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  • 1 # 面朝大海zk

    托里拆利(1608-1647)是17世紀西方的一位頗負盛名的科學家。他在正當39歲生日之際,突然病倒,與世長辭。可他在短短的一生中,取得了多方面傑出的成就,贏得了很高的聲譽。

    托里拆利出生在義大利華耶查城的富裕的貴族家庭,他從小就受到了良好的數學教育。托里拆利的父親是一位紡織業主,後來由於經營不佳,家道日益衰落。父親為了擺脫窘境,被迫把托里拆利送給伯父雅可布撫養。他在十七八歲時,卓越的數學才能已初露鋒芒。1627年,伯父在朋友們的勸說下,把托里拆利送到羅馬,拜伽利略的得意門生、數學家和水力學工程師卡斯特里為師,繼續深造。卡斯德利是當時遠近聞名的數學家和水利工程師,他在數學領域內很多方面都有卓著的成就,還為水力學創立了科學的基礎。

    1628年,卡斯特里出版了一本有關流體力學的著作。托里拆利仔細研讀了導師的名著,還做了一系列實驗,逐個驗證書中的重要結論。他發現,書中關於液體從容器底部小孔流出的速度和小孔離液麵高度成正比的結論,和實驗不符。經過反覆測量和計算,他總結出水從容器底部小孔流出的速度和水從小孔上方的水面高度自由下落到小孔時候的速度相等,進一步得到了這個速度和小孔上方水面高度的平方根成正比的正確結論。托里拆利熱愛和尊敬自己的導師,但是他並不盲從。他決定把自己的發現整理成文,公開發表,來糾正導師的這個學術錯誤。胸懷寬廣的卡斯特里看到這篇文章以後,十分高興,認定托里拆利大有培養和發展前途,立即決定讓他當自己的秘書,在學術上給予他指導。

    托里拆利研究了伽利略的《兩種新科學的對話》一書,從中獲得了有關力學原理的發展的很多啟發。1641年,托里拆利出版了《論重物的運動》一書,企圖對伽利略的動力學定律作出新的結論。卡斯德利在一次拜訪伽利略時,將托里拆利的論著給伽利略看了,還熱情推薦了托里拆利。伽利略看完托里拆利論著之後,表示非常欣賞他的卓越見解,便邀請他前來充當助手。1614年,托里拆利來到佛羅倫薩,會見了伽利略,此時伽利略已雙目失明,終日臥在病床上。在他生命的最後三個月中,托里拆利和他的學生維維安尼擔任了伽利略口述的筆記者,成了伽利略的最後的學生。

    1642年伽利略逝世後,托里拆利接替伽利略任佛羅倫薩科學院的物理學和數學教授,並被任命為宮廷首席數學家。從此他有錢可以做一些實驗研究,不再像以往那樣只能從事理論探索。後來,托里拆利大大充實了伽利略的《兩門新科學的對話》“第五、六兩天”的內容。托里拆利在佛羅倫薩生活了五年,直至去世。在這五年多的時間裡,他進行了大量的科學研究,還結識了畫家羅莎,古希臘文明學者達狄和水利工程師阿里蓋提,並受到了上層人物們的普遍敬重。他還應邀在秕糠學會作了12次學術演講,演講題材廣泛,其中有6次是關於物理學方面的。這些講稿在語詞方面均無瑕疵可挑,為常人所不及,是典型的義大利文學作品。他的演講中還充滿著文藝復學時代的精神,抨擊了那種盡全力維護頑固守舊勢力的天主教思想,多次歡呼伽利略的成就,捍衛伽利略的學說。

    托里拆利也具有很高的數學造詣。他在數學方面最大的貢獻是進一步發展了卡瓦列裡的“不可分原理”,幫它走向後來牛頓和萊布尼茲所創立的微積分學。他在《幾何學文集》中提出了許多新定理,如:由直角座標轉換為圓柱座標的方法,計算有規則幾何圖形板狀物體重心的定理。還成功地結合力學問題來研究幾何學。例如,他研究了在水平方向以一定速度丟擲物體所描繪的拋物線上作切線的問題,還研究了物體所描繪的拋物線的包絡線。他曾測定過拋物線弓形內的面積,拋物面內的體積以及解決了其他十分複雜的幾何難題。

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