關于科學家的故事(2)
關于科學家的故事:郭守敬──早于歐洲300年采用365.2425日計年
郭守敬是中國元朝時期的著名天文學家之一,也是中國古代最有成就的科學家。他生于1231年,卒于1316年。
公元1271年元王朝建立,準備頒行全國統(tǒng)一的歷法。為了精確匯集天文數(shù)據(jù),以備制定新的歷法,郭守敬花了兩年時間,精心設計制造了一整套天文儀器,共13件,其中最有創(chuàng)造性的有3件:高表及其輔助儀器,簡儀和仰儀。
高表是古代圭表的發(fā)展。表是一根直立在地面上的標竿或石柱,圭是從表的底端水平地伸向正北方的一條石板。每天太陽“走”到正南方時,表影落在圭面上。量度表影長度就能推算出節(jié)氣的時刻。這是最古老的天文儀器之一。
郭守敬的簡儀是中國傳統(tǒng)渾儀的發(fā)展,這種結構,歐洲到18世紀才采用。仰儀是個中空的半球面,形狀像口鍋,鍋沿刻有方位,鍋里刻有與觀測地緯度相當?shù)某嗟雷鶚司W(wǎng)。鍋口架一小板,板上有孔,孔的位置正在球面的中心。太陽光通過小孔形成一個倒落在鍋里的像,由此讀出太陽的座標和該地的真太陽時刻。仰儀還可以用來觀測日食,讀出日食的時刻、方位和食分等等。郭守敬還發(fā)明了許多其他觀測器具。
郭守敬根據(jù)觀測的結果,于公元1280年3月,制訂了一部準確精密的新歷法《授時歷》。這部新歷法設定一年為365.2425天,比地球繞太陽一周的實際運行時間只差26秒。歐洲的著名歷法《格里歷》也規(guī)定一年為365.2425天,但是《格里歷》是公元1582年開始使用的,比郭守敬的《授時歷》晚了整整300年。郭守敬在天文歷法方面的著作有14種,共計105卷。郭守敬是中國古代成就突出的科學家,直到很晚,世界各國的科學界才逐漸了解他。
關于科學家的故事:牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力
伊薩克·牛頓,是17世紀人類最偉大的科學家,他是人類歷史上屈指可數(shù)的幾個科學巨人之一。他在物理學、數(shù)學和天文學方面的貢獻,都是劃時代的。
1642年12月25日,牛頓出生在英國一個叫烏爾斯索普的小村子里,剛出生時極度衰弱,幾乎夭折。牛頓自幼喪父,與母相依為命。1661年,他進入劍橋大學的三一學院學習。
1665至1667年間,牛頓已在思考引力的問題。一天傍晚,他坐在蘋果樹下乘涼,一個蘋果從樹上掉了下來。他忽然想到:為什么蘋果只向地面落,而不向天上飛呢?他分析了哥白尼的日心說和開普勒的三定律,進而思考:行星為何繞著太陽而不脫離?行星速度為何距太陽近就快,遠就慢?離太陽越遠的行星,為何運行周期就越長?牛頓認為它們的根本原因是太陽具有巨大無比的吸引力。
經(jīng)過一系列的實驗、觀測和演算,牛頓發(fā)現(xiàn)太陽的引力與它巨大的質量密切相關。牛頓進而揭示了宇宙的普遍規(guī)律:凡物體都有吸引力;質量越大,吸引力也越大;間距越大,吸引力就越小。這就是經(jīng)典力學中著名的“萬有引力定律”。
根據(jù)牛頓的發(fā)現(xiàn),可測定太陽和行星的質量,確定計算慧星軌道的法則,說明月亮和太陽的引力造成地球上的海洋潮汐現(xiàn)象,并推導出克服地球引力、飛向太陽系和飛出太陽系所需的最低速度,它們分別為每秒7.9千米、11.2千米和16.6千米,并依次命名為第一、第二和第三宇宙速度。牛頓不但驗證了前輩們的成果,而且為未來空間運載工具的最低推力或速度下限值,提供了精確而權威的科學依據(jù)。
牛頓將其一生的成就寫在《自然哲學與數(shù)學原理》一書中。他發(fā)現(xiàn)了物體運動的三大定律,創(chuàng)立了微積分數(shù)學。他后來在談到自己所取得的成就時說:“如果我比其他人看得遠些,那是因為我站在巨人的肩膀上。”
1727年3月20日凌晨,牛頓于久病不醫(yī)中去世。據(jù)說在生命即將停止的時候,他的心情是坦蕩而平靜的。英國詩人波普為他寫的碑銘說:“自然和自然的規(guī)律,都藏在黑暗的夜間;人帝說‘讓牛頓降生’,使一切變得燦爛光明。”
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