——發現擺動原理的少年
伽利略(1564~1642),意大利物理學家、天文學家。自幼聰明,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,他是數學愛好者和音樂師。在那個時代,靠研究數學和音樂根本找不到謀生的職業,所以,這個充滿理想的人,一麵四處尋找工作,一麵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,但他的情緒很高漲。
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。”
注重教育的老伽利略,在兒子剛剛學說話時,就開始對他進行教育,教給他數字,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,常常一個人數著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,又開始教他畫圖畫、做玩具等。
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。這麼小的年紀,就能夠既喜歡抽象的數字,又喜歡動手,這些讓父親意識到,兒子是個不平凡的孩子。
為了開發兒子的智力,父親犧牲了許多欣賞音樂的時間,係統教授兒子本國文字、拉丁文、計算等。
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,伽利略就能夠自己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。文化科學的內容主要是哲學、數學等。在學校開設的課程中,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。他看到了正在晃動的鍾擺,那鍾擺慢悠悠地運動,與其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,他發現吊燈和鍾擺一樣,不僅向兩側的擺動具有等距性,而且時間也是相等的。
一個神父以為這個學生在搗蛋,就毫不客氣地要求伽利略馬上離開教堂。
伽俐略不甘心,他想進一步證實。他到鐵匠鋪找鐵塊,在木匠鋪找木塊,去商店買來絲線、麻還有鐵鏈,回到自己家中,拴上各種重量不同、長度不等的物體,反複進行實驗。
當時,雖然擺鍾已經問世,但是多用於教堂,普通人家裏還沒有鍾表,也沒有其他的計時工具。
為了對擺動現象進行研究,必須給出一定的時間量度。
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。
這個善於鑽研的少年,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。他又進一步探索,根據這一原理,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。
如果當時有專利法,少年的伽利略就可以申請多項個人專利了。