伽利略在帕多瓦大學工作的18年間,最初把主要精力放在他一直感興趣的力學研究方面,他發現了物理上重要的現象——物體運動的慣性;他做過有名的斜面實踐,總結了物體下落的距離與所經過的時間之間的數量關系;他還研究了炮彈的運動,奠定了抛物線理論的基礎;關于加速度這個概念,也是他第一個明确提出的;甚至為了測量病人發燒時體溫的升高,這位着名的物理學家還在1593年發明了第一支空氣溫度計……但是,一個偶然的事件,使伽利略改變了研究方向。他從力學和物理學的研究轉向廣漠無垠的茫茫太空了。
1609年6月,伽利略聽到一個消息,說是荷蘭有個眼鏡商人利帕希在一偶然的發現中,用一種鏡片看見了遠處肉眼看不見的東西。“這難道不正是我需要的千裡眼嗎?”伽利略非常高興。不久,伽利略的一個學生從巴黎來信,進一步證實這個消息的準确性,信中說盡管不知道利帕希是怎樣做的,但是這個眼鏡商人肯定是制造了一個鏡管,用它可以使物體放大許多倍。“鏡管!”伽利略把來信翻來覆去看了好幾遍,急忙跑進他的實驗室。他找來紙和鵝管筆,開始畫出一張又一張透鏡成像的示意圖。伽利略由鏡管這個提示受到啟發,看來鏡管能夠放大物體的秘密在于選擇怎樣的透鏡,特别是凸透鏡和凹透鏡如何搭配。他找來有關透鏡的資料,不停地進行計算,忘記了暮色爬上窗戶,也忘記了曙光是怎樣射進房間。
整整一個通宵,伽利略終于明白,把凸透鏡和凹透鏡放在一個适當的距離,就像那個荷蘭人看見的那樣,遙遠的肉眼看不見的物體經過放大也能看清了。伽利略非常高興。他顧不上休息,立即動手磨制鏡片,這是一項很費時間又需要細心的活兒。他一連幹了好幾天,磨制出一對對凸透鏡和凹透鏡,然後又制作了一個精巧的可以滑動的雙層金屬管。現在,該試驗一下他的發明了。伽利略小心翼翼地把一片大一點的凸透鏡安在管子的一端,另一端安上一片小一點的凹透鏡,然後把管子對着窗外。
當他從凹透鏡的一端望去時,奇迹出現了,那遠處的教堂仿佛近在眼前,可以清晰地看見鐘樓上的十字架,甚至連一隻在十字架上落腳的鴿子也看得非常逼真。伽利略制成望遠鏡的消息馬上傳開了。“我制成望遠鏡的消息傳到威尼斯”,在一封寫給妹夫的信裡,伽利略寫道,“一星期之後,就命我把望遠鏡呈獻給議長和議員們觀看,他們感到非常驚奇。紳士和議員們,雖然年紀很大了,但都按次序登上威尼斯的最高鐘樓,眺望遠在港外的船隻,看得都很清楚;如果沒有我的望遠鏡,就是眺望兩個小時也看不見。這儀器的效用可使50英裡以外的物體,看起來就像在5英裡以内那樣。”
伽利略發明的望遠鏡,經過不斷改進,放大率提高到30倍以上,能把實物放大1000倍。現在,他猶如有了千裡眼,可以窺探宇宙的秘密了。這是天文學研究中具有劃時代意義的一次革命,幾千年來天文學家單靠肉眼觀察日月星辰的時代結束了,代之而起的是光學望遠鏡,有了這種有力的武器,近代天文學的大門被打開了。現在,每當星光燦爛或是皓月當空的夜晚,伽利略便把他的望遠鏡瞄準深邃遙遠的蒼穹,不顧疲勞和寒冷,夜複一夜地觀察着。
過去,人們一直以為月亮是個光滑的天體,像太陽一樣自身發光。但是伽利略透過望遠鏡發現,月亮和我們生存的地球一樣,有高峻的山脈,也有低凹的窪地(當時伽利略稱它是“海”)。他還從月亮上亮的和暗的部分的移動,發現了月亮自身并不能發光,月亮的光是透過太陽得來的。伽利略又把望遠鏡對準橫貫天穹的銀河,以前人們一直認為銀河是地球上的水蒸氣凝成的白霧,亞裡士多德就是這樣認為的。伽利略決定用望遠鏡檢驗這一說法是否正确。
他用望遠鏡對準夜空中霧蒙蒙的光帶,不禁大吃一驚,原來那根本不是雲霧,而是千千萬萬顆星星聚集一起。伽利略還觀察了天空中的斑斑雲彩——即通常所說的星團,發現星團也是很多星體聚集一起,像獵戶座星團,金牛座的昴星團、蜂巢星團都是如此。伽利略的望遠鏡揭開了一個又一個宇宙的秘密,他發現了木星周圍環繞着它運動的衛星,還計算了它們的運行周期。現在我們知道,木星共有14顆衛星,伽利略所發現的是其中最大的4顆。
除此之外,伽利略還用望遠鏡觀察到太陽的黑子,他通過黑子的移動現象推斷,太陽也是在轉動的。一個又一個振奮人心的發現,促使伽利略動筆寫一本最新的天文學發現的書,他要向全世界公布他的觀測結果。1610年3月,伽利略的着作《星際使者》在威尼斯出版,立即在歐洲引起轟動。他是利用望遠鏡觀測天體取得大量成果的第一位科學家。
這些成果包括:發現月球表面凹凸不平,木星有4個衛星(現稱伽利略衛星),太陽黑子和太陽的自轉,金星、木星的盈虧現象以及銀河由無數恒星組成等。他用實驗證實了哥白尼的“地動說”,徹底否定了統治千餘年的亞裡士多德和托勒密的“天動說”。
,更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!