登陆注册
7867500000011

第11章 科学的革命(3)

伽利略是经典力学和实验物理学的先驱者。他确定了自由落体定律,即在可忽略空气阻力的实验条件下,各球体同时落地,落下的速度与物体重量无关。还发现物体惯性定律、合力定律、摆振动的等时性、抛体运动规律,并确定了伽利略相对性原理,对基本运动概念如速度、加速度等提出了严格的表述方式。

伽利略反对教会的经院哲学,要求从具体的实验研究中去认识自然规律,认为经验是知识的唯一源泉,承认世界客观性、宇宙无限性和物质永恒性,这些观点对发展唯物主义哲学具有重要意义。爱思考的学生

伽利略上大学一年级时,有一天,他和信教的同学们一起到比萨大教堂做礼拜。突然一阵风吹进来,伽利略被头顶上随风而起的响声所吸引,不由抬头望去,原来是屋顶的吊灯被风吹得来回摆动。

自幼对机械感兴趣的伽利略被来回摆动的吊灯迷住了。他没有再听教父美妙动人的说教,而是专心致志地观察着吊灯的摆动。

看着看着,伽利略忽然发现,这吊灯来回摆动得太有节奏了。凭着直觉,他感到尽管吊灯摆动的幅度不同,但往返所需要的时间却是一样的。

伽利略的温度计模型这时,他想起了医学老师说过,正常情况下,人的脉搏跳动是均匀稳定的,那么用脉搏跳动的次数不就可以测知吊灯摆动往返所需要的时间是否一样了吗?

伽利略立即用右手按住了左手的脉搏,心中默数着吊灯每一个往返过程中自己脉搏跳动的次数。吊灯摆动的幅度越来越小了,可他所数到的脉搏次数却都是一样的。也就是说,吊灯的摆动具有等时性的特点。

回到家里,经过细致的观察和测量,他进一步发现,摆动一次所用的时间跟所吊物体的重量没有关系,而与摆长有关。

就这样,善于观察、勤于思考的伽利略从一种很常见的现象中得到了启示,经过反复的验证,他终于创立了“单摆等时性定律”。不久,他运用这一原理造出了脉搏计。

今天,伽利略创立的“单摆等时性定律”已经广泛应用于时钟计时、测算日食和推算星辰的运动等方面。

伽利略在学习医学的过程中,认识到人的生病与体温变化有很大的关系。也就是说,通过了解人的体温有助于确定其身体状态。可在当时,医生只能用手触摸病人,凭感觉来推测人体的大致温度,这种方法显然容易产生误差,并不准确。

伽利略想,能不能发明一种可以精确地测出病人体温的仪器呢?

一天,他在沉思之中,偶然看到一个小孩正在玩一种玩具。这种玩具据说是古希腊人发明的。它的结构很简单,在U形的玻璃管里装一半水,将弯管的一端用铅密封,另一端用玻璃密封,使管中的空气跑不出来。玩的时候,在铅下加热,U形管中的水就会向回退缩;移开铅下的火源,铅球冷却,水就会升到原来的位置。

伽利略看着看着就产生了一个新的想法:“为什么不根据热胀冷缩的现象来制作温度计呢?”

于是,伽利略便对热胀冷缩的现象进行进一步研究,并在此基础上设计了许多方案。然而,科学发明不可能一蹴而就,他的方案一次次地失败了。

寒来暑往,10余年的时间过去了。1593年,伽利略发明了第一支空气温度计,但这支温度计也有缺陷。直到1659年,法国天文学家布里奥利用水银沸点较高的特性,制成了水银温度计。这种温度计可测得357℃的高温,也可测得-39℃的低温。

教会审判伽利略时的情景哈勃与现代天文学哈勃(1889~1953)哈勃,美国天文学家,出生于密苏里州的马什菲尔德。1910年毕业于芝加哥大学。哈勃主要研究现代河外天文学。1923~1924年在威尔逊天文台时,他用100英寸望远镜得出仙女座螺旋状星云照片,并发现该星座36颗变星,其中12颗为造父变星。根据这些变星算出到上述星云的距离为90万光年(现在的数据为200万光年),证明螺旋状星云属于距离银河系很远的星系。1925年,哈勃进一步研究银河系结构,发现了一些新的恒星、造父变星、球状星团、气态星云、红巨星、超巨星等星体,并确定到达这些星体的距离以及河外距离的标度。

现代航天飞船拍摄的土星照片1929年,哈勃把斯里弗所测量的银河系视向速度与到达银河系的距离进行比较,得出两者之间的线性关系,即哈勃定律,并确定这一关系的系数值即哈勃常数。这一发现是扩大宇宙概念的观测基础,哈勃在河外天文学方面有2部著作,即1936年出版的《星云世界》和1937年出版的《宇宙观测法》。

魏格纳提出“大陆漂移说”魏格纳(1880~1930)魏格纳,德国地质学家,出生于柏林。

魏格纳是“大陆漂移假说”的创立者。这一假说认为,组成洋底的岩石与组成大陆的岩石原则上是各不相同的。前者重,以硅镁为主,称为“硅镁层”;后者轻,以硅铝为主,称为“硅铝层”。轻而硬的硅铝陆壳像“冰山”一样,在塑性而致密的硅镁层上进行漂移。他从地貌学、地质学、地球物理学、古生物和生物学、古气候学、大地测量学的角度对这一假说做了严密论证。为获得第一手资料,他曾4次到格陵兰探险,进行实地考察,最后牺牲在格陵兰。

魏格纳的“大陆漂移假说”已发展为当时最盛行的大地构造理论——板块构造学说,对现代地质学的发展影响很大。

魏格纳在气象学方面,研究大气圈上层热力学和极地冷气团的运动,特别是在高空探测气球活动中,曾打破当时的世界纪录。

病床上的科学发现

1910年的一天,年轻的魏格纳因病住进了医院。

他百无聊赖地躺在病床上,不时地对着床对面的世界地图呆呆地出神。

实在无聊的时候,魏格纳就站了起来,用食指沿着地图上的海岸线,画着各个大陆的海岸线,借此消磨时光。

他画完了南美洲,又画非洲,画完了大洋洲,又画南极洲。突然,他的心念一闪,手指慢了下来,停在地图上南美洲巴西的一块突出部分,眼睛却盯住非洲西岸呈直角凹进的几内亚湾。瞧!这两者的形状竟是让人不可思议地吻合!

魏格纳被自己偶然的发现惊呆了,他精神大振,寂寞也一下子跑得无影无踪了。

“难道这是真的?”

魏格纳兴奋起来,他站在这张世界地图的面前,仔细地端详着美洲、非洲大陆外形上的不同特点。真的!巴西东海岸的每一个突出部分,都能在非洲西海岸找到形状相似的海湾;同时,巴西的每个海湾,又能在非洲找到相应的突出部分。

“这不会是一种巧合吧?”

兴奋的魏格纳一口气将地图上的一块块陆地都进行了比较,结果发现,从海岸线的相似形状上看,地球上所有的大陆块都能够较好地吻合在一起。

于是,这位病中的年轻人的脑海里形成一个崭新的惊人思想:在太古时代,地球上所有的陆地都是连在一起的,即只有一块巨大的大陆板块。后来因为大陆不断漂移,才分散成今天的各个大陆,因而它们之间的海岸线有着惊人的吻合。

为了给自己的学说寻找证据,他随后收集了包括海岸线的形状、地层、构造、岩相、古生物等多方面的资料,并认真地进行了分析探索,终于在1912年完成了科学巨著《海陆的起源》,正式提出了“大陆漂移说”。

在1912年德国地质协会的讲演会上,魏格纳向科学界人士说明,现在世界上的各大洲在古生代是一个连接在一起的巨大的大陆块。那时还没有大西洋,整个陆地的周围被原始海洋所包围。2亿年前,由于太阳、月球对地球的引潮力以及地球自转所产生的离心力的作用,古大陆开始分崩离析。

大陆慢慢分裂成若干块,就像冰块浮在水面上一样,这些花岗岩质陆地浮在玄武岩质基底上,逐渐漂移分离。美洲脱离了欧洲和非洲向西移动,在它们中间逐渐形成了大西洋。非洲有一半脱离了亚洲,在漂移过程中,它的南端沿顺时针方向略有扭动,渐渐与南亚次大陆分离,中间形成了印度洋。南极洲、澳大利亚则脱离亚洲、非洲向南移动,而后又彼此分离,形成了今天的南极洲和澳大利亚。

由于大陆漂移,大陆前缘受阻,形成了褶皱山脉,如科迪勒拉山系等。大陆漂移的最后结果,终于形成了今天地球上的各大洲。

魏格纳提出的“大陆漂移说”,否定了自古以来人们一直认为大陆不变的看法,第一次成功地解释了地球上陆地和海洋分布现状的成因,把地质学向前推进了一大步。同时,它为找矿、地震预报等提供了科学依据。

同类推荐
  • 让孩子受益一生的经典童话

    让孩子受益一生的经典童话

    爱听故事是每个孩子的天性,阅读已经被认定为人一生最重要的素养。阅读素养高的人,不仅求职的能力、转换行业的能力强,而且从心理学角度讲,也更容易拥有快乐、充实的人生。本书选取了中外经典童话,这些童话仿佛一滴滴甘露,滋润着孩子稚嫩的心灵;又好似一位循循善诱的智者,引导孩子变得聪明好学,让孩子更加求知若渴。相信有了这本书,孩子们的生活会变得更加丰富多彩。
  • 女生都是小气鬼(倒霉蛋阿歪)

    女生都是小气鬼(倒霉蛋阿歪)

    《倒霉蛋阿歪》系列丛书围绕主人公阿歪展开情节,分别讲述了阿歪在学校、家庭中遭遇到的种种事情,突出反映了小学校园里学生之间、师生之间的有趣情境,以及家庭生活中父母和孩子之间的相处艺术,反映了现代小学生群体活泼灵动的生活面貌及可爱无矫饰的个性特征。故事幽默搞笑,其中不乏关于善良、友谊、家庭教育、学习、成长等启示。
  • 兽王·巨狼无双

    兽王·巨狼无双

    兰虎在南极冰海一处寒泉中顺利凝聚出冰系暗能量核心,然后搭乘符青青姐弟的捕鲸船返航。苏尔为了获得神鹰城城主凌九霄的庇护而将双头巨狼送给凌九霄。兰虎返回陆地,恰逢神鹰商行奉凌九霄的命令将双头巨狼送往设立在海外一座岛上的基地中。兰虎顺着双头巨狼的气息追到海上,大战一触即发……
  • 非洲狮传奇1:生存危机

    非洲狮传奇1:生存危机

    一场大战过后,曾雄踞一方的非洲狮瑞梦家族损失惨重,两只小雌狮在战争中诞生,从小因为身体瘦弱经常被其他小伙伴欺负,直到有人告诉他们要想生存,要想得到承认,就必须变强,于是她们的生活开始由此改变......
  • 青少年应该知道的珍稀动物

    青少年应该知道的珍稀动物

    本书从珍稀动物的基本概念入手,主要阐述了珍稀动物种类、分布、特征以及在动物界的作用和地位,重点强调了珍稀动物的保护和此类动物与人类环境的关系等。
热门推荐
  • 叶罗丽精灵梦巫族

    叶罗丽精灵梦巫族

    这是一个关于叶罗丽的故事。叶罗丽仙境的女王曼多拉在用了仙境的禁术之后死去,灵魂和力量却没有消失,所以,叶罗丽仙子们还是娃娃的模样。巫族的巫尊为了给曼多拉复仇,派出自己的护法阻止叶罗丽战士的一切行动。修罗,改过,中毒,神医,黑化……这一切,究竟所谓何人?p.s:主封齐,不喜勿喷,谢谢合作。
  • 书荒记

    书荒记

    空白的历史以及稀缺的修真书籍到底隐藏着怎样的秘密?没人知道,或者知道的人不愿说,又或者是其他原因。为了修炼,宋石坚在内的修士个个都走上了寻找远古遗迹的道路,祈求从中找到一些失落的秘籍。宋石坚他们在遗迹里面遇上了怎样的危险,发现了怎样的秘密?待书籍一一寻到,空白历史一一展开之后,等待他们的会是怎样的真相?让传奇的主人翁——宋石坚慢慢地展示那个神奇的书荒世界。
  • 阎王锁婚

    阎王锁婚

    千年等待,千年重逢,再见却是人鬼殊途。那么,我便逆了这苍生又如何!那夜,误闯古宅一夜,那大红色的喜袍刺红了她的眼,与她脖颈交缠的究竟是人是鬼?红烛光下,龙凤呈祥,郎情妾意双归还,生生世世不分离,合欢床上莺交凤,良宵一刻值千金...再次醒来,手握红玉,她遭遇了种种匪夷所思之事。魏庄诅咒,父母惨死,身世之谜,环环相扣,是谁设下了局?为破局她成就鬼言媒,势要追查到底!生死之间那人总是一次次出现,是为了她,亦或者是肚子里那不知何物的鬼胎?
  • 首席佣兵:王爷我要休了你

    首席佣兵:王爷我要休了你

    是命运的羁绊还是因果循环。她本是女蜗后人,却走上一条极端的道路。身为黑道雇佣兵的她,冷酷无情,杀人不留情。命运弄人,一次噬血的杀戮让她掉入了穿越的漩涡。爱情是她的执着,等待是她的宿命。她带着使命而来,却陷入感情的阴谋。他们各自为政,却都深爱对方。最后谁才是她的良人,谁能和她携手天涯。--情节虚构,请勿模仿
  • 江风萧萧叶飘飘

    江风萧萧叶飘飘

    金叶是被收养的弃婴,因为家中孩子较多,最小的弟弟又身患重病,生活很是拮据。为了给小弟治病、维持基本的生活,金叶不得不勤工俭学,而且是身兼数职。江萧瀚,大财阀的唯一继承人,为了躲避父亲的再婚从美国转回金陵学院继续念医科。两个不同阶层的年轻人,因为金叶的一次谎言,而产生纠葛,从此摩擦不断,欢乐不断,这中间又夹杂着辛酸和泪水。此文描写出了年轻人的爱情、亲情、友情,展现了他们不同的人生观、价值观,以及不同的观点下所产生的不同人生轨迹。
  • 词概

    词概

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 瑢瑄

    瑢瑄

    清河日丽破乘舟,余香凤归俗世缘。谁也不会想到这短短的两句诗会牵扯出一段扑朔迷离的故事。猜忌,背叛,悲伤,利用······真假难辨。瑢瑄原本想用三年时间留给自己一个往后可以回忆起来便觉得轻松快乐的旅程,可是渐渐的她发现不对劲了,好像自己成了一个麻烦体的本源,总是会有麻烦找上门来,还有这老是往自己身边凑的人是怎么回事?
  • 花开的世界

    花开的世界

    一花一世界,一叶一菩提。在这个每个人出生都带一朵伴生花的世界,从出生开始就决定了他们的命运。不同的花,不同的人生。花花世界,芸芸众生。
  • 执扇天涯

    执扇天涯

    清风明月伴我行,醉酒高歌惜当今。莫说江湖恩怨多,拂袖不染世俗芸。
  • 霸气冲天系列16

    霸气冲天系列16

    杀人有罪吗?当你的命运掌握在别人手里的时候,当你带着不凡的使命去杀人的时候,当你不杀人便被别人杀的时候--你不杀人,便即意味着死亡,意味着有罪……