近代實驗科學的奠基者之一，意大利物理學家和天文學家伽利略在物理學的發展史上是一位裡程碑似的人物。

伽利略也是歐洲實驗科學的創始人，他在物理學和天文學上做出了傑出的貢獻。在他看來。研究自然科學不能盲目輕信前人的既有結論，他開創了以實驗事實為基礎并具有嚴密邏輯體系和數學表述形式的近代科學。此外，為推翻以亞裡多德為旗号的經院哲學對科學的禁锢、改變和加深人類對物質運動和宇宙的科學認識，伽利略奮鬥了一生，因此被譽為“近代科學之父”。

亞裡士多德

在伽利略以前，對物理學的研究由于缺少科學的方法，物理學的發展是曲折而緩慢的。從亞裡士多德到伽利略的二千年間，亞氏力學占據了統治地位。亞裡士多德是第一個最系統、認真研究過自然和運動的人。他反對原子論，不承認有真空存在。認為力是維持物體運動的原因，外力停止，運動也就停止。還認為作自由落體運動的物體重的比輕的落得快。

亞裡士多德根據因果性範疇得出結論，認為運動一定是有原因的。一個東西在移動，你就會尋找一個推動它的東西(像是我們的手、身體)。當沒什麼東西推動它時，它就會停止移動，因此必然存在“第一推動者”，根據這種常識性的物理模型，亞裡士多德認為使物體運動的原因就是“力"。中古世紀的基督教說“第一推動者”就是指上帝，并将亞裡斯多德的學說與基督教教義結合，這樣的結合讓亞裡斯多德的學說成為權威學說。

伽利略

當時的物理學以至整個自然科學隻不過是哲學的一個分支，沒有取得自己的獨立地位。當時，哲學家們被束縛在神學和亞裡士多德教條的框框裡，他們苦思巧辯，得不出符合實際的客觀規律。直到伽利略設計了斜坡的理想試驗才導緻了後來牛頓的力學發現。

伽利略是最早對動力學作了定量研究的人。伽利略依靠他首創的“實驗、物理思維和數學演繹三者巧妙結合”的科學方法，使物理學獲得突破性發展，成為第一個打破亞氏錯誤權威的人。1589～1591年，他對物體的自由下落運動作了細緻的觀察，從實驗和理論上否定了統治兩千年的亞裡士多德的落體運動觀點（重物比輕物下落快），指出如忽略空氣阻力，物體下落的速度和它的重量無關。

無論在動力學、梁的彎曲或者是天文學的研究中，伽利略十分重視觀察和實驗的作用。他又善于在觀測結果的基礎上提出假設，運用數學工具進行演繹推理，看是否符合于實驗或觀察結果。實驗和觀測要精确，就離不開測量儀器。伽利略往往親自設計制造儀器。除了改進望遠鏡外，他設計和制造的儀器還有流體靜力秤、比例規、溫度計、擺式脈搏計等。

伽利略改進的折射望遠鏡

伽利略敢于向傳統的權威思想挑戰，不是先臆測事物發生的原因，而是先觀察自然現象，由此發現自然規律。基于這樣的新的科學思想，伽利略倡導了數學與實驗相結合的研究方法。這種研究方法是他在科學上取得偉大成就的源泉，也是他對近代科學的最重要貢獻。他以系統的實驗和觀察推翻了以亞裡士多德為代表的、純屬思辨的傳統的自然觀，開創了以實驗事實為根據并具有嚴密邏輯體系的近代科學。以此為标志，物理學才真正從古代與中世紀的自然哲學中脫離出來，過渡到經典物理學，并逐漸引領着科學技術發展,使人類的生産和生活在幾百年的時間裡取得了其他生物數百萬年的進化成果。

從伽利略開始的科學研究中，首先在力學的研究中，科學實驗被放到重要的地位。從伽利略、牛頓開始的實驗科學，是近代自然科學的開始。

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