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第11章 从钟摆中悟出的发明

伽利略(1564——1642年),意大利物理学家、天文学家。自幼聪明,对抽象的数字感兴趣,爱动手制作小玩具。

16世纪中叶,在意大利比萨城有一个没落的贵族子弟,他是数学爱好者和音乐师。在那个时代,靠研究数学和音乐根本找不到谋生的职业,所以,这个充满理想的人,一面四处寻找工作,一面陶醉在数学计算和音乐欣赏中。

1564年2月15日,伽利略出生了,他的到来无形中增加了这个家庭的负担,但也给这个家庭带来了欢乐。由于家庭经济不富裕,多一张口,就多一份消费,为此,父亲不得不花更多的时间去工作,以便养活全家。

但乐观的父亲很喜爱孩子,伽利略的到来,使他觉得生活更有意义。虽然养家糊口更辛苦了,但他的情绪很高涨。

幼年的伽利略,头大大的,额宽宽的,鼻子高高的。幽默的父亲,一见到儿子便说:

“哈哈,一看我儿子这硕大的脑袋,就知道他将来准是个不平凡的家伙。”

注重教育的老伽利略,在儿子刚刚学说话时,就开始对他进行教育,教给他数字,教他学唱歌。这个长着大脑袋的小家伙,对音乐似乎没兴趣,而对抽象的数字却很敏感,常常一个人数着父亲教的阿拉伯数字,而且咿咿呀呀地数个不停。

老伽利略对儿子的教育很有耐心,不仅教他数字,还教他拉丁文和其他文字。等到儿子长大一些了,又开始教他画画、做玩具等。

细心的父亲喜欢观察儿子的一举一动。他发现,伽利略的手很巧,愿意自己动手做小玩具。这么小的年纪,就能够既喜欢抽象的数字,又喜欢动手,这些让父亲意识到,儿子是个不平凡的孩子。

为了开发儿子的智力,父亲牺牲了许多欣赏音乐的时间,系统教授儿子本国文字、拉丁文、计算等。

伽利略的记忆力令父亲吃惊,父亲教过的东西,他能过目成诵。到了一般孩子上学的年龄,伽利略就能够自己阅读家中的一些书籍了。

伽利略13岁那年,父亲在佛罗伦萨开了一家羊毛店。来到佛罗伦萨不久,父亲为伽利略联系了一家教会中学。文化课的内容主要是哲学、数学等,伽利略最喜欢数学,其次是亚里士多德的着作。

在上教堂的过程中,有一件东西引起了伽利略的兴趣,这就是教堂里的大钟摆。他看到了正在晃动的钟摆,那钟摆慢悠悠地运动,与其相伴的是有节奏的滴答滴答的响声。

在别人聚精会神地做祈祷时,伽利略却在专心地观察钟摆。他测量和计算着钟摆的晃动距离,发现钟摆向两侧摆动的距离和时间是相等的。有了这个意识之后,他就想证实它。

祈祷结束了,老师和同学们离开了教堂。伽利略走到吊灯前。

那吊灯是用长长的绳子从屋顶上垂吊下来的。伽利略推动吊灯让它自由摆动。仔细观察,他发现吊灯和钟摆一样,不仅向两侧的摆动具有等距性,而且时间也是相等的。

一个神父以为这个学生在捣蛋,就毫不客气地要求伽利略马上离开教堂。

伽俐略不甘心,他想进一步证实。他到铁匠铺找铁块,在木匠铺找木块,去商店买来丝线、麻还有铁链,回到自己家中,拴上各种重量不同、长度不等的物体,反复进行实验。

当时,虽然摆钟已经问世,但是多用于教堂,普通人家里还没有钟表,也没有其他的计时工具。

为了对摆动现象进行研究,必须给出一定的时间量度。

为此,伽利略苦苦思索了很久,后来,他发现自己的脉搏的跳动是有规律的,灵机一动,就想起了用数脉搏的方法来计时。

这个善于钻研的少年,从钟摆摆动的现象挖掘到了事物的本质,找到了摆动的原理。他又进一步探索,根据这一原理,发明了脉搏计数、时钟计时、计算日食和推算星辰运动规律等方法。

如果当时有专利法,少年的伽利略就可以申请多项个人专利了。

心得·启迪

智慧在钻研中启迪,在实践中迸发。是钻研给了智慧发展的机会,是实践为之提供了延深的平台。

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