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一个属于他的时代又超越了时代的人 04

Masir 科学羊 2024-03-30

本系列文章预计会有10+个章节，这套文献将系统讲述物理学本身，这里是第八季第04篇
--本文较长，预计阅读7min--

数千年来，人类提出的最基本的问题，先是跨越了宗教与哲学的边界，后来又跨越了哲学与科学的边界，当我们意识到这一点时，这个结论就显而易见了，我们一直想知道为什么会有这个世界。——引言

物理学的进化犹如婴儿生长般迅速而又稳健，从无知到懵懂再到成熟...不过具体进化分为两种，一种是阶跃进化，一种是线性进化。

阶跃函数与连续函数的数学表达

阶跃进化犹如信号跳变，从0到1，而线性变化就是连续变化。

人类可以理解线性变化的东西，因为它的时间变化慢到人类可以接受，也就是人类总能找到一种理由来追本溯源。但是跳变的东西就不容易理解，这是一种突变，让人难以接受。

物理学的进化突变最大的一次应该属伽利略时代了!

伽利略

伽利略就像一架通往中西边境的桥梁，让旧思想与新思想产生了碰撞交织。这甚至颠覆了人类的世界观，从亚里士多德世界观的转变。而后面的几次物理学进化无非就是爱因斯坦和玻尔的年代，但是他们都没有伽利略那次巨大...


以前我们对伽利略知道的少之甚少，从课本中的印象得知，就是一个拿着望远镜看天空的老头，或是比萨斜塔做实验的狂热分子（这个这是传说，并无证明）。后面几期内容我们将仔细剖析下伽利略的是如何让物理学得到进化的。

好，开始。

罗振宇先生在《逻辑思维》第96期《到底谁在迫害科学》中讲过一个问题，说我们总是记不住伟大人物所处的时代，但是有个方法很好记，你不是知道莎士比亚吗？你不是知道米开朗基罗吗？你不是知道牛顿吗？

那好，伽利略出生的那一年(1564年)也就是伟大的剧作家威廉*莎士比亚出生的一年。而这一年，距离伟大的艺术家米开朗琪罗去世只有几天时间，伽利略去世的那一年(1642年)，差不多就在牛顿出生一年以前...

我们不必相信，也不该相信一个人死后灵魂会转世到一个新的身体里。但我们会发现，文化、知识和创造力的火炬总是一代接一代地传递下去的。

01 世人对伽利略的评价

如果我们用伽利略的个人满足感来评价他的一生，那么他的人生轨迹就像一个倒U形。

在他获得大量天文发现后不久，他的人生明显走上了巅峰，之后便是急速的滑坡。具有讽刺意味的是，伽利略率先定义了抛体的抛物线轨迹，这与他的人生轨迹何其相似。

阿尔伯特·爱因斯坦在谈到伽利略时写道：“他是现代物理学之父——实际上，他是整个现代科学之父。”

爱因斯坦还补充说“伽利略的发现与他对科学推理方法的运用”是“人类思想史上最重要的成就之一”。这两位思想家并没有大肆赞美别人的习惯，他们的赞美的确有理有据。

伽利略极具开创精神，他坚持认为自然之书是“用数学语言写成的”，并且成功地将实验检验、理想化模型以及量化研究融合在一起，由此真正地改变了自然科学，使其从一些模糊的、口头的、虚无缥缈的说法，转变为一部包含严谨数学理论的鸿篇巨制（以当时的知识条件来看）。

在这些理论中，观察、实验和推理是探索世界的真相与调查自然界新联系时仅有的可行方法。

正如1954年诺贝尔物理学奖得主马克斯·玻恩所言：“自伽利略以来的几个世纪里，实验和理论研究的科学态度和方法始终如一，并将一直如此。”

02 伽利略的启蒙

伽利略之所以能有所成就，背后一定是有原因的。这个原因我认为除了当时的环境因素（文艺复兴），更重要的是伽利略的父亲——温琴佐·伽利雷。

伽利略的父亲温琴佐·伽利雷并不是什么伟大的人，或者教会了伽利略什么，他只是一个佛罗伦萨普通的音乐家和音乐理论家。他出身高贵，赚钱能力却不怎么样。即便在当时，音乐家仅靠音乐也很难养活自己和家人，据说温琴佐因此兼职做起了布商。

遗传是不可避免的，就伽利略而言，他可能多少从父亲那里继承了一些叛逆、自负和不信任权威的天性，而从母亲那里继承了自私、嫉妒和焦虑。

他的父亲温琴佐·伽利雷强烈反对自己的老师乔塞夫·扎利诺（Gioseffo Zarlino）提倡的音乐理论。作为一名老派音乐理论家，扎利诺强烈拥护可追溯至古典时代的毕达哥拉斯音律的音乐传统：琴弦发出的声音令我们感到悦耳动听（如八度音或五度音），是因为拨动的琴弦长度成整数比，如1∶2、2∶3、3∶4等等。正因为当时的音乐家一丝不苟地坚持这一规律，所以才有了那个老笑话：文艺复兴时期的音乐家一半时间在调音，另一半时间在演奏跑调的音乐。

温琴佐的观点正好相反，他认为坚持这种传统的数字命理学是武断的，音乐家可以采用其他同样有效的标准，甚至有更好的标准。

简单地说，伽利略的父亲认为音乐的协调性由音乐家的耳朵决定，而不是由算术能力决定。温琴佐坚持把音乐从毕达哥拉斯手中解放出来，为后来约翰·塞巴斯蒂安·巴赫掀起的现代平均律热潮开了先河。

年轻的伽利略可能曾帮助他的父亲做琴弦实验。在这个过程中，他可能已经开始意识到以实证为基础的科学方法的重要性。

伽利略后来自己说，他开始坚定地相信，人们在试图寻找对自然现象的描述时，需要“去寻找和厘清定义，找到最贴切吻合自然界的定义”。他当时需要在弦上挂砝码（以改变张力）来做一系列实验，这可能也在他的心中埋下了一颗用钟摆来测量时间的思想种子。

由于家庭经济的问题，伽利略不得不去与母亲娘家的亲戚一起生活。他在那个时期接受了基础教育，也就是我们今天通常所说的博雅教育，即拉丁语、诗歌与音乐。

伽利略的第一位传记作家维维亚尼，与他的第二位传记作家、他的邻居尼科洛·盖拉尔迪尼都告诉我们，伽利略的知识水平很快就超过老师所能教授的范畴了，于是他自己阅读古典作家的作品，继续接受教育。

11岁时，他被送到瓦隆布罗萨的一所修道院，在宁静的气氛中学习逻辑学、修辞学和语法。

借着观看修道院内艺术家的作品的机会，他还接触了视觉艺术。在那个容易受影响的年龄段，他一定受到了瓦隆布罗萨修道院院长的激励。院长显然是一位博学的大师，他对数学、占星学、神学以及“所有其他高深的人文与科学知识”都有涉猎。

总结：

之所以说伽利略是属于那个时代是因为他出生在那个时代！超越时代，是因为他提出的思想在那个时代还未觉醒！

在那个时代，改变一件事很简单，发表一个观点也很简单，但是要改变一个人的思想很难，而要改变一群人的思想，那是难上加难啊。

也许我们普通人生活在伽利略那个时代，可能也会和群众一样，是信仰教皇信念的教徒，左手拿着《圣经》，右手拿着伽利略的手稿...然后摇摇头....怎么可能...

好，今天先到这里，明天继续~

Masir - 2022/12/21

于 东莞

祝幸福~

图片来源于网络


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