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2002 年 7 月 7 日

什麼是相對論？ (7) 伽利略的時間概念思維
提供者 : 陳輝樺 (AEEA 小組 , NMNS )

說明: 近代科學、天文學的重要啟萌乃是源起於公元十六七世紀的伽利略（Galileo Galilei, 1564 ～1642，有現代天文學之父的尊稱）。他最著名的貢獻之一，是利用「光線穿過玻璃時會折射彎曲」的透鏡聚光原理，設計在狹長的管內使用兩片透鏡所製造的「透鏡式望遠鏡」，首先將其應用於天空而帶來令人振奮的星空新發現，掀起一陣陣的觀星和科學研究的熱潮，開拓了世人的自然景觀視野，更帶領著歐洲走出科學文明黑暗的世代。人們從望遠鏡中所看到的景觀大大地改變了他們既往的想法，他們相信自己從望遠鏡中所看到的一切，建立起「眼見為憑」的信念、「觀測和實驗」等親身體驗的科學態度。
他的另一項重要的貢獻是在探究運動體的實驗，他著名的實驗之一，是關於自由落體的探討，古希臘學者亞里斯多德認為「重物落得快、輕物落得慢」。伽利略首先認清這是錯誤的觀點，伽利略攜帶不同大小、不同重量的球，爬上 54 公尺高的比薩斜塔頂端，讓球落下來，實驗結果是「同時」著地。
而在時間的思維方面，伽利略 18 歲那年的某一天，他觀察教堂內搖晃的吊燈，使用脈搏測量吊燈擺動的週期：幅度雖然變小，但週期仍然不變，這是他的第一次發現 ─— 單擺的等時性。 1656 年惠更斯 (Christiaan Huygens, 1629 - 1695) 將鐘擺加裝在機械時鐘後，原本不很可靠的時鐘就準確了，其使用的原理就是利用到單擺的等時性。

明日主題 : 什麼是相對論？ 牛頓力學裡的微積分

作者與主編 : 陳輝樺、王夕堯
諮詢服務: 陳輝樺 (NMNS 國立自然科學博物館)
王夕堯 (NTPU 國立台北大學)
蘇明俊 (NKNU 國立高雄師範大學科教所)

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