伽利略的传奇人生,要从1564年说起。那一年,他诞生于意大利比萨城,住所紧邻举世闻名的比萨斜塔。父亲虽出身没落贵族,但到伽利略降生时,家境已相当窘迫。17岁那年,他考入比萨大学。值得一提的是,这位年轻人自幼便非死读书之辈:他既刻苦钻研,又酷爱追问。即便是人们习以为常的现象,他也非要“刨根问底”,直到弄清背后的原理。

眼睛盯着天花板
一次,他站在比萨天主教堂内,目光死死盯住天花板,一动不动。他在做什么?原来,他正用右手按着左手脉搏,仔细追踪那盏来回摆动的吊灯。他发现,吊灯的摆动幅度虽不断减小,每次摆动的距离也越来越短,但奇妙的是,每一次摇摆所用的时间却完全相同。这一观察让他灵光闪现。后来,他制作了一个长度适中的摆锤,用它来测量脉搏的速度与均匀度——就这样,他发现了摆的等时性规律。我们今天使用的钟表,正是基于他发现的这条原理制造出来的。
失学了就努力自学
由于家境过于贫寒,伽利略不得不提前离开大学。失学之后,他并未消沉,而是闭门钻研数学。凭借这份毅力,他在数学研究上取得了显著成就。不仅如此,他还发明了一台比重秤,并撰写了一篇题为《固体的重心》的论文。那一年他年仅21岁,却已名扬全国,被世人誉为“当代的阿基米德”。25岁时,比萨大学破例聘请他担任数学教授。
举世闻名的落体实验
在伽利略之前,古希腊权威亚里士多德认为,物体下落的速度各不相同,速度与重量成正比——物体越重,下落越快。按照他的理论,一个10千克重的物体,其下落速度应当是一个1千克重物体的10倍。这一“理论”被当作不容置疑的真理,统治了人们长达1700多年。然而,年轻的伽利略凭借自身经验感到其中存疑,于是大胆对亚里士多德的学说提出质疑。经过反复思考,他决定亲自用实验来检验。他选定的地点正是著名的比萨斜塔。
那天,他携带两个大小相同但重量迥异的铁球:一个实心铁球重100磅,另一个空心铁球仅重1磅。他登上比萨斜塔顶端,俯瞰下方。围观的群众挤得水泄不通,议论纷纷。有人冷嘲热讽:“这小子怕是疯了!亚里士多德的理论怎么可能出错!”实验正式开始。伽利略两手各持一个铁球,大声喊道:“下面的人,你们看清楚了,铁球现在就要落下去!”说完,他两手同时松开。人们清晰地看到,两个铁球平行下落,几乎在同一瞬间触地。所有人目瞪口呆。这个实验一举揭示了落体运动的奥秘,彻底推翻了亚里士多德的学说,在物理学发展史上堪称划时代的转折点。
制成了第一架望远镜
哥白尼是波兰杰出的天文学家,他耗费40年时间观测,提出了“日心说”——认为宇宙的中心是太阳而非地球,地球不过是一颗普通的行星,在自转的同时还绕着太阳公转。伽利略很早就对哥白尼的学说深信不疑。1608年6月的一天,他找来一段空心管子,一端装上凸透镜,另一端装上凹透镜,制成了世界上第一台小型天文望远镜。测试结果显示,它可以将物体放大3倍。但他并未止步,继续改进,做出了第二台。他带着望远镜来到海边,放眼望去,波涛汹涌的大海上肉眼根本看不见船。可当他举起望远镜朝远处看,一条船正缓缓向岸边驶来。事实证明,这台望远镜能放大8倍。伽利略持续钻研、不断优化,最终制成的望远镜可将原物放大32倍。
证实哥白尼的“日心说”
每晚,伽利略都用自制望远镜观测月亮。他看到了月球表面的高山、深谷,甚至还有火山裂痕。接着,他将目光投向更遥远的太空,探索宇宙的奥秘。他发现,银河其实是由无数颗小星星汇聚而成的。他还观察到太阳表面有黑斑,且这些黑斑的位置在不断变化——他由此断定,太阳本身也在自转。伽利略埋头观测,用无可辩驳的事实证明了地球确实在围绕太阳旋转,而太阳本身不过是一颗普通的恒星。哥白尼学说的正确性因此被彻底证实。1610年,伽利略出版了那部著名的《星空使者》。人们由衷赞叹:哥伦布发现了新大陆,而伽利略,发现了新宇宙。
