伽利略對天文學也有重要的貢獻。他是第一個利用望遠鏡觀察天體並且取得大量成果的科學家,被人們譽為“天空的哥侖布”。他觀察到月亮表麵上有許多凹凸不平的山嶽、盆地,木星有四個衛星,太陽上有黑子,銀河是由無數個恒星組成的星係,金星、水星也有盈虧現象等。1610年,伽利略在名為《星空使者》的書中公布了這一係列前所未聞的新發現,還宣告他觀察到了天上的星星“繞著太陽運行”。
伽利略一生道路坎坷,尤其是屢遭羅馬教廷的殘酷迫害。早在1592年,比薩大學當局懼怕伽利略反傳統的科學思想,借口資格不夠把他趕出比薩大學。1632年,《關於托勒玫和哥白尼兩大世界體係的對話》一書出版以後,讀者爭相傳閱,再一次點燃了尊重科學、衝擊宗教的火焰。教皇得知消息,大發雷霆,下令沒收這本書,立即逮捕伽利略。就這樣,已經68歲而且病魔纏身的伽利略,被“鎖上鐵鏈,押到羅馬”。1633年2月,審訊開始,審了三個多月,伽利略拒不認罪。教皇又下令把伽利略移交“嚴厲法庭”審判。在接連幾天嚴刑拷打的逼供下,生命垂危的伽利略被迫在事先由法庭寫好的“認罪書”上簽了字。最後法庭判決伽利略終身監禁。據說,伽利略聽了判決以後,喃喃地說:“無論如何,地球確實在運動啊!”
殘酷的迫害使已經風燭殘年的伽利略染上了多種疾病,甚至雙目失明。1642年1月8日,伽利略在滿目淒涼和貧病交加中,在監禁地佛羅倫薩含冤去世,終年78歲。
曆史一再證明,科學的真理不怕任何強權,科學總要戰勝邪惡。科學的不斷發展,迫使羅馬教廷不得不在1757年宣布解除對哥白尼《天體運行論》的禁令;1882年羅馬教皇又無可奈何地承認了日心學說。1979年11月10日,羅馬教廷再一次向真理低了頭,作出了為伽利略平反的決定。
發現大氣壓力的托裏拆利
托裏拆利(Evangelista Torricelli,1608~1647)在物理學中的主要貢獻是設計了有名的托裏拆利實驗,證明了真空的存在,發現了大氣壓力。他是意大利物理學家、數學家,1608年10月15日誕生於意大利的法恩紮的貴族家庭。
托裏拆利的父親是一位紡織業主,由於經營情況不佳,日益衰落。父親為了擺脫困境,被迫把托裏拆利送給伯父雅可布撫養。托裏拆利小時候酷愛學習,表現出很出色的才能,尤其在法恩紮耶穌教會學校學習數學和哲學課程的時候,成績特別出眾。1627年,伯父在朋友們的勸說下,把托裏拆利送到羅馬,拜伽利略的得意門生、數學家和水力學工程師卡斯特裏為師,繼續深造。從1630~1641年,托裏拆利在伽利略的朋友夏波利手下工作,主要從事力學研究,寫了一批論文。
為了向卡斯特裏等有名的學者請教,托裏拆利於1641年再度來到羅馬。在卡斯特裏的推薦下,托裏拆利於1641年10月10日來到伽利略身邊工作,並和伽利略的學生維維安尼結成了很好的朋友。伽利略去世後,他的保護人托斯吉姆大公爵讓托裏拆利以學院數學教授的名義作為伽利略的繼承人。
卡斯特裏非常賞識托裏拆利的才華。1628年,卡斯特裏出版了一本有關流體力學的著作。托裏拆利仔細研讀了導師的名著,還做了一係列實驗,逐個驗證書中的重要結論。他發現,書中關於液體從容器底部小孔流出的速度和小孔離液麵高度成正比的結論,和實驗不符。經過反複測量和計算,他總結出水從容器底部小孔流出的速度和水從小孔上方的水麵高度自由下落到小孔時候的速度相等,進一步得到了這個速度和小孔上方水麵高度的平方根成正比的正確結論。
托裏拆利熱愛和尊敬自己的導師,但是他並不盲從。他決定把自己的發現整理成文,公開發表,來糾正導師的這個學術錯誤。胸懷寬廣的卡斯特裏看到這篇文章以後,十分高興,認定托裏拆利大有培養和發展前途,立即決定讓他當自己的秘書。
早有古希臘時代,大學問家亞裏士多德認為“自然界厭惡真空”,他特別用飛矢作例子來說明,認為飛矢的箭頭把空氣向兩邊分開,當箭尾向前去的時候,空氣不斷補充,不存在真空。後來,人們在抽水的時候發現,吸氣桶式抽水機無論如何也無法把水抽到10米高,真空不存在的觀念發生了動搖。伽利略研究了這一現象以後認為,空氣是有重量的,空氣密度是水的1/400;別的液體抽吸所能送到的高度也有一個限度,這個限度由這種液體的密度大小來確定。不過,他沒有做實驗來驗證自己的看法。
1643年,托裏拆利用實驗進行了仔細的研究。他設計了一個用水銀柱測真空阻力的方案,預言水銀柱的高度大約是水柱高度的1/14。接著,他和維維安尼一起在佛羅倫薩作了這個著名的實驗。他們在一支一端開口的玻璃管裏灌滿水銀,然後把開口的一端倒插入水銀槽中。