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伽利略 如何支持 哥白尼学说 2013-4-2. 组长： 徐必润 文本书写：刘举 郭建峰 袁昊正 徐必润 资料整理： 刘力宁 肖普山 韩骁 黄文敏 叶小忱 PPT 展示：张婧琰 张悦. 1. 哥白尼及其日心说. 2. 伽利略生平简介. 3. 伽利略如何支持哥白尼学说. 1. 哥白尼及其日心说. 一、哥白尼生平. - PowerPoint PPT Presentation
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伽利略 如何支持 哥白尼学说 2013-4-2
组长 徐必润
文本书写刘举 郭建峰 袁昊正 徐必润
资料整理 刘力宁 肖普山 韩骁 黄文敏 叶小忱
PPT 展示张婧琰 张悦
1 哥白尼及其日心说
2 伽利略生平简介
3 伽利略如何支持哥白尼学说
1 哥白尼及其日心说
一哥白尼生平一哥白尼生平哥白尼（ 1473 ～ 1543 ）现现代天文学创始人他的最大贡献代天文学创始人他的最大贡献是提出了ldquo日心地动说rdquo体系是提出了ldquo日心地动说rdquo体系推翻了统治天文学领域长达一千推翻了统治天文学领域长达一千多年的ldquo地心说rdquo体系要打开多年的ldquo地心说rdquo体系要打开了自然科学的大门了自然科学的大门
哥白尼创立的日心说即名著《天体运行论》的发表沉重地打击了封建神权的统治ldquo从此自然科学便开始从神学中解放出来rdquo
二哥白尼创建日心说的感人经历
bull 在他 10 岁时父亲染上瘟疫死亡全家由舅父务卡施接济哥白尼在文化名城沃茨瓦维克读了中学 18 岁时就读于波兰旧都的克莱考大学学习医学期间对天文学产生了兴趣
bull 23 岁的哥白尼有幸结识了文艺复兴的杰出人物达 middot 芬奇并且拜敢于向旧观念挑战的学者诺瓦拉为师正是在诺瓦拉的影响下他开始对地心说产生了怀疑
bull 在他做研究的过程中他自制了各种仪器孜孜不倦地从事天文观测和研究达 30 多年并通过前人的观测结果进行哲学思考与数学计通过前人的观测结果进行哲学思考与数学计算逐渐形成了自己的天文学体系算逐渐形成了自己的天文学体系
bull 1533 年 60 岁的哥白尼在罗马做了一系列的讲演哥白尼经过长年的观察和计算终于完成了他的伟大著作《天体运行论》但直到他临近古稀之年才终于决定将它出版 1543 年 5月 24 日去世的那一天才收到出版商寄来的一部他写的书
bull 他在《天球运行论》中观测计算所得数值的精确度是惊人的例如他得到恒星年的时间为365 天 6 小时 9 分 40秒比现在的精确值约多 30秒误差只有百万分之一他得到的月亮到地球的平均距离是地球半径的 6030倍和现在的 6027倍相比误差只有万分之五
bull 由于呕心沥血的辛勤劳动从 1542 年起哥白尼健康日益恶化经常出血中风 1543 年5 月 24 日哥白尼与世长辞终年 70 岁据说他闭目的时候还用冰冷的双手抚摸着刚刚印好的《天体运动论》样书可惜当时的他已经因为脑溢血而双目失明
三日心说如何登上历史舞台bull 哥白尼的ldquo日心说rdquo发表之前ldquo地心
说rdquo在中世纪的欧洲一直居于统治地位在古代欧洲亚里士多德和托勒密主张ldquo地心说rdquo认为地球是静止不动的其他的星体都围着地球这一宇宙中心旋转这个学说的提出与基督教《圣经》中关于天堂人间地狱的说法刚好互相吻合处于统治地位的教廷便竭力支持地心学说因而ldquo地心说rdquo说长期居于统治地位
bull 在长达近在长达近 2020 年的时间里哥白尼不辞辛劳年的时间里哥白尼不辞辛劳日夜测量行星的位置但其测量获得的结日夜测量行星的位置但其测量获得的结果仍然与托勒密的天体运行模式没有多少果仍然与托勒密的天体运行模式没有多少差别哥白尼想知道在另一个运行着的行差别哥白尼想知道在另一个运行着的行星上观察这些行星的运行情况会是什么样星上观察这些行星的运行情况会是什么样的基于这种设想哥白尼萌发了一个念的基于这种设想哥白尼萌发了一个念头假如地球在运行中那么这些行星的头假如地球在运行中那么这些行星的运行看上去会是什么情况呢这一设想在运行看上去会是什么情况呢这一设想在他脑海里变得清晰起来了 他脑海里变得清晰起来了
bull 在此后的一年里哥白尼在不同的时间在此后的一年里哥白尼在不同的时间不同的距离从地球上观察行星每一个行不同的距离从地球上观察行星每一个行星的情况都不相同这是他意识到地球不星的情况都不相同这是他意识到地球不可能位于星星轨道的中心经过可能位于星星轨道的中心经过 2020 年的观年的观测哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明测哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明显这意味着地球和太阳的距离始终没有显这意味着地球和太阳的距离始终没有改变如果地球不是宇宙的中心那么宇改变如果地球不是宇宙的中心那么宇宙的中心就是太阳他立刻想到如果把太宙的中心就是太阳他立刻想到如果把太阳放在宇宙的中心位置那么地球就该绕阳放在宇宙的中心位置那么地球就该绕着太阳运行 着太阳运行
bull 以后哥白尼又根据亲自获得的 20 多项新的观测事实以及大量复杂的数学计算结果对初稿进行许多补充修改 1530 年终于圆满地完成了日心说的建立工作
2 伽利略生平简介
伽利略middot伽利雷（ Galileo Galilei ）世界知名科学家他既是物理学家天文学家哲学家又是发明家他发明了温度计和天文望远镜
恩格斯称他是ldquo不管有何障碍都能不顾一切而打破旧说创立新说的巨人之一rdquo
他以系统的实验和观察推翻了亚里士多德的诸多观点因此他被称为ldquo近代科学之父rdquo并同时拥有ldquo现代观测天文学之父rdquo ldquo现代物理学之父rdquo 及ldquo现代科学之父rdquo等称号
他的工作为牛顿的理论体系的建立奠定了基础
伽利略伽利略
伽利略生平伽利略生平
1564 年 2 月 15 日伽利略出生于意大利的比萨城祖辈是佛罗伦萨的名门贵族
伽利略 11 岁时进入佛罗伦萨附近的法洛姆博罗莎经院学校接受古典教育孩提时代的伽利略好奇心极强喜欢与人辩论从不满足别人告诉他的道理而要自己去探索去想象
伽利略生平伽利略生平
15811581 年进比萨大学学习医学随后转到了数学年进比萨大学学习医学随后转到了数学并成为比萨的数学教授并成为比萨的数学教授
15921592 年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在那里任教了那里任教了 1818 年年
16101610 年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位
16241624 －－ 16301630 写作写作《《两大世界体系的对两大世界体系的对话话》》 16321632 年出版年出版 16331633 年被教会判处监禁年被教会判处监禁
16381638 年出版年出版《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
16421642 年年 11 月月 99 日去世次年牛顿出生（新历）日去世次年牛顿出生（新历）
3 伽利略如何支持哥白尼学说
middot
伽利略
在两个方面支持哥白尼1 使用望远镜作出新的天文发现
2 重新评价运动的概念初步提出惯性定律
bull 在我们以往的公众读物中伽利略通常被描述成哥白尼学说的宣传者和某种程度的殉道者其实在伽利略早期手稿中他曾断然拒斥哥白尼学说并且支持托勒密理论事实上他直到 1597 年哥白尼理论问世之后 54 年之后才表示相信哥白尼学说而且仅仅在一本不那么为人所知的书《太阳黑子通信集》中唯一一次明确表示支持哥白尼天文学
middot
第一层面第一层面
使用望远镜作出新的天文发现
第一层面第一层面
1 使用望远镜作出新的天文发现
荷兰人的玩具发明bull 1608 年伽利略从朋友的来信中得知一位荷
兰眼镜商人在制造眼镜镜片时能够用凸凹镜片的组合看清远处的物体
bull 伽利略的好奇心又被拨动了立即开始钻研光学和透镜他检查了各种类型镜片的曲率以及他们彼此的各种组合方式用准确的数学公式测量出不同曲率和不同组合所引起的视觉上的效果
伽利略望远镜
bull伽利略最初制造的望远镜只能放大物体几倍但是这架望远镜比港口望员用肉眼观察可以早两个小时发现进港的船只当伽利略把这架望远镜献给威尼斯总督后他获得终身教授的职位
bull1609 年 8 月 21 日伽利略兴高采烈地邀请他的朋友们登上威尼斯钟楼的楼顶向他们展示那架能放大 32 倍的望远镜
bull（上图）两架伽利略望远镜现藏佛罗伦萨博物馆
太阳上有黑子（太阳的自转）月亮上有隆起的山脉低洼的平原
（第一幅月面图）木星有 4 个小卫星绕它旋转（现称伽利略卫星）
金星木星盈亏现象银河是由众多小星群集而成
伽利略根据自己对星团的观测绘制了天文学史上第一批星团图出版了《星际使者》一书
比较隐晦地宣传哥白尼的观点伽利略通过实际观测和深入研究认为哥白尼的日心说是完
全正确的
伽利略看见了什么
月亮上的山峰bull 尽管外观并非白璧无瑕但月亮被列入在亚里斯多德的天界之中并且同属于完美的天体
bull 然而伽利略的望远镜显示它的表面是不规则的和在地球一样也有山峰这些山峰的真实性连同伽利略对它们实际高度的估算可以让读者想象着试图去攀登它们
哥白尼主义者的好消息恒星非常遥远
bull 伽利略还发现尽管行星的视圆面可以按望远镜放大倍数而扩大但对于恒星就不行了
bull 这对于哥白尼主义者来说是个好消息第谷已经估计过为了解释探测恒星周年视差的失败哥白尼主义者将不得不把恒星放置到 700 倍于土星距离以外的地方并且为了在如此远处还呈现视圆面这些恒星必须是非常巨大的
bull 现在伽利略证明这些恒星的视圆面只不过是一种错觉
发现木星卫星bull 当伽利略在 1610 年 1 月 7 日第一次观测木星时
他发现木星位于三颗小星的中间而这三颗小星令人惊奇地排成一条直线
bull 木星那时正向西（逆行）运动因此伽利略希望在这之后的夜里木星将运动到这些小星的西面但事实上它却出现在了东面
bull 第二晚是多云天气但是到了 1 月 10 日他发现木星到了两颗小星的西面而第三颗小星不见了
bull 到 1 月 13 日小星变成了四颗到 1 月 15 日伽利略意识到所谓的恒星实际上是卫星是绕木星旋转的象被太阳带动的行星一样的被行星带动的月亮
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
1 哥白尼及其日心说
2 伽利略生平简介
3 伽利略如何支持哥白尼学说
1 哥白尼及其日心说
一哥白尼生平一哥白尼生平哥白尼（ 1473 ～ 1543 ）现现代天文学创始人他的最大贡献代天文学创始人他的最大贡献是提出了ldquo日心地动说rdquo体系是提出了ldquo日心地动说rdquo体系推翻了统治天文学领域长达一千推翻了统治天文学领域长达一千多年的ldquo地心说rdquo体系要打开多年的ldquo地心说rdquo体系要打开了自然科学的大门了自然科学的大门
哥白尼创立的日心说即名著《天体运行论》的发表沉重地打击了封建神权的统治ldquo从此自然科学便开始从神学中解放出来rdquo
二哥白尼创建日心说的感人经历
bull 在他 10 岁时父亲染上瘟疫死亡全家由舅父务卡施接济哥白尼在文化名城沃茨瓦维克读了中学 18 岁时就读于波兰旧都的克莱考大学学习医学期间对天文学产生了兴趣
bull 23 岁的哥白尼有幸结识了文艺复兴的杰出人物达 middot 芬奇并且拜敢于向旧观念挑战的学者诺瓦拉为师正是在诺瓦拉的影响下他开始对地心说产生了怀疑
bull 在他做研究的过程中他自制了各种仪器孜孜不倦地从事天文观测和研究达 30 多年并通过前人的观测结果进行哲学思考与数学计通过前人的观测结果进行哲学思考与数学计算逐渐形成了自己的天文学体系算逐渐形成了自己的天文学体系
bull 1533 年 60 岁的哥白尼在罗马做了一系列的讲演哥白尼经过长年的观察和计算终于完成了他的伟大著作《天体运行论》但直到他临近古稀之年才终于决定将它出版 1543 年 5月 24 日去世的那一天才收到出版商寄来的一部他写的书
bull 他在《天球运行论》中观测计算所得数值的精确度是惊人的例如他得到恒星年的时间为365 天 6 小时 9 分 40秒比现在的精确值约多 30秒误差只有百万分之一他得到的月亮到地球的平均距离是地球半径的 6030倍和现在的 6027倍相比误差只有万分之五
bull 由于呕心沥血的辛勤劳动从 1542 年起哥白尼健康日益恶化经常出血中风 1543 年5 月 24 日哥白尼与世长辞终年 70 岁据说他闭目的时候还用冰冷的双手抚摸着刚刚印好的《天体运动论》样书可惜当时的他已经因为脑溢血而双目失明
三日心说如何登上历史舞台bull 哥白尼的ldquo日心说rdquo发表之前ldquo地心
说rdquo在中世纪的欧洲一直居于统治地位在古代欧洲亚里士多德和托勒密主张ldquo地心说rdquo认为地球是静止不动的其他的星体都围着地球这一宇宙中心旋转这个学说的提出与基督教《圣经》中关于天堂人间地狱的说法刚好互相吻合处于统治地位的教廷便竭力支持地心学说因而ldquo地心说rdquo说长期居于统治地位
bull 在长达近在长达近 2020 年的时间里哥白尼不辞辛劳年的时间里哥白尼不辞辛劳日夜测量行星的位置但其测量获得的结日夜测量行星的位置但其测量获得的结果仍然与托勒密的天体运行模式没有多少果仍然与托勒密的天体运行模式没有多少差别哥白尼想知道在另一个运行着的行差别哥白尼想知道在另一个运行着的行星上观察这些行星的运行情况会是什么样星上观察这些行星的运行情况会是什么样的基于这种设想哥白尼萌发了一个念的基于这种设想哥白尼萌发了一个念头假如地球在运行中那么这些行星的头假如地球在运行中那么这些行星的运行看上去会是什么情况呢这一设想在运行看上去会是什么情况呢这一设想在他脑海里变得清晰起来了 他脑海里变得清晰起来了
bull 在此后的一年里哥白尼在不同的时间在此后的一年里哥白尼在不同的时间不同的距离从地球上观察行星每一个行不同的距离从地球上观察行星每一个行星的情况都不相同这是他意识到地球不星的情况都不相同这是他意识到地球不可能位于星星轨道的中心经过可能位于星星轨道的中心经过 2020 年的观年的观测哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明测哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明显这意味着地球和太阳的距离始终没有显这意味着地球和太阳的距离始终没有改变如果地球不是宇宙的中心那么宇改变如果地球不是宇宙的中心那么宇宙的中心就是太阳他立刻想到如果把太宙的中心就是太阳他立刻想到如果把太阳放在宇宙的中心位置那么地球就该绕阳放在宇宙的中心位置那么地球就该绕着太阳运行 着太阳运行
bull 以后哥白尼又根据亲自获得的 20 多项新的观测事实以及大量复杂的数学计算结果对初稿进行许多补充修改 1530 年终于圆满地完成了日心说的建立工作
2 伽利略生平简介
伽利略middot伽利雷（ Galileo Galilei ）世界知名科学家他既是物理学家天文学家哲学家又是发明家他发明了温度计和天文望远镜
恩格斯称他是ldquo不管有何障碍都能不顾一切而打破旧说创立新说的巨人之一rdquo
他以系统的实验和观察推翻了亚里士多德的诸多观点因此他被称为ldquo近代科学之父rdquo并同时拥有ldquo现代观测天文学之父rdquo ldquo现代物理学之父rdquo 及ldquo现代科学之父rdquo等称号
他的工作为牛顿的理论体系的建立奠定了基础
伽利略伽利略
伽利略生平伽利略生平
1564 年 2 月 15 日伽利略出生于意大利的比萨城祖辈是佛罗伦萨的名门贵族
伽利略 11 岁时进入佛罗伦萨附近的法洛姆博罗莎经院学校接受古典教育孩提时代的伽利略好奇心极强喜欢与人辩论从不满足别人告诉他的道理而要自己去探索去想象
伽利略生平伽利略生平
15811581 年进比萨大学学习医学随后转到了数学年进比萨大学学习医学随后转到了数学并成为比萨的数学教授并成为比萨的数学教授
15921592 年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在那里任教了那里任教了 1818 年年
16101610 年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位
16241624 －－ 16301630 写作写作《《两大世界体系的对两大世界体系的对话话》》 16321632 年出版年出版 16331633 年被教会判处监禁年被教会判处监禁
16381638 年出版年出版《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
16421642 年年 11 月月 99 日去世次年牛顿出生（新历）日去世次年牛顿出生（新历）
3 伽利略如何支持哥白尼学说
middot
伽利略
在两个方面支持哥白尼1 使用望远镜作出新的天文发现
2 重新评价运动的概念初步提出惯性定律
bull 在我们以往的公众读物中伽利略通常被描述成哥白尼学说的宣传者和某种程度的殉道者其实在伽利略早期手稿中他曾断然拒斥哥白尼学说并且支持托勒密理论事实上他直到 1597 年哥白尼理论问世之后 54 年之后才表示相信哥白尼学说而且仅仅在一本不那么为人所知的书《太阳黑子通信集》中唯一一次明确表示支持哥白尼天文学
middot
第一层面第一层面
使用望远镜作出新的天文发现
第一层面第一层面
1 使用望远镜作出新的天文发现
荷兰人的玩具发明bull 1608 年伽利略从朋友的来信中得知一位荷
兰眼镜商人在制造眼镜镜片时能够用凸凹镜片的组合看清远处的物体
bull 伽利略的好奇心又被拨动了立即开始钻研光学和透镜他检查了各种类型镜片的曲率以及他们彼此的各种组合方式用准确的数学公式测量出不同曲率和不同组合所引起的视觉上的效果
伽利略望远镜
bull伽利略最初制造的望远镜只能放大物体几倍但是这架望远镜比港口望员用肉眼观察可以早两个小时发现进港的船只当伽利略把这架望远镜献给威尼斯总督后他获得终身教授的职位
bull1609 年 8 月 21 日伽利略兴高采烈地邀请他的朋友们登上威尼斯钟楼的楼顶向他们展示那架能放大 32 倍的望远镜
bull（上图）两架伽利略望远镜现藏佛罗伦萨博物馆
太阳上有黑子（太阳的自转）月亮上有隆起的山脉低洼的平原
（第一幅月面图）木星有 4 个小卫星绕它旋转（现称伽利略卫星）
金星木星盈亏现象银河是由众多小星群集而成
伽利略根据自己对星团的观测绘制了天文学史上第一批星团图出版了《星际使者》一书
比较隐晦地宣传哥白尼的观点伽利略通过实际观测和深入研究认为哥白尼的日心说是完
全正确的
伽利略看见了什么
月亮上的山峰bull 尽管外观并非白璧无瑕但月亮被列入在亚里斯多德的天界之中并且同属于完美的天体
bull 然而伽利略的望远镜显示它的表面是不规则的和在地球一样也有山峰这些山峰的真实性连同伽利略对它们实际高度的估算可以让读者想象着试图去攀登它们
哥白尼主义者的好消息恒星非常遥远
bull 伽利略还发现尽管行星的视圆面可以按望远镜放大倍数而扩大但对于恒星就不行了
bull 这对于哥白尼主义者来说是个好消息第谷已经估计过为了解释探测恒星周年视差的失败哥白尼主义者将不得不把恒星放置到 700 倍于土星距离以外的地方并且为了在如此远处还呈现视圆面这些恒星必须是非常巨大的
bull 现在伽利略证明这些恒星的视圆面只不过是一种错觉
发现木星卫星bull 当伽利略在 1610 年 1 月 7 日第一次观测木星时
他发现木星位于三颗小星的中间而这三颗小星令人惊奇地排成一条直线
bull 木星那时正向西（逆行）运动因此伽利略希望在这之后的夜里木星将运动到这些小星的西面但事实上它却出现在了东面
bull 第二晚是多云天气但是到了 1 月 10 日他发现木星到了两颗小星的西面而第三颗小星不见了
bull 到 1 月 13 日小星变成了四颗到 1 月 15 日伽利略意识到所谓的恒星实际上是卫星是绕木星旋转的象被太阳带动的行星一样的被行星带动的月亮
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
1 哥白尼及其日心说
一哥白尼生平一哥白尼生平哥白尼（ 1473 ～ 1543 ）现现代天文学创始人他的最大贡献代天文学创始人他的最大贡献是提出了ldquo日心地动说rdquo体系是提出了ldquo日心地动说rdquo体系推翻了统治天文学领域长达一千推翻了统治天文学领域长达一千多年的ldquo地心说rdquo体系要打开多年的ldquo地心说rdquo体系要打开了自然科学的大门了自然科学的大门
哥白尼创立的日心说即名著《天体运行论》的发表沉重地打击了封建神权的统治ldquo从此自然科学便开始从神学中解放出来rdquo
二哥白尼创建日心说的感人经历
bull 在他 10 岁时父亲染上瘟疫死亡全家由舅父务卡施接济哥白尼在文化名城沃茨瓦维克读了中学 18 岁时就读于波兰旧都的克莱考大学学习医学期间对天文学产生了兴趣
bull 23 岁的哥白尼有幸结识了文艺复兴的杰出人物达 middot 芬奇并且拜敢于向旧观念挑战的学者诺瓦拉为师正是在诺瓦拉的影响下他开始对地心说产生了怀疑
bull 在他做研究的过程中他自制了各种仪器孜孜不倦地从事天文观测和研究达 30 多年并通过前人的观测结果进行哲学思考与数学计通过前人的观测结果进行哲学思考与数学计算逐渐形成了自己的天文学体系算逐渐形成了自己的天文学体系
bull 1533 年 60 岁的哥白尼在罗马做了一系列的讲演哥白尼经过长年的观察和计算终于完成了他的伟大著作《天体运行论》但直到他临近古稀之年才终于决定将它出版 1543 年 5月 24 日去世的那一天才收到出版商寄来的一部他写的书
bull 他在《天球运行论》中观测计算所得数值的精确度是惊人的例如他得到恒星年的时间为365 天 6 小时 9 分 40秒比现在的精确值约多 30秒误差只有百万分之一他得到的月亮到地球的平均距离是地球半径的 6030倍和现在的 6027倍相比误差只有万分之五
bull 由于呕心沥血的辛勤劳动从 1542 年起哥白尼健康日益恶化经常出血中风 1543 年5 月 24 日哥白尼与世长辞终年 70 岁据说他闭目的时候还用冰冷的双手抚摸着刚刚印好的《天体运动论》样书可惜当时的他已经因为脑溢血而双目失明
三日心说如何登上历史舞台bull 哥白尼的ldquo日心说rdquo发表之前ldquo地心
说rdquo在中世纪的欧洲一直居于统治地位在古代欧洲亚里士多德和托勒密主张ldquo地心说rdquo认为地球是静止不动的其他的星体都围着地球这一宇宙中心旋转这个学说的提出与基督教《圣经》中关于天堂人间地狱的说法刚好互相吻合处于统治地位的教廷便竭力支持地心学说因而ldquo地心说rdquo说长期居于统治地位
bull 在长达近在长达近 2020 年的时间里哥白尼不辞辛劳年的时间里哥白尼不辞辛劳日夜测量行星的位置但其测量获得的结日夜测量行星的位置但其测量获得的结果仍然与托勒密的天体运行模式没有多少果仍然与托勒密的天体运行模式没有多少差别哥白尼想知道在另一个运行着的行差别哥白尼想知道在另一个运行着的行星上观察这些行星的运行情况会是什么样星上观察这些行星的运行情况会是什么样的基于这种设想哥白尼萌发了一个念的基于这种设想哥白尼萌发了一个念头假如地球在运行中那么这些行星的头假如地球在运行中那么这些行星的运行看上去会是什么情况呢这一设想在运行看上去会是什么情况呢这一设想在他脑海里变得清晰起来了 他脑海里变得清晰起来了
bull 在此后的一年里哥白尼在不同的时间在此后的一年里哥白尼在不同的时间不同的距离从地球上观察行星每一个行不同的距离从地球上观察行星每一个行星的情况都不相同这是他意识到地球不星的情况都不相同这是他意识到地球不可能位于星星轨道的中心经过可能位于星星轨道的中心经过 2020 年的观年的观测哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明测哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明显这意味着地球和太阳的距离始终没有显这意味着地球和太阳的距离始终没有改变如果地球不是宇宙的中心那么宇改变如果地球不是宇宙的中心那么宇宙的中心就是太阳他立刻想到如果把太宙的中心就是太阳他立刻想到如果把太阳放在宇宙的中心位置那么地球就该绕阳放在宇宙的中心位置那么地球就该绕着太阳运行 着太阳运行
bull 以后哥白尼又根据亲自获得的 20 多项新的观测事实以及大量复杂的数学计算结果对初稿进行许多补充修改 1530 年终于圆满地完成了日心说的建立工作
2 伽利略生平简介
伽利略middot伽利雷（ Galileo Galilei ）世界知名科学家他既是物理学家天文学家哲学家又是发明家他发明了温度计和天文望远镜
恩格斯称他是ldquo不管有何障碍都能不顾一切而打破旧说创立新说的巨人之一rdquo
他以系统的实验和观察推翻了亚里士多德的诸多观点因此他被称为ldquo近代科学之父rdquo并同时拥有ldquo现代观测天文学之父rdquo ldquo现代物理学之父rdquo 及ldquo现代科学之父rdquo等称号
他的工作为牛顿的理论体系的建立奠定了基础
伽利略伽利略
伽利略生平伽利略生平
1564 年 2 月 15 日伽利略出生于意大利的比萨城祖辈是佛罗伦萨的名门贵族
伽利略 11 岁时进入佛罗伦萨附近的法洛姆博罗莎经院学校接受古典教育孩提时代的伽利略好奇心极强喜欢与人辩论从不满足别人告诉他的道理而要自己去探索去想象
伽利略生平伽利略生平
15811581 年进比萨大学学习医学随后转到了数学年进比萨大学学习医学随后转到了数学并成为比萨的数学教授并成为比萨的数学教授
15921592 年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在那里任教了那里任教了 1818 年年
16101610 年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位
16241624 －－ 16301630 写作写作《《两大世界体系的对两大世界体系的对话话》》 16321632 年出版年出版 16331633 年被教会判处监禁年被教会判处监禁
16381638 年出版年出版《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
16421642 年年 11 月月 99 日去世次年牛顿出生（新历）日去世次年牛顿出生（新历）
3 伽利略如何支持哥白尼学说
middot
伽利略
在两个方面支持哥白尼1 使用望远镜作出新的天文发现
2 重新评价运动的概念初步提出惯性定律
bull 在我们以往的公众读物中伽利略通常被描述成哥白尼学说的宣传者和某种程度的殉道者其实在伽利略早期手稿中他曾断然拒斥哥白尼学说并且支持托勒密理论事实上他直到 1597 年哥白尼理论问世之后 54 年之后才表示相信哥白尼学说而且仅仅在一本不那么为人所知的书《太阳黑子通信集》中唯一一次明确表示支持哥白尼天文学
middot
第一层面第一层面
使用望远镜作出新的天文发现
第一层面第一层面
1 使用望远镜作出新的天文发现
荷兰人的玩具发明bull 1608 年伽利略从朋友的来信中得知一位荷
兰眼镜商人在制造眼镜镜片时能够用凸凹镜片的组合看清远处的物体
bull 伽利略的好奇心又被拨动了立即开始钻研光学和透镜他检查了各种类型镜片的曲率以及他们彼此的各种组合方式用准确的数学公式测量出不同曲率和不同组合所引起的视觉上的效果
伽利略望远镜
bull伽利略最初制造的望远镜只能放大物体几倍但是这架望远镜比港口望员用肉眼观察可以早两个小时发现进港的船只当伽利略把这架望远镜献给威尼斯总督后他获得终身教授的职位
bull1609 年 8 月 21 日伽利略兴高采烈地邀请他的朋友们登上威尼斯钟楼的楼顶向他们展示那架能放大 32 倍的望远镜
bull（上图）两架伽利略望远镜现藏佛罗伦萨博物馆
太阳上有黑子（太阳的自转）月亮上有隆起的山脉低洼的平原
（第一幅月面图）木星有 4 个小卫星绕它旋转（现称伽利略卫星）
金星木星盈亏现象银河是由众多小星群集而成
伽利略根据自己对星团的观测绘制了天文学史上第一批星团图出版了《星际使者》一书
比较隐晦地宣传哥白尼的观点伽利略通过实际观测和深入研究认为哥白尼的日心说是完
全正确的
伽利略看见了什么
月亮上的山峰bull 尽管外观并非白璧无瑕但月亮被列入在亚里斯多德的天界之中并且同属于完美的天体
bull 然而伽利略的望远镜显示它的表面是不规则的和在地球一样也有山峰这些山峰的真实性连同伽利略对它们实际高度的估算可以让读者想象着试图去攀登它们
哥白尼主义者的好消息恒星非常遥远
bull 伽利略还发现尽管行星的视圆面可以按望远镜放大倍数而扩大但对于恒星就不行了
bull 这对于哥白尼主义者来说是个好消息第谷已经估计过为了解释探测恒星周年视差的失败哥白尼主义者将不得不把恒星放置到 700 倍于土星距离以外的地方并且为了在如此远处还呈现视圆面这些恒星必须是非常巨大的
bull 现在伽利略证明这些恒星的视圆面只不过是一种错觉
发现木星卫星bull 当伽利略在 1610 年 1 月 7 日第一次观测木星时
他发现木星位于三颗小星的中间而这三颗小星令人惊奇地排成一条直线
bull 木星那时正向西（逆行）运动因此伽利略希望在这之后的夜里木星将运动到这些小星的西面但事实上它却出现在了东面
bull 第二晚是多云天气但是到了 1 月 10 日他发现木星到了两颗小星的西面而第三颗小星不见了
bull 到 1 月 13 日小星变成了四颗到 1 月 15 日伽利略意识到所谓的恒星实际上是卫星是绕木星旋转的象被太阳带动的行星一样的被行星带动的月亮
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
一哥白尼生平一哥白尼生平哥白尼（ 1473 ～ 1543 ）现现代天文学创始人他的最大贡献代天文学创始人他的最大贡献是提出了ldquo日心地动说rdquo体系是提出了ldquo日心地动说rdquo体系推翻了统治天文学领域长达一千推翻了统治天文学领域长达一千多年的ldquo地心说rdquo体系要打开多年的ldquo地心说rdquo体系要打开了自然科学的大门了自然科学的大门
哥白尼创立的日心说即名著《天体运行论》的发表沉重地打击了封建神权的统治ldquo从此自然科学便开始从神学中解放出来rdquo
二哥白尼创建日心说的感人经历
bull 在他 10 岁时父亲染上瘟疫死亡全家由舅父务卡施接济哥白尼在文化名城沃茨瓦维克读了中学 18 岁时就读于波兰旧都的克莱考大学学习医学期间对天文学产生了兴趣
bull 23 岁的哥白尼有幸结识了文艺复兴的杰出人物达 middot 芬奇并且拜敢于向旧观念挑战的学者诺瓦拉为师正是在诺瓦拉的影响下他开始对地心说产生了怀疑
bull 在他做研究的过程中他自制了各种仪器孜孜不倦地从事天文观测和研究达 30 多年并通过前人的观测结果进行哲学思考与数学计通过前人的观测结果进行哲学思考与数学计算逐渐形成了自己的天文学体系算逐渐形成了自己的天文学体系
bull 1533 年 60 岁的哥白尼在罗马做了一系列的讲演哥白尼经过长年的观察和计算终于完成了他的伟大著作《天体运行论》但直到他临近古稀之年才终于决定将它出版 1543 年 5月 24 日去世的那一天才收到出版商寄来的一部他写的书
bull 他在《天球运行论》中观测计算所得数值的精确度是惊人的例如他得到恒星年的时间为365 天 6 小时 9 分 40秒比现在的精确值约多 30秒误差只有百万分之一他得到的月亮到地球的平均距离是地球半径的 6030倍和现在的 6027倍相比误差只有万分之五
bull 由于呕心沥血的辛勤劳动从 1542 年起哥白尼健康日益恶化经常出血中风 1543 年5 月 24 日哥白尼与世长辞终年 70 岁据说他闭目的时候还用冰冷的双手抚摸着刚刚印好的《天体运动论》样书可惜当时的他已经因为脑溢血而双目失明
三日心说如何登上历史舞台bull 哥白尼的ldquo日心说rdquo发表之前ldquo地心
说rdquo在中世纪的欧洲一直居于统治地位在古代欧洲亚里士多德和托勒密主张ldquo地心说rdquo认为地球是静止不动的其他的星体都围着地球这一宇宙中心旋转这个学说的提出与基督教《圣经》中关于天堂人间地狱的说法刚好互相吻合处于统治地位的教廷便竭力支持地心学说因而ldquo地心说rdquo说长期居于统治地位
bull 在长达近在长达近 2020 年的时间里哥白尼不辞辛劳年的时间里哥白尼不辞辛劳日夜测量行星的位置但其测量获得的结日夜测量行星的位置但其测量获得的结果仍然与托勒密的天体运行模式没有多少果仍然与托勒密的天体运行模式没有多少差别哥白尼想知道在另一个运行着的行差别哥白尼想知道在另一个运行着的行星上观察这些行星的运行情况会是什么样星上观察这些行星的运行情况会是什么样的基于这种设想哥白尼萌发了一个念的基于这种设想哥白尼萌发了一个念头假如地球在运行中那么这些行星的头假如地球在运行中那么这些行星的运行看上去会是什么情况呢这一设想在运行看上去会是什么情况呢这一设想在他脑海里变得清晰起来了 他脑海里变得清晰起来了
bull 在此后的一年里哥白尼在不同的时间在此后的一年里哥白尼在不同的时间不同的距离从地球上观察行星每一个行不同的距离从地球上观察行星每一个行星的情况都不相同这是他意识到地球不星的情况都不相同这是他意识到地球不可能位于星星轨道的中心经过可能位于星星轨道的中心经过 2020 年的观年的观测哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明测哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明显这意味着地球和太阳的距离始终没有显这意味着地球和太阳的距离始终没有改变如果地球不是宇宙的中心那么宇改变如果地球不是宇宙的中心那么宇宙的中心就是太阳他立刻想到如果把太宙的中心就是太阳他立刻想到如果把太阳放在宇宙的中心位置那么地球就该绕阳放在宇宙的中心位置那么地球就该绕着太阳运行 着太阳运行
bull 以后哥白尼又根据亲自获得的 20 多项新的观测事实以及大量复杂的数学计算结果对初稿进行许多补充修改 1530 年终于圆满地完成了日心说的建立工作
2 伽利略生平简介
伽利略middot伽利雷（ Galileo Galilei ）世界知名科学家他既是物理学家天文学家哲学家又是发明家他发明了温度计和天文望远镜
恩格斯称他是ldquo不管有何障碍都能不顾一切而打破旧说创立新说的巨人之一rdquo
他以系统的实验和观察推翻了亚里士多德的诸多观点因此他被称为ldquo近代科学之父rdquo并同时拥有ldquo现代观测天文学之父rdquo ldquo现代物理学之父rdquo 及ldquo现代科学之父rdquo等称号
他的工作为牛顿的理论体系的建立奠定了基础
伽利略伽利略
伽利略生平伽利略生平
1564 年 2 月 15 日伽利略出生于意大利的比萨城祖辈是佛罗伦萨的名门贵族
伽利略 11 岁时进入佛罗伦萨附近的法洛姆博罗莎经院学校接受古典教育孩提时代的伽利略好奇心极强喜欢与人辩论从不满足别人告诉他的道理而要自己去探索去想象
伽利略生平伽利略生平
15811581 年进比萨大学学习医学随后转到了数学年进比萨大学学习医学随后转到了数学并成为比萨的数学教授并成为比萨的数学教授
15921592 年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在那里任教了那里任教了 1818 年年
16101610 年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位
16241624 －－ 16301630 写作写作《《两大世界体系的对两大世界体系的对话话》》 16321632 年出版年出版 16331633 年被教会判处监禁年被教会判处监禁
16381638 年出版年出版《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
16421642 年年 11 月月 99 日去世次年牛顿出生（新历）日去世次年牛顿出生（新历）
3 伽利略如何支持哥白尼学说
middot
伽利略
在两个方面支持哥白尼1 使用望远镜作出新的天文发现
2 重新评价运动的概念初步提出惯性定律
bull 在我们以往的公众读物中伽利略通常被描述成哥白尼学说的宣传者和某种程度的殉道者其实在伽利略早期手稿中他曾断然拒斥哥白尼学说并且支持托勒密理论事实上他直到 1597 年哥白尼理论问世之后 54 年之后才表示相信哥白尼学说而且仅仅在一本不那么为人所知的书《太阳黑子通信集》中唯一一次明确表示支持哥白尼天文学
middot
第一层面第一层面
使用望远镜作出新的天文发现
第一层面第一层面
1 使用望远镜作出新的天文发现
荷兰人的玩具发明bull 1608 年伽利略从朋友的来信中得知一位荷
兰眼镜商人在制造眼镜镜片时能够用凸凹镜片的组合看清远处的物体
bull 伽利略的好奇心又被拨动了立即开始钻研光学和透镜他检查了各种类型镜片的曲率以及他们彼此的各种组合方式用准确的数学公式测量出不同曲率和不同组合所引起的视觉上的效果
伽利略望远镜
bull伽利略最初制造的望远镜只能放大物体几倍但是这架望远镜比港口望员用肉眼观察可以早两个小时发现进港的船只当伽利略把这架望远镜献给威尼斯总督后他获得终身教授的职位
bull1609 年 8 月 21 日伽利略兴高采烈地邀请他的朋友们登上威尼斯钟楼的楼顶向他们展示那架能放大 32 倍的望远镜
bull（上图）两架伽利略望远镜现藏佛罗伦萨博物馆
太阳上有黑子（太阳的自转）月亮上有隆起的山脉低洼的平原
（第一幅月面图）木星有 4 个小卫星绕它旋转（现称伽利略卫星）
金星木星盈亏现象银河是由众多小星群集而成
伽利略根据自己对星团的观测绘制了天文学史上第一批星团图出版了《星际使者》一书
比较隐晦地宣传哥白尼的观点伽利略通过实际观测和深入研究认为哥白尼的日心说是完
全正确的
伽利略看见了什么
月亮上的山峰bull 尽管外观并非白璧无瑕但月亮被列入在亚里斯多德的天界之中并且同属于完美的天体
bull 然而伽利略的望远镜显示它的表面是不规则的和在地球一样也有山峰这些山峰的真实性连同伽利略对它们实际高度的估算可以让读者想象着试图去攀登它们
哥白尼主义者的好消息恒星非常遥远
bull 伽利略还发现尽管行星的视圆面可以按望远镜放大倍数而扩大但对于恒星就不行了
bull 这对于哥白尼主义者来说是个好消息第谷已经估计过为了解释探测恒星周年视差的失败哥白尼主义者将不得不把恒星放置到 700 倍于土星距离以外的地方并且为了在如此远处还呈现视圆面这些恒星必须是非常巨大的
bull 现在伽利略证明这些恒星的视圆面只不过是一种错觉
发现木星卫星bull 当伽利略在 1610 年 1 月 7 日第一次观测木星时
他发现木星位于三颗小星的中间而这三颗小星令人惊奇地排成一条直线
bull 木星那时正向西（逆行）运动因此伽利略希望在这之后的夜里木星将运动到这些小星的西面但事实上它却出现在了东面
bull 第二晚是多云天气但是到了 1 月 10 日他发现木星到了两颗小星的西面而第三颗小星不见了
bull 到 1 月 13 日小星变成了四颗到 1 月 15 日伽利略意识到所谓的恒星实际上是卫星是绕木星旋转的象被太阳带动的行星一样的被行星带动的月亮
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
二哥白尼创建日心说的感人经历
bull 在他 10 岁时父亲染上瘟疫死亡全家由舅父务卡施接济哥白尼在文化名城沃茨瓦维克读了中学 18 岁时就读于波兰旧都的克莱考大学学习医学期间对天文学产生了兴趣
bull 23 岁的哥白尼有幸结识了文艺复兴的杰出人物达 middot 芬奇并且拜敢于向旧观念挑战的学者诺瓦拉为师正是在诺瓦拉的影响下他开始对地心说产生了怀疑
bull 在他做研究的过程中他自制了各种仪器孜孜不倦地从事天文观测和研究达 30 多年并通过前人的观测结果进行哲学思考与数学计通过前人的观测结果进行哲学思考与数学计算逐渐形成了自己的天文学体系算逐渐形成了自己的天文学体系
bull 1533 年 60 岁的哥白尼在罗马做了一系列的讲演哥白尼经过长年的观察和计算终于完成了他的伟大著作《天体运行论》但直到他临近古稀之年才终于决定将它出版 1543 年 5月 24 日去世的那一天才收到出版商寄来的一部他写的书
bull 他在《天球运行论》中观测计算所得数值的精确度是惊人的例如他得到恒星年的时间为365 天 6 小时 9 分 40秒比现在的精确值约多 30秒误差只有百万分之一他得到的月亮到地球的平均距离是地球半径的 6030倍和现在的 6027倍相比误差只有万分之五
bull 由于呕心沥血的辛勤劳动从 1542 年起哥白尼健康日益恶化经常出血中风 1543 年5 月 24 日哥白尼与世长辞终年 70 岁据说他闭目的时候还用冰冷的双手抚摸着刚刚印好的《天体运动论》样书可惜当时的他已经因为脑溢血而双目失明
三日心说如何登上历史舞台bull 哥白尼的ldquo日心说rdquo发表之前ldquo地心
说rdquo在中世纪的欧洲一直居于统治地位在古代欧洲亚里士多德和托勒密主张ldquo地心说rdquo认为地球是静止不动的其他的星体都围着地球这一宇宙中心旋转这个学说的提出与基督教《圣经》中关于天堂人间地狱的说法刚好互相吻合处于统治地位的教廷便竭力支持地心学说因而ldquo地心说rdquo说长期居于统治地位
bull 在长达近在长达近 2020 年的时间里哥白尼不辞辛劳年的时间里哥白尼不辞辛劳日夜测量行星的位置但其测量获得的结日夜测量行星的位置但其测量获得的结果仍然与托勒密的天体运行模式没有多少果仍然与托勒密的天体运行模式没有多少差别哥白尼想知道在另一个运行着的行差别哥白尼想知道在另一个运行着的行星上观察这些行星的运行情况会是什么样星上观察这些行星的运行情况会是什么样的基于这种设想哥白尼萌发了一个念的基于这种设想哥白尼萌发了一个念头假如地球在运行中那么这些行星的头假如地球在运行中那么这些行星的运行看上去会是什么情况呢这一设想在运行看上去会是什么情况呢这一设想在他脑海里变得清晰起来了 他脑海里变得清晰起来了
bull 在此后的一年里哥白尼在不同的时间在此后的一年里哥白尼在不同的时间不同的距离从地球上观察行星每一个行不同的距离从地球上观察行星每一个行星的情况都不相同这是他意识到地球不星的情况都不相同这是他意识到地球不可能位于星星轨道的中心经过可能位于星星轨道的中心经过 2020 年的观年的观测哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明测哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明显这意味着地球和太阳的距离始终没有显这意味着地球和太阳的距离始终没有改变如果地球不是宇宙的中心那么宇改变如果地球不是宇宙的中心那么宇宙的中心就是太阳他立刻想到如果把太宙的中心就是太阳他立刻想到如果把太阳放在宇宙的中心位置那么地球就该绕阳放在宇宙的中心位置那么地球就该绕着太阳运行 着太阳运行
bull 以后哥白尼又根据亲自获得的 20 多项新的观测事实以及大量复杂的数学计算结果对初稿进行许多补充修改 1530 年终于圆满地完成了日心说的建立工作
2 伽利略生平简介
伽利略middot伽利雷（ Galileo Galilei ）世界知名科学家他既是物理学家天文学家哲学家又是发明家他发明了温度计和天文望远镜
恩格斯称他是ldquo不管有何障碍都能不顾一切而打破旧说创立新说的巨人之一rdquo
他以系统的实验和观察推翻了亚里士多德的诸多观点因此他被称为ldquo近代科学之父rdquo并同时拥有ldquo现代观测天文学之父rdquo ldquo现代物理学之父rdquo 及ldquo现代科学之父rdquo等称号
他的工作为牛顿的理论体系的建立奠定了基础
伽利略伽利略
伽利略生平伽利略生平
1564 年 2 月 15 日伽利略出生于意大利的比萨城祖辈是佛罗伦萨的名门贵族
伽利略 11 岁时进入佛罗伦萨附近的法洛姆博罗莎经院学校接受古典教育孩提时代的伽利略好奇心极强喜欢与人辩论从不满足别人告诉他的道理而要自己去探索去想象
伽利略生平伽利略生平
15811581 年进比萨大学学习医学随后转到了数学年进比萨大学学习医学随后转到了数学并成为比萨的数学教授并成为比萨的数学教授
15921592 年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在那里任教了那里任教了 1818 年年
16101610 年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位
16241624 －－ 16301630 写作写作《《两大世界体系的对两大世界体系的对话话》》 16321632 年出版年出版 16331633 年被教会判处监禁年被教会判处监禁
16381638 年出版年出版《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
16421642 年年 11 月月 99 日去世次年牛顿出生（新历）日去世次年牛顿出生（新历）
3 伽利略如何支持哥白尼学说
middot
伽利略
在两个方面支持哥白尼1 使用望远镜作出新的天文发现
2 重新评价运动的概念初步提出惯性定律
bull 在我们以往的公众读物中伽利略通常被描述成哥白尼学说的宣传者和某种程度的殉道者其实在伽利略早期手稿中他曾断然拒斥哥白尼学说并且支持托勒密理论事实上他直到 1597 年哥白尼理论问世之后 54 年之后才表示相信哥白尼学说而且仅仅在一本不那么为人所知的书《太阳黑子通信集》中唯一一次明确表示支持哥白尼天文学
middot
第一层面第一层面
使用望远镜作出新的天文发现
第一层面第一层面
1 使用望远镜作出新的天文发现
荷兰人的玩具发明bull 1608 年伽利略从朋友的来信中得知一位荷
兰眼镜商人在制造眼镜镜片时能够用凸凹镜片的组合看清远处的物体
bull 伽利略的好奇心又被拨动了立即开始钻研光学和透镜他检查了各种类型镜片的曲率以及他们彼此的各种组合方式用准确的数学公式测量出不同曲率和不同组合所引起的视觉上的效果
伽利略望远镜
bull伽利略最初制造的望远镜只能放大物体几倍但是这架望远镜比港口望员用肉眼观察可以早两个小时发现进港的船只当伽利略把这架望远镜献给威尼斯总督后他获得终身教授的职位
bull1609 年 8 月 21 日伽利略兴高采烈地邀请他的朋友们登上威尼斯钟楼的楼顶向他们展示那架能放大 32 倍的望远镜
bull（上图）两架伽利略望远镜现藏佛罗伦萨博物馆
太阳上有黑子（太阳的自转）月亮上有隆起的山脉低洼的平原
（第一幅月面图）木星有 4 个小卫星绕它旋转（现称伽利略卫星）
金星木星盈亏现象银河是由众多小星群集而成
伽利略根据自己对星团的观测绘制了天文学史上第一批星团图出版了《星际使者》一书
比较隐晦地宣传哥白尼的观点伽利略通过实际观测和深入研究认为哥白尼的日心说是完
全正确的
伽利略看见了什么
月亮上的山峰bull 尽管外观并非白璧无瑕但月亮被列入在亚里斯多德的天界之中并且同属于完美的天体
bull 然而伽利略的望远镜显示它的表面是不规则的和在地球一样也有山峰这些山峰的真实性连同伽利略对它们实际高度的估算可以让读者想象着试图去攀登它们
哥白尼主义者的好消息恒星非常遥远
bull 伽利略还发现尽管行星的视圆面可以按望远镜放大倍数而扩大但对于恒星就不行了
bull 这对于哥白尼主义者来说是个好消息第谷已经估计过为了解释探测恒星周年视差的失败哥白尼主义者将不得不把恒星放置到 700 倍于土星距离以外的地方并且为了在如此远处还呈现视圆面这些恒星必须是非常巨大的
bull 现在伽利略证明这些恒星的视圆面只不过是一种错觉
发现木星卫星bull 当伽利略在 1610 年 1 月 7 日第一次观测木星时
他发现木星位于三颗小星的中间而这三颗小星令人惊奇地排成一条直线
bull 木星那时正向西（逆行）运动因此伽利略希望在这之后的夜里木星将运动到这些小星的西面但事实上它却出现在了东面
bull 第二晚是多云天气但是到了 1 月 10 日他发现木星到了两颗小星的西面而第三颗小星不见了
bull 到 1 月 13 日小星变成了四颗到 1 月 15 日伽利略意识到所谓的恒星实际上是卫星是绕木星旋转的象被太阳带动的行星一样的被行星带动的月亮
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
bull 在他做研究的过程中他自制了各种仪器孜孜不倦地从事天文观测和研究达 30 多年并通过前人的观测结果进行哲学思考与数学计通过前人的观测结果进行哲学思考与数学计算逐渐形成了自己的天文学体系算逐渐形成了自己的天文学体系
bull 1533 年 60 岁的哥白尼在罗马做了一系列的讲演哥白尼经过长年的观察和计算终于完成了他的伟大著作《天体运行论》但直到他临近古稀之年才终于决定将它出版 1543 年 5月 24 日去世的那一天才收到出版商寄来的一部他写的书
bull 他在《天球运行论》中观测计算所得数值的精确度是惊人的例如他得到恒星年的时间为365 天 6 小时 9 分 40秒比现在的精确值约多 30秒误差只有百万分之一他得到的月亮到地球的平均距离是地球半径的 6030倍和现在的 6027倍相比误差只有万分之五
bull 由于呕心沥血的辛勤劳动从 1542 年起哥白尼健康日益恶化经常出血中风 1543 年5 月 24 日哥白尼与世长辞终年 70 岁据说他闭目的时候还用冰冷的双手抚摸着刚刚印好的《天体运动论》样书可惜当时的他已经因为脑溢血而双目失明
三日心说如何登上历史舞台bull 哥白尼的ldquo日心说rdquo发表之前ldquo地心
说rdquo在中世纪的欧洲一直居于统治地位在古代欧洲亚里士多德和托勒密主张ldquo地心说rdquo认为地球是静止不动的其他的星体都围着地球这一宇宙中心旋转这个学说的提出与基督教《圣经》中关于天堂人间地狱的说法刚好互相吻合处于统治地位的教廷便竭力支持地心学说因而ldquo地心说rdquo说长期居于统治地位
bull 在长达近在长达近 2020 年的时间里哥白尼不辞辛劳年的时间里哥白尼不辞辛劳日夜测量行星的位置但其测量获得的结日夜测量行星的位置但其测量获得的结果仍然与托勒密的天体运行模式没有多少果仍然与托勒密的天体运行模式没有多少差别哥白尼想知道在另一个运行着的行差别哥白尼想知道在另一个运行着的行星上观察这些行星的运行情况会是什么样星上观察这些行星的运行情况会是什么样的基于这种设想哥白尼萌发了一个念的基于这种设想哥白尼萌发了一个念头假如地球在运行中那么这些行星的头假如地球在运行中那么这些行星的运行看上去会是什么情况呢这一设想在运行看上去会是什么情况呢这一设想在他脑海里变得清晰起来了 他脑海里变得清晰起来了
bull 在此后的一年里哥白尼在不同的时间在此后的一年里哥白尼在不同的时间不同的距离从地球上观察行星每一个行不同的距离从地球上观察行星每一个行星的情况都不相同这是他意识到地球不星的情况都不相同这是他意识到地球不可能位于星星轨道的中心经过可能位于星星轨道的中心经过 2020 年的观年的观测哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明测哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明显这意味着地球和太阳的距离始终没有显这意味着地球和太阳的距离始终没有改变如果地球不是宇宙的中心那么宇改变如果地球不是宇宙的中心那么宇宙的中心就是太阳他立刻想到如果把太宙的中心就是太阳他立刻想到如果把太阳放在宇宙的中心位置那么地球就该绕阳放在宇宙的中心位置那么地球就该绕着太阳运行 着太阳运行
bull 以后哥白尼又根据亲自获得的 20 多项新的观测事实以及大量复杂的数学计算结果对初稿进行许多补充修改 1530 年终于圆满地完成了日心说的建立工作
2 伽利略生平简介
伽利略middot伽利雷（ Galileo Galilei ）世界知名科学家他既是物理学家天文学家哲学家又是发明家他发明了温度计和天文望远镜
恩格斯称他是ldquo不管有何障碍都能不顾一切而打破旧说创立新说的巨人之一rdquo
他以系统的实验和观察推翻了亚里士多德的诸多观点因此他被称为ldquo近代科学之父rdquo并同时拥有ldquo现代观测天文学之父rdquo ldquo现代物理学之父rdquo 及ldquo现代科学之父rdquo等称号
他的工作为牛顿的理论体系的建立奠定了基础
伽利略伽利略
伽利略生平伽利略生平
1564 年 2 月 15 日伽利略出生于意大利的比萨城祖辈是佛罗伦萨的名门贵族
伽利略 11 岁时进入佛罗伦萨附近的法洛姆博罗莎经院学校接受古典教育孩提时代的伽利略好奇心极强喜欢与人辩论从不满足别人告诉他的道理而要自己去探索去想象
伽利略生平伽利略生平
15811581 年进比萨大学学习医学随后转到了数学年进比萨大学学习医学随后转到了数学并成为比萨的数学教授并成为比萨的数学教授
15921592 年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在那里任教了那里任教了 1818 年年
16101610 年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位
16241624 －－ 16301630 写作写作《《两大世界体系的对两大世界体系的对话话》》 16321632 年出版年出版 16331633 年被教会判处监禁年被教会判处监禁
16381638 年出版年出版《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
16421642 年年 11 月月 99 日去世次年牛顿出生（新历）日去世次年牛顿出生（新历）
3 伽利略如何支持哥白尼学说
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伽利略
在两个方面支持哥白尼1 使用望远镜作出新的天文发现
2 重新评价运动的概念初步提出惯性定律
bull 在我们以往的公众读物中伽利略通常被描述成哥白尼学说的宣传者和某种程度的殉道者其实在伽利略早期手稿中他曾断然拒斥哥白尼学说并且支持托勒密理论事实上他直到 1597 年哥白尼理论问世之后 54 年之后才表示相信哥白尼学说而且仅仅在一本不那么为人所知的书《太阳黑子通信集》中唯一一次明确表示支持哥白尼天文学
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第一层面第一层面
使用望远镜作出新的天文发现
第一层面第一层面
1 使用望远镜作出新的天文发现
荷兰人的玩具发明bull 1608 年伽利略从朋友的来信中得知一位荷
兰眼镜商人在制造眼镜镜片时能够用凸凹镜片的组合看清远处的物体
bull 伽利略的好奇心又被拨动了立即开始钻研光学和透镜他检查了各种类型镜片的曲率以及他们彼此的各种组合方式用准确的数学公式测量出不同曲率和不同组合所引起的视觉上的效果
伽利略望远镜
bull伽利略最初制造的望远镜只能放大物体几倍但是这架望远镜比港口望员用肉眼观察可以早两个小时发现进港的船只当伽利略把这架望远镜献给威尼斯总督后他获得终身教授的职位
bull1609 年 8 月 21 日伽利略兴高采烈地邀请他的朋友们登上威尼斯钟楼的楼顶向他们展示那架能放大 32 倍的望远镜
bull（上图）两架伽利略望远镜现藏佛罗伦萨博物馆
太阳上有黑子（太阳的自转）月亮上有隆起的山脉低洼的平原
（第一幅月面图）木星有 4 个小卫星绕它旋转（现称伽利略卫星）
金星木星盈亏现象银河是由众多小星群集而成
伽利略根据自己对星团的观测绘制了天文学史上第一批星团图出版了《星际使者》一书
比较隐晦地宣传哥白尼的观点伽利略通过实际观测和深入研究认为哥白尼的日心说是完
全正确的
伽利略看见了什么
月亮上的山峰bull 尽管外观并非白璧无瑕但月亮被列入在亚里斯多德的天界之中并且同属于完美的天体
bull 然而伽利略的望远镜显示它的表面是不规则的和在地球一样也有山峰这些山峰的真实性连同伽利略对它们实际高度的估算可以让读者想象着试图去攀登它们
哥白尼主义者的好消息恒星非常遥远
bull 伽利略还发现尽管行星的视圆面可以按望远镜放大倍数而扩大但对于恒星就不行了
bull 这对于哥白尼主义者来说是个好消息第谷已经估计过为了解释探测恒星周年视差的失败哥白尼主义者将不得不把恒星放置到 700 倍于土星距离以外的地方并且为了在如此远处还呈现视圆面这些恒星必须是非常巨大的
bull 现在伽利略证明这些恒星的视圆面只不过是一种错觉
发现木星卫星bull 当伽利略在 1610 年 1 月 7 日第一次观测木星时
他发现木星位于三颗小星的中间而这三颗小星令人惊奇地排成一条直线
bull 木星那时正向西（逆行）运动因此伽利略希望在这之后的夜里木星将运动到这些小星的西面但事实上它却出现在了东面
bull 第二晚是多云天气但是到了 1 月 10 日他发现木星到了两颗小星的西面而第三颗小星不见了
bull 到 1 月 13 日小星变成了四颗到 1 月 15 日伽利略意识到所谓的恒星实际上是卫星是绕木星旋转的象被太阳带动的行星一样的被行星带动的月亮
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
bull 他在《天球运行论》中观测计算所得数值的精确度是惊人的例如他得到恒星年的时间为365 天 6 小时 9 分 40秒比现在的精确值约多 30秒误差只有百万分之一他得到的月亮到地球的平均距离是地球半径的 6030倍和现在的 6027倍相比误差只有万分之五
bull 由于呕心沥血的辛勤劳动从 1542 年起哥白尼健康日益恶化经常出血中风 1543 年5 月 24 日哥白尼与世长辞终年 70 岁据说他闭目的时候还用冰冷的双手抚摸着刚刚印好的《天体运动论》样书可惜当时的他已经因为脑溢血而双目失明
三日心说如何登上历史舞台bull 哥白尼的ldquo日心说rdquo发表之前ldquo地心
说rdquo在中世纪的欧洲一直居于统治地位在古代欧洲亚里士多德和托勒密主张ldquo地心说rdquo认为地球是静止不动的其他的星体都围着地球这一宇宙中心旋转这个学说的提出与基督教《圣经》中关于天堂人间地狱的说法刚好互相吻合处于统治地位的教廷便竭力支持地心学说因而ldquo地心说rdquo说长期居于统治地位
bull 在长达近在长达近 2020 年的时间里哥白尼不辞辛劳年的时间里哥白尼不辞辛劳日夜测量行星的位置但其测量获得的结日夜测量行星的位置但其测量获得的结果仍然与托勒密的天体运行模式没有多少果仍然与托勒密的天体运行模式没有多少差别哥白尼想知道在另一个运行着的行差别哥白尼想知道在另一个运行着的行星上观察这些行星的运行情况会是什么样星上观察这些行星的运行情况会是什么样的基于这种设想哥白尼萌发了一个念的基于这种设想哥白尼萌发了一个念头假如地球在运行中那么这些行星的头假如地球在运行中那么这些行星的运行看上去会是什么情况呢这一设想在运行看上去会是什么情况呢这一设想在他脑海里变得清晰起来了 他脑海里变得清晰起来了
bull 在此后的一年里哥白尼在不同的时间在此后的一年里哥白尼在不同的时间不同的距离从地球上观察行星每一个行不同的距离从地球上观察行星每一个行星的情况都不相同这是他意识到地球不星的情况都不相同这是他意识到地球不可能位于星星轨道的中心经过可能位于星星轨道的中心经过 2020 年的观年的观测哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明测哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明显这意味着地球和太阳的距离始终没有显这意味着地球和太阳的距离始终没有改变如果地球不是宇宙的中心那么宇改变如果地球不是宇宙的中心那么宇宙的中心就是太阳他立刻想到如果把太宙的中心就是太阳他立刻想到如果把太阳放在宇宙的中心位置那么地球就该绕阳放在宇宙的中心位置那么地球就该绕着太阳运行 着太阳运行
bull 以后哥白尼又根据亲自获得的 20 多项新的观测事实以及大量复杂的数学计算结果对初稿进行许多补充修改 1530 年终于圆满地完成了日心说的建立工作
2 伽利略生平简介
伽利略middot伽利雷（ Galileo Galilei ）世界知名科学家他既是物理学家天文学家哲学家又是发明家他发明了温度计和天文望远镜
恩格斯称他是ldquo不管有何障碍都能不顾一切而打破旧说创立新说的巨人之一rdquo
他以系统的实验和观察推翻了亚里士多德的诸多观点因此他被称为ldquo近代科学之父rdquo并同时拥有ldquo现代观测天文学之父rdquo ldquo现代物理学之父rdquo 及ldquo现代科学之父rdquo等称号
他的工作为牛顿的理论体系的建立奠定了基础
伽利略伽利略
伽利略生平伽利略生平
1564 年 2 月 15 日伽利略出生于意大利的比萨城祖辈是佛罗伦萨的名门贵族
伽利略 11 岁时进入佛罗伦萨附近的法洛姆博罗莎经院学校接受古典教育孩提时代的伽利略好奇心极强喜欢与人辩论从不满足别人告诉他的道理而要自己去探索去想象
伽利略生平伽利略生平
15811581 年进比萨大学学习医学随后转到了数学年进比萨大学学习医学随后转到了数学并成为比萨的数学教授并成为比萨的数学教授
15921592 年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在那里任教了那里任教了 1818 年年
16101610 年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位
16241624 －－ 16301630 写作写作《《两大世界体系的对两大世界体系的对话话》》 16321632 年出版年出版 16331633 年被教会判处监禁年被教会判处监禁
16381638 年出版年出版《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
16421642 年年 11 月月 99 日去世次年牛顿出生（新历）日去世次年牛顿出生（新历）
3 伽利略如何支持哥白尼学说
middot
伽利略
在两个方面支持哥白尼1 使用望远镜作出新的天文发现
2 重新评价运动的概念初步提出惯性定律
bull 在我们以往的公众读物中伽利略通常被描述成哥白尼学说的宣传者和某种程度的殉道者其实在伽利略早期手稿中他曾断然拒斥哥白尼学说并且支持托勒密理论事实上他直到 1597 年哥白尼理论问世之后 54 年之后才表示相信哥白尼学说而且仅仅在一本不那么为人所知的书《太阳黑子通信集》中唯一一次明确表示支持哥白尼天文学
middot
第一层面第一层面
使用望远镜作出新的天文发现
第一层面第一层面
1 使用望远镜作出新的天文发现
荷兰人的玩具发明bull 1608 年伽利略从朋友的来信中得知一位荷
兰眼镜商人在制造眼镜镜片时能够用凸凹镜片的组合看清远处的物体
bull 伽利略的好奇心又被拨动了立即开始钻研光学和透镜他检查了各种类型镜片的曲率以及他们彼此的各种组合方式用准确的数学公式测量出不同曲率和不同组合所引起的视觉上的效果
伽利略望远镜
bull伽利略最初制造的望远镜只能放大物体几倍但是这架望远镜比港口望员用肉眼观察可以早两个小时发现进港的船只当伽利略把这架望远镜献给威尼斯总督后他获得终身教授的职位
bull1609 年 8 月 21 日伽利略兴高采烈地邀请他的朋友们登上威尼斯钟楼的楼顶向他们展示那架能放大 32 倍的望远镜
bull（上图）两架伽利略望远镜现藏佛罗伦萨博物馆
太阳上有黑子（太阳的自转）月亮上有隆起的山脉低洼的平原
（第一幅月面图）木星有 4 个小卫星绕它旋转（现称伽利略卫星）
金星木星盈亏现象银河是由众多小星群集而成
伽利略根据自己对星团的观测绘制了天文学史上第一批星团图出版了《星际使者》一书
比较隐晦地宣传哥白尼的观点伽利略通过实际观测和深入研究认为哥白尼的日心说是完
全正确的
伽利略看见了什么
月亮上的山峰bull 尽管外观并非白璧无瑕但月亮被列入在亚里斯多德的天界之中并且同属于完美的天体
bull 然而伽利略的望远镜显示它的表面是不规则的和在地球一样也有山峰这些山峰的真实性连同伽利略对它们实际高度的估算可以让读者想象着试图去攀登它们
哥白尼主义者的好消息恒星非常遥远
bull 伽利略还发现尽管行星的视圆面可以按望远镜放大倍数而扩大但对于恒星就不行了
bull 这对于哥白尼主义者来说是个好消息第谷已经估计过为了解释探测恒星周年视差的失败哥白尼主义者将不得不把恒星放置到 700 倍于土星距离以外的地方并且为了在如此远处还呈现视圆面这些恒星必须是非常巨大的
bull 现在伽利略证明这些恒星的视圆面只不过是一种错觉
发现木星卫星bull 当伽利略在 1610 年 1 月 7 日第一次观测木星时
他发现木星位于三颗小星的中间而这三颗小星令人惊奇地排成一条直线
bull 木星那时正向西（逆行）运动因此伽利略希望在这之后的夜里木星将运动到这些小星的西面但事实上它却出现在了东面
bull 第二晚是多云天气但是到了 1 月 10 日他发现木星到了两颗小星的西面而第三颗小星不见了
bull 到 1 月 13 日小星变成了四颗到 1 月 15 日伽利略意识到所谓的恒星实际上是卫星是绕木星旋转的象被太阳带动的行星一样的被行星带动的月亮
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
三日心说如何登上历史舞台bull 哥白尼的ldquo日心说rdquo发表之前ldquo地心
说rdquo在中世纪的欧洲一直居于统治地位在古代欧洲亚里士多德和托勒密主张ldquo地心说rdquo认为地球是静止不动的其他的星体都围着地球这一宇宙中心旋转这个学说的提出与基督教《圣经》中关于天堂人间地狱的说法刚好互相吻合处于统治地位的教廷便竭力支持地心学说因而ldquo地心说rdquo说长期居于统治地位
bull 在长达近在长达近 2020 年的时间里哥白尼不辞辛劳年的时间里哥白尼不辞辛劳日夜测量行星的位置但其测量获得的结日夜测量行星的位置但其测量获得的结果仍然与托勒密的天体运行模式没有多少果仍然与托勒密的天体运行模式没有多少差别哥白尼想知道在另一个运行着的行差别哥白尼想知道在另一个运行着的行星上观察这些行星的运行情况会是什么样星上观察这些行星的运行情况会是什么样的基于这种设想哥白尼萌发了一个念的基于这种设想哥白尼萌发了一个念头假如地球在运行中那么这些行星的头假如地球在运行中那么这些行星的运行看上去会是什么情况呢这一设想在运行看上去会是什么情况呢这一设想在他脑海里变得清晰起来了 他脑海里变得清晰起来了
bull 在此后的一年里哥白尼在不同的时间在此后的一年里哥白尼在不同的时间不同的距离从地球上观察行星每一个行不同的距离从地球上观察行星每一个行星的情况都不相同这是他意识到地球不星的情况都不相同这是他意识到地球不可能位于星星轨道的中心经过可能位于星星轨道的中心经过 2020 年的观年的观测哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明测哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明显这意味着地球和太阳的距离始终没有显这意味着地球和太阳的距离始终没有改变如果地球不是宇宙的中心那么宇改变如果地球不是宇宙的中心那么宇宙的中心就是太阳他立刻想到如果把太宙的中心就是太阳他立刻想到如果把太阳放在宇宙的中心位置那么地球就该绕阳放在宇宙的中心位置那么地球就该绕着太阳运行 着太阳运行
bull 以后哥白尼又根据亲自获得的 20 多项新的观测事实以及大量复杂的数学计算结果对初稿进行许多补充修改 1530 年终于圆满地完成了日心说的建立工作
2 伽利略生平简介
伽利略middot伽利雷（ Galileo Galilei ）世界知名科学家他既是物理学家天文学家哲学家又是发明家他发明了温度计和天文望远镜
恩格斯称他是ldquo不管有何障碍都能不顾一切而打破旧说创立新说的巨人之一rdquo
他以系统的实验和观察推翻了亚里士多德的诸多观点因此他被称为ldquo近代科学之父rdquo并同时拥有ldquo现代观测天文学之父rdquo ldquo现代物理学之父rdquo 及ldquo现代科学之父rdquo等称号
他的工作为牛顿的理论体系的建立奠定了基础
伽利略伽利略
伽利略生平伽利略生平
1564 年 2 月 15 日伽利略出生于意大利的比萨城祖辈是佛罗伦萨的名门贵族
伽利略 11 岁时进入佛罗伦萨附近的法洛姆博罗莎经院学校接受古典教育孩提时代的伽利略好奇心极强喜欢与人辩论从不满足别人告诉他的道理而要自己去探索去想象
伽利略生平伽利略生平
15811581 年进比萨大学学习医学随后转到了数学年进比萨大学学习医学随后转到了数学并成为比萨的数学教授并成为比萨的数学教授
15921592 年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在那里任教了那里任教了 1818 年年
16101610 年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位
16241624 －－ 16301630 写作写作《《两大世界体系的对两大世界体系的对话话》》 16321632 年出版年出版 16331633 年被教会判处监禁年被教会判处监禁
16381638 年出版年出版《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
16421642 年年 11 月月 99 日去世次年牛顿出生（新历）日去世次年牛顿出生（新历）
3 伽利略如何支持哥白尼学说
middot
伽利略
在两个方面支持哥白尼1 使用望远镜作出新的天文发现
2 重新评价运动的概念初步提出惯性定律
bull 在我们以往的公众读物中伽利略通常被描述成哥白尼学说的宣传者和某种程度的殉道者其实在伽利略早期手稿中他曾断然拒斥哥白尼学说并且支持托勒密理论事实上他直到 1597 年哥白尼理论问世之后 54 年之后才表示相信哥白尼学说而且仅仅在一本不那么为人所知的书《太阳黑子通信集》中唯一一次明确表示支持哥白尼天文学
middot
第一层面第一层面
使用望远镜作出新的天文发现
第一层面第一层面
1 使用望远镜作出新的天文发现
荷兰人的玩具发明bull 1608 年伽利略从朋友的来信中得知一位荷
兰眼镜商人在制造眼镜镜片时能够用凸凹镜片的组合看清远处的物体
bull 伽利略的好奇心又被拨动了立即开始钻研光学和透镜他检查了各种类型镜片的曲率以及他们彼此的各种组合方式用准确的数学公式测量出不同曲率和不同组合所引起的视觉上的效果
伽利略望远镜
bull伽利略最初制造的望远镜只能放大物体几倍但是这架望远镜比港口望员用肉眼观察可以早两个小时发现进港的船只当伽利略把这架望远镜献给威尼斯总督后他获得终身教授的职位
bull1609 年 8 月 21 日伽利略兴高采烈地邀请他的朋友们登上威尼斯钟楼的楼顶向他们展示那架能放大 32 倍的望远镜
bull（上图）两架伽利略望远镜现藏佛罗伦萨博物馆
太阳上有黑子（太阳的自转）月亮上有隆起的山脉低洼的平原
（第一幅月面图）木星有 4 个小卫星绕它旋转（现称伽利略卫星）
金星木星盈亏现象银河是由众多小星群集而成
伽利略根据自己对星团的观测绘制了天文学史上第一批星团图出版了《星际使者》一书
比较隐晦地宣传哥白尼的观点伽利略通过实际观测和深入研究认为哥白尼的日心说是完
全正确的
伽利略看见了什么
月亮上的山峰bull 尽管外观并非白璧无瑕但月亮被列入在亚里斯多德的天界之中并且同属于完美的天体
bull 然而伽利略的望远镜显示它的表面是不规则的和在地球一样也有山峰这些山峰的真实性连同伽利略对它们实际高度的估算可以让读者想象着试图去攀登它们
哥白尼主义者的好消息恒星非常遥远
bull 伽利略还发现尽管行星的视圆面可以按望远镜放大倍数而扩大但对于恒星就不行了
bull 这对于哥白尼主义者来说是个好消息第谷已经估计过为了解释探测恒星周年视差的失败哥白尼主义者将不得不把恒星放置到 700 倍于土星距离以外的地方并且为了在如此远处还呈现视圆面这些恒星必须是非常巨大的
bull 现在伽利略证明这些恒星的视圆面只不过是一种错觉
发现木星卫星bull 当伽利略在 1610 年 1 月 7 日第一次观测木星时
他发现木星位于三颗小星的中间而这三颗小星令人惊奇地排成一条直线
bull 木星那时正向西（逆行）运动因此伽利略希望在这之后的夜里木星将运动到这些小星的西面但事实上它却出现在了东面
bull 第二晚是多云天气但是到了 1 月 10 日他发现木星到了两颗小星的西面而第三颗小星不见了
bull 到 1 月 13 日小星变成了四颗到 1 月 15 日伽利略意识到所谓的恒星实际上是卫星是绕木星旋转的象被太阳带动的行星一样的被行星带动的月亮
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
bull 在长达近在长达近 2020 年的时间里哥白尼不辞辛劳年的时间里哥白尼不辞辛劳日夜测量行星的位置但其测量获得的结日夜测量行星的位置但其测量获得的结果仍然与托勒密的天体运行模式没有多少果仍然与托勒密的天体运行模式没有多少差别哥白尼想知道在另一个运行着的行差别哥白尼想知道在另一个运行着的行星上观察这些行星的运行情况会是什么样星上观察这些行星的运行情况会是什么样的基于这种设想哥白尼萌发了一个念的基于这种设想哥白尼萌发了一个念头假如地球在运行中那么这些行星的头假如地球在运行中那么这些行星的运行看上去会是什么情况呢这一设想在运行看上去会是什么情况呢这一设想在他脑海里变得清晰起来了 他脑海里变得清晰起来了
bull 在此后的一年里哥白尼在不同的时间在此后的一年里哥白尼在不同的时间不同的距离从地球上观察行星每一个行不同的距离从地球上观察行星每一个行星的情况都不相同这是他意识到地球不星的情况都不相同这是他意识到地球不可能位于星星轨道的中心经过可能位于星星轨道的中心经过 2020 年的观年的观测哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明测哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明显这意味着地球和太阳的距离始终没有显这意味着地球和太阳的距离始终没有改变如果地球不是宇宙的中心那么宇改变如果地球不是宇宙的中心那么宇宙的中心就是太阳他立刻想到如果把太宙的中心就是太阳他立刻想到如果把太阳放在宇宙的中心位置那么地球就该绕阳放在宇宙的中心位置那么地球就该绕着太阳运行 着太阳运行
bull 以后哥白尼又根据亲自获得的 20 多项新的观测事实以及大量复杂的数学计算结果对初稿进行许多补充修改 1530 年终于圆满地完成了日心说的建立工作
2 伽利略生平简介
伽利略middot伽利雷（ Galileo Galilei ）世界知名科学家他既是物理学家天文学家哲学家又是发明家他发明了温度计和天文望远镜
恩格斯称他是ldquo不管有何障碍都能不顾一切而打破旧说创立新说的巨人之一rdquo
他以系统的实验和观察推翻了亚里士多德的诸多观点因此他被称为ldquo近代科学之父rdquo并同时拥有ldquo现代观测天文学之父rdquo ldquo现代物理学之父rdquo 及ldquo现代科学之父rdquo等称号
他的工作为牛顿的理论体系的建立奠定了基础
伽利略伽利略
伽利略生平伽利略生平
1564 年 2 月 15 日伽利略出生于意大利的比萨城祖辈是佛罗伦萨的名门贵族
伽利略 11 岁时进入佛罗伦萨附近的法洛姆博罗莎经院学校接受古典教育孩提时代的伽利略好奇心极强喜欢与人辩论从不满足别人告诉他的道理而要自己去探索去想象
伽利略生平伽利略生平
15811581 年进比萨大学学习医学随后转到了数学年进比萨大学学习医学随后转到了数学并成为比萨的数学教授并成为比萨的数学教授
15921592 年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在那里任教了那里任教了 1818 年年
16101610 年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位
16241624 －－ 16301630 写作写作《《两大世界体系的对两大世界体系的对话话》》 16321632 年出版年出版 16331633 年被教会判处监禁年被教会判处监禁
16381638 年出版年出版《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
16421642 年年 11 月月 99 日去世次年牛顿出生（新历）日去世次年牛顿出生（新历）
3 伽利略如何支持哥白尼学说
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伽利略
在两个方面支持哥白尼1 使用望远镜作出新的天文发现
2 重新评价运动的概念初步提出惯性定律
bull 在我们以往的公众读物中伽利略通常被描述成哥白尼学说的宣传者和某种程度的殉道者其实在伽利略早期手稿中他曾断然拒斥哥白尼学说并且支持托勒密理论事实上他直到 1597 年哥白尼理论问世之后 54 年之后才表示相信哥白尼学说而且仅仅在一本不那么为人所知的书《太阳黑子通信集》中唯一一次明确表示支持哥白尼天文学
middot
第一层面第一层面
使用望远镜作出新的天文发现
第一层面第一层面
1 使用望远镜作出新的天文发现
荷兰人的玩具发明bull 1608 年伽利略从朋友的来信中得知一位荷
兰眼镜商人在制造眼镜镜片时能够用凸凹镜片的组合看清远处的物体
bull 伽利略的好奇心又被拨动了立即开始钻研光学和透镜他检查了各种类型镜片的曲率以及他们彼此的各种组合方式用准确的数学公式测量出不同曲率和不同组合所引起的视觉上的效果
伽利略望远镜
bull伽利略最初制造的望远镜只能放大物体几倍但是这架望远镜比港口望员用肉眼观察可以早两个小时发现进港的船只当伽利略把这架望远镜献给威尼斯总督后他获得终身教授的职位
bull1609 年 8 月 21 日伽利略兴高采烈地邀请他的朋友们登上威尼斯钟楼的楼顶向他们展示那架能放大 32 倍的望远镜
bull（上图）两架伽利略望远镜现藏佛罗伦萨博物馆
太阳上有黑子（太阳的自转）月亮上有隆起的山脉低洼的平原
（第一幅月面图）木星有 4 个小卫星绕它旋转（现称伽利略卫星）
金星木星盈亏现象银河是由众多小星群集而成
伽利略根据自己对星团的观测绘制了天文学史上第一批星团图出版了《星际使者》一书
比较隐晦地宣传哥白尼的观点伽利略通过实际观测和深入研究认为哥白尼的日心说是完
全正确的
伽利略看见了什么
月亮上的山峰bull 尽管外观并非白璧无瑕但月亮被列入在亚里斯多德的天界之中并且同属于完美的天体
bull 然而伽利略的望远镜显示它的表面是不规则的和在地球一样也有山峰这些山峰的真实性连同伽利略对它们实际高度的估算可以让读者想象着试图去攀登它们
哥白尼主义者的好消息恒星非常遥远
bull 伽利略还发现尽管行星的视圆面可以按望远镜放大倍数而扩大但对于恒星就不行了
bull 这对于哥白尼主义者来说是个好消息第谷已经估计过为了解释探测恒星周年视差的失败哥白尼主义者将不得不把恒星放置到 700 倍于土星距离以外的地方并且为了在如此远处还呈现视圆面这些恒星必须是非常巨大的
bull 现在伽利略证明这些恒星的视圆面只不过是一种错觉
发现木星卫星bull 当伽利略在 1610 年 1 月 7 日第一次观测木星时
他发现木星位于三颗小星的中间而这三颗小星令人惊奇地排成一条直线
bull 木星那时正向西（逆行）运动因此伽利略希望在这之后的夜里木星将运动到这些小星的西面但事实上它却出现在了东面
bull 第二晚是多云天气但是到了 1 月 10 日他发现木星到了两颗小星的西面而第三颗小星不见了
bull 到 1 月 13 日小星变成了四颗到 1 月 15 日伽利略意识到所谓的恒星实际上是卫星是绕木星旋转的象被太阳带动的行星一样的被行星带动的月亮
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
bull 在此后的一年里哥白尼在不同的时间在此后的一年里哥白尼在不同的时间不同的距离从地球上观察行星每一个行不同的距离从地球上观察行星每一个行星的情况都不相同这是他意识到地球不星的情况都不相同这是他意识到地球不可能位于星星轨道的中心经过可能位于星星轨道的中心经过 2020 年的观年的观测哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明测哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明显这意味着地球和太阳的距离始终没有显这意味着地球和太阳的距离始终没有改变如果地球不是宇宙的中心那么宇改变如果地球不是宇宙的中心那么宇宙的中心就是太阳他立刻想到如果把太宙的中心就是太阳他立刻想到如果把太阳放在宇宙的中心位置那么地球就该绕阳放在宇宙的中心位置那么地球就该绕着太阳运行 着太阳运行
bull 以后哥白尼又根据亲自获得的 20 多项新的观测事实以及大量复杂的数学计算结果对初稿进行许多补充修改 1530 年终于圆满地完成了日心说的建立工作
2 伽利略生平简介
伽利略middot伽利雷（ Galileo Galilei ）世界知名科学家他既是物理学家天文学家哲学家又是发明家他发明了温度计和天文望远镜
恩格斯称他是ldquo不管有何障碍都能不顾一切而打破旧说创立新说的巨人之一rdquo
他以系统的实验和观察推翻了亚里士多德的诸多观点因此他被称为ldquo近代科学之父rdquo并同时拥有ldquo现代观测天文学之父rdquo ldquo现代物理学之父rdquo 及ldquo现代科学之父rdquo等称号
他的工作为牛顿的理论体系的建立奠定了基础
伽利略伽利略
伽利略生平伽利略生平
1564 年 2 月 15 日伽利略出生于意大利的比萨城祖辈是佛罗伦萨的名门贵族
伽利略 11 岁时进入佛罗伦萨附近的法洛姆博罗莎经院学校接受古典教育孩提时代的伽利略好奇心极强喜欢与人辩论从不满足别人告诉他的道理而要自己去探索去想象
伽利略生平伽利略生平
15811581 年进比萨大学学习医学随后转到了数学年进比萨大学学习医学随后转到了数学并成为比萨的数学教授并成为比萨的数学教授
15921592 年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在那里任教了那里任教了 1818 年年
16101610 年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位
16241624 －－ 16301630 写作写作《《两大世界体系的对两大世界体系的对话话》》 16321632 年出版年出版 16331633 年被教会判处监禁年被教会判处监禁
16381638 年出版年出版《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
16421642 年年 11 月月 99 日去世次年牛顿出生（新历）日去世次年牛顿出生（新历）
3 伽利略如何支持哥白尼学说
middot
伽利略
在两个方面支持哥白尼1 使用望远镜作出新的天文发现
2 重新评价运动的概念初步提出惯性定律
bull 在我们以往的公众读物中伽利略通常被描述成哥白尼学说的宣传者和某种程度的殉道者其实在伽利略早期手稿中他曾断然拒斥哥白尼学说并且支持托勒密理论事实上他直到 1597 年哥白尼理论问世之后 54 年之后才表示相信哥白尼学说而且仅仅在一本不那么为人所知的书《太阳黑子通信集》中唯一一次明确表示支持哥白尼天文学
middot
第一层面第一层面
使用望远镜作出新的天文发现
第一层面第一层面
1 使用望远镜作出新的天文发现
荷兰人的玩具发明bull 1608 年伽利略从朋友的来信中得知一位荷
兰眼镜商人在制造眼镜镜片时能够用凸凹镜片的组合看清远处的物体
bull 伽利略的好奇心又被拨动了立即开始钻研光学和透镜他检查了各种类型镜片的曲率以及他们彼此的各种组合方式用准确的数学公式测量出不同曲率和不同组合所引起的视觉上的效果
伽利略望远镜
bull伽利略最初制造的望远镜只能放大物体几倍但是这架望远镜比港口望员用肉眼观察可以早两个小时发现进港的船只当伽利略把这架望远镜献给威尼斯总督后他获得终身教授的职位
bull1609 年 8 月 21 日伽利略兴高采烈地邀请他的朋友们登上威尼斯钟楼的楼顶向他们展示那架能放大 32 倍的望远镜
bull（上图）两架伽利略望远镜现藏佛罗伦萨博物馆
太阳上有黑子（太阳的自转）月亮上有隆起的山脉低洼的平原
（第一幅月面图）木星有 4 个小卫星绕它旋转（现称伽利略卫星）
金星木星盈亏现象银河是由众多小星群集而成
伽利略根据自己对星团的观测绘制了天文学史上第一批星团图出版了《星际使者》一书
比较隐晦地宣传哥白尼的观点伽利略通过实际观测和深入研究认为哥白尼的日心说是完
全正确的
伽利略看见了什么
月亮上的山峰bull 尽管外观并非白璧无瑕但月亮被列入在亚里斯多德的天界之中并且同属于完美的天体
bull 然而伽利略的望远镜显示它的表面是不规则的和在地球一样也有山峰这些山峰的真实性连同伽利略对它们实际高度的估算可以让读者想象着试图去攀登它们
哥白尼主义者的好消息恒星非常遥远
bull 伽利略还发现尽管行星的视圆面可以按望远镜放大倍数而扩大但对于恒星就不行了
bull 这对于哥白尼主义者来说是个好消息第谷已经估计过为了解释探测恒星周年视差的失败哥白尼主义者将不得不把恒星放置到 700 倍于土星距离以外的地方并且为了在如此远处还呈现视圆面这些恒星必须是非常巨大的
bull 现在伽利略证明这些恒星的视圆面只不过是一种错觉
发现木星卫星bull 当伽利略在 1610 年 1 月 7 日第一次观测木星时
他发现木星位于三颗小星的中间而这三颗小星令人惊奇地排成一条直线
bull 木星那时正向西（逆行）运动因此伽利略希望在这之后的夜里木星将运动到这些小星的西面但事实上它却出现在了东面
bull 第二晚是多云天气但是到了 1 月 10 日他发现木星到了两颗小星的西面而第三颗小星不见了
bull 到 1 月 13 日小星变成了四颗到 1 月 15 日伽利略意识到所谓的恒星实际上是卫星是绕木星旋转的象被太阳带动的行星一样的被行星带动的月亮
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
bull 以后哥白尼又根据亲自获得的 20 多项新的观测事实以及大量复杂的数学计算结果对初稿进行许多补充修改 1530 年终于圆满地完成了日心说的建立工作
2 伽利略生平简介
伽利略middot伽利雷（ Galileo Galilei ）世界知名科学家他既是物理学家天文学家哲学家又是发明家他发明了温度计和天文望远镜
恩格斯称他是ldquo不管有何障碍都能不顾一切而打破旧说创立新说的巨人之一rdquo
他以系统的实验和观察推翻了亚里士多德的诸多观点因此他被称为ldquo近代科学之父rdquo并同时拥有ldquo现代观测天文学之父rdquo ldquo现代物理学之父rdquo 及ldquo现代科学之父rdquo等称号
他的工作为牛顿的理论体系的建立奠定了基础
伽利略伽利略
伽利略生平伽利略生平
1564 年 2 月 15 日伽利略出生于意大利的比萨城祖辈是佛罗伦萨的名门贵族
伽利略 11 岁时进入佛罗伦萨附近的法洛姆博罗莎经院学校接受古典教育孩提时代的伽利略好奇心极强喜欢与人辩论从不满足别人告诉他的道理而要自己去探索去想象
伽利略生平伽利略生平
15811581 年进比萨大学学习医学随后转到了数学年进比萨大学学习医学随后转到了数学并成为比萨的数学教授并成为比萨的数学教授
15921592 年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在那里任教了那里任教了 1818 年年
16101610 年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位
16241624 －－ 16301630 写作写作《《两大世界体系的对两大世界体系的对话话》》 16321632 年出版年出版 16331633 年被教会判处监禁年被教会判处监禁
16381638 年出版年出版《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
16421642 年年 11 月月 99 日去世次年牛顿出生（新历）日去世次年牛顿出生（新历）
3 伽利略如何支持哥白尼学说
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伽利略
在两个方面支持哥白尼1 使用望远镜作出新的天文发现
2 重新评价运动的概念初步提出惯性定律
bull 在我们以往的公众读物中伽利略通常被描述成哥白尼学说的宣传者和某种程度的殉道者其实在伽利略早期手稿中他曾断然拒斥哥白尼学说并且支持托勒密理论事实上他直到 1597 年哥白尼理论问世之后 54 年之后才表示相信哥白尼学说而且仅仅在一本不那么为人所知的书《太阳黑子通信集》中唯一一次明确表示支持哥白尼天文学
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第一层面第一层面
使用望远镜作出新的天文发现
第一层面第一层面
1 使用望远镜作出新的天文发现
荷兰人的玩具发明bull 1608 年伽利略从朋友的来信中得知一位荷
兰眼镜商人在制造眼镜镜片时能够用凸凹镜片的组合看清远处的物体
bull 伽利略的好奇心又被拨动了立即开始钻研光学和透镜他检查了各种类型镜片的曲率以及他们彼此的各种组合方式用准确的数学公式测量出不同曲率和不同组合所引起的视觉上的效果
伽利略望远镜
bull伽利略最初制造的望远镜只能放大物体几倍但是这架望远镜比港口望员用肉眼观察可以早两个小时发现进港的船只当伽利略把这架望远镜献给威尼斯总督后他获得终身教授的职位
bull1609 年 8 月 21 日伽利略兴高采烈地邀请他的朋友们登上威尼斯钟楼的楼顶向他们展示那架能放大 32 倍的望远镜
bull（上图）两架伽利略望远镜现藏佛罗伦萨博物馆
太阳上有黑子（太阳的自转）月亮上有隆起的山脉低洼的平原
（第一幅月面图）木星有 4 个小卫星绕它旋转（现称伽利略卫星）
金星木星盈亏现象银河是由众多小星群集而成
伽利略根据自己对星团的观测绘制了天文学史上第一批星团图出版了《星际使者》一书
比较隐晦地宣传哥白尼的观点伽利略通过实际观测和深入研究认为哥白尼的日心说是完
全正确的
伽利略看见了什么
月亮上的山峰bull 尽管外观并非白璧无瑕但月亮被列入在亚里斯多德的天界之中并且同属于完美的天体
bull 然而伽利略的望远镜显示它的表面是不规则的和在地球一样也有山峰这些山峰的真实性连同伽利略对它们实际高度的估算可以让读者想象着试图去攀登它们
哥白尼主义者的好消息恒星非常遥远
bull 伽利略还发现尽管行星的视圆面可以按望远镜放大倍数而扩大但对于恒星就不行了
bull 这对于哥白尼主义者来说是个好消息第谷已经估计过为了解释探测恒星周年视差的失败哥白尼主义者将不得不把恒星放置到 700 倍于土星距离以外的地方并且为了在如此远处还呈现视圆面这些恒星必须是非常巨大的
bull 现在伽利略证明这些恒星的视圆面只不过是一种错觉
发现木星卫星bull 当伽利略在 1610 年 1 月 7 日第一次观测木星时
他发现木星位于三颗小星的中间而这三颗小星令人惊奇地排成一条直线
bull 木星那时正向西（逆行）运动因此伽利略希望在这之后的夜里木星将运动到这些小星的西面但事实上它却出现在了东面
bull 第二晚是多云天气但是到了 1 月 10 日他发现木星到了两颗小星的西面而第三颗小星不见了
bull 到 1 月 13 日小星变成了四颗到 1 月 15 日伽利略意识到所谓的恒星实际上是卫星是绕木星旋转的象被太阳带动的行星一样的被行星带动的月亮
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
2 伽利略生平简介
伽利略middot伽利雷（ Galileo Galilei ）世界知名科学家他既是物理学家天文学家哲学家又是发明家他发明了温度计和天文望远镜
恩格斯称他是ldquo不管有何障碍都能不顾一切而打破旧说创立新说的巨人之一rdquo
他以系统的实验和观察推翻了亚里士多德的诸多观点因此他被称为ldquo近代科学之父rdquo并同时拥有ldquo现代观测天文学之父rdquo ldquo现代物理学之父rdquo 及ldquo现代科学之父rdquo等称号
他的工作为牛顿的理论体系的建立奠定了基础
伽利略伽利略
伽利略生平伽利略生平
1564 年 2 月 15 日伽利略出生于意大利的比萨城祖辈是佛罗伦萨的名门贵族
伽利略 11 岁时进入佛罗伦萨附近的法洛姆博罗莎经院学校接受古典教育孩提时代的伽利略好奇心极强喜欢与人辩论从不满足别人告诉他的道理而要自己去探索去想象
伽利略生平伽利略生平
15811581 年进比萨大学学习医学随后转到了数学年进比萨大学学习医学随后转到了数学并成为比萨的数学教授并成为比萨的数学教授
15921592 年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在那里任教了那里任教了 1818 年年
16101610 年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位
16241624 －－ 16301630 写作写作《《两大世界体系的对两大世界体系的对话话》》 16321632 年出版年出版 16331633 年被教会判处监禁年被教会判处监禁
16381638 年出版年出版《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
16421642 年年 11 月月 99 日去世次年牛顿出生（新历）日去世次年牛顿出生（新历）
3 伽利略如何支持哥白尼学说
middot
伽利略
在两个方面支持哥白尼1 使用望远镜作出新的天文发现
2 重新评价运动的概念初步提出惯性定律
bull 在我们以往的公众读物中伽利略通常被描述成哥白尼学说的宣传者和某种程度的殉道者其实在伽利略早期手稿中他曾断然拒斥哥白尼学说并且支持托勒密理论事实上他直到 1597 年哥白尼理论问世之后 54 年之后才表示相信哥白尼学说而且仅仅在一本不那么为人所知的书《太阳黑子通信集》中唯一一次明确表示支持哥白尼天文学
middot
第一层面第一层面
使用望远镜作出新的天文发现
第一层面第一层面
1 使用望远镜作出新的天文发现
荷兰人的玩具发明bull 1608 年伽利略从朋友的来信中得知一位荷
兰眼镜商人在制造眼镜镜片时能够用凸凹镜片的组合看清远处的物体
bull 伽利略的好奇心又被拨动了立即开始钻研光学和透镜他检查了各种类型镜片的曲率以及他们彼此的各种组合方式用准确的数学公式测量出不同曲率和不同组合所引起的视觉上的效果
伽利略望远镜
bull伽利略最初制造的望远镜只能放大物体几倍但是这架望远镜比港口望员用肉眼观察可以早两个小时发现进港的船只当伽利略把这架望远镜献给威尼斯总督后他获得终身教授的职位
bull1609 年 8 月 21 日伽利略兴高采烈地邀请他的朋友们登上威尼斯钟楼的楼顶向他们展示那架能放大 32 倍的望远镜
bull（上图）两架伽利略望远镜现藏佛罗伦萨博物馆
太阳上有黑子（太阳的自转）月亮上有隆起的山脉低洼的平原
（第一幅月面图）木星有 4 个小卫星绕它旋转（现称伽利略卫星）
金星木星盈亏现象银河是由众多小星群集而成
伽利略根据自己对星团的观测绘制了天文学史上第一批星团图出版了《星际使者》一书
比较隐晦地宣传哥白尼的观点伽利略通过实际观测和深入研究认为哥白尼的日心说是完
全正确的
伽利略看见了什么
月亮上的山峰bull 尽管外观并非白璧无瑕但月亮被列入在亚里斯多德的天界之中并且同属于完美的天体
bull 然而伽利略的望远镜显示它的表面是不规则的和在地球一样也有山峰这些山峰的真实性连同伽利略对它们实际高度的估算可以让读者想象着试图去攀登它们
哥白尼主义者的好消息恒星非常遥远
bull 伽利略还发现尽管行星的视圆面可以按望远镜放大倍数而扩大但对于恒星就不行了
bull 这对于哥白尼主义者来说是个好消息第谷已经估计过为了解释探测恒星周年视差的失败哥白尼主义者将不得不把恒星放置到 700 倍于土星距离以外的地方并且为了在如此远处还呈现视圆面这些恒星必须是非常巨大的
bull 现在伽利略证明这些恒星的视圆面只不过是一种错觉
发现木星卫星bull 当伽利略在 1610 年 1 月 7 日第一次观测木星时
他发现木星位于三颗小星的中间而这三颗小星令人惊奇地排成一条直线
bull 木星那时正向西（逆行）运动因此伽利略希望在这之后的夜里木星将运动到这些小星的西面但事实上它却出现在了东面
bull 第二晚是多云天气但是到了 1 月 10 日他发现木星到了两颗小星的西面而第三颗小星不见了
bull 到 1 月 13 日小星变成了四颗到 1 月 15 日伽利略意识到所谓的恒星实际上是卫星是绕木星旋转的象被太阳带动的行星一样的被行星带动的月亮
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
伽利略middot伽利雷（ Galileo Galilei ）世界知名科学家他既是物理学家天文学家哲学家又是发明家他发明了温度计和天文望远镜
恩格斯称他是ldquo不管有何障碍都能不顾一切而打破旧说创立新说的巨人之一rdquo
他以系统的实验和观察推翻了亚里士多德的诸多观点因此他被称为ldquo近代科学之父rdquo并同时拥有ldquo现代观测天文学之父rdquo ldquo现代物理学之父rdquo 及ldquo现代科学之父rdquo等称号
他的工作为牛顿的理论体系的建立奠定了基础
伽利略伽利略
伽利略生平伽利略生平
1564 年 2 月 15 日伽利略出生于意大利的比萨城祖辈是佛罗伦萨的名门贵族
伽利略 11 岁时进入佛罗伦萨附近的法洛姆博罗莎经院学校接受古典教育孩提时代的伽利略好奇心极强喜欢与人辩论从不满足别人告诉他的道理而要自己去探索去想象
伽利略生平伽利略生平
15811581 年进比萨大学学习医学随后转到了数学年进比萨大学学习医学随后转到了数学并成为比萨的数学教授并成为比萨的数学教授
15921592 年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在那里任教了那里任教了 1818 年年
16101610 年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位
16241624 －－ 16301630 写作写作《《两大世界体系的对两大世界体系的对话话》》 16321632 年出版年出版 16331633 年被教会判处监禁年被教会判处监禁
16381638 年出版年出版《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
16421642 年年 11 月月 99 日去世次年牛顿出生（新历）日去世次年牛顿出生（新历）
3 伽利略如何支持哥白尼学说
middot
伽利略
在两个方面支持哥白尼1 使用望远镜作出新的天文发现
2 重新评价运动的概念初步提出惯性定律
bull 在我们以往的公众读物中伽利略通常被描述成哥白尼学说的宣传者和某种程度的殉道者其实在伽利略早期手稿中他曾断然拒斥哥白尼学说并且支持托勒密理论事实上他直到 1597 年哥白尼理论问世之后 54 年之后才表示相信哥白尼学说而且仅仅在一本不那么为人所知的书《太阳黑子通信集》中唯一一次明确表示支持哥白尼天文学
middot
第一层面第一层面
使用望远镜作出新的天文发现
第一层面第一层面
1 使用望远镜作出新的天文发现
荷兰人的玩具发明bull 1608 年伽利略从朋友的来信中得知一位荷
兰眼镜商人在制造眼镜镜片时能够用凸凹镜片的组合看清远处的物体
bull 伽利略的好奇心又被拨动了立即开始钻研光学和透镜他检查了各种类型镜片的曲率以及他们彼此的各种组合方式用准确的数学公式测量出不同曲率和不同组合所引起的视觉上的效果
伽利略望远镜
bull伽利略最初制造的望远镜只能放大物体几倍但是这架望远镜比港口望员用肉眼观察可以早两个小时发现进港的船只当伽利略把这架望远镜献给威尼斯总督后他获得终身教授的职位
bull1609 年 8 月 21 日伽利略兴高采烈地邀请他的朋友们登上威尼斯钟楼的楼顶向他们展示那架能放大 32 倍的望远镜
bull（上图）两架伽利略望远镜现藏佛罗伦萨博物馆
太阳上有黑子（太阳的自转）月亮上有隆起的山脉低洼的平原
（第一幅月面图）木星有 4 个小卫星绕它旋转（现称伽利略卫星）
金星木星盈亏现象银河是由众多小星群集而成
伽利略根据自己对星团的观测绘制了天文学史上第一批星团图出版了《星际使者》一书
比较隐晦地宣传哥白尼的观点伽利略通过实际观测和深入研究认为哥白尼的日心说是完
全正确的
伽利略看见了什么
月亮上的山峰bull 尽管外观并非白璧无瑕但月亮被列入在亚里斯多德的天界之中并且同属于完美的天体
bull 然而伽利略的望远镜显示它的表面是不规则的和在地球一样也有山峰这些山峰的真实性连同伽利略对它们实际高度的估算可以让读者想象着试图去攀登它们
哥白尼主义者的好消息恒星非常遥远
bull 伽利略还发现尽管行星的视圆面可以按望远镜放大倍数而扩大但对于恒星就不行了
bull 这对于哥白尼主义者来说是个好消息第谷已经估计过为了解释探测恒星周年视差的失败哥白尼主义者将不得不把恒星放置到 700 倍于土星距离以外的地方并且为了在如此远处还呈现视圆面这些恒星必须是非常巨大的
bull 现在伽利略证明这些恒星的视圆面只不过是一种错觉
发现木星卫星bull 当伽利略在 1610 年 1 月 7 日第一次观测木星时
他发现木星位于三颗小星的中间而这三颗小星令人惊奇地排成一条直线
bull 木星那时正向西（逆行）运动因此伽利略希望在这之后的夜里木星将运动到这些小星的西面但事实上它却出现在了东面
bull 第二晚是多云天气但是到了 1 月 10 日他发现木星到了两颗小星的西面而第三颗小星不见了
bull 到 1 月 13 日小星变成了四颗到 1 月 15 日伽利略意识到所谓的恒星实际上是卫星是绕木星旋转的象被太阳带动的行星一样的被行星带动的月亮
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
伽利略生平伽利略生平
1564 年 2 月 15 日伽利略出生于意大利的比萨城祖辈是佛罗伦萨的名门贵族
伽利略 11 岁时进入佛罗伦萨附近的法洛姆博罗莎经院学校接受古典教育孩提时代的伽利略好奇心极强喜欢与人辩论从不满足别人告诉他的道理而要自己去探索去想象
伽利略生平伽利略生平
15811581 年进比萨大学学习医学随后转到了数学年进比萨大学学习医学随后转到了数学并成为比萨的数学教授并成为比萨的数学教授
15921592 年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在那里任教了那里任教了 1818 年年
16101610 年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位
16241624 －－ 16301630 写作写作《《两大世界体系的对两大世界体系的对话话》》 16321632 年出版年出版 16331633 年被教会判处监禁年被教会判处监禁
16381638 年出版年出版《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
16421642 年年 11 月月 99 日去世次年牛顿出生（新历）日去世次年牛顿出生（新历）
3 伽利略如何支持哥白尼学说
middot
伽利略
在两个方面支持哥白尼1 使用望远镜作出新的天文发现
2 重新评价运动的概念初步提出惯性定律
bull 在我们以往的公众读物中伽利略通常被描述成哥白尼学说的宣传者和某种程度的殉道者其实在伽利略早期手稿中他曾断然拒斥哥白尼学说并且支持托勒密理论事实上他直到 1597 年哥白尼理论问世之后 54 年之后才表示相信哥白尼学说而且仅仅在一本不那么为人所知的书《太阳黑子通信集》中唯一一次明确表示支持哥白尼天文学
middot
第一层面第一层面
使用望远镜作出新的天文发现
第一层面第一层面
1 使用望远镜作出新的天文发现
荷兰人的玩具发明bull 1608 年伽利略从朋友的来信中得知一位荷
兰眼镜商人在制造眼镜镜片时能够用凸凹镜片的组合看清远处的物体
bull 伽利略的好奇心又被拨动了立即开始钻研光学和透镜他检查了各种类型镜片的曲率以及他们彼此的各种组合方式用准确的数学公式测量出不同曲率和不同组合所引起的视觉上的效果
伽利略望远镜
bull伽利略最初制造的望远镜只能放大物体几倍但是这架望远镜比港口望员用肉眼观察可以早两个小时发现进港的船只当伽利略把这架望远镜献给威尼斯总督后他获得终身教授的职位
bull1609 年 8 月 21 日伽利略兴高采烈地邀请他的朋友们登上威尼斯钟楼的楼顶向他们展示那架能放大 32 倍的望远镜
bull（上图）两架伽利略望远镜现藏佛罗伦萨博物馆
太阳上有黑子（太阳的自转）月亮上有隆起的山脉低洼的平原
（第一幅月面图）木星有 4 个小卫星绕它旋转（现称伽利略卫星）
金星木星盈亏现象银河是由众多小星群集而成
伽利略根据自己对星团的观测绘制了天文学史上第一批星团图出版了《星际使者》一书
比较隐晦地宣传哥白尼的观点伽利略通过实际观测和深入研究认为哥白尼的日心说是完
全正确的
伽利略看见了什么
月亮上的山峰bull 尽管外观并非白璧无瑕但月亮被列入在亚里斯多德的天界之中并且同属于完美的天体
bull 然而伽利略的望远镜显示它的表面是不规则的和在地球一样也有山峰这些山峰的真实性连同伽利略对它们实际高度的估算可以让读者想象着试图去攀登它们
哥白尼主义者的好消息恒星非常遥远
bull 伽利略还发现尽管行星的视圆面可以按望远镜放大倍数而扩大但对于恒星就不行了
bull 这对于哥白尼主义者来说是个好消息第谷已经估计过为了解释探测恒星周年视差的失败哥白尼主义者将不得不把恒星放置到 700 倍于土星距离以外的地方并且为了在如此远处还呈现视圆面这些恒星必须是非常巨大的
bull 现在伽利略证明这些恒星的视圆面只不过是一种错觉
发现木星卫星bull 当伽利略在 1610 年 1 月 7 日第一次观测木星时
他发现木星位于三颗小星的中间而这三颗小星令人惊奇地排成一条直线
bull 木星那时正向西（逆行）运动因此伽利略希望在这之后的夜里木星将运动到这些小星的西面但事实上它却出现在了东面
bull 第二晚是多云天气但是到了 1 月 10 日他发现木星到了两颗小星的西面而第三颗小星不见了
bull 到 1 月 13 日小星变成了四颗到 1 月 15 日伽利略意识到所谓的恒星实际上是卫星是绕木星旋转的象被太阳带动的行星一样的被行星带动的月亮
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
伽利略生平伽利略生平
15811581 年进比萨大学学习医学随后转到了数学年进比萨大学学习医学随后转到了数学并成为比萨的数学教授并成为比萨的数学教授
15921592 年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在年起又到了帕多瓦任数学教授他一直在那里任教了那里任教了 1818 年年
16101610 年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现年他凭借新近发明的望远镜所作出的发现获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位获得了托斯卡纳大公首席数学家和哲学家的职位
16241624 －－ 16301630 写作写作《《两大世界体系的对两大世界体系的对话话》》 16321632 年出版年出版 16331633 年被教会判处监禁年被教会判处监禁
16381638 年出版年出版《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
16421642 年年 11 月月 99 日去世次年牛顿出生（新历）日去世次年牛顿出生（新历）
3 伽利略如何支持哥白尼学说
middot
伽利略
在两个方面支持哥白尼1 使用望远镜作出新的天文发现
2 重新评价运动的概念初步提出惯性定律
bull 在我们以往的公众读物中伽利略通常被描述成哥白尼学说的宣传者和某种程度的殉道者其实在伽利略早期手稿中他曾断然拒斥哥白尼学说并且支持托勒密理论事实上他直到 1597 年哥白尼理论问世之后 54 年之后才表示相信哥白尼学说而且仅仅在一本不那么为人所知的书《太阳黑子通信集》中唯一一次明确表示支持哥白尼天文学
middot
第一层面第一层面
使用望远镜作出新的天文发现
第一层面第一层面
1 使用望远镜作出新的天文发现
荷兰人的玩具发明bull 1608 年伽利略从朋友的来信中得知一位荷
兰眼镜商人在制造眼镜镜片时能够用凸凹镜片的组合看清远处的物体
bull 伽利略的好奇心又被拨动了立即开始钻研光学和透镜他检查了各种类型镜片的曲率以及他们彼此的各种组合方式用准确的数学公式测量出不同曲率和不同组合所引起的视觉上的效果
伽利略望远镜
bull伽利略最初制造的望远镜只能放大物体几倍但是这架望远镜比港口望员用肉眼观察可以早两个小时发现进港的船只当伽利略把这架望远镜献给威尼斯总督后他获得终身教授的职位
bull1609 年 8 月 21 日伽利略兴高采烈地邀请他的朋友们登上威尼斯钟楼的楼顶向他们展示那架能放大 32 倍的望远镜
bull（上图）两架伽利略望远镜现藏佛罗伦萨博物馆
太阳上有黑子（太阳的自转）月亮上有隆起的山脉低洼的平原
（第一幅月面图）木星有 4 个小卫星绕它旋转（现称伽利略卫星）
金星木星盈亏现象银河是由众多小星群集而成
伽利略根据自己对星团的观测绘制了天文学史上第一批星团图出版了《星际使者》一书
比较隐晦地宣传哥白尼的观点伽利略通过实际观测和深入研究认为哥白尼的日心说是完
全正确的
伽利略看见了什么
月亮上的山峰bull 尽管外观并非白璧无瑕但月亮被列入在亚里斯多德的天界之中并且同属于完美的天体
bull 然而伽利略的望远镜显示它的表面是不规则的和在地球一样也有山峰这些山峰的真实性连同伽利略对它们实际高度的估算可以让读者想象着试图去攀登它们
哥白尼主义者的好消息恒星非常遥远
bull 伽利略还发现尽管行星的视圆面可以按望远镜放大倍数而扩大但对于恒星就不行了
bull 这对于哥白尼主义者来说是个好消息第谷已经估计过为了解释探测恒星周年视差的失败哥白尼主义者将不得不把恒星放置到 700 倍于土星距离以外的地方并且为了在如此远处还呈现视圆面这些恒星必须是非常巨大的
bull 现在伽利略证明这些恒星的视圆面只不过是一种错觉
发现木星卫星bull 当伽利略在 1610 年 1 月 7 日第一次观测木星时
他发现木星位于三颗小星的中间而这三颗小星令人惊奇地排成一条直线
bull 木星那时正向西（逆行）运动因此伽利略希望在这之后的夜里木星将运动到这些小星的西面但事实上它却出现在了东面
bull 第二晚是多云天气但是到了 1 月 10 日他发现木星到了两颗小星的西面而第三颗小星不见了
bull 到 1 月 13 日小星变成了四颗到 1 月 15 日伽利略意识到所谓的恒星实际上是卫星是绕木星旋转的象被太阳带动的行星一样的被行星带动的月亮
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
3 伽利略如何支持哥白尼学说
middot
伽利略
在两个方面支持哥白尼1 使用望远镜作出新的天文发现
2 重新评价运动的概念初步提出惯性定律
bull 在我们以往的公众读物中伽利略通常被描述成哥白尼学说的宣传者和某种程度的殉道者其实在伽利略早期手稿中他曾断然拒斥哥白尼学说并且支持托勒密理论事实上他直到 1597 年哥白尼理论问世之后 54 年之后才表示相信哥白尼学说而且仅仅在一本不那么为人所知的书《太阳黑子通信集》中唯一一次明确表示支持哥白尼天文学
middot
第一层面第一层面
使用望远镜作出新的天文发现
第一层面第一层面
1 使用望远镜作出新的天文发现
荷兰人的玩具发明bull 1608 年伽利略从朋友的来信中得知一位荷
兰眼镜商人在制造眼镜镜片时能够用凸凹镜片的组合看清远处的物体
bull 伽利略的好奇心又被拨动了立即开始钻研光学和透镜他检查了各种类型镜片的曲率以及他们彼此的各种组合方式用准确的数学公式测量出不同曲率和不同组合所引起的视觉上的效果
伽利略望远镜
bull伽利略最初制造的望远镜只能放大物体几倍但是这架望远镜比港口望员用肉眼观察可以早两个小时发现进港的船只当伽利略把这架望远镜献给威尼斯总督后他获得终身教授的职位
bull1609 年 8 月 21 日伽利略兴高采烈地邀请他的朋友们登上威尼斯钟楼的楼顶向他们展示那架能放大 32 倍的望远镜
bull（上图）两架伽利略望远镜现藏佛罗伦萨博物馆
太阳上有黑子（太阳的自转）月亮上有隆起的山脉低洼的平原
（第一幅月面图）木星有 4 个小卫星绕它旋转（现称伽利略卫星）
金星木星盈亏现象银河是由众多小星群集而成
伽利略根据自己对星团的观测绘制了天文学史上第一批星团图出版了《星际使者》一书
比较隐晦地宣传哥白尼的观点伽利略通过实际观测和深入研究认为哥白尼的日心说是完
全正确的
伽利略看见了什么
月亮上的山峰bull 尽管外观并非白璧无瑕但月亮被列入在亚里斯多德的天界之中并且同属于完美的天体
bull 然而伽利略的望远镜显示它的表面是不规则的和在地球一样也有山峰这些山峰的真实性连同伽利略对它们实际高度的估算可以让读者想象着试图去攀登它们
哥白尼主义者的好消息恒星非常遥远
bull 伽利略还发现尽管行星的视圆面可以按望远镜放大倍数而扩大但对于恒星就不行了
bull 这对于哥白尼主义者来说是个好消息第谷已经估计过为了解释探测恒星周年视差的失败哥白尼主义者将不得不把恒星放置到 700 倍于土星距离以外的地方并且为了在如此远处还呈现视圆面这些恒星必须是非常巨大的
bull 现在伽利略证明这些恒星的视圆面只不过是一种错觉
发现木星卫星bull 当伽利略在 1610 年 1 月 7 日第一次观测木星时
他发现木星位于三颗小星的中间而这三颗小星令人惊奇地排成一条直线
bull 木星那时正向西（逆行）运动因此伽利略希望在这之后的夜里木星将运动到这些小星的西面但事实上它却出现在了东面
bull 第二晚是多云天气但是到了 1 月 10 日他发现木星到了两颗小星的西面而第三颗小星不见了
bull 到 1 月 13 日小星变成了四颗到 1 月 15 日伽利略意识到所谓的恒星实际上是卫星是绕木星旋转的象被太阳带动的行星一样的被行星带动的月亮
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
middot
伽利略
在两个方面支持哥白尼1 使用望远镜作出新的天文发现
2 重新评价运动的概念初步提出惯性定律
bull 在我们以往的公众读物中伽利略通常被描述成哥白尼学说的宣传者和某种程度的殉道者其实在伽利略早期手稿中他曾断然拒斥哥白尼学说并且支持托勒密理论事实上他直到 1597 年哥白尼理论问世之后 54 年之后才表示相信哥白尼学说而且仅仅在一本不那么为人所知的书《太阳黑子通信集》中唯一一次明确表示支持哥白尼天文学
middot
第一层面第一层面
使用望远镜作出新的天文发现
第一层面第一层面
1 使用望远镜作出新的天文发现
荷兰人的玩具发明bull 1608 年伽利略从朋友的来信中得知一位荷
兰眼镜商人在制造眼镜镜片时能够用凸凹镜片的组合看清远处的物体
bull 伽利略的好奇心又被拨动了立即开始钻研光学和透镜他检查了各种类型镜片的曲率以及他们彼此的各种组合方式用准确的数学公式测量出不同曲率和不同组合所引起的视觉上的效果
伽利略望远镜
bull伽利略最初制造的望远镜只能放大物体几倍但是这架望远镜比港口望员用肉眼观察可以早两个小时发现进港的船只当伽利略把这架望远镜献给威尼斯总督后他获得终身教授的职位
bull1609 年 8 月 21 日伽利略兴高采烈地邀请他的朋友们登上威尼斯钟楼的楼顶向他们展示那架能放大 32 倍的望远镜
bull（上图）两架伽利略望远镜现藏佛罗伦萨博物馆
太阳上有黑子（太阳的自转）月亮上有隆起的山脉低洼的平原
（第一幅月面图）木星有 4 个小卫星绕它旋转（现称伽利略卫星）
金星木星盈亏现象银河是由众多小星群集而成
伽利略根据自己对星团的观测绘制了天文学史上第一批星团图出版了《星际使者》一书
比较隐晦地宣传哥白尼的观点伽利略通过实际观测和深入研究认为哥白尼的日心说是完
全正确的
伽利略看见了什么
月亮上的山峰bull 尽管外观并非白璧无瑕但月亮被列入在亚里斯多德的天界之中并且同属于完美的天体
bull 然而伽利略的望远镜显示它的表面是不规则的和在地球一样也有山峰这些山峰的真实性连同伽利略对它们实际高度的估算可以让读者想象着试图去攀登它们
哥白尼主义者的好消息恒星非常遥远
bull 伽利略还发现尽管行星的视圆面可以按望远镜放大倍数而扩大但对于恒星就不行了
bull 这对于哥白尼主义者来说是个好消息第谷已经估计过为了解释探测恒星周年视差的失败哥白尼主义者将不得不把恒星放置到 700 倍于土星距离以外的地方并且为了在如此远处还呈现视圆面这些恒星必须是非常巨大的
bull 现在伽利略证明这些恒星的视圆面只不过是一种错觉
发现木星卫星bull 当伽利略在 1610 年 1 月 7 日第一次观测木星时
他发现木星位于三颗小星的中间而这三颗小星令人惊奇地排成一条直线
bull 木星那时正向西（逆行）运动因此伽利略希望在这之后的夜里木星将运动到这些小星的西面但事实上它却出现在了东面
bull 第二晚是多云天气但是到了 1 月 10 日他发现木星到了两颗小星的西面而第三颗小星不见了
bull 到 1 月 13 日小星变成了四颗到 1 月 15 日伽利略意识到所谓的恒星实际上是卫星是绕木星旋转的象被太阳带动的行星一样的被行星带动的月亮
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
bull 在我们以往的公众读物中伽利略通常被描述成哥白尼学说的宣传者和某种程度的殉道者其实在伽利略早期手稿中他曾断然拒斥哥白尼学说并且支持托勒密理论事实上他直到 1597 年哥白尼理论问世之后 54 年之后才表示相信哥白尼学说而且仅仅在一本不那么为人所知的书《太阳黑子通信集》中唯一一次明确表示支持哥白尼天文学
middot
第一层面第一层面
使用望远镜作出新的天文发现
第一层面第一层面
1 使用望远镜作出新的天文发现
荷兰人的玩具发明bull 1608 年伽利略从朋友的来信中得知一位荷
兰眼镜商人在制造眼镜镜片时能够用凸凹镜片的组合看清远处的物体
bull 伽利略的好奇心又被拨动了立即开始钻研光学和透镜他检查了各种类型镜片的曲率以及他们彼此的各种组合方式用准确的数学公式测量出不同曲率和不同组合所引起的视觉上的效果
伽利略望远镜
bull伽利略最初制造的望远镜只能放大物体几倍但是这架望远镜比港口望员用肉眼观察可以早两个小时发现进港的船只当伽利略把这架望远镜献给威尼斯总督后他获得终身教授的职位
bull1609 年 8 月 21 日伽利略兴高采烈地邀请他的朋友们登上威尼斯钟楼的楼顶向他们展示那架能放大 32 倍的望远镜
bull（上图）两架伽利略望远镜现藏佛罗伦萨博物馆
太阳上有黑子（太阳的自转）月亮上有隆起的山脉低洼的平原
（第一幅月面图）木星有 4 个小卫星绕它旋转（现称伽利略卫星）
金星木星盈亏现象银河是由众多小星群集而成
伽利略根据自己对星团的观测绘制了天文学史上第一批星团图出版了《星际使者》一书
比较隐晦地宣传哥白尼的观点伽利略通过实际观测和深入研究认为哥白尼的日心说是完
全正确的
伽利略看见了什么
月亮上的山峰bull 尽管外观并非白璧无瑕但月亮被列入在亚里斯多德的天界之中并且同属于完美的天体
bull 然而伽利略的望远镜显示它的表面是不规则的和在地球一样也有山峰这些山峰的真实性连同伽利略对它们实际高度的估算可以让读者想象着试图去攀登它们
哥白尼主义者的好消息恒星非常遥远
bull 伽利略还发现尽管行星的视圆面可以按望远镜放大倍数而扩大但对于恒星就不行了
bull 这对于哥白尼主义者来说是个好消息第谷已经估计过为了解释探测恒星周年视差的失败哥白尼主义者将不得不把恒星放置到 700 倍于土星距离以外的地方并且为了在如此远处还呈现视圆面这些恒星必须是非常巨大的
bull 现在伽利略证明这些恒星的视圆面只不过是一种错觉
发现木星卫星bull 当伽利略在 1610 年 1 月 7 日第一次观测木星时
他发现木星位于三颗小星的中间而这三颗小星令人惊奇地排成一条直线
bull 木星那时正向西（逆行）运动因此伽利略希望在这之后的夜里木星将运动到这些小星的西面但事实上它却出现在了东面
bull 第二晚是多云天气但是到了 1 月 10 日他发现木星到了两颗小星的西面而第三颗小星不见了
bull 到 1 月 13 日小星变成了四颗到 1 月 15 日伽利略意识到所谓的恒星实际上是卫星是绕木星旋转的象被太阳带动的行星一样的被行星带动的月亮
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
middot
第一层面第一层面
使用望远镜作出新的天文发现
第一层面第一层面
1 使用望远镜作出新的天文发现
荷兰人的玩具发明bull 1608 年伽利略从朋友的来信中得知一位荷
兰眼镜商人在制造眼镜镜片时能够用凸凹镜片的组合看清远处的物体
bull 伽利略的好奇心又被拨动了立即开始钻研光学和透镜他检查了各种类型镜片的曲率以及他们彼此的各种组合方式用准确的数学公式测量出不同曲率和不同组合所引起的视觉上的效果
伽利略望远镜
bull伽利略最初制造的望远镜只能放大物体几倍但是这架望远镜比港口望员用肉眼观察可以早两个小时发现进港的船只当伽利略把这架望远镜献给威尼斯总督后他获得终身教授的职位
bull1609 年 8 月 21 日伽利略兴高采烈地邀请他的朋友们登上威尼斯钟楼的楼顶向他们展示那架能放大 32 倍的望远镜
bull（上图）两架伽利略望远镜现藏佛罗伦萨博物馆
太阳上有黑子（太阳的自转）月亮上有隆起的山脉低洼的平原
（第一幅月面图）木星有 4 个小卫星绕它旋转（现称伽利略卫星）
金星木星盈亏现象银河是由众多小星群集而成
伽利略根据自己对星团的观测绘制了天文学史上第一批星团图出版了《星际使者》一书
比较隐晦地宣传哥白尼的观点伽利略通过实际观测和深入研究认为哥白尼的日心说是完
全正确的
伽利略看见了什么
月亮上的山峰bull 尽管外观并非白璧无瑕但月亮被列入在亚里斯多德的天界之中并且同属于完美的天体
bull 然而伽利略的望远镜显示它的表面是不规则的和在地球一样也有山峰这些山峰的真实性连同伽利略对它们实际高度的估算可以让读者想象着试图去攀登它们
哥白尼主义者的好消息恒星非常遥远
bull 伽利略还发现尽管行星的视圆面可以按望远镜放大倍数而扩大但对于恒星就不行了
bull 这对于哥白尼主义者来说是个好消息第谷已经估计过为了解释探测恒星周年视差的失败哥白尼主义者将不得不把恒星放置到 700 倍于土星距离以外的地方并且为了在如此远处还呈现视圆面这些恒星必须是非常巨大的
bull 现在伽利略证明这些恒星的视圆面只不过是一种错觉
发现木星卫星bull 当伽利略在 1610 年 1 月 7 日第一次观测木星时
他发现木星位于三颗小星的中间而这三颗小星令人惊奇地排成一条直线
bull 木星那时正向西（逆行）运动因此伽利略希望在这之后的夜里木星将运动到这些小星的西面但事实上它却出现在了东面
bull 第二晚是多云天气但是到了 1 月 10 日他发现木星到了两颗小星的西面而第三颗小星不见了
bull 到 1 月 13 日小星变成了四颗到 1 月 15 日伽利略意识到所谓的恒星实际上是卫星是绕木星旋转的象被太阳带动的行星一样的被行星带动的月亮
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
荷兰人的玩具发明bull 1608 年伽利略从朋友的来信中得知一位荷
兰眼镜商人在制造眼镜镜片时能够用凸凹镜片的组合看清远处的物体
bull 伽利略的好奇心又被拨动了立即开始钻研光学和透镜他检查了各种类型镜片的曲率以及他们彼此的各种组合方式用准确的数学公式测量出不同曲率和不同组合所引起的视觉上的效果
伽利略望远镜
bull伽利略最初制造的望远镜只能放大物体几倍但是这架望远镜比港口望员用肉眼观察可以早两个小时发现进港的船只当伽利略把这架望远镜献给威尼斯总督后他获得终身教授的职位
bull1609 年 8 月 21 日伽利略兴高采烈地邀请他的朋友们登上威尼斯钟楼的楼顶向他们展示那架能放大 32 倍的望远镜
bull（上图）两架伽利略望远镜现藏佛罗伦萨博物馆
太阳上有黑子（太阳的自转）月亮上有隆起的山脉低洼的平原
（第一幅月面图）木星有 4 个小卫星绕它旋转（现称伽利略卫星）
金星木星盈亏现象银河是由众多小星群集而成
伽利略根据自己对星团的观测绘制了天文学史上第一批星团图出版了《星际使者》一书
比较隐晦地宣传哥白尼的观点伽利略通过实际观测和深入研究认为哥白尼的日心说是完
全正确的
伽利略看见了什么
月亮上的山峰bull 尽管外观并非白璧无瑕但月亮被列入在亚里斯多德的天界之中并且同属于完美的天体
bull 然而伽利略的望远镜显示它的表面是不规则的和在地球一样也有山峰这些山峰的真实性连同伽利略对它们实际高度的估算可以让读者想象着试图去攀登它们
哥白尼主义者的好消息恒星非常遥远
bull 伽利略还发现尽管行星的视圆面可以按望远镜放大倍数而扩大但对于恒星就不行了
bull 这对于哥白尼主义者来说是个好消息第谷已经估计过为了解释探测恒星周年视差的失败哥白尼主义者将不得不把恒星放置到 700 倍于土星距离以外的地方并且为了在如此远处还呈现视圆面这些恒星必须是非常巨大的
bull 现在伽利略证明这些恒星的视圆面只不过是一种错觉
发现木星卫星bull 当伽利略在 1610 年 1 月 7 日第一次观测木星时
他发现木星位于三颗小星的中间而这三颗小星令人惊奇地排成一条直线
bull 木星那时正向西（逆行）运动因此伽利略希望在这之后的夜里木星将运动到这些小星的西面但事实上它却出现在了东面
bull 第二晚是多云天气但是到了 1 月 10 日他发现木星到了两颗小星的西面而第三颗小星不见了
bull 到 1 月 13 日小星变成了四颗到 1 月 15 日伽利略意识到所谓的恒星实际上是卫星是绕木星旋转的象被太阳带动的行星一样的被行星带动的月亮
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
伽利略望远镜
bull伽利略最初制造的望远镜只能放大物体几倍但是这架望远镜比港口望员用肉眼观察可以早两个小时发现进港的船只当伽利略把这架望远镜献给威尼斯总督后他获得终身教授的职位
bull1609 年 8 月 21 日伽利略兴高采烈地邀请他的朋友们登上威尼斯钟楼的楼顶向他们展示那架能放大 32 倍的望远镜
bull（上图）两架伽利略望远镜现藏佛罗伦萨博物馆
太阳上有黑子（太阳的自转）月亮上有隆起的山脉低洼的平原
（第一幅月面图）木星有 4 个小卫星绕它旋转（现称伽利略卫星）
金星木星盈亏现象银河是由众多小星群集而成
伽利略根据自己对星团的观测绘制了天文学史上第一批星团图出版了《星际使者》一书
比较隐晦地宣传哥白尼的观点伽利略通过实际观测和深入研究认为哥白尼的日心说是完
全正确的
伽利略看见了什么
月亮上的山峰bull 尽管外观并非白璧无瑕但月亮被列入在亚里斯多德的天界之中并且同属于完美的天体
bull 然而伽利略的望远镜显示它的表面是不规则的和在地球一样也有山峰这些山峰的真实性连同伽利略对它们实际高度的估算可以让读者想象着试图去攀登它们
哥白尼主义者的好消息恒星非常遥远
bull 伽利略还发现尽管行星的视圆面可以按望远镜放大倍数而扩大但对于恒星就不行了
bull 这对于哥白尼主义者来说是个好消息第谷已经估计过为了解释探测恒星周年视差的失败哥白尼主义者将不得不把恒星放置到 700 倍于土星距离以外的地方并且为了在如此远处还呈现视圆面这些恒星必须是非常巨大的
bull 现在伽利略证明这些恒星的视圆面只不过是一种错觉
发现木星卫星bull 当伽利略在 1610 年 1 月 7 日第一次观测木星时
他发现木星位于三颗小星的中间而这三颗小星令人惊奇地排成一条直线
bull 木星那时正向西（逆行）运动因此伽利略希望在这之后的夜里木星将运动到这些小星的西面但事实上它却出现在了东面
bull 第二晚是多云天气但是到了 1 月 10 日他发现木星到了两颗小星的西面而第三颗小星不见了
bull 到 1 月 13 日小星变成了四颗到 1 月 15 日伽利略意识到所谓的恒星实际上是卫星是绕木星旋转的象被太阳带动的行星一样的被行星带动的月亮
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
太阳上有黑子（太阳的自转）月亮上有隆起的山脉低洼的平原
（第一幅月面图）木星有 4 个小卫星绕它旋转（现称伽利略卫星）
金星木星盈亏现象银河是由众多小星群集而成
伽利略根据自己对星团的观测绘制了天文学史上第一批星团图出版了《星际使者》一书
比较隐晦地宣传哥白尼的观点伽利略通过实际观测和深入研究认为哥白尼的日心说是完
全正确的
伽利略看见了什么
月亮上的山峰bull 尽管外观并非白璧无瑕但月亮被列入在亚里斯多德的天界之中并且同属于完美的天体
bull 然而伽利略的望远镜显示它的表面是不规则的和在地球一样也有山峰这些山峰的真实性连同伽利略对它们实际高度的估算可以让读者想象着试图去攀登它们
哥白尼主义者的好消息恒星非常遥远
bull 伽利略还发现尽管行星的视圆面可以按望远镜放大倍数而扩大但对于恒星就不行了
bull 这对于哥白尼主义者来说是个好消息第谷已经估计过为了解释探测恒星周年视差的失败哥白尼主义者将不得不把恒星放置到 700 倍于土星距离以外的地方并且为了在如此远处还呈现视圆面这些恒星必须是非常巨大的
bull 现在伽利略证明这些恒星的视圆面只不过是一种错觉
发现木星卫星bull 当伽利略在 1610 年 1 月 7 日第一次观测木星时
他发现木星位于三颗小星的中间而这三颗小星令人惊奇地排成一条直线
bull 木星那时正向西（逆行）运动因此伽利略希望在这之后的夜里木星将运动到这些小星的西面但事实上它却出现在了东面
bull 第二晚是多云天气但是到了 1 月 10 日他发现木星到了两颗小星的西面而第三颗小星不见了
bull 到 1 月 13 日小星变成了四颗到 1 月 15 日伽利略意识到所谓的恒星实际上是卫星是绕木星旋转的象被太阳带动的行星一样的被行星带动的月亮
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
月亮上的山峰bull 尽管外观并非白璧无瑕但月亮被列入在亚里斯多德的天界之中并且同属于完美的天体
bull 然而伽利略的望远镜显示它的表面是不规则的和在地球一样也有山峰这些山峰的真实性连同伽利略对它们实际高度的估算可以让读者想象着试图去攀登它们
哥白尼主义者的好消息恒星非常遥远
bull 伽利略还发现尽管行星的视圆面可以按望远镜放大倍数而扩大但对于恒星就不行了
bull 这对于哥白尼主义者来说是个好消息第谷已经估计过为了解释探测恒星周年视差的失败哥白尼主义者将不得不把恒星放置到 700 倍于土星距离以外的地方并且为了在如此远处还呈现视圆面这些恒星必须是非常巨大的
bull 现在伽利略证明这些恒星的视圆面只不过是一种错觉
发现木星卫星bull 当伽利略在 1610 年 1 月 7 日第一次观测木星时
他发现木星位于三颗小星的中间而这三颗小星令人惊奇地排成一条直线
bull 木星那时正向西（逆行）运动因此伽利略希望在这之后的夜里木星将运动到这些小星的西面但事实上它却出现在了东面
bull 第二晚是多云天气但是到了 1 月 10 日他发现木星到了两颗小星的西面而第三颗小星不见了
bull 到 1 月 13 日小星变成了四颗到 1 月 15 日伽利略意识到所谓的恒星实际上是卫星是绕木星旋转的象被太阳带动的行星一样的被行星带动的月亮
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
哥白尼主义者的好消息恒星非常遥远
bull 伽利略还发现尽管行星的视圆面可以按望远镜放大倍数而扩大但对于恒星就不行了
bull 这对于哥白尼主义者来说是个好消息第谷已经估计过为了解释探测恒星周年视差的失败哥白尼主义者将不得不把恒星放置到 700 倍于土星距离以外的地方并且为了在如此远处还呈现视圆面这些恒星必须是非常巨大的
bull 现在伽利略证明这些恒星的视圆面只不过是一种错觉
发现木星卫星bull 当伽利略在 1610 年 1 月 7 日第一次观测木星时
他发现木星位于三颗小星的中间而这三颗小星令人惊奇地排成一条直线
bull 木星那时正向西（逆行）运动因此伽利略希望在这之后的夜里木星将运动到这些小星的西面但事实上它却出现在了东面
bull 第二晚是多云天气但是到了 1 月 10 日他发现木星到了两颗小星的西面而第三颗小星不见了
bull 到 1 月 13 日小星变成了四颗到 1 月 15 日伽利略意识到所谓的恒星实际上是卫星是绕木星旋转的象被太阳带动的行星一样的被行星带动的月亮
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
发现木星卫星bull 当伽利略在 1610 年 1 月 7 日第一次观测木星时
他发现木星位于三颗小星的中间而这三颗小星令人惊奇地排成一条直线
bull 木星那时正向西（逆行）运动因此伽利略希望在这之后的夜里木星将运动到这些小星的西面但事实上它却出现在了东面
bull 第二晚是多云天气但是到了 1 月 10 日他发现木星到了两颗小星的西面而第三颗小星不见了
bull 到 1 月 13 日小星变成了四颗到 1 月 15 日伽利略意识到所谓的恒星实际上是卫星是绕木星旋转的象被太阳带动的行星一样的被行星带动的月亮
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
发现木卫的手稿
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
地球不再是唯一的绕转中心bull 早在《天体运行论》卷一给出的哥白尼体系模型中就有一个严重的不规则现象即地球一方面是一颗普通的行星另一方面是唯一一颗带有一个卫星月亮而绕太阳旋转的
bull 现在望远镜揭示了还有另外的带着至少四个月亮的行星
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
《恒星使者》bull 伽利略很快就将他的
新发现付印了任何对日心体系真理尚存的怀疑都被他的观测排除了
bull 他急于利用他的发现来促进他的事业他在几个星期里就完成了《恒星使者》写作宣布了他的令人震惊的消息
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
发现金星相位变化（ 1610 年底）
bull托勒密体系无法解释的天文现象
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
金星相位变化与托勒密体系对比
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
middot
第二层面第二层面
通过重新评价运动的概念反驳了对地动说的经典驳难从物理上支持哥白尼学说
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
经典驳难经典驳难
1 基于生活感知 若地球在自转的同时还在绕日公转人们为什么完全没有感觉到这种运动
2 亚里斯多德的观点的权威性 很多同时代的思想家都同意亚里斯多德的观点一支箭垂直射向空中又落回到原地由此证明了地球在箭飞行的时间内是没有移动的
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
重新评价运动的概念重新评价运动的概念
伽利略的对策是重新评价运动的概念
对亚里斯多德来说位置运动象所有的运动一样需要一个原因因此要求一个解释而静止是不需要原因的
伽利略对位置运动给出了一个不同的观点他说并不是运动本身需要原因而是运动的变化需要原因稳定的运动包括静止这个特例是一种状态保持这种状态会感觉不到运动这就是为什么地球上的人在地球绕太阳旋转的时候感觉不到自己的运动速度的原因
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
思想实验思想实验设想mdashmdash
一只大船的舱板下最大的房间里 你你的朋友 一些蚊子苍蝇以及诸如此类有翅膀的小动物 一只盛满水的大桶里面放一些鱼 把瓶子挂起来让它可以一滴一滴地把水滴出来滴入下面放着的另一只窄颈瓶子中
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
船在静止时mdashmdash
这些有翅膀的小动物以同样的速度飞向房间各处 鱼毫无差别地向各个方向游动 滴水全部落到下面所放的瓶子中 当你把什么东西扔向你的朋友时只要他和你的距离保持一定你向某个方向扔时不必比向另一个方向要用更大的力如果你在跳远你向各个方向会跳得同样远
思想实验思想实验
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
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《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
船在运动时船在运动时mdashmdashmdashmdash
同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否同样看到这一切细节但没有人怀疑船是否静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生静止当船以任意速度运动时这一切应当照样发生 结论结论mdashmdashmdashmdash
只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆只要这运动是均匀的不在任何方向发生摇摆你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能你不能辨别得出上述这一切结果有丝毫变化也不能靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动靠其中任何一个结果来推断船是在运动还是静止不动
思想实验思想实验
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
两部两部《《对话对话》》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《两门新科学的对话》
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
《《对话对话》》表现形式表现形式
《对话》采用三个朋友之间对话的形式
萨尔维阿蒂（ Sakviati ）为哥白尼说话沙格列陀（ Sagredo ）代表伽利略本人是个很有理性的人辛普利邱（ Simplicio ）是一个亚里斯多德mdashmdash托勒密学派的拥护者
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
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《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
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《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
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《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
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第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
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科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
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《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的出版的出版
1623年红衣主教马费奥middot巴尔贝里尼成为教皇乌尔班八世
1624年伽利略到罗马晋见教皇
1630年伽利略再到罗马谋取《对话》出版许可证
1632 年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
特点
用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
对话体广泛用于对普通民众进行教育的书籍打动读者
深刻地叙述了两种学派的斗争 毫不留情地批判并嘲笑了守旧派的见解
《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
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科学和宗教之间的较量
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世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
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用意大利方言写成的对于哥白尼宇宙学的优点给出了精彩的陈述
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《《关于托勒密和哥白尼关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话两大世界体系的对话》》
《对话》进行了 4 天第 1 天介绍新的发现对亚里士多德观点的驳斥 主要证明天体和地球是类似的批判所谓天体组成和性质不同于地球的学说
第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
第 3 天介绍日心说和地球绕太阳周年运动
第 4 天提出对潮汐的解释地球运动引起潮汐是对哥白尼体系的最有力支持
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
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他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
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《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
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伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
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伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
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第 2 天介绍地球周日自转讨论了地球自转会不会引起落体偏西飞鸟落后大炮不准地球散架等现象初次阐明了惯性定律运动迭加原理相对性原理等
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引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
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《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
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16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
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22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
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《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
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《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
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第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
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伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
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不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
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伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
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科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
《《关于托勒密和哥白尼两大关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话世界体系的对话》》的意义的意义
引用很多的例证 否定了天体完美性和不变性的教条 证明了天和地的质的同等性 分别地论述了地球的自转和公转 指出了地心说的不合理性和它的矛盾与混乱 更有意义的是 对坚持地心说的种种责难 伽利略用力学的运动合成原理和相对性原理进行了驳斥 尽管在《对话》中 伽利略没有提供新的天文发现和天体的运行规律 但是在宣传哥白尼学说方面所起的作用还应当给予充分的肯定1048577 ldquo 在某种意义上 在使日心说最终为全世界所承认而做的准备工作上rdquo
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
《《对话对话》》遭禁遭禁
《对话》支持哥白尼学说的鲜明立场最终导致了教皇不悦伽利略被召唤到罗马并指控他违反了 1616 年的法令
最后伽利略以将危害天主教会今后的名誉为理由公开放弃了哥白尼学说从而被判处终身监禁
他的ldquo牢房rdquo是很舒适的一开始和锡耶纳的大主教在一起后来在佛罗伦萨附近的家中
每周象征性的忏悔圣歌也由他女儿代替
《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
谈话发生的背景威尼斯兵工厂
企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
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《两门新科学的对话》
《《两门新科学的对两门新科学的对话话》》
16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
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第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
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16381638 年出版年出版《《关于两种新科学的谈话关于两种新科学的谈话》》更像是一本数学更像是一本数学著作著作
两个重要发现 1 受荷梁（受力悬臂）的数学分析 伽利略在本书中提出了固体的强度问题介绍了他最早进行
的梁的强度的实验提出了等强度梁的概念讨论了在重力下物体尺寸对强度的影响
22 自由落体定律自由落体定律 伽利略在比萨铁塔上做了ldquo两个铁球同时着地rdquo的实验得
出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德ldquo物体下落速度和重量成比例rdquo的学说
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
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企业就意味着科学和技术 新科学根植于大学之外
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
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bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
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《对话》共 4 天书中以对话体讨论了他对两门新科学mdash 材料力学与动力学mdash 的研究结果
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《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
第 2 天荷载悬臂悬臂在外部荷载和自身重量下所产生的内应力效应仅应用静力学理论结论悬臂的强度正比于横截面高度的平方
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
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伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
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科学和宗教之间的较量
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世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 1 2 天讨论材料强度的问题与工程技术有关体现了科学和技术之间的联系
第 1 天讨论物体怎么才能聚集成形为什么不能建造百万顿重的木船大理石立柱怎么结合为一体等等
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《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
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伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
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Galileo Trial by C Banti 1857
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伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
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世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 3 4 天讨论地球表面附近的运动即动力学问题真空中所有物体下落速度相同自由落体下落的距离用时间的平方来度量运动定律是对运动的描述而不是说明运动的原因
伽利略没有用实验去直接验证结论只是用实验证实和说明他导出的结论所依据的原理实验不是用来证实假说而是用来演示分析推理先前已经得出的结论
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
了解理论力学和材料力学这两门学科的最早历史以及探求真理的艰辛历程
伽利略这本书体现出的研究科学方法是近代科学方法的精髓可以通过其了解现代科学方法论的源头
适合将其作为一本物理学力学和现代科学方法论的启蒙读物
不过 和历史上的许多伟大的发现一样 在一开始总是在正确的认识中夹杂着许多错误的认识不可否认 伽利略的这本著作中还存在许多错误但这一点也不会损害伽利略在科学史上的伟大形象
Galileo Trial by C Banti 1857
bull罪名最可疑的异教徒bull 1633年被囚禁bullldquo可是它还在动rdquo
伽利略受到的宗教迫害bull伽利略被宗教裁判所传讯bull对这场审判的不同解释bull科学和宗教之间的较量bull掩盖宗教内部的冲突
伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
出售该书并传令伽利略马上到罗马受审年近七旬的伽利略收到传讯通知书时正在病中残无人道的宗教裁判所竟下令只要伽利略能勉强行走就要锁上铁链押到罗马来 11633 年 4 月罗马宗教裁判所开庭对伽利略进行审讯以各种方法逼迫伽利略放弃哥白尼学说审讯持续了好几个月伽利略坚持不肯忏悔裁判所便以火刑威胁年老多病的伽利略被折磨得精神恍惚被迫在判决书上签字同日心说一刀两断
bull 当精疲力竭的伽利略被朋友们搀扶着离开法庭时嘴里仍叽叽咕咕地嘟囔着ldquo地球确实是在运转呀rdquo最后罗马宗教法庭还是判处伽利略终身监禁
科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
对这场审判的不同解释bull当时 3位红衣主教拒绝签字bull当代 1980 年 10 月一个由
世界著名科学家组成的委员会在罗马成立重新审理ldquo伽利略案件rdquo为沉冤 300 多年的伽利略昭雪平反
谢谢观看
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》
第 4 天讨论抛物体和抛物运动抛物体垂直自由落体和水平惯性运动不需要推动者因为完全不需要任何东西去解释谁引起的自然惯性运动mdashmdash科学革命的本质
近代科学（笛卡儿和牛顿）的惯性线性或直线惯性伽利略的惯性水平的或圆弧惯性惯性运动的物体不是直线运动而是沿着地球的圆弧移动挥之不去的对圆的偏爱
《《两门新科学的对话两门新科学的对话》》的意义的意义
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伽利略被宗教裁判所传讯bull 1632 年 8月罗马宗教裁判所向《对话》的出版商发出通令禁止
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科学和宗教之间的较量
bull 大家一致认为根据《圣经》经文和神父神学博士的一般解释ldquo太阳是宇宙的中心rdquo这个命题在哲学上是愚蠢和荒谬的它在许多地方与《圣经》所表达的意见相抵触因此在形式上是异端大家一致认为ldquo地球既非宇宙中心也非不动而是作周日和周年运动rdquo这个命题在哲学上也是愚蠢和荒谬的考虑到神学的真实性它至少在信仰上是错误的
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