伽利略發現鍾擺原理
伽利略是意大利物理學家,天文學家。他自幼聰明,尤其對抽象的數字感興趣,愛動手製作小玩具。
16世紀中葉,在意大利比薩城有一個沒落的貴族子弟。他是數學愛好者和音樂師。在那個時代,研究數學和搞音樂的人,是根本找不到謀生的職業的,但是,這個充滿理想的人,在四處尋找工作的同時,依然陶醉在數學計算和音樂欣賞中。
1564年2月15日,伽利略出生了。
他的到來,無形中增加了這個家庭的負擔,但也給這個家庭帶來了歡樂。由於家庭經濟不富裕,多一張口,就多一份消費。
為此,父親不得不花更多的時間去工作,以便養活全家。但樂觀的父親很喜愛孩子,伽利略的到來,使他覺得生活更有意義。
雖然養家糊口更辛苦了,但父親的情緒很高漲。幼年的伽利略,頭大大的,額寬寬的,鼻子高高的。幽默的父親,一見到兒子便說:“哈哈,一看我兒子這碩大的腦袋,就知道他將來準是個不平凡的家夥。”
老伽利略在兒子剛剛學說話時,就開始對他進行教育,不僅教給他數字,還教他學唱歌。這個長著大腦袋的小家夥,對音樂似乎沒興趣,而對抽象的數字卻很敏感。他常常一個人數父親教的阿拉伯數字,而且咿咿呀呀地數個不停。
老伽利略對兒子的教育很有耐心,不僅教他數字,還教他拉丁文和其他文字。等到兒子長大一些了,他又開始教他畫畫,做玩具……細心的父親喜歡觀察兒子的一舉一動。他發現,伽利略的手很巧,願意自己動手做小玩具。
伽利略的記憶力令父親吃驚。父親教過的東西,他能過目成誦。到了一般孩子上學的年齡,伽利略已經能夠閱讀家中的一些書籍了。伽利略13歲那年,父親在佛羅倫薩開了一家羊毛店。來到佛羅倫薩不久,父親為伽利略聯係了一家教會中學。中學文化課的內容,主要是哲學、數學等。伽利略最喜歡數學,其次是亞裏士多德的著作。
在上教堂的過程中,有一件東西引起了伽利略的興趣,這就是教堂裏的大鍾擺。他看到晃動的鍾擺,正在慢悠悠地運動著,與它相伴的是有節奏的滴答滴答的響聲。在別人聚精會神地做祈禱時,伽利略卻在專心地觀察鍾擺。他測量和計算著鍾擺的晃動距離,發現鍾擺向兩側擺動的距離和時間是相等的。有了這個意識之後,他就想證實它。
祈禱結束了,老師和同學們離開了教堂。
伽利略走到吊燈前。那吊燈是用長長的繩子從屋頂上垂吊下來的。伽利略推動吊燈,讓它自由擺動。仔細觀察後,他發現吊燈和鍾擺一樣,不僅向兩側的擺動的距離相等,而且擺動時間也相等。
為了對擺動現象進行研究,必須測定擺動的時間。為此,伽利略苦苦思索了很久,後來,他發現自己的脈搏的跳動是有規律的,靈機一動,就想起了用數脈搏的方法來計時。
最後,伽利略大膽地得出結論:決定擺動周期的,是繩子的長度,和它末端的物體重量沒有關係。而且,相同長度的擺繩,振動的周期是一樣的。
善於鑽研的伽利略,從鍾擺擺動的現象挖掘到了事物的本質,找到了擺動的原理。接著,他又根據這一原理,做進一步的探索,相繼發明了脈搏計數、時鍾計時、計算日食和推算星辰運動規律等方法。
夢想小啟迪
智慧在鑽研中啟迪,在實踐中迸發。是鑽研給了智慧發展的機會,是實踐為智慧提供了延伸的平台。沒有實踐,智慧就難以發展;沒有智慧,實踐就寸步難行。