词】科学方法;实验;数学;抽象;理想化【正文】伽利略( Galileo Galilei, 1564~ 1624年) 就是十六七世纪科学史上杰出的天文学家和物理学家。
伽利略所处的时代是一个伟大的变革时代,在科学理性与宗教信仰之间的斗争中,他是一位先行者;在近代科学刚刚兴起的艰难时期,他是一位奠基者。
他被誉为是“近代科学之父”。
这不仅是因为他那无畏的科学精神和划时代的科学成就,而且还因为在他科学方法论上的杰出贡献。
本文试图从以下几个方面对伽利略在科学方法上的独到之处进行分析。
第一、他将实验方法看作是他研究工作的最基本的方法。
古代的科学主要是建立在直观和推测上的。
如古希腊的元素论和原子论是对这个世界的直观和天才猜测。
伽利略对此坚决反对,他认为古代科学中的直觉主义容易使我们的感觉受到蒙蔽,不能正确的认识和把握对象和事物。
他坚持观察和实验才是科学研究的起点,才是科学研究的仲裁者,对自然的研究应建立在实验基础上,任何从直观或从既成结论出发得到的结论必须与实验相符才是正确的。
该观点的一个论据是伽利略的自由落体实验。
关于物体运动,亚里士多德曾从直觉出发,把物体分为轻重两种,重的物体下落快,而轻的则相对较慢。
在直观领域中,如果一个铁球和一根羽毛在某一高度同时下落,那么铁球必先落地,原因便是物体的轻重所致。
然而,伽利略在著名的比萨斜塔上同时放手的两个重量相差悬殊的铝球的同时落地说明,物体下落的时间与重量无关,也就推翻了一千多年无人怀疑的亚里士多德的观点,表明了对落体和运动的研究趋向科学化,确立了实验方法的地位。
第二、数学相统一的科学研究模式。
能否借助数学研究事物并揭示事物内部的数量关系,对于人的认识有着重大的意义。
伽利略认为,在对自然界进行实验研究的过程中,必须同时运用数学计算的方法,所以他特别重视实验的定量分析。
浅析伽利略科学方法论

浅析伽利略科学方法论摘要:本文旨在通过对伽利略以往研究工作的挖掘和分析,从两个角度分析了其科学方法论——首先,伽利略实现了实验方法与教学方法相结合,成就了精密科学的理想方法;其次,伽利略创造了理想实验,实现了物理学的真正开端。
最后阐述了其科学方法论产生的影响。
关键词:伽利略科学方法论影响引言:伽利略是近代科学的开创者,他的科学思想和科学方法,不仅具有科学进步的意义,更对方法论理论领域作出了不可磨灭的贡献。
伽利略用观察和实验的方法寻找科学定律,纠正了亚里士多德以来一直普遍采用的理性追求原因的方法,使近代科学研究方法应用于力学研究,他的科学方法论表现出科学是对人和自然的认识和思想。
伽利略的科学思想在人类思想史上完成了一次重大飞跃,他的科学精神促成了“哥白尼革命”的完成,他的科学方法推动了科学认识的飞速发展,对现世有着重要的启发和指导意义。
伽利略一方面坚持亚里士多德的归纳——演绎方法,一方面又不迷信亚里士多德的结论, 他在对物理, 特别是对力学的研究中, 将数学方法与实验方法结合, 创造了近代实证科学的研究方法, 被称为“实证科学之父”、“实验的自然科学的先驱”。
一.实验与数学结合:精密科学的理想方法1.数学:自然观到方法论的转变在数学从自然观转变到强调方法论过程中,伽利略起到了重要作用。
他既重视数学方法的应用,又抛弃了数学先验论的神秘观点。
伽利略认为数学是科学认识、定量研究的工具,即数学不仅是计算工具,还是逻辑分析的工具。
伽利略的一项运用数学方法的成就在于对塔塔格里亚由经验而得出的抛射体运动轨迹理论作了科学的解释和证明。
伽利略对抛射体的运动进行了充分研究,他把抛体运动分解为两种运动:一种是竖直方向的上抛和自由落体运动,另一种是水平方向的匀速直线运动(均不考虑空气阻力)。
若是斜抛,其运动轨迹则是一条过最高点垂线两边对称的抛物线。
而测量射程时,只需要计算运动时间里物体的水平运动的距离。
伽利略利用公式算出各抛射角θ时的轨迹曲线,并证明了这些抛物线与实验相符合。
伽利略为什么要研究自由落体

伽利略为什么要研究自由落体伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,标志着物理学的开端。
——爱因斯坦运动是万物的根本特性。
在这个问题上,自古以来,出现过种种不同的看法,形成了形形色色的自然观。
在16 世纪以前,亚里士多德的运动理论居统治地位。
他把万物看成是由四种元素——土、水、空气及火组成,四种元素各有其自然位置,任何物体都有返回其自然位置而运动的性质。
他把运动分成自然运动和强迫运动:重物下落是自然运动,天上星辰围绕地心作圆周运动,也是自然运动;而要让物体作强迫运动,必需有推动者,即有施力者。
力一旦去除,运动即停止。
既然重物下落是物体的自然属性,物体越重,趋向自然位置的倾向性也就越大,所以下落速度也越大。
于是,从亚里士多德的教义出发,就必然得到物体下落速度与物体重量成正比的结论。
亚里士多德的理论基本上是错误的,但这一理论毕竟是从原始的直接经验引伸而来,有一定的合理成分,在历史上也起过进步作用,再加上被宗教利用,所以直到16 世纪,仍被人们敬为圣贤之言,不可触犯。
正因为如此,批驳亚里士多德关于落体运动的错误理论,不仅是一个具体的运动学问题,也是涉及自然哲学的基础问题,是从亚里士多德的精神枷锁下解脱的一场思想革命的重要组成部分。
伽利略在这场斗争中作出了非常重要的贡献。
他认识到通过自由落体的研究打开的缺口,会导致一门广博的新科学出现。
请读读他在《两门新科学》中核心的一章,即“第三天的谈话”,开头讲的一段话:“我的目的,是要阐述一门崭新的科学,它研究的却是非常古老的课题。
也许,在自然界中最古老的课题莫过于运动了。
哲学家们写的关于这方面的书既不少,也不小,但是我从实验发现了某些值得注意的性质,到现在为止还未有人观察或演示过。
也做过一些表面的观察,例如观察到下落重物的自然运动是连续加速的,但还从未有人宣布过,这一加速达到什么程度;据我所知,还没有一个人指出,一个从静止下落的物体在相等的时间间隔里,保持按从1 开始的奇数的比数。
伽利略科学研究方法的特点

伽利略科学研究方法的特点伽利略是17世纪的著名科学家和物理学家,他通过其独特的科学研究方法在科学领域做出了重大贡献。
伽利略的科学研究方法有以下几个特点。
首先,伽利略强调实验的重要性。
在他的研究过程中,他经常进行实验来验证他的理论。
他认为唯有经过实验的验证,科学研究才能真正具备可信度。
例如,在研究自由落体运动的过程中,他设计了实验来观察物体在不同高度自由落体的速度和加速度。
伽利略通过实验数据的收集和分析,揭示了自由落体运动的规律。
其次,伽利略注重观察和测量。
他相信只有通过准确的观察和测量,才能获得科学研究的可靠结果。
在他研究天体运动的过程中,他使用了望远镜进行观察,并对天体的位置和运动等进行精确的测量。
他的观察和测量结果为日后的天文学研究提供了重要的数据支持。
第三,伽利略提出了实验假设和理论的重要性。
他认为科学研究应该建立在严密的理论基础之上,并进行实验证实。
他提出了“假设法则”,即在研究中,根据已有的知识建立假设或理论,再通过实验来验证其有效性。
这种假设和验证的方法使科学研究更加系统和可信。
另外,伽利略还倡导简化和理性的科学方法。
他认为,科学研究应该追求简化,摒弃复杂和冗余的假设和理论,以便更好地揭示问题的本质。
同时,他强调科学研究应该基于理性思考和推理,避免主观偏见和随意性的揣测。
这种理性和简化的科学方法为后来科学家的研究提供了重要的借鉴和指导。
最后,伽利略鼓励科学家之间的合作和交流。
他认为科学研究不能只依靠个体的努力,而应该通过合作和交流来推动科学的进展。
他与当时其他一些著名科学家有着广泛的交流和合作,互相讨论和启发。
这种合作和交流的方式促进了科学领域的快速发展和知识的积累。
综上所述,伽利略的科学研究方法具有实验重要性,注重观察和测量,强调实验假设和理论,倡导简化和理性的科学方法,以及鼓励科学家之间的合作和交流等特点。
这些方法有效地推动了科学的发展,并对后来的科学研究产生了深远影响。
科学家的科学思想方法

科学家的科学思想方法科学家的科学思想方法 (1)伽利略的科学思想方法 (1)开普勒的科学思想方法 (2)牛顿的科学思想方法 (4)爱因斯坦的科学思想方法 (8)科学家的科学思想方法伽利略的科学思想方法伽利略对运动的研究,创造了一套对近代科学的发展很有效、很具体的程序。
这个程序由下列环节构成:对现象的一般观察一提出假设一运用数学和逻辑的手段得出推论一通过物理的或思想的实验对推论进行检验一对假设进行修正和推广等等。
例如在自由落体运动的研究中,开始,他提出速度增量正比于通过距离的假设,经过简单的推理就否定了这一假设。
然后又提出速度增量正比于时间间隔的假设,因为无法用实验直接检验这一假设,因此他由这一假设推导出距离与时间的关系,再用实验来验证这个关系,最后把由斜面实验证实了的这一结论推广到自由下落的情形。
伽利略实质上使用了把实验和理论和谐地结合起来的方法,从而有力地推进了人类科学认识活动的发展。
伽利略充分认识到这个研究方法的价值。
他在《两门新科学》中写道:“我们可以说,大门已经向新方法打开,这种将带来大量奇妙成果的新方法,在未来的年代里会博得许多人的重视。
”值得注意的是,在一些物理教科书和科普读物中广为流传着这样一种观点:伽利略靠在比萨塔上所做的落体实验奠定了运动学的基础。
这个传说不仅违反了历史事实,而且是对伽利略研究方法的错误认识。
事实表明,在整个研究过程中,逻辑推理、抽象分析、数学演绎、科学假设、理想实验等理性思维方法起了决定性的作用。
特别是理想实验方法在伽利略手中成了科学创造的一个奇妙的工具。
他用“落体佯谬”的理想实验,从亚里士多德的“重物的下落比轻物为快”的原理导出了“重物的下落比轻物为慢”的悖论。
他用“对接斜面”的理想实验推翻了亚里士多德关于“外力是物体维持其运动的原因”的教条,提出了“惯性原理”。
可以这样说,这些理性思维的方法是他从对运动现象的观察通向发现运动规律的途径。
爱因斯坦在为伽利略的《关于两个世界体系的对话》英译本写的序言里,曾经特别指出:“常听人说,伽利略之所以成为近代科学之父,是由于他以经验的、实验的方法来代替思辨的、演绎的方法。
伽利略对自由落体的研究—这是经典物理思想和科学方法的开端

伽利略对自由落体的研究—这是经典物理思想和科学方法的开端伽利略伽利略的运动理论和实验研究是经典力学的奠基工作,他在《论运动》)中、《关于两大世界体系的对话》和《关于力学和局部运动两门新科学的对话和数学证明》中,以确凿的实验事实,严密的逻辑推理和清晰的观点,批驳了亚里士多德的运动学说,阐明了他的运动理论伽利略把关于距离和时间的概念予以确切的数学表示,找出了关于运动时间与距离的关系的定律,自伽利略之后,空间和时间的概念在物理学中就有了根本性的重要意义,伽利略根据运动的基本特征速度对运动进行分类,他由此提出来了匀速运动和变速运动的新的运动分类方法,从而使运动理论的研究取得了重大的进展,伽利略首先定义了匀速运动,“我们称运动是均匀的,是指在任何相等的时间间隔内,通过相等的距离,” 进而他给出来了瞬时速度的概念,物体在给定时刻的速度,就是他从该时刻起匀速运动所具有的速度,这是对速度概念的一个重要扩展,关于变速运动,伽利略从落体运动的观察和研究为基础,提出假定落体运动是匀加速运动,并用科学推理和实验两方面去证明这个假设。
伽利略对自由落体的研究,是经典的物理思想和科学方法的开端,是人类思想史上的伟大成就伽利略对自由落体运动进行了长期的思考、实验和研究,现在高中物理所学的自由落体运动知识,所有的基础研究和结论都来源于伽利略当年的研究成就。
在研究自由落体的过程中,伽利略所采用的许多重要物理思想和科学方法,为物理研究开创了崭新的一页。
在当时人们的认识中,亚里士多德的观点是主流的观点,他认为重的物体下落的快,轻的物体下落的慢。
伽利略最初对于自由落体的认识是,认为落体下落的速度只是在开始的很短时间内增加的,之后加速度就逐渐减小,最终以匀速直线运动。
后来他经过一系列的实验和数据计算,又得到了在相等的时间内间隔内,下落的距离成从一开始的奇数序列的规律。
这是对自己认识规律的不断修正和再认识,伽利略首先运用从一个思想实验得出的佯谬推理开始,对亚里士多德的落体学说进行了反驳。
伽利略论文.doc

物理学伟人——伽利略03资环学院土地资源管理一班陈敏杰2003325102 伽利略是伟大的意大利物理学家和天文学家,科学革命的先驱。
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。
他以系统的实验和观察推翻了以亚里士多德为代表的、纯属思辨的传统的自然观,开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。
因此,他被称为“近代科学之父”。
他的工作,为I.牛顿的理论体系的建立奠定了基础。
1564年,伽利略到了意大利的比萨。
1581年,伽利略进读比萨大学医学。
1582年,伽利略由于听了几次欧几里德德几何演讲,开始对数学着迷,1585年,伽利略未取得学位就离开了比萨大学。
他倾心研究几何学和物理学,很快就声名远扬,被称位“新时代得阿基米德”。
1589年,伽利略被比萨大学授予教授职位。
1610年,伽利略回到佛罗伦萨,继续从事物理和天文的研究。
伽利略的科学活动主要集中在天文学和力学方面:在天文学方面,伽利略的贡献是极其巨大的。
他的宇宙观的核心是维护和坚持、发展了哥白尼学说。
他的日心说观点是完全建立在对天文的长期观测所获得的大量新发现的可靠事实基础之上的。
1608年,荷兰眼镜工匠李普塞制成了世界上第一架望远镜。
伽利略就着手,在1609年到1610年间精心设计制成了放大33倍的天文望远镜,并用它行了长期大量的天体观测。
他发现了月球表面有深谷、高山和平原,发现了太阳黑子活动和太阳自转。
他还观测了金星的盈亏和土星的光环(当时他认为是无数的卫星)。
1610年发现了木星的四个卫星,即木卫1——木卫4,通过观测,伽利略认识到,银河系是由无数星宿组成的,同年出版了《星际使者》一书,宣传他的新发现,1611他又去罗马,邀请很多人观看望远镜,宣传哥白尼学说。
1638年又完成了一巨著《关于力学以及地上运动的两个新学科中的对话和数学证明》(《力学对话》),为物理学的发展作出了卓越的贡献。
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浅析伽利略科学思想的研究伽利略,1564年2月15日出生于意大利比萨一个没落的贵族家庭。
12岁时,进入佛罗伦萨附近的修道院学校圣马利亚学院,接受古典教育。
伽利略后来有三个孩子,一个儿子和两个女儿。
伽利略的父亲希望伽利略将来能成为一名医生,因为当时一名医生的工资是一名数学家工资的30倍。
1581年,快满18岁的伽利略考入比萨大学学习医学。
但在1585年他还是放弃了医学的学习而致力于数学和力学的研究,1589 1592年,伽利略担任比萨大学的数学教授。
1592 1610年,伽利略担任帕多瓦大学的教授。
照他晚年写给一位友人的信中的说法,这是他一生中最美好的时期。
正是在那里他制造了望远镜、显微镜和空气温度计,他还发明了一种叫作比例规的仪器。
他用望远镜做了重要的天文观测,完成了自由落体、抛射体和斜面的实验研究。
可以说伽利略在力学上的大多数发现都是在帕多瓦成熟的。
但是,这期间伽利略发表的文章很少。
伽利略十分重视对运动学的研究。
他反对把运动分为自然运动和强迫运动的分类研究方法,明确提出了加速度的概念、提出了匀速运动和变速运动的新的分类方法,从而使运动理论的研究取得了重大进展。
对自由落体的研究是伽利略最富有创造性的成就,他有十分精彩的斜面实验、船舱实验等。
伽利略是第一位利用望远镜观测天体并取得大量成果的科学家。
他根据天文观测勇敢地宣讲哥白尼学说,因此,在1616年他被传唤到罗马的宗教裁判所,地动学说受到宗教裁判所的谴责,教皇下达了1616年禁令,禁止他以口头的或文字的形式传授或捍卫日心说。
但最终他还是违反了1616年的禁令,在1632年出版了轰动整个学术和思想界的《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》(以下简称《对话》)。
这招致了他第二次受审。
这位70岁的老人被迫当众跪着表示公开放弃、诅咒和痛恨地动说的错误和异端,同时,因此他被判终身监禁。
被判终身监禁后,他将他最成熟的科学思想和研究成果撰写成了另一篇科学杰作《关于两门新科学的对话》(以下简称《两门新科学》),并在1638年在荷兰莱顿出版,就在这一年伽利略双目失明。
1642年1月8日,伽利略这位杰出的科学家在阿塞特里逝世,终年78岁。
他的葬仪草率简陋,直到下一世纪,遗骨才迁到家乡的大教堂。
2 伽利略的天文观测和天文研究1609年夏伽利略听说荷兰人发明了望远镜,他马上利用他光学的知识和灵巧的双手,亲手制造出了望远镜,后来伽利略又下功夫改进,把放大率提高到32倍。
这种望远镜由一块凸透镜作为物镜、一块凹透镜作为目镜来组成,现在被我们称作为伽利略望远镜。
到1910年初,伽利略一共制造了一百多台这样的望远镜,分送给当时意大利、法国、德国等国的王公和有名的学者,在欧洲引起了轰动。
1609年底伽利略把他亲手制作的望远镜首次指向天空的时候,就注定了这是一次革命性的事件了。
他发现了一系列新奇的天文现象:银河有众星构成;木星周围有卫星;月亮有高耸的山峰;太阳表面有黑子;金星位相有变化;土星周围有光环。
1610年初他在威尼斯出版了《星际使者》一书,报道了他用望远镜获得的重大发现。
这些观测结果大大冲击了亚里士多德的完美天界的思想,月亮、太阳并不是亚里士多德所说的那样完美,更重要的是观测结果给予哥白尼学说以有力的支持,而不是地心说主张的那样,所有天体都围绕地球运行,地球并不是中心,太阳才是中心。
伽利略用他的天文观测和研究把哥白尼日心学说的真实性前所未有地摆在了人们面前。
伽利略为使人们接受哥白尼学说的观点,他选择了撰写和出版《对话》,《对话》的出版轰动整个学术和思想界。
《对话》的写作大约从1626年开始,到1629年完成了初稿,1632年在佛罗伦萨用意大利文正式出版。
《对话》的写作采用对话的形式。
对话分为四天,第一天批判了亚里士多德的所谓天不变的谬论;第二天用科学事实论证了地球的周日运动;第三天以大量的观测资料论证了地球的周年运动,否定了以地球为宇宙中心的错误说法;第四天讨论潮汐问题。
《对话》的写作形式活泼、语言生动、寓意深刻,具有很高的艺术水平和学术价值,是科学史上的一部杰作。
伽利略在《对话》中充分利用天文观测事实,全面系统地讨论哥白尼日心说和托勒密地心说的各种分歧,并用作者的许多新发现和力学研究新成果论证了哥白尼体系的正确和托勒密体系的谬误。
3 伽利略的实验研究和实验思想近代科学在很大程度上是在科学实验的基础上形成和发展起来的。
如果说中世纪的思维传统是注重理性,那么近代科学则是以实验和数学为特征的实证科学,伽利略的科学研究正是体现了近代科学的这种特征,他的伟大也在于此。
历史上阿基米德、罗吉尔培根、达芬奇、吉尔伯特、弗兰西斯培根等人都对实验科学的发展做出了贡献,但他们各有偏颇。
伽利略最具开创性,是一位真正的实验物理学家。
他对待实验的认识观念、思想、方法,以及在实验科学上所做出的贡献和对后世的影响都大大超于前者。
伽利略一系列科学研究成果都是在观测和实验的基础上所取得的。
他重视对自然现象进行观测,更重视对自然现象进行实验研究。
他进行了单摆实验、斜面实验、自由落体实验、船舱实验等卓有成效的实验研究工作。
他以观测天空的事实来宣传哥白尼学说而影响甚大。
但是,他真正的伟大在于他通过实验来探求自然界物质运动的规律,在于他所取得的卓越实验研究成果和通过实验研究所体现出来的实验思想和方法。
伽利略的实验研究成果:自由落体定律、惯性定律的思想、对抛射体的研究、相对性原理等奠定了近代最惊人的知识成就基础。
特别是惯性定律的思想打破了自亚里士多德以来一千多年间受力运动的物体当外力停止作用时便归于静止的陈旧观念。
而相对性原理的发现则是人类在科学认识史上的一次重大飞跃,也是20世纪爱因斯坦创立相对论的理论基础。
这些内容为自然科学的发展做出了奠基性的贡献。
伽利略在实验研究工作中,不仅靠对自然理性的把握实现了数学与实验的有机结合,实现了思想上的突破。
而且运用了思想实验的方法来研究自然之规律,升华了他通过实验探求自然界运动规律的理念。
他要通过实验去发现自然的规律,他使物理学彻底摆脱了依靠形而上的思辨、自觉、猜测和定性的议论状况。
他实现了由验证自然规律到发现自然规律的突破,为人类思想的进步提供了巨大的启示。
4 伽利略的科学思想、宗教信仰及其关系伽利略的科学思想主要体现在:第一,不崇尚书本、不迷信权威和批判的精神;重视理性思维,注重对自然现象的研究。
这种对客观事物求实、求真的认识观,促进了当时的思想解放运动。
第二,他创立的以实验和理性思维(包括数学推导)相结合的科学研究方法,这对近代科学发展影响深远。
第三,他加强科学研究的实践性,屏弃了通过权威来解决科学问题的观念;他屏弃在没有可靠实验的基础上对其进行复杂推理方法的信赖;他要求人们必须通过实验去阅读自然之书。
伽利略实际上是具有科学家和宗教徒的双重身份。
虽然他醉心于自然科学研究,但其精神深处却有神学信仰在支撑。
伽利略处在一个宗教信仰十分浓厚的社会环境之中,早期的宗教教育,对上帝的敬虔已深深地植根于他的脑海,奠定了他作为虔诚宗教信徒的基础。
他不仅自己加入了天主教派,一生笃信上帝,而且,后来还把他只有13岁和12岁的两个女儿也都送进了修道院做了修女。
纵观伽利略的一生,可以看出他与宗教界有着千丝万缕的联系,甚至与当时宗教界高层也有着经常性的接触和交流,这在很大程度上加重了伽利略的宗教情感和信仰,使他成为一个虔诚的宗教徒。
对于他的天文发现,他首先感谢的是神恩的启示。
教会对他置之不理,但他只责怪几个头脑糊涂的人而已。
不惜代价宣传和捍卫哥白尼学说也是他宗教情感的一个反映。
他虽遭到教廷的迫害,但他仍相信上帝和《圣经》,他始终是一个虔诚的信徒,而非极端的革命者。
自然界是多层面的,人们可以从不同的视野来进行观察。
科学的即理性的视野和神学的即感性的视野是信仰眼光的两个不同重要方面,这两种视野有时重叠,并且相互影响,这种情景在伽利略身上得到了体现。
伽利略一生游离又交融于科学和神学之间。
他认为《圣经》和自然之书是神圣的创造者写下的两本书,都是正确的。
一方面他捍卫科学的真理,另一方面敬虔神圣的宗教。
特别是在天文学研究中他从对神学敬仰的角度去解释科学真实的发现,协调他的信仰与理性。
断言伽利略是冲破了神学的束缚才取得其科学上的成就,在很大程度上是对伽利略的误解。
我们只有把伽利略放在历史的长河里,放在特定的历史文化背景中,拨开层层迷雾,对他的科学思想和宗教信仰有一个清晰而完整的认识,才能准确全面地看待和认识伽利略。
5 研究伽利略的意义和价值在科学史的研究中,人物研究历来都是一个经久不衰的重要研究领域。
研究伽利略无论从科学内史上展开,还是从科学外史上深入都极具研究价值。
伽利略在科学史上有着极为重要的地位,主要表现以下几个方面:第一是由于他通过对天空的观测发现了一系列天文现象。
第二是他宣传、捍卫和丰富了哥白尼学说,使天文科学的进展改变了全人类的宇宙观,这在天文学、自然科学以及整个人类社会的发展进步中都是意义非凡,影响巨大的。
第三是他的实验研究成果奠定了近代最惊人的知识成就基础;他一系列科学实验背后,所蕴含的丰富思想及方法是近代科学革命发生和现代科学发展的必要条件;他把发现自然规律的基本方法告诉了人们;他非凡的唯实、求真、创新的科学精神有力地促进了当时的思想解放运动,对力学、对物理学、对整个自然科学的发展都产生了深远的影响。
伽利略用两部科学名著《对话》和《两门新科学》树立他在科学史上伟大的丰碑。
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