故事要從亞里士多德說起。
那位古埃及先賢以前斷定，一個(gè)物體從高處墜地的速率，由這個(gè)物體本身的重量所決定。也就是說，亞里士多德覺得，物體越重，下落的速率越快，反之，物體越輕，下落得也就越慢。
他的這個(gè)思想在以后影響了人類兩千多年，直至伽利略提出另一種觀點(diǎn)。
伽利略（1564-1642）
1636年，伽利略在一篇專著里覺得，做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，其下落速率應(yīng)當(dāng)是勻速變化的，相傳他還因此在乎大利的漢堡斜塔上做了實(shí)驗(yàn)——用大小兩個(gè)不同質(zhì)量的鐵塊，同時(shí)從漢堡斜塔上同一高度拋下，結(jié)果果然證明，兩個(gè)鐵塊是同時(shí)著地的。
知名的漢堡斜塔實(shí)驗(yàn)
事實(shí)上，伽利略并未做過漢堡斜塔實(shí)驗(yàn)，這就是我們一般認(rèn)識(shí)的伽利略大牛。但是伽利略的偉大之處也除了于此，在天文學(xué)，物理和數(shù)學(xué)上均有重大的貢獻(xiàn)，這篇文章想從另一個(gè)側(cè)面來介紹伽利略的偉大貢獻(xiàn)。
伽利略覺得經(jīng)驗(yàn)是知識(shí)的惟一源泉，那位老先生也是無奈啊！從經(jīng)驗(yàn)中厘定出規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)來，為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)科學(xué)奠定了基礎(chǔ)。其提倡的物理與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方式，這些研究方式是他在科學(xué)上取得偉大成就的源泉，那他是如何做到的呢？就要對(duì)當(dāng)時(shí)的背景做一些介紹了。
從公元前5世紀(jì)開始伽利略自由落體實(shí)驗(yàn)，其實(shí)更早一些，直至17世紀(jì)，大概持續(xù)了兩千年。這個(gè)時(shí)期漸漸產(chǎn)生了初等物理的主要分支：算數(shù)、幾何、代數(shù)。
唐代計(jì)時(shí)工具
渾天儀：古人通過觀察月球的自傳而發(fā)明了渾天儀。它可借助太陽(yáng)的投影方向來測(cè)定并界定時(shí)刻，屬于比較精確的計(jì)時(shí)工具了。
漏刻：借助的是滴漏的原理，滴漏,也叫“水鐘”,是唐代借助滴水多寡來計(jì)量時(shí)間的一種儀器。
西方在機(jī)械鐘發(fā)明之前使用的像哪些沙漏啦，古埃及水鐘啦，西班牙蠟燭鐘啦等等。其實(shí)也有渾天儀。
其實(shí)古人為了確切的確定時(shí)間，想盡了辦法，在有限的技術(shù)條件下發(fā)揮著無窮的想像力，但這種工具要么不準(zhǔn)，要么太大。對(duì)于想厘清楚一個(gè)運(yùn)動(dòng)須要多少時(shí)間這件事就是特別大的挑戰(zhàn)了，我想伽利略，牛頓的一些專著里用幾何類比來說明運(yùn)動(dòng)的問題可能就是一個(gè)旁證。
伽利略的數(shù)學(xué)時(shí)間
伽利略在觀察擺動(dòng)的燈具
單擺想必你們都不會(huì)太陌生，一些舊式的掛鐘都是借助的這一原理。這個(gè)發(fā)覺，是伽利略在做星期，無趣時(shí)看見修道院底部吊著的奢華臺(tái)燈在搖晃，被其擺動(dòng)的節(jié)奏性所吸引。因?yàn)楫?dāng)時(shí)沒有精確的計(jì)時(shí)工具，伽利略通過掌握自己心跳的方式，來對(duì)燈具的擺動(dòng)進(jìn)行了觀察，發(fā)覺不管臺(tái)燈擺動(dòng)的距離是長(zhǎng)是短，它往返所需的時(shí)間總是一樣的！雖然是臺(tái)燈搖擺得很平緩，它在短弧線上來回一次，一直須要那樣長(zhǎng)的時(shí)間。通過這一發(fā)覺，他就可以發(fā)明一種愈發(fā)精確的計(jì)時(shí)器，因而將時(shí)間的檢測(cè)列入自己的試驗(yàn)中。
精準(zhǔn)的擺鐘的發(fā)明，一方面可以促使實(shí)驗(yàn)可以隨時(shí)進(jìn)行，而且愈發(fā)確切，這樣用物理對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行解釋就愈發(fā)的確切，促使物理和實(shí)驗(yàn)可以緊密的結(jié)合上去。另一方面，確切的檢測(cè)可以促使實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程不僅進(jìn)行有效的剖析外，還可以對(duì)不同的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，因而可以具象出在物理上有用的化學(xué)量伽利略自由落體實(shí)驗(yàn)，讓數(shù)學(xué)學(xué)從經(jīng)驗(yàn)科學(xué)弄成了實(shí)驗(yàn)科學(xué)。這些方式沿襲至今。
對(duì)化學(xué)研究而言，哪些時(shí)刻不重要，兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間有多長(zhǎng)才是重要的，所以對(duì)時(shí)間不斷的提高其精度。原本，人們把一晝夜界定為24h,1h為60min,1min為60s.但一晝夜的周期，即太陽(yáng)日是變動(dòng)的，所以定義1s等于平均太陽(yáng)日.后來又發(fā)覺，月球公轉(zhuǎn)周期也是變動(dòng)的，于是又需確定另外的定義。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)家們發(fā)覺，原子基態(tài)躍遷時(shí)，吸收或發(fā)射一定頻度的電磁波，其頻度十分穩(wěn)定。
注：秒：銫—133原子能級(jí)的兩個(gè)超精細(xì)基態(tài)之間躍遷所對(duì)應(yīng)的幅射的9,192,631,770個(gè)周期的持續(xù)時(shí)間為1s。
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