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伽利略·伽利莱(1564-1642)是意大利天文家、物理学家和工程师,被公认为现代科学方法的奠基者。他的一生标志着自然科学研究从哲学思辨转向系统观察与数学描述的革命性转折。 伽利略的科学贡献始于对物理学的革新。他在比萨斜塔进行的落体实验(可能为思想实验)推翻了亚里士多德“重物落得更快”的千年论断,通过斜面实验发现落体速度与重量无关,并总结出匀加速运动定律。他对摆锤等时性的发现为钟表制造奠定了理论基础,对抛物体抛物线轨迹的研究更是将数学完美应用于物理现象分析的典范。 1609年,伽利略听闻望远镜发明后,凭借卓越的光学知识自制出放大20倍的天文望远镜。当他将望远镜指向天空时,人类对宇宙的认知发生了根本性转变:月球表面的环形山证明天体并非完美无瑕;金星盈亏变化证实其绕太阳运行;木星四大卫星的发现演示了非地心轨道系统的存在;太阳黑子的观测则揭示了天体的变化性。这些发现汇集于1610年出版的《星际信使》,为哥白尼日心说提供了确凿证据。 伽利略在1632年出版的《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》以三人辩论形式巧妙论证日心说的合理性,虽经教廷审查通过,仍因触怒当局而遭宗教裁判所审判。1633年被迫公开放弃地球运动的观点,据传在忏悔后低语“可它仍在转动”。晚年在软禁中完成《两种新科学》,总结材料强度和运动定律的研究,为牛顿力学体系的建立铺平道路。 伽利略的伟大不仅在于具体发现,更在于他确立的实验与数学相结合的研究方法。他坚持“自然之书用数学语言写成”,倡导通过可重复实验而非权威引证来探求真理。这种科学方法论的确立,使其当之无愧地成为“现代科学之父”,彻底改变了人类认识世界的方式。#科学 #科技 #历史 #人物 #欧洲
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66666天前
绝对是现代物理学最具颠覆性的一个发现,几乎所有的前沿物理研究都指向一个可怕的结论,那就是我们的宇宙其实是一个量子计算机。而所有的这一切都来源于接下来你即将看到的这个梦幻般的圆盘。 众所周知,我们的宇宙有三种可能的形状,分别是球面、平面和双曲抛物面。在这三种宇宙中,只有平面和双曲抛物面是无限大的。由于我们的宇宙几乎可以确定是无限大,因此我们可以把球面宇宙抛弃掉。 我们先来看最简单的平面宇宙,如果用横线代表时间,竖线代表空间,我们就可以得到平面宇宙的时空图。不过由于平面宇宙是无限大的,我们只能画出平面宇宙的部分区域。要想把整个宇宙压缩到屏幕上的菱形区域,我们就需要扭曲时空。 我们刚刚扭曲时空的方式非常神奇,因为它不仅把无限大的时空压缩到一个有限大的菱形区域,它还保留了时空中所有物体的形状。由于这种变换时空的方式让时空中物体的形状保持不变,因此这种变换又被称为共形变换。 如果把这种共形变换应用到二维的双曲空间,我们就会得到一个圆盘。为了展示这个圆盘的全貌,我们用一个三角形来填充整个圆盘。可以看到用6个这样的三角形就可以填充圆盘的中心区域。 接下来我们继续围绕这6个三角形进行填充,表面上看三角形似乎越来越小,但这其实是一种幻觉。实际上圆盘里面的每个三角形都是完全相同的。由于二维的双曲空间是无限大,因此你可以永远不停的用三角形填充。当你越来越接近边界时,三角形看起来会越来越小,最终我们得到了这个梦幻般的圆盘,这个圆盘就是著名的庞加莱圆盘。 庞加莱圆盘的神奇之处在于,你可以使用任意正多边形进行填充,并且每种正多边形都有无限多种填充方式。无论怎么转动庞加莱圆盘,你总是会得到相似的形状。 如果把每个彭加莱圆盘看成宇宙的某一时刻,然后把这些圆盘堆叠在一起,我们就会得到一个圆柱体,这个圆柱体代表的就是整个宇宙。时间的方向是从圆柱体的底部向上流动。实际上这个无限长的圆柱体代表的正是时空曲率为负的宇宙,又被称为反德西特时空,简称ADS。 如果把圆柱体的表面展开,由于圆柱体的高度代表的是时间,圆盘的周长代表的是空间,因此展开后得到的时空图正是平面宇宙的时空图。 现在我们把这个平面宇宙划分成很多网格,我们可以在这个二维的时空网格中放几个小方块,支配这些小方块运动的物理学正是正是我们所熟悉的量子力学。如果我们使用不同分辨率的设备观察小方块的运动,我们会看到不同的景象,也就是说支配这些小方块运动的
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