物理史

物理的進步，事實上，

雖然在古羅馬古希臘的時候有一些哲學家對他有所研究，

(物理的英文Physics源於希臘文中的自然，所以物理也稱為自然哲學)

但是事實上，在羅馬滅亡之後，歐洲就被基督教的神學主宰了，

這段時期事實上也就是所謂的中世紀文化。

這段時間，物理停滯了，甚至於科學整體都停滯了，

我們可以說這段時間是科學的黑暗期。

而這樣的黑暗一直到甚麼時候被打破呢？

答案是文藝復興時期！

文藝復興就字義上來看，可以說是想要回到過去古典(就是中世紀文化前的羅馬、希臘)的制度、文化，

但事實上這其實也只是一個藉口，一個不滿於當時現況的藉口，

因為他們在羅馬與希臘留下的資料當中，他們發現了當時對自然與人的價值的重視！

這也促使了他們重新去重視自然以及人自己本身的價值，

因而促使了人文主義的產生，

人文主義說的是甚麼呢？就是以人性來對抗神性，

認為人才是最重要的，用人權來抵抗中世紀封建的神權，

科學觀念上，則是標榜以人的經驗來發掘自然法則。

因此，人們又開始去觀察周遭的事物，並且使科學再次開始前進。

而伽利略，就是一個在文藝復興時期誕生的科學家之一。

在當時，教會還是有很大的權威，

而因為教會要確立自己的權威性，

他們有一句話「地球是宇宙中心；教會是世界中心」

為了要確立這句話的正確性，

他們扶植了希臘的哲學家亞里斯多德成為一位權威，

因為亞里斯多德說過地球就是宇宙中心。

藉由亞里斯多德的權威性來鞏固教會是世界中心的理論。

伽利略小時候就很聰明，

當他要考大學的時候，他老爸老媽希望他考醫學系，

因為醫學系可以賺到比較多的錢，

而伽利略也依着他們的意，去讀了醫學系，

但也在大學時期，他發現了自己其實更喜歡數學還有物理，

所以他常常翹課不去上醫學系的課或者乾脆在課堂上讀自己的書。

有一天，伽利略上解剖學的時候，

教授提到了亞里斯多德的一個理論：

媽媽生男孩或者女孩取決於老爸的身體強壯不強壯，

但是伽利略想到

隔壁的老王身體不好還不是生了男孩？

這跟他所觀察到的事實並不符合，所以他在課堂上提出了異議，

結果卻引來了教授以及同學的譏笑，由此可見當時權威的不容置疑，

但也因為這件事情，讓伽利略開始對權威的可信度感到懷疑。

又，有一天，伽利略他去教堂做禮拜，

此時剛好有地震，使得天花板上的吊燈微微的晃動，

他想起了亞里斯多德曾經說過

擺的弧長和時間成正比，

當下的他用自己的脈搏測了一下，

卻發現似乎弧長與時間並沒有很大的關係，

於是他就回到了家中重新以更精確的器材沙漏來測量，

最後他發現了擺的弧長與時間並沒有關係，

這也是他的第一個重大發現：擺的等時性。

而真正的數學推導則是等到之後一名叫做惠更斯的科學家才出現，

公式中很明確的說，擺的時間只和擺長與重力有關，

也證實了伽利略的理論。

而後，他碰到了一名數學家，跟著那位數學家研究數學，

醫學系的課乾脆就不去上了，結果被他老爸知道了，

老爸震怒！叫他不用讀大學了回家來，回家幫忙顧店。

但伽利略還是用閒暇時間自己讀物理與數學相關書籍，

並且還寫出了一篇論文，這篇論文被當時的一位有權力的大官看到了，

他很欣賞伽利略，所以就寫了封推薦信讓伽利略去當教授！

伽利略當了教授之後，再繼續研究，

他這時候開始切入了亞里斯多德的重力理論，

亞里斯多德說

物理下落速度與物體的重量成正比

但伽利略就邏輯的部分就推翻了亞里斯多德的這句話

假設有兩顆球

一顆是較輕的木球、一顆是較重鐵球，

當他們兩個球用繩子串起來時，

由亞里斯多德的說法，木球的速度比鐵球來得慢，

那麼木球的速度應該會拖慢鐵球，

但如果整體來看，兩顆球的重量又比原本來得重，

這樣兩顆球的下落速度應該會比鐵球來得快，

兩者是矛盾的！

但僅僅是邏輯的的推論是不足的，

伽利略又做了實驗來佐證。

傳說中的比薩斜塔究竟是真的還是假的呢？

事實上歷史上並沒有明確的文獻證明伽利略做過這樣的實驗，

真正有記載的是伽利略利用一個巧妙的裝置來佐證，

那就是斜面實驗，

用斜面的原因在於斜面可以減低下落的速度，

以當時不是很進步的測量時間工具可以得到更加精確的結果，

伽利略利用斜面實驗得到了兩個結論

一個是物體落下距離與時間平方成正比，

另一個則是藉由觀測由斜面滾下的球會滾到同樣高度的地方才停止，

猜想若是斜面滾下後，距離是水平且無限長的，那麼球就會永不停止。

這就是伽利略的慣性定律。

至此，伽利略可以說是為古典力學打了基礎，

而後牛頓則承接於其後，將古典力學做一個整體的統合。