改變世界思維的伽利略

1564年2月15日,伽利略出生於意大利比薩斜塔鄰近的房舍中。
1583年,發現擺的等時性。
1593年,發明空氣溫度計。
1608年,成功的製造了一個能放大兩三倍的望遠鏡。之後,伽利略改進又改進,最後製造出一架可以放大三十二倍的望遠鏡。
1609年,初次測光速,未獲成功。
1610年1月,他把望遠鏡指向木星,發現木星有四個衛星。
1632年,《關於托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》出版,支持了地動學說,首先說明了運動的相對性原理。
1638年,《兩門新科學的對話》出版,討論了材料抗斷裂、媒質對運動的阻力、慣性原理、自由落體運動、斜面上物體的運動、拋射體的運動等問題。
1642年1月8日,伽利略與世長辭。

牛頓的蘋果

年輕的牛頓一直在想:「蘋果會掉下來,但月球為什麼不會掉下來?」根據伽利略的慣性定律:「不受外力作用的物體,沿一直線作等速度運動。」牛頓把它運用在地球與月球的系統上;如果地球對月球沒有任何作用力的話,月球將沿著圓形軌道的切線方向飛出去,然而月球並沒有飛出去,依然在圓周上繞著地球運轉,表示月球一定受到地球的引力而被拉住。換句話說:月球一直沿著圓形軌道的切線方向飛出,但地球的引力一直把月球拉著,結果,月球永遠在圓形軌道上運動。

  地球會吸引月球,當然也會吸引烏爾索普的蘋果往地上掉了,這是兩個同性質的力的作用,牛頓的靈感太偉大了!

  《原理》一書是最偉大的科學著作之一,用拉丁文撰寫的。全書論述周密,文風雅正,表現超脫,接近於現代真理的科學文體,是為其他的物理學家而寫。全書分前言及三卷:前言和第一卷是他著名的運動定律,討論在無阻力的狀態下,物體運動所遵循的定律。第二卷研究物體在阻力下的運動情形。第三卷論述萬有引力,並以天文學的應用為實例說明。

萬有引力定律

  地球對於蘋果和月球都有相同性質的吸引力,那麼這個引力有多大呢?在定性的問題解決之後,牛頓接著想到的當然是定量的問題。

  根據月球的圓形軌道半徑與其公轉週期,可以得知月球受到地球的引力,是月球在地球旁邊時所受引力的1/3600倍,月球的軌道半徑大約等於地球半徑的60倍,牛頓想:「這是否代表引力的大小與離開地球距離的平方成反比?」於是,萬有引力定律產生了:「宇宙間的一切物體,彼此有一個吸引力的作用,其大小與質量的乘積成正比,與兩物體間的距離平方成反比。」
那麼,行星與太陽之間有沒有這一種力呢?根據刻卜勒的行星運動第一定律:行星的軌道是一個橢圓,太陽位在橢圓的兩個焦點之一。牛頓把行星的軌道假設為圓形,予以簡化;行星繞著太陽的運動,就像月球繞著地球運動一樣的情形了。
再與刻卜勒第三定律驗證一下?該定律說:行星軌道距離的三次方與行星週期的平方的比值是固定的。牛頓利用行星的軌道距離與週期的關係,來計算太陽與行星之間的作用力,居然與他的萬有引力定律相吻合。這樣,牛頓確信這個定律能夠適用於宇宙間的一切物體。

化學之父拉瓦節

拉瓦節傳奇 拉瓦節於1743年出生在法國巴黎一個富有的律師家裡,遵照父親的期望,他在21歲的時候便取得了律師資格。但是年輕的他無法壓抑對科學的喜好,於是轉而投入化學研究的領域,25歲便入選進入法國皇家科學院從事研究工作,並且在42歲時升任院長。在拉瓦節大約三十年的研究生涯當中,他陸續提出了許多新觀念、新理論和新思想,為化學的發展奠定了基礎。

拉瓦節從小就很喜歡測量各種東西,他這種縝密的態度在科學研究中發揮無遺。每次實驗時,他都會仔細測量出物質的重量和尺寸,並且紀錄下來,經過長久的驗證,歸納出一個新的概念,那就是化學反應前的物質質量總和,與反應後產生的物質質量總和永遠相等。因而提出了化學的基礎概念—質量守恆定律。

  當時化學物質的名稱非常混亂,大致是依據它們的特性命名的,並沒有一套共同的標準。於是,拉瓦節便和幾位科學家共同發起化學改革工作,將化合物依其組成成分來命名,完成了『化學命名法』這本書,也因此奠定了現代化學術語命名的基礎,目前所使用的化學術語,大部分都是依據這一命名法而來的。

  除了化學家這個身分之外,拉瓦節同時也是一位傑出的政治家、律師、財政家和農學家,然而他的才華與成就,並無法挽救他的命運。1794年法國大革命,拉瓦節因為曾在稅徵機關服務而被送上了斷頭台;人類有史以來最偉大的科學家之一殞落了。

  在拉瓦節之前,化學這門學問還不足以被稱為科學,它只是一大堆累積的實驗資料,以及混亂的理論基礎而已。由於拉瓦節尊重科學事實的態度,使他得以進行化學理論的革命,進而為近代化學的發展奠定了重要的基礎,因此,他被世人尊稱為「近代化學之父」。