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4.量子宇宙论的”宇宙从无创生”相关问题

5.物理小故事

请问谁知道伽利略的资料

伽利略·伽利雷

伽里列奥·伽利略(1564～1642)意大利天文学家、力学家、哲学家、物理学家、数学家。 1564年2月15日生于比萨，1642年1月8日卒于比萨。伽利略家族姓伽里列奥(Galilei)，他的全名是Galileo Galilei，但现已通行称呼他的名Galileo，而不称呼他的姓。因为翻译问题，所以姓众说纷纭，以

伽利略·伽里列奥为准。

生平： 伽利略1572年开始上学，1575年随家迁居佛罗伦萨进修道院学习。1589年被聘为比萨大学的数学教授。1591年到的帕多瓦大学任教。1609年回佛罗伦萨，1611年到罗马并担任林嗣科学院的院士。1633年2月以“反对教皇, 宣扬邪学”被罗马宗教裁判所判处终身监禁。1638年以后，双目逐渐失明，晚景凄凉。1642年1月8日逝世。三百多年后，19年11月10日，罗马教皇不得不在公开集会上宣布：1633年对伽利略的宣判是不公正的。1980年10月又提出重审这一案件，并在罗组成一个包括不同宗教信仰的世界著名科学家委员会来研究伽利略案件的始末，研究科学同宗教的关系，研究伽利略学说的科学价值及其对现代科学思想的贡献。

主要贡献： 可分下列三个方面：

①力学 伽利略是第一个把实验引进力学的科学家，他利用实验和数学相结合的方法确定了一些重要的力学定律。1582年前后，他经过长久的实验观察和数学推算，得到了摆的等时性定律。接着在1585年因家庭经济困难辍学。离开比萨大学期间，他深入研究古希腊学者欧几里得、阿基米德等人的著作。他根据杠杆原理和浮力原理写出了第一篇题为《天平》的论文。不久又写了论文《论重力》，第一次揭示了重力和重心的实质并给出准确的数学表达式，因此声名大振。与此同时，他对亚里士多德的许多观点提出质疑。

在1589～1591年间，伽利略对落体运动作了细致的观察。从实验和理论上否定了统治千余年的亚里士多德关于“落体运动法则”确立了正确的“自由落体定律”，即在忽略空气阻力条件下，重量不同的球在下落时同时落地，下落的速度与重量无关。根据伽利略晚年的学生V.维维亚尼的记载，落体实验是在比萨斜塔上公开进行的，但在伽利略的著作中并未明确说明实验是在比萨斜塔上进行的。因此近年来对此存在争议。

伽利略对运动基本概念，包括重心、速度、加速度等都作了详尽研究并给出了严格的数学表达式。尤其是加速度概念的提出，在力学史上是一个里程碑。有了加速度的概念，力学中的动力学部分才能建立在科学基础之上，而在伽利略之前，只有静力学部分有定量的描述。

伽利略曾非正式地提出过惯性定律（见牛顿运动定律）和外力作用下物体的运动规律，这为牛顿正式提出运动第一、第二定律奠定了基础。在经典力学的创立上，伽利略可说是牛顿的先驱。

伽利略还提出过合力定律，抛射体运动规律，并确立了伽利略相对性原理. 伽利略在力学方面的贡献是多方面的。这在他晚年写出的力学著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》中有详细的描述。在这本不朽著作中，除动力学外，还有不少关于材料力学的内容。例如，他阐述了关于梁的弯曲试验和理论分析，正确地断定梁的抗弯能力和几何尺寸的力学相似关系。他指出，对长度相似的圆柱形梁，抗弯力矩和半径立方成比例。他还分析过受集中载荷的简支梁，正确指出最大弯矩在载荷下，且与它到两支点的距离之积成比例。伽利略还对梁弯曲理论用于实践所应注意的问题进行了分析，指出工程结构的尺寸不能过大，因为它们会在自身重量作用下发生破坏。他根据实验得出，动物形体尺寸减小时，躯体的强度并不按比例减小。他说：“一只小狗也许可以在它背上驮两三只同样大小的狗，但我相信一匹马也许连一匹和它同样大小的马也驮不起。”

②天文学 他是利用望远镜观测天体取得大量成果的第一位科学家。这些成果包括：发现月球表面凹凸不平，木星有四个卫星（现称伽利略卫星），太阳黑子和太阳的自转，金星、木星的盈亏现象以及由无数恒星组成等。他用实验证实了哥白尼的“地动说”，彻底否定了统治千余年的亚里士多德和托勒密的“天动说”。

③哲学他一生坚持与唯心论和教会的经院哲学作斗争,主张用具体的实验来认识自然规律,认为经验是理论知识的源泉。他不承认世界上有绝对真理和掌握真理的绝对权威，反对盲目迷信。他承认物质的客观性、多样性和宇宙的无限性，这些观点对发展唯物主义的哲学具有重要的意义。但由于历史的局限性，他强调只有可归纳为数量特征的物质属性才是客观存在的。

伽利略因为支持日心说入狱后，”放弃了”日心说，他说”考虑到种种阻碍，两点之间最短的不一定是直线”，正是因为他有这样的思想，暂时的放弃换得永远的支持，没有像布鲁诺那样去壮烈，但却可以为科学继续贡献自己的力量。

伽利略奥．伽利略（Galileo Galilei,1564 - 1642）是意大利文艺复兴后期伟大的天文学家、物理学家、力学家和哲学家，也是近代实验物理学的开拓者，被誉为“近代科学之父”。他是为维护真理而进行不屈不挠的战士。恩格斯称他是“不管有何障碍，都能不顾一切而打破旧说，创立新说的巨人之一”。

一．伽利略生平

伽利略于1564年2月15日出生于意大利西部海岸的比萨城，他原籍佛罗伦萨，出身没落的名门贵族家庭。伽利略的父亲是一位不得志的音乐家，精通希腊文和拉丁文，对数学也颇有造诣。因此，伽利略从小受到了良好的家庭教育。

伽利略在十二岁时，进入佛罗伦萨附近的瓦洛姆布洛萨修道院，接受古典教育。十七岁时，他进入比萨大学学医，同时潜心钻研物理学和数学。由于家庭经济困难，伽利略没有拿到毕业证书，便离开了比萨大学。在艰苦的环境下，他仍坚持科学研究，攻读了欧几里德和阿基米德的许多著作，做了许多实验，并发表了许多有影响的论文，从而受到了当时学术界的高度重视，被誉为“当代的阿基米德”。

伽利略在25岁时被比萨大学的数学教授。两年后，伽利略因为著名的比萨斜塔实验，触怒了教会，失去这份工作。伽利略离开比萨大学后，于1592年去的帕多瓦大学任教，一直到1610年。这一段时期是伽利略从事科学研究的黄金时期。在这里，他在力学、天文学等各方面都取得了累累硕果。

1610年，伽利略把他的著作以通俗读物的形式发表出来，取名为《星空信使》，这本书在出版，轰动了当时的欧洲，也为伽利略赢得了崇高的荣誉。伽利略被聘为“宫廷哲学家”和“宫廷首席数学家”，从此他又回到了故乡佛罗伦萨。

伽利略在佛罗伦萨的宫廷里继续进行科学研究，但是他的天文学发现以及他的天文学著作明显的体现出了哥白尼日心说的观点。因此，伽利略开始受到教会的注意。1616年开始，伽利略开始受到罗马宗教裁判所长达二十多年的残酷迫害。

伽利略的晚年生活极其悲惨，照料他的女儿赛丽斯特竟然先于他离开人世。失去爱女的过分悲伤，使伽利略双目失明。即使在这样的条件下，他依然没有放弃自己的科学研究工作。

1642年1月8日，凌晨4时，伟大的伽利略——为科学、为真理奋斗一生的战士，科学巨人离开了人世，享年78岁。在他离开人世的前夕，他还重复着这样一句话：“追求科学需要特殊的勇气。”

二．伽利略和他的科学发现

古希腊在物理学说方面有两大学派，一派以哲学家亚里士多德为代表，另一派则以自然科学家阿基米德为代表。两人皆是古代希腊蓍名的学者，但由于两人的观点和方法不同，其科学结论也就各异，并形成了鲜明的对立。亚里士多德学派的观点基本是唯心的，他是凭主观思考和纯推理方法作结论的，所以是充斥着谬误。而阿基米德学派的观点基本是唯物的，他完全依靠靠科学实践方法得出结论。

然而从11世纪起，在基督教会的扶持下，亚里士多德的著作得到了经院哲学家的重视，他们排斥阿基米德的物理学，把亚里士多德的物理学奉为经典，凡违反亚里士多德物理学的学者均被视为“异端邪说”。但伽利略却对亚里士多德的物理学抱怀疑态度，相反他特别重视对阿基米德物理学的研究，他重视理论联系实际，注意观察各种自然现象，思考各种问题。在伽俐略十八岁那年，一次到比萨教堂去做礼拜，他注意到教堂里悬挂的那些长明灯被风吹得一左一右有规律地摆动，他按自己脉博的跳动来计时，发现它们往复运动的时间总是相等的。就这样他发现了摆的等时性，后来荷兰物理学家惠更斯根据这个原理制成挂摆时钟，人们称之为"伽利略钟"。

伽利略根据阿基米德的学说，作了迅速确定合金成分的流体静力天平的研究，发明了可以测定物质密度的"小天平"，写出了名为《小天平》的论文。后来他又潜心研究了物体重心的几何学，于1588年发表了《固体的重心》的论文，引起学术界的注意。第二年，在友人的推荐下，被比萨大学聘任为数学教授。

亚里士多德认为两个物体以同一高度落下，重的比轻的先着地。但伽利略经过反复的研究与实验后，得出了与之截然相反的结论：物体下落的快慢与重量无关。 1590年，伽利略在比萨斜塔公开作了落体实验，验证了亚里士多德的说法是错误的，使统治人们思想长达2000多年的亚里士多德的学说第一次发生动摇。而应邀前来观看的一些著名学者却否认自己亲眼见到的一切，他们群起攻击伽利略。1591年，伽利略被比萨解聘。

从科学史上看，伽利略并不是落体实验的首创者，其首创者是比利时的斯台文。但伽利略的比萨斜塔实验所造成的影响却是更为深远的。

1592年，伽利略来到的帕多瓦大学任教，开始了他科学活动的黄金时期。在这一时期，他研究了大量的物理学问题，如斜面运动、力的合成、抛射体运动等。他还对液体与热学作了研究，发明了温度计。1609年，伽利略制成了天文望远镜，并用这台望远镜去探索宇宙的奥秘，他发现月球的表面凹凸不平，有高山深谷；木星有四颗卫星围绕它旋转，金星和月亮一样有盈有亏；土星有光环；太阳有黑子，能自转。是由于千千万万颗暗淡的星星所组成。这些发现为哥白尼、布鲁诺的观点提供了有力的证据。对教会的信条进行了严厉的打击。

第二年，他出版了《星际使者》，通俗地向读者介绍他观察到的天空现象，宣传了他的观点。这部著作在欧洲引起了极大的轰动，伽利略因此被称为“天空的哥伦布”。1613年，他在罗马发表了《论太阳黑子》。该书以书信形式明确指出了哥白尼学说是正确的，托勒密学说是错误的。由此伽利略触怒了教会，开始受到宗教裁制所的审讯。

在教廷的压制下，伽利略仍继续科学研究，在长期观察和研究天体运动的实践中，他更加坚信哥白尼学说的正确性。1632年1月，伽利略在佛罗伦萨出版了《关于托勒密和哥白尼的两大世界体系的对话》。他在书中用三位学者对话的形式，作了四天的谈话。讨论了三个问题：1、证明地球在运动；2、充实哥白尼学说； 3、地球的潮汐。《对话》总结了伽利略长期科研实践中的各种科学发现，宣告了托勒密地心说理论的破产，从根本上动摇了教会的最高权威，从而推动了唯物论思想的发展。这部著作一经出版便受到广大读者的欢迎。但却遭到了罗马教会的反对。伽利略因此而受到了长期的监禁。

1636年，伽利略在监禁中偷偷地完成了他一生中另一部伟大的著作《关于两种新科学的对话》。该书于1638年在荷兰出版。这部伟大著作同样是以三人对话形式写的。“第一天”是关于固体材料强度的问题，反驳了亚里士多德关于落体的速度依赖于其重量的观点；“第二天”是关于内聚作用的原因，讨论了杠杆原理的证明及梁的强度问题；“第三天”讨论了匀速运动和自然加速运动；"第四天"是关于抛射体运动的讨论。这一巨著从根本上否定的亚里士多德的运动学说。

三．伽利略的科学研究方法

伽利略对物理规律的论证非常严格。他创立了对物理理象进行实验研究并把实验的方法与数学方法、逻辑论证相结合的科学研究方法。例如，为了说明惯性，他曾设计一个无摩擦的理想实验：在一定点O悬挂一单摆，将摆球拉到离竖直位置一定距离的左侧A点，释放小球，小球将摆到竖直位置的右侧B点，此时A点与B点处于同一高度。若在O的正下方C用钉子改变单摆的运动路线，小球将摆到与A、B两点同样高度的D。伽利略指出，对于斜面会得出同样的结论。他将两个斜面对接起来，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一斜面。如果无摩擦，小球将上升到原来的高度。他推论说，如果减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面达到原来的高度就要通过更长的距离。继续使第二个斜面的倾角越来越小，小球将合滚得越来越远。如果第二个斜面改成水平面，小球就永远达不到原来的高度，而要沿水平面以恒定速度持续运动下去。伽利略设计的实验虽是想象中的，但却是建立在可靠的事实的基础上。把研究的事物理想化，就可以更加突出事物的主要特征，化繁为简，易于认识其规律。伽利略的这一自然科学新方法，有力地促进物理学的发展，他因此被誉为是“经典物理学的奠基人”。

四．伽利略在科学史上的地位

伽利略的科学发现，不仅在物理学史上而且在整个科学中上都占有极其重要的地位。他不仅纠正了统治欧洲近两千年的亚里士多德的错误观点，更创立了研究自然科学的新方法。

伽利略在总结自己的科学研究方法时说过，“这是第一次为新的方法打开了大门，这种将带来大量奇妙成果的新方法，在未来的年代里，会博得许多人的重视。”后来，惠更斯继续了伽利略的研究工作，他导出了单摆的周期公式和向心加速度的数学表达式。牛顿在系统地总结了伽利略、惠更斯等人的工作后，得到了万有引力定律和牛顿运动三定律。伽利略留给后人的精神财富是宝贵的。爱因斯坦曾这样评价：“伽利略的发现，以及他所用的科学推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正的开端！”

伽利略

著名的实验

凡是到意大利旅行的人，谁都忘不了去参观著名的比萨斜塔的丰。

比萨斜塔是意大利中部比萨城里一个古建筑，原是比萨大教堂的一个钟楼。这座54.5米高的八层圆柱形建筑，在1174年动工的时候，由于地基不牢，刚刚建到第三层时就发现塔身倾斜，不得不被迫停工。隔了一个多世纪，人们又继续施工，因此当它在1350年建成时，这座罗马式的大理石建筑好像一棵长歪的大树，再也不能扶直了。从那时起，600多年的漫长岁月过去了，比萨斜塔向南倾斜达5.3度，而且每年都向南倾斜约1毫米。但是塔身尽管倾斜，而且经受过地震，这座古塔依然屹立在比萨城内，成为遐迩闻名的世界建筑史上的奇迹。

不过，比萨斜塔所以闻名于世，除了上述的原因之外，还因为它和科学发现史上一件重大有着密切的关系。

这是1590年的一个晴朗的日子，一个红头发的25岁的青年科学家领着几个年轻的大学生，兴致勃勃地穿过游人熙来攘往的广场，钻进斜塔底层的拱形券门，然后沿着塔内螺旋状的楼梯拾级而上。不多一会，聚集在广场的游人发现，在比萨斜塔的好几层的拱形券门都有那些大学生，而那个红头发的青年科学家爬上了高高的塔顶。

“喂，他们在干什么呀？”广场上一个大胡子意大利商人迷惑不解地问旁边一个卖小吃的小贩。

“先生，他们是比萨大学的学生。”那个腰间系着白围裙的商贩答道：

“听说他们是在搞什么实……实验。”

小贩说的一点不错，因为广场上还有几个大学生正在让游人离开斜塔，免得被塔上的人扔下的东西砸伤。

说话间，塔顶的那个红头发青年科学家嚷了起来；“准备好了没有？”

从每层伸出的脑袋齐声喊道：“好了，可以开始！”

这时，塔上各层的大学生伸出半截身子，他们的手里托着一个沉甸甸的盒子，身旁还有一个玻璃的沙漏，那时还没有精确的秒表，沙漏是计算时间的工具。那个盒子里装着两个重量不同的物体，有的是两个大小不同的铁球，有的是大小不同的石块，甚至还有的放着一个墨水瓶和一管鹅毛笔。盒子是特制的，安上一个按钮，只要轻轻地按下按钮，底盖会自动打开。

实验开始了。只听见塔顶的那个红头发青年科学家一声号令，最下边一层的大学生按下按钮。这时，只见盒子打开，两个重量完全不同的物体飞快下落，几秒钟后，广场上的人们听见“当”的一声，两个物体同时落地。

紧接着是二层、三层、五层……重复的实验依次进行。最后，塔顶的那个红头发的青年科学家也举着一个盒子，里面是两个大小不同的铁球，他按下按钮，铁球迅速飞落下来，结果也是同时着地。沙漏记下的时间说明这样一个道理：不同重量的物体从同样高度落下来，都是同时到达地面。

实验成功了！尽管广场上的游人对这个实验一点儿也不感兴趣，但是这个实验却动摇了几千年来谁也不曾怀疑过的一条“真理”，这个“真理”是由古希腊哲学家亚里斯多德提出的，他认为：物体从高处落下时，速度是由它的重量决定的，物体越重，落下来的速度越快。

比萨斜塔的实验，推翻了这个权威的结论。

这个敢于向权威挑战的红头发的青年科学家是谁呢？他就是意大利著名数学家、天文学家、物理学家枷利略。

选择道路

1564年 2月 15日，伽利略出生在意大利西海岸比萨城一个破落的贵族之家。据说他的祖先是佛罗伦萨很有名望的医生，但是到了他的父亲伽利略·凡山杜这一代，家境日渐败落。凡山杜是个很有才华的作曲家，生前出版过几本牧歌和器乐作品，他的数学也很好，精通希腊文和拉丁文，但是美妙的音乐不能填饱一家人的肚皮，他的数学才能也不能给他谋到一个好职位。大约在小伽利略出生不久，凡山杜在离比萨城不远的佛罗伦萨开了一间卖毛织品的小铺子，这完全是不得已的办法。但是为了维持一家人的生活，凡山杜只好违背自己的意愿去经商。

小伽利略是凡山杜的长子，父亲对儿子寄予很大希望。他发现，小伽利略非常聪明，从小对什么事物都充满强烈的好奇心，不仅如此，这个孩子心灵手巧，他似乎永远闲不住，不是画图画，就是弹琴，而且时常给弟弟妹妹做许多灵巧的机动玩具，玩得十分开心。

凡山杜对这一切都看在眼里，有一次，他对妻子说：“伽利略似乎对什么都有兴趣，将来他干什么合适呢？”

“是呀，他很有音乐才能，也许可以把他培养成一个音乐家，像您一样……”妻子说。

凡山杜皱着眉摇摇头，说：“不，我已经吃够了搞音乐的苦头，不能让孩子走这条路！”

妻子迷惑不解地望着丈夫，小心翼翼地问：“那么，你的意思是……”

凡山杜胸有成竹地说：“我要把他培养成一个杰出的医生，就像我们的祖辈那样，受人尊敬，有优厚的收入，能给我们家庭带来荣誉、地位和金钱……”

妻子看着丈夫激动的神情，知道这是凡山杜考虑了很久的念头，她没有反驳，只是叹了口气说：“但愿如此，也许这孩子不会辜负您的期望……”

小伽利略最初进了佛伦勃罗萨修道院的学校。在这所学校，他专心学习哲学和宗教，有段时间，小伽利略很想将来当一个献身教会的传教士。但是凡山杜听到这个情况后，立即把儿子带回家，他劝说伽利略去学医，这是他为儿子的未来早已设计好的一条路。

17岁那年，伽利略进了著名的比萨大学，按照父亲的意愿，他当了医科学生。比萨大学是所古老的大学，学校图书馆藏书丰富，这很合伽利略的心意，但是伽利略对医学并没有多大兴趣，他很少上课，一上课就对教授们教课的内容提出这样那样的疑问，使教授们难于回答，在教授们的眼里，伽利略是个很不招人喜欢的坏学生。不过，伽利略只是兴趣不在医学，他孜孜不倦地学习数学、物理学等自然科学，并且以怀疑的眼光看待那些自古以来被人们奉为经典的学说。

要知道，伽利略生活的时代，正是欧洲历史上著名的文艺复兴时代，而意大利又是文艺复兴的发源地。当时，意大利的许多大城市，如佛罗伦萨、热那亚和，发展成东西方贸易的中心，建起了商号、手工作坊和最早的银行，出现了资本主义生产关系的萌芽。加上贸易往来的发达，印刷术的发明，新思想的传播比以往任何时候都更加迅速。于是，人们对千百年来束缚思想的宗教神学和传统教条开始产生了动摇。

一个偶然的机会，伽利略听了宫廷数学家玛窦·利奇的讲课。这位青年数学家渊博的学识，严密的逻辑性，特别是他在证明数学难题时的求证方法，使伽利略深深着迷。他眼睛亮了，仿佛发现了一个神奇无比的世界，这就是他梦寐以求的数学王国！他兴奋极了，立即找到宫廷数学家玛窦·利奇，向他提出了许多百思不得其解的问题。

玛窦·利奇原是跟随托斯坎尼大公爵从佛罗伦萨来到比萨的，他给宫廷里的侍童讲数学，没有想到会有一个热心的听众，而且他提出的问题非常有趣，充分显示出超群的智慧和深厚的学识功底。

当玛窦·利奇听说伽利略是比萨大学医科学生时，不禁脱口而出：“啊，伽利略，你有天才，你会成为一个杰出的数学家的。”

伽利略的脸红了，他谈到自己对医学的厌倦，谈到父亲对他的期望，也倾诉了自己因为不能按照自己的意愿学习的苦恼。

“别泄气。”玛窦·利奇和蔼地说：“你努力自学吧，有什么困难，任何时候我都是你忠诚的朋友。”

听了玛窦·利奇的鼓励，伽利略越发刻苦钻研数学和物理学，他把从宫廷数学家那里借来的每一本书，都用心地阅读，像海绵吸水一样地吸收下来。但是，他并不是那种迷信书本的人，那些人们认为是真理的权威结论，在伽利略的脑子里常常带来意想不到的疑问，他常常为此而感到苦恼，陷入深深的思索之中。

有一次，伽利略信步来到他熟悉的比萨大教堂，他坐在一张长凳上，目光凝视着那雕刻精美的祭坛和拱形的廊柱，蓦地，教堂大厅中央的巨灯晃动起来，是修理房屋的工人在那里安装吊灯。

这本来是件很平常的事，吊灯像钟摆一样晃动，在空中划出看不见的圆弧。可是，伽利略却像触了电一样，目不转睛地跟踪着摆动的吊灯，同时，他用右手按着左腕的脉，计算着吊灯摆动一次脉搏跳动的次数，以此计算吊灯摆动的时间。

这样计算的结果，伽利略发现了一个秘密，这就是吊灯摆一次的时间，不管圆弧大小，总是一样的。一开始，吊灯摆得很厉害，渐渐地，它慢了下来，可是，每摆动一次，脉搏跳动的次数是一样的。

伽利略的脑子里翻腾开了，他想，书本上明明写着这样的结论，摆经过一个短弧要比经过长弧快些，这是古希腊哲学家亚里斯多德的说法，谁也没有怀疑过。难道是自己的眼睛出了毛病，还是怎么回事。

他像发了狂似的跑回大学宿舍，关起门来重复做这个试验。他找了不同长度的绳子、铁链，还有不知从哪里搞到的铁球、木球。在房顶上，在窗外的树枝上，着迷地一次又一次重复，用沙漏记下摆动的时间。最后，伽利略不得不大胆地得出这样的结论：亚里斯多德的结论是错误的，决定摆动周期的，是绳子的长度，和它末端的物体重量没有关系。而且，相同长度的摆绳，振动的周期是一样的。这，就是伽利略发现的摆的运动规律。

伽利略不用说多么高兴了。可是在当时，有谁会相信一个医科大学生的科学发现，何况他的结论是否定了大名鼎鼎的亚里斯多德的权威说法。

就在这时，凡山杜的铺子里越来越不景气，听说伽利略并没有按照自己的意愿学习医学，而是成天迷恋着不相干的实验，于是，严厉的父亲决定停止伽利略继续上大学，让他回家去当一个店员。

伽利略灰心极了，他离开了比萨大学回到佛罗伦萨。但是他选择的道路却是不可动摇的。

坚信科学

佛罗伦萨一条不太热闹的街道，有一个门面不大、生意清淡的铺子，这就是凡山杜开的毛织品商店。每天，当匆匆过往的行人经过这里时，总是可以看见红头发的伽利略呆呆地坐在柜台前出神，或者旁若无人的在那里摆弄着一些莫名其妙的东西，像秤盘呀，铁块呀，盘子呀；而更多的时候，他是埋头在书本里，他看得那样专心，就连他的父亲大声叫唤都听不见。

自从回到家里，伽利略不得不违背自己的意愿在父亲的铺子里当一名店员，但是他的心里一时一刻也没有忘记数学和物理学。没有起码的学习条件，也没有老师可以求教，他就想方设法找到一些自然科学的书籍，以顽强的毅力刻苦自学。他最喜欢的书是欧几里得的《几何原理》和阿基米德的著作。

《几何原理》是世界上流传下来最早的几何学著作，而希腊科学家阿基米德的著作，包含了丰富的数学与力学知识，特别是其中的一些物理实验，对伽利略有很大的吸引力。

谈起实验，伽利略的兴趣最浓。还在比萨大学时，他就动手制作了一种

“脉搏计”，这是他根据摆的运动规律设计的，可以用来测量病人的脉搏跳动的情况，很受医生的欢迎。现在，在父亲的铺子里，谈不上实验的条件，但他仍然用一些日常的器具来做实验，尽管这样做免不了又要挨父亲的骂，他还是照干不误。

他从阿基米德检验国王的实验中受到启发，一面重复这个实验，一面想到这种方法的用途。当时欧洲各国的航海事业正在兴起，航海业带动了造船业和机械制造，矿、冶金的发展，反过来又向科学技术提出许多新的问题。伽利略于是把他的注意力转向合金的物理和力学性质的研究，不久，他通过测定物体在水中的重量发现，物体投入水中减轻的重量，刚好等于它排开的水的重量。在这个重现的基础上，伽利略发明了一种比重秤，可以很方便地测定各种合金的比重。他还写了一篇论文，详细地介绍了比重秤的构造原理和使用方法。这件事，很快就在佛罗伦萨和其他城市传开了。

1589年夏天，在佛罗伦萨的店铺里度过了4年自学生活的伽利略，由于得到宫廷数学家玛窦·利奇的?/ca>

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扩展资料

普通高等教育五大学历教育是国家教育部最为正规且用人单位最为认可的学历教育，学历代码和学历层次也是按照上述顺序所编。国家网上办理为学信网和启征网，两者为教育部下属网站，因为一个人一生可能就办理一次，很多人在被告知要办理时，都不清楚情况，这里为大家扫盲，谨防被骗。

（源自新华网）

2007西宁市商业地产调研报告

2007西宁市商业地产调研报告

1.基本概况

1.1 西宁简介

西宁是青海省的省会，地处青藏高原河湟谷地南北两山对峙之间，统属祁连山系，黄河支流湟水河自西向东贯穿市区。全市总面积7665平方公里，市区面积350平方公里，建城区面积75平方公里。是全省政治、经济、文化、教育、科教和交通和、通讯中心。全市总人口212.73万，城镇化率为59.59％。辖城东、城中、城西、城北四个区，大通、湟中、湟源三个县。以及正在建设的西宁（国家级）经济技术开发区和城南新区、海湖新区。

西宁是典型的移民城市，多民族聚集、多宗教并存。西宁地处黄土高原与青藏高原、农业区与牧业区、汉文化与藏文化的三大结合部，是青藏高原人口唯一超过百万的中心城市，移民人口达100万之多，有汉、回、藏、土、蒙古、撒拉等34个民族，其中少数民族人口54。36万人，占总人口25．55％。随着西部大开发和现代交通建设步伐的加快， 以西宁为中心辐射全省的交通网络已形成，315、109国道贯穿全境，高速公路和一级公路四通八达，铁路向四周延伸，总铺轨里程1300余公里。青藏铁路建成通车使西宁成为青藏高原铁路中心枢纽。

西宁是院确定的内陆开放城市，先后与国内外许多城市和地区建立了经贸协作和文化交流关系。每年在西宁举办的“郁佥香节”、“青洽会”，“环青海湖国际公路自行车赛”等节庆活动，进一步扩大了其在中国的知名度和影响力。2006年地区生产总值达到281．61亿元，比上年增长14．5％；完成全社会固定资产投资141．04亿元，增长21．98％；地方一般预算收入14．15亿元；增长20、1%；城镇居民人均可支配收入9334.63元，增长11．16％；农民人均纯收入2950．99元，增长13．82％；实现社会消费品零售总额119．51亿元，增长14．5％。

西宁在全省有较高的首位度。人口占全省的38．84％，生产总值占全省的43．93％， 固定资产投资占全省的33．61％，地方一般预算收入占全省的33．5％，社会消费品零售总额占全省的66．35％。“十一五”时期，我们提出以科学发展观为统领，以构建和谐社会为目标，做强西宁，服务全省，使西宁成为青藏高原区域内投资环境优良的创业城市、生态良好的宜居城市、改革开放的先行城市、内涵丰富的文化城市、和谐稳定的青藏高原区域性现代化中心城市。

1.2 房地产现状综述

2006年西宁市房地产开发完成投资、施工面积、销售面积等三大主要指标，从统计数据看，应该是阶段性调整年。2007年政策因素各项成本增加、新区开发启动和旧城改造等将拉动房产开发投资新一轮状况：

1.2.1 2006年房地产开发投资规模同比下降，房屋用途和结构比例保持相对稳定，房产开发处在阶段性调整年，蓄势待发。

(1) 投资总量同比下降：

2006年西宁市房地产开发投资总额24.8亿元，同比下降3.9%，商品房开发总面积375万平方米，同比下降9.6%，其中住宅310万平方米，与去年同期基本持平，占总开发量的82.5%；办公用房17万平方米，同比下降39.3%，占总开发量的4.5%；商业营业用房50万平方米，同比下降15.3%，占总开发量的13%。

(2) 房地产市场销售快速增长：

西宁市房地产市场销售快速增长，全年累计商品房成交量(包括预售房屋)在开发总量降低的情况下，却达到134.59万平方米，同比增长17.34% 。

(3) 商品房销售价格上扬，涨幅呈破浪式：

2006年1—9月，房屋销售价格涨幅比上年同期回落0.1个百分点，新建商品房销售价格同比上涨2.3%，涨幅回落0.1个百分点。3月份以来，进入房屋销售旺季，新建商品住宅价格出现反弹,呈先涨后落之势，尤其3—5月份涨势明显,分别上涨6.0%、6.1%、5.6%，6—9月份有所回落,分别上涨3.2%、1.2%、0.7%、1.5%，1—9月累计上涨3.1%，涨幅比上年同期扩大0.4个百分点。在各类住宅中，普通住宅同比上涨3.3%，其中多层住宅平均价格为1933元/平方米,同比上涨4.5%，高层住宅平均价格为2370元/平方米,同比上涨2.1%，涨幅分别扩大1.6和0.6个百分点。非住宅类价格同比涨幅回落。1—9月份同比上涨0.2%，涨幅同比回落1.7个百分点，其中写字楼价格上涨0.2%,涨幅回落2.5个百分点，商业用房价格上涨0.2%，涨幅回落0.6个百分点。第四季度价格涨幅又回升状。西宁市住宅平均销售价格为每平方米1940元，与上年同期相比上涨213元，涨幅为10.99%。全年完成商品房屋销售额21.52亿元，商品房屋平均价格为每平方米2022元，其中住宅价格为每平方米1940元，分别比上年同期上涨145元和213元。

1.2.2 2007年西宁市政策、主力消费人群收入增长等因素带来暗潮涌动。

(1) 国税总局138号令土地增值税征收，增加房产开发商成本：

房地产业在西宁基本上是属于地方鼓励投资产业，故过去的几年中，对开发商的土地增值税要么免征，要么缓征。今年138号 令的落地，对西宁的开发商造成不同程度的紧张，甚至有的开发商提出：如果收就撤资。不少开发商资金链已经非常紧张，大幅征收可能出现一些企业倒闭的危险。 一些房产商现已动作将增加的成本打入房价。在调研走访中了解到中房银川公司开发的国际村、建辉房产开发的建辉嘉园、甘肃新厦房产公司开发的五一佳苑、青海 电信事业房产开发公司的信园小区、五环地产的五环商厦等已经不同程度加价（加价幅度50~100元/平米）。

(2) 城市建设配套费调整：

西宁新的城市配套费正式出台，配套费取消类别区分，统一按60元/平米，比原来一类用地的25元/平米增加一倍多。禾木地产新开盘（期房）的泰和祥花园住宅均价2700元/平米，办公楼均价3430元/平米。江苏伟业开发的香格里拉二期（多层）也在调整其开盘价。

(3) 主力消费人群收入增长：

西 宁房产的主力消费人群主要集中在事业单位、少数效益高的国有企业、各州县事业单位退休职工及工商个体户，其中事业单位和各州县事业单位人群是西宁“高端” 住宅购买的主力军，去年西宁事业单位普调工资，其购房期望值增加，不少房产开发商由此产生提价期望，估计在西宁房产销售旺季（3~6月份）会有大幅提价动作。

(4) 住房结构和消费观念转变：

在 西宁住房制度的住宅商品化改革并没有使企事业单位完全退出了个人住宅投资领域，住房结构商品化程度并不高。去年随着国家房产政策的不断加强，城镇居民住房 消费观念开始转变，个人逐渐上升成商品住宅购买主体，西宁房地产开发企业会逐步成为社会商品住宅的供应主体。房地产住宅投资势必替代企事业单位成为城镇住 宅投资的主体，随着住房消费观念的转变将释放出对房屋的潜在需求基数不断加大，今年将会对西宁商品住宅的价格上涨和量的需求起着催化作用。

1.2.3 经济支持、政策完善，房地产业发展前景看好。

国家对西部投入的不断加大，尤其是对青海的型产业（石油、钾肥、有色金属、水电）投入的加大，推动西宁经济的持续快速发展，为西宁房地产发展奠定了坚实的经济基础。2006年西宁市区居民人均可支配收入增长估计超过15%， 居民可支配收入的增加使其住宅消费能力提高，给西宁房地产业带来了巨大的商机。此外，海湖新区拉大城市框架为西宁房地产的发展创造了广阔的空间，旧城改造 推动了西宁房地产的快速发展，使西宁市房地产业迎来了难得的发展机遇。预计今年施工与新开工面积将持续增加，新开楼盘不断增加，开发总量不断扩大。

2.商业调研

老 店“大十字百货”和新崛起的“西单、王府井百货”共同构成了西宁最繁华的商业中心。西大街作为核心商圈的主要街道，两侧品牌店众多，购物人流量高，是西宁 人购物的首选区域。随着城市规划的顺利进行，整体商业向城西迁移的步伐逐渐加快，相信在不久的将来，胜利路将取代西大街成为西宁购物主流街道之首。

2.1 商业项目分布图

2.2 项目调研数据汇总

通过对西宁现有商业物业的调研，统计数据由地图标号汇总为下表：

NO.1

商业项目名 坐落地块 建筑资料 商业业态与分布 租金分布

汇通凤凰城 西宁市五四西路 30层商住一体建筑，其中1-5F为商业用房，单层面积4000 m2，6-30层为住宅，今年5-6月交付使用 4-5F为写字楼

1-3F家居城在谈

经营档次： 中档

经营现状：

未开盘

项目其他信息 是否铺位分隔销售 否

销售单价 1F：10000元/ m2

2F：7000元/ m2

3F：5000元/ m2

均价：1-3F：7600元/ m2

备注 4F一半和5F整层已经出售，作为办公写字楼。

6F以上为住宅，起价2040元/m2，逐层递加35元/ m2，最高为2950元/ m2.

(说明：1-3F家居城在谈)

NO.2

商业项目名 坐落地块 建筑资料 商业业态与分布 租金分布

义乌商贸城 西宁市花园北街与东关大街交口 4层商业建筑，总建筑面积约16000m2 1F：男女皮鞋 2F： 家用小电器、百货、文具

3F：廉价服饰 4F：窗帘、床上用品

1F：220元/ m2*月

2F：300元/ m2*月

3F：150-180元/ m2*月

4F：80-100元/ m2*月

经营档次： 中低档

经营现状：

好

项目其他信息 是否铺位分隔销售 是

销售单价

备注 该物业08年合同到期，听义东商贸城业主说，规划可能做酒店。商场内经营户予以否认，08年后可续租。1F：7m2内铺，交商场押金5000元，转让费50000元，过户手续费1500元，转让后经营缴纳商场租金每季度4700元，200元税费。

NO.3

商业项目名 坐落地块 建筑资料 商业业态与分布 租金分布

义东商贸城 西宁市花园南街与东关大街交口 4层商业建筑，总建筑面积约14000m2 1F：

2F：

3F：

4F：

经营档次： 中低档

经营现状：

良好

项目其他信息 是否铺位分隔销售 是

销售单价

备注 合同期20年，前五年保持1-4F每层160元/月的管理费（前3年免税金），5-10年后每年最高递增额度不超过20元/月，10年后待定。转让费6000-7000元一个铺位，平均一个铺位7-8m2。

NO.4

商业项目名 坐落地块 建筑资料 商业业态与分布 租金分布

汇通购物广场 西宁市五四大街紧邻交通巷 商住一体，总建筑面积12.6万㎡，-1F－4F单层面积4000㎡ -1F－3F：北京华联超市

4F：餐饮、

经营档次： 中高档

经营现状：

良好

项目其他信息 是否铺位分隔销售 是

销售单价 -1F： 持有

1F：12000/㎡

2F：6000/㎡

3F：4000/㎡

4F：3880/㎡

备注 开发商提供10年每年10％税前固定回报，其中第一年一次性返还，以后逐年返还

NO.5

商业项目名 坐落地块 建筑资料 商业业态与分布 租金分布

力盟尚都 西宁市五四大街紧邻交通巷 商住一体，-1F－3F为商业用房，单层面积均为3000 m2 -1F－1F：苏宁电器

2-3F：服饰、家居

经营档次： 中高档

经营现状：

试营业

项目其他信息 是否铺位分隔销售 是

销售单价 1F沿街店面售价：25000元/ m2

内铺：13000元/ m2

备注 6000m2被苏宁拿走（10年租期），合同规定其商场周边不能有类似家电产品大型经营场所。开发商用带租约销售，3000 m2自己持有，剩余可卖。

NO.6

商业项目名 坐落地块 建筑资料 商业业态与分布 租金分布

万通购物广场 西宁市五四大街紧邻交通巷 商住一体，-2F－4F商业用房，地面4层建筑面积5万m2 大型购物中心

经营档次：

经营现状：

关闭

项目其他信息 是否铺位分隔销售 是

销售单价 1F：20000/㎡

2F：10000/㎡

3F：8000/㎡

4F：6000/㎡

备注 05年开盘，开发商提供12年的返租回报，返租12年提供头3年一次性返还税前9.8％，以后3-6年10%，7－10年提供固定11％返还，11－12年提供固定12％返还，按季度返还。由于开发商对商业运营不甚了解，至2006年底亏损1亿元。

NO.7

商业项目名 坐落地块 建筑资料 商业业态与分布 租金分布

国际儿童城 西宁市五四大街与微波巷交口 商住一体，1-4F为商业用房，单层面积1800 m2 规划与儿童相关的全部用品 1F沿街商铺380元/ m2*月，内铺200元/ m2*月，2F租金160元/ m2*月。

经营档次： 中档

经营现状：

未经营

项目其他信息 是否铺位分隔销售 不详

销售单价

备注 其业态规划在西宁唯其一家。

NO.8

商业项目名 坐落地块 建筑资料 商业业态与分布 租金分布

建国（国际）酒店 建国路与七一路交口处 建筑设计为地下2层，地上20层，总建筑面积30244 m2 产权式酒店

经营档次： 4星级酒店

经营现状：

试营业

项目其他信息 是否铺位分隔销售 是

销售单价 3860元/ m2

备注 西宁唯一一家产权式酒店，9年稳定回报，年回报率11.1%；并且每年15天免费人住权益，四十年无限升值保障。投资者一年之后可以自由退出，同时获得本金和收益；每年15天免费入住，汇通集团按期给付租金，现购现返一年租金；九年后收回所有成本和利润后，汇通集团可原价回购。由于干涉，该项目出售1/2后停止销售。

2.3 沿街商铺调研数据汇总

街道名称 经营业态 面积、租金描述 转让费

西大街南侧

女子服饰 面积：100m2 租金：30万/年 转让费：8万

男士西服 面积：70 m2 租金：24.8万/年 转让费：7万

牛仔专卖 面积：60 m2 租金：20万/年 转让费：6万

西大街北侧

女子服饰 面积：30 m2 租金：1万/月 转让费：7万

女子服饰 面积：30 m2 租金：1.4万/月 转让费：7万

小百货 面积：15 m2 租金：6-7万/年 无转让费

街道名称 经营业态 面积、租金描述 转让费

胜利路南侧 烟酒百货 面积：70 m2 租金：90元/ m2*月 不转让

虫草专卖 面积：75 m2 租金：80元/ m2*月 不转让

烟酒百货 面积：20m2 租金：58元/ m2*月 不转让

胜利路北侧 服饰 租金：70-80元/ m2*月 不转让

名烟名酒 面积：210 m2 租金：17.8万/年 不转让

小百货 租金：70元/ m2*月 不转让

2.4 小型专业服饰市场

民主街市场：

人流量高，以低档服饰零售为主。靠近市场中间位置一般的铺位，面积120 m2，租金大致3.5万/年；靠近市场进出口位置较好的铺位，面积6 m2 ，租金大致2.5万/年。

商业巷市场：

作为胜利路与五四路直通的巷弄式服饰街，人流量很高，经营服装类档次教低，环境较差。相对位置较好的进出口，面积在10-15 m2，租金4.5-5万/年；中间位置的店铺135 m2，租金20万/年。

3.地产调研

3.1 住宅市场

3.1.1 套型结构

2006年，西宁商品房市场套型面积以90-144平方米为主，占市场总供求的65-70%，价格基本保持在1900元/平方米左右，90平方米以下尤其是60平方米以下住宅，市场需求量较小，同时市场供给中60平方米以下大多数为高层公寓式住宅，因此较其他套型，均价相对较高。(表3-1)

套型 面 积（万平方米） 套 数（套） 成交

均价

（元）

批准

预售 占比

（%） 实 际

销 售 占比

（%） 批 准预 售 占比

（%） 实 际销 售 占比

（%）

≤60㎡ 3.62 2 1.99 1 557 4 439 3 2079

60-80㎡ 7.48 5 3.60 2 9 7 486 4 1871

80-90㎡ 15.44 10 11.83 8 1754 13 1365 10 2085

90-100㎡ 16.33 11 19.92 13 1700 13 2095 15 1898

100-120㎡ 38.73 26 44.22 28 3548 26 4018 30 1798

120-144㎡ 41.37 27 44.07 28 3130 23 3379 25 1937

144-180㎡ 21.50 14 21.81 14 1394 11 1405 10 2054

＞180㎡ 7.25 5 8.21 5 355 3 330 2 2515

合 计 151.72 100 155.64 100 13435 100 13517 100 1902

表3-1：2006年住宅套型与成交均价统计表

3.1.2 价位结构

从2006年批准预售商品房的情况看，市场供给价位以2000-3000元/平方米为主，而市场实际成交中以1500-2500元/平方米为主。其中2000-2500元/平方米价位段，供求总量相对平衡，而1000-2000元/平方米价位段供应总量明显小于成交总量，2500元/平方米以上价位段供应总量明显大于成交总量，1000元/平方米以下价位段，在供求总量中均占有较小的比重。(表3-2)

<1000 1000-1500 1500-2000 2000-2500 2500-3000 ≥3000

批准预售面积 2.32 33.13 30.23 42.37 42.62

实际销售面积 4.28 39.54 47.94 41.86 20.23 1.19

批准预售套数 208 3230 2724 3600 3673

实际销售套数 14 335 3622 4239 3577 107

表3-2：2006年住宅销售价格与套数统计表

3.1.3 区域结构

从2006年的成交量来看，以城西区的成交量较大，占全市成交量的33%；城东区和城北区成交量基本相当，占别是17%和18%；城中区和经济技术开发区成交量基本相当，占比均为12%；城南新区成交量最少，仅占8%。各区成交均价，城东区1868元/平方米与全市均价必将接近，城南新区1334元/平方米，为全市最低；城西区2193元/平方米，为全市最高，城中区2114元/平方米位居第二，由于这两个区主要以高层建筑为主，而且这两个区基础设施及环境配套等方面较其他各城区好，因此需求较为旺盛，房价相对较高。城北区和经济技术开发区均价分别为1609元/平方米和1489元/平方米，均低于全市均价。(表3-3)

城 区 面 积 占 比 套 数 占 比

城东区 26.06 17 2110 18

城西区 52.10 33 4306 32

城南新区 12.94 8 964 7

城北区 27.55 18 2565 19

城中区 18.10 12 1616 12

经济技术开发区 18.91 12 1656 12

表3-3：2006年住宅区域与套数统计表

3.1.4 投资者类型

根据市场调研数据和楼盘走访，在西宁投资者中，可以分为以下几类：

一类是高收入的公务人员，这类人文化程度较高，理性的成分稍多些，比重5%；第二类是本地及州县离退休人员，手中有些各类收入、存款，这类人投资受广告宣传影响较大。比重15%；第三类是一些型（有色金属矿产、土特产、建筑商等）产业小业主，这类人既注意投资收益、由非常关注返租的运营商，以期利益保障，比重20%；第四类是某类商业流通业主，比重50~60%，其投资主要用于自己经营的商业用房，基本上选择利于自己经营业态的商业铺面（街面店）自用。这类人占商业楼盘的绝大多数，外地投资客也都是这类投资者。

3.2 写字楼市场

名称 地段 租（售）价格

王府井商场 核心商圈主要地段 租赁：30元/月 物业费：1.7元/ m2*月 出售：3000元/ m2

五四大街附近 主要商业街 租赁：45元/月

胜利路附近 项目周边 租赁：27-28元/月

随着需求量的增加和外地企业的落户等因素影响，西宁市写字楼租赁商场日渐活跃，同比上涨1.7％。相比住宅市场的一路旺销，以往西宁写字楼的空置率增加，导致租赁价格上涨乏力，现在仍处在消化和调整期，但由于需求量的增加，只要开发定位准确，避免同质化产品上市，并提高软硬件配套和服务，西宁的写字楼市场还是可以保持升温行情。

4.在售项目

4.1 住宅物业

区域 楼盘名称 在售面积(m2) 销售均价(元/ m2)

城西 胜利路综合楼

万通安置小区

祥隆商务花园

美丽花园 2774.02

2367.46

1256.56

2698.22 1117

3809

1194

2116

城中 滨河园

泰康花苑

广和苑

金翠苑小区 132.21

1084.12

1227.72

4018.54 1601

1143

1305

1367

城东 时代花园

国际村

八一商住楼

北园小区

瑞景园小区 490.21

316.91

2437.59

176.48

373.82 1399

1804

1325

1299

1229

城北 康宁小区 3758.15 1651

4.2 商业物业

西宁暂无在建纯商业用途物业，以商住一体为主。

参考下载：://lnsydc/down/html/?60.html

量子宇宙论的”宇宙从无创生”相关问题

以下是我知道的宇宙知识:

目前尚无定论。值得一提的是史蒂芬?霍金的观点比较让人容易接受：宇宙有限而无界，只不过比地球多了几维。比如，我们的地球就是有限而无界的。在地球上，无论从南极走到北极，还是从北极走到南极，你始终不可能找到地球的边界，但你不能由此认为地球是无限的。实际上，我们都知道地球是有限的。地球如此，宇宙亦是如此。

怎么理解宇宙比地球多了几维呢?举个例子：一个小球沿地面滚动并掉进了一个小洞中，在我们看来，小球是存在的，它还在洞里面，因为我们人类是“三维”的；而对于一个动物来说，它得出的结论就会是：小球已经不存在了!它消失了。为什么会得出这样的结论呢?因为它生活在“二维”世界里，对“三维”是无法清楚理解的。同样的道理，我们人类生活在“三维”世界里，对于比我们多几维的宇宙，也是很难理解清楚的。这也正是对于“宇宙是什么样子”这个问题无法解释清楚的原因。

1、均匀的宇宙

长期以来，人们相信地球是宇宙的中心。哥白尼把这个观点颠倒了过来，他认为太阳才是宇宙的中心。地球和其他行星都围绕着太阳转动，恒星则镶嵌在天球的最外层上。布鲁诺进一步认为，宇宙没有中心，恒星都是遥远的太阳。

无论是托勒密的地心说还是哥白尼的日心说，都认为宇宙是有限的。教会支持宇宙有限的论点。但是，布鲁诺居然敢说宇宙．是无限的，从而挑起了宇宙究竟有限还是无限的长期论战。这场论战并没有因为教会烧死布鲁诺而停止下来。主张宇宙有限的人说：“宇宙怎么可能是无限的呢?”这个问题确实不容易说清楚。主张宇宙无限的人则反问：“宇宙怎么可能是有限的呢?”这个问题同样也不好回答。

随着天文观测技术的发展，人们看到，确实像布鲁诺所说的那样，恒星是遥远的太阳。人们还进一步认识到，是由无数个太阳系组成的大星系，我们的太阳系处在系的边缘，围绕着系的中心旋转，转速大约每秒250千米，围绕银心转一圈约需2.5亿年。太阳系的直径充其量约1光年，而系的直径则高达10万光年。系由1000多亿颗恒星组成，太阳系在系中的地位，真像一粒砂子处在北京城中。后来又发现，我们的系还与其他系组成更大的星系团，星系团的直径约为107光年(1000万光年)。目前，望远镜观测距离已达100亿光年以上，在所见的范围内，有无数的星系团存在，这些星系团不再组成更大的团，而是均匀各向同性地分布着。这就是说，在10的7次方光年的尺度以下，物质是成团分布的。卫星绕着行星转动，行星、彗星则绕着恒星转动，形成一个个太阳系。这些太阳系分别由一个、两个、三个或更多个太阳以及它们的行星组成。有两个太阳的称为双星系，有三个以上太阳的称为聚星系。成千亿个太阳系聚集在一起，形成系，组成系的恒星(太阳系)都围绕着共同的重心——银心转动。无数的系组成星系团，团中的各系同样也围绕它们共同的重心转动。但是，星系团之间，不再有成团结构。各个星系团均匀地分布着，无规则地运动着。从我们地球上往四面八方看，情况都差不多。粗略地说，星系固有点像容器中的气体分子，均匀分布着，做着无规则运动。这就是说，在10的8次方光年(一亿光年)的尺度以上，宇宙中物质的分布不再是成团的，而是均匀分布的。由于光的传播需要时间，我们看到的距离我们一亿光年的星系，实际上是那个星系一亿年以前的样子。所以，我们用望远镜看到的，不仅是空间距离遥远的星系，而且是它们的过去。从望远镜看来，不管多远距离的星系团，都均匀各向同性地分布着。

因而我们可以认为，宇观尺度上(10的5次方光年以上)物质分布的均匀状态，不是现在才有的，而是早已如此。

于是，天体物理学家提出一条规律，即所谓宇宙学原理。这条原理说，在宇观尺度上，三维空间在任何时刻都是均匀各向同性的。现在看来，宇宙学原理是对的。所有的星系都差不多，都有相似的演化历程。因此我们用望远镜看到的遥远星系，既是它们过去的形象，也是我们星系过去的形象。望远镜不仅在看空间，而且在看时间，在看我们的历史。

2、有限而无边的宇宙

爱因斯坦发表广义相对论后，考虑到万有引力比电磁力弱得多，不可能在分子、原子、原子核等研究中产生重要的影响，因而他把注意力放在了天体物理上。他认为，宇宙才是广义相对论大有用武之地的领域。

爱因斯坦1915年发表广义相对论，1917年就提出一个建立在广义相对论基础上的宇宙模型。这是一个人们完全意想不到的模型。在这个模型中，宇宙的三维空间是有限无边的，而且不随时间变化。以往人们认为，有限就是有边，无限就是无边。爱因斯坦把有限和有边这两个概念区分开来。

一个长方形的桌面，有确定的长和宽，也有确定的面积，因而大小是有限的。同时它有明显的四条边，因此是有边的。如果有一个小甲虫在它上面爬，无论朝哪个方向爬，都会很快到达桌面的边缘。所以桌面是有限有边的二维空间。如果桌面向四面八方无限伸展，成为欧氏几何中的平面，那么，这个欧氏平面是无限无边的二维空间。

我们再看一个篮球的表面，如果篮球的半径为r，那么球面的面积是4πr的2次方，大小是有限的。但是，这个二维球面是无边的。如有一个小甲虫在它上面爬，永远也不会走到尽头。所以，篮球面是一个有限无边的二维空间。

按照宇宙学原理，在宇观尺度上，三维空间是均匀各向同性的。爱因斯坦认为，这样的三维空间必定是常曲率空间，也就是说空间各点的弯曲程度应该相同，即应该有相同的曲率。由于有物质存在，四维时空应该是弯曲的。三维空间也应是弯的而不应是平的。爱因斯坦觉得，这样的宇宙很可能是三维超球面。三维超球面不是通常的球体，而是二维球面的推广。通常的球体是有限有边的，体积是4/3πr的3次方，它的边就是二维球面。三维超球面是有限无边的，生活在其中的三维生物(例如我们人类就是有长、宽、高的三维生物)，无论朝哪个方向前进均碰不到边。如它一直朝北走，最终会从南边走回来。

宇宙学原理还认为，三维空间的均匀各向同性是在任何时刻都保持的。爱因斯坦觉得其中最简单阶情况就是静态宇宙，也就是说，不随时间变化的宇宙。这样的宇宙只要在某一时刻均匀各向同性，就永远保持均匀各向同性。

爱因斯坦试图在三维空间均匀各向同性、且不随时间变化的定下，救解广义相对论的场方程。场方程非常复杂，而且需要知道初始条件(宇宙最初的情况)和边界条件(宇宙边缘处的情况)才能求解。本来，解这样的方程是十分困难的事情，但是爱因斯坦非常聪明，他设想宇宙是有限无边的，没有边自然就不需要边界条件。他又设想宇宙是静态的，现在和过去都一样，初始条件也就不需要了。再加上对称性的限制(要求三维空间均匀各向同性)，场方程就变得好解多了。但还是得不出结果。反复思考后，爱因斯坦终于明白了求不出解的原因：广义相对论可以看作万有引力定律的推广，只包含“吸引效应”不包含“排斥效应”。而维持一个不随时间变化的宇宙，必须有排斥效应与吸引效应相平衡才行。这就是说，从广义相对论场方程不可能得出“静态”宇宙。要想得出静态宇宙，必须修改场方程。于是他在方程中增加了一个“排斥项”，叫做宇宙项。这样，爱因斯坦终于计算出了一个静态的、均匀各向同性的、有限无边的宇宙模型。一时间大家非常兴奋，科学终于告诉我们，宇宙是不随时间变化的、是有限无边的。看来，关于宇宙有限还是无限的争论似乎可以画上一个句号了。

3、膨胀或脉动的宇宙

几年之后，一个名不见经传的前苏联数学家弗利德曼，应用不加宇宙项的场方程，得到一个膨胀的、或脉动的宇宙模型。弗利德曼宇宙在三维空间上也是均匀、各向同性的，但是，它不是静态的。这个宇宙模型随时间变化，分三种情况。第一种情况，三维空间的曲率是负的；第二种情况，三维空间的曲率为零，也就是说，三维空间是平直的；第三种情况，三维空间的曲率是正的。前两种情况，宇宙不停地膨胀；第三种情况，宇宙先膨胀，达到一个极大值后开始收缩，然后再膨胀，再收缩……因此第三种宇宙是脉动的。弗利德曼的宇宙最初发表在一个不太著名的杂志上。后来，西欧一些数学家物理学家得到类似的宇宙模型。爱因斯坦得知这类膨胀或脉动的宇宙模型后，十分兴奋。他认为自己的模型不好，应该放弃，弗利德曼模型才是正确的宇宙模型。

同时，爱因斯坦宣称，自己在广义相对论的场方程上加宇宙项是错误的，场方程不应该含有宇宙项，而应该是原来的老样子。但是，宇宙项就像“天方夜谭”中从瓶子里放出的魔鬼，再也收不回去了。后人没有理睬爱因斯坦的意见，继续讨论宇宙项的意义。今天，广义相对论的场方程有两种，一种不含宇宙项，另一种含宇宙项，都在专家们的应用和研究中。

早在1910年前后，天文学家就发现大多数星系的光谱有红移现象，个别星系的光谱还有紫移现象。这些现象可以用多谱勒效应来解释。远离我们而去的光源发出的光，我们收到时会感到其频率降低，波长变长，并出现光谱线红移的现象，即光谱线向长波方向移动的现象。反之，向着我们迎面而来的光源，光谱线会向短波方向移动，出现紫移现象。这种现象与声音的多普勒效应相似。许多人都有过这样的感受：迎面而来的火车其鸣叫声特别尖锐刺耳，远离我们而去的火车其鸣叫声则明显迟钝。这就是声波的多普勒效应，迎面而来的声源发出的声波，我们感到其频率升高，远离我们而去的声源发出的声波，我们则感到其频率降低。

如果认为星系的红移、紫移是多普勒效应，那么大多数星系都在远离我们，只有个别星系向我们靠近。随之进行的研究发现，那些个别向我们靠近的紫移星系，都在我们自己的本星系团中(我们系所在的星系团称本星系团)。本星系团中的星系，多数红移，少数紫移；而其他星系团中的星系就全是红移了。

1929年，美国天文学家哈勃总结了当时的一些观测数据，提出一条经验规律，河外星系(即我们系之外的其他系)的红移大小正比于它们离开我们系中心的距离。由于多普勒效应的红移量与光源的速度成正比，所以，上述定律又表述为：河外星系的退行速度与它们离我们的距离成正比：

V＝HD

式中V是河外星系的退行速度，D是它们到我们系中心的距离。这个定律称为哈勃定律，比例常数H称为哈勃常数。按照哈勃定律，所有的河外星系都在远离我们，而且，离我们越远的河外星系，逃离得越快。

哈勃定律反映的规律与宇宙膨胀理论正好相符。个别星系的紫移可以这样解释，本星系团内部各星系要围绕它们的共同重心转动，因此总会有少数星系在一定时间内向我们的系靠近。这种紫移现象与整体的宇宙膨胀无关。

哈勃定律大大支持了弗利德曼的宇宙模型。不过，如果查看一下当年哈勃得出定律时所用的数据图，人们会感到惊讶。在距离与红移量的关系图中，哈勃标出的点并不集中在一条直线附近，而是比较分散的。哈勃怎么敢于断定这些点应该描绘成一条直线呢?一个可能的答案是，哈勃抓住了规律的本质，抛开了细节。另一个可能是，哈勃已经知道当时的宇宙膨胀理论，所以大胆认为自己的观测与该理论一致。以后的观测数据越来越精，数据图中的点也越来越集中在直线附近，哈勃定律终于被大量实验观测所确认。

4、宇宙有限还是无限

现在，我们又回到前面的话题，宇宙到底有限还是无限?有边还是无边?对此，我们从广义相对论、大爆炸宇宙模型和天文观测的角度来探讨这一问题。

满足宇宙学原理(三维空间均匀各向同性)的宇宙，肯定是无边的。但是否有限，却要分三种情况来讨论。

如果三维空间的曲率是正的，那么宇宙将是有限无边的。不过，它不同于爱因斯坦的有限无边的静态宇宙，这个宇宙是动态的，将随时间变化，不断地脉动，不可能静止。这个宇宙从空间体积无限小的奇点开始爆炸、膨胀。此奇点的物质密度无限大、温度无限高、空间曲率无限大、四维时空曲率也无限大。在膨胀过程中宇宙的温度逐渐降低，物质密度、空间曲率和时空曲率都逐渐减小。体积膨胀到一个最大值后，将转为收缩。在收缩过程中，温度重新升高、物质密度、空间曲率和时空曲率逐渐增大，最后到达一个新奇点。许多人认为，这个宇宙在到达新奇点之后将重新开始膨胀。显然，这个宇宙的体积是有限的，这是一个脉动的、有限无边的宇宙。

如果三维空间的曲率为零，也就是说，三维空间是平直的(宇宙中有物质存在，四维时空是弯曲的)，那么这个宇宙一开始就具有无限大的三维体积，这个初始的无限大三维体积是奇异的(即“无穷大”的奇点)。大爆炸就从这个“无穷大”奇点开始，爆炸不是发生在初始三维空间中的某一点，而是发生在初始三维空间的每一点。即大爆炸发生在整个“无穷大”奇点上。这个“无穷大”奇点。温度无限高、密度无限大、时空曲率也无限大(三维空间曲率为零)。爆炸发生后，整个“奇点”开始膨胀，成为正常的非奇异时空，温度、密度和时空曲率都逐渐降低。这个过程将永远地进行下去。这是一种不大容易理解的图像：一个无穷大的体积在不断地膨胀。显然，这种宇宙是无限的，它是一个无限无边的宇宙。

三维空间曲率为负的情况与三维空间曲率为零的情况比较相似。宇宙一开始就有无穷大的三维体积，这个初始体积也是奇异的，即三维“无穷大”奇点。它的温度、密度无限高，三维、四维曲率都无限大。大爆炸发生在整个“奇点”上，爆炸后，无限大的三维体积将永远膨胀下去，温度、密度和曲率都将逐渐降下来。这也是一个无限的宇宙，确切地说是无限无边的宇宙。

那么，我们的宇宙到底属于上述三种情况的哪一种呢?我们宇宙的空间曲率到底为正，为负，还是为零呢?这个问题要由观测来决定。

广义相对论的研究表明，宇宙中的物质存在一个临界密度ρc，大约是每立方米三个核子(质子或中子)。如果我们宇宙中物质的密度ρ大于ρc，则三维空间曲率为正，宇宙是有限无边的；如果ρ小于ρc，则三维空间曲率为负，宇宙也是无限无边的。因此，观测宇宙中物质的平均密度，可以判定我们的宇宙究竟属于哪一种，究竞有限还是无限。

此外，还有另一个判据，那就是减速因子。河外星系的红移，反映的膨胀是减速膨胀，也就是说，河外星系远离我们的速度在不断减小。从减速的快慢，也可以判定宇宙的类型。如果减速因子q大于1/2，三维空间曲率将是正的，宇宙膨胀到一定程度将收缩；如果q等于1/2，三维空间曲率为零，宇宙将永远膨胀下去；如果q小于1/2，三维空间曲率将是负的，宇宙也将永远膨胀下去。

表3列出了有关的情况：

表3

宇宙中物质密度 红移的减速因子 三维空间曲率 宇宙类型 膨胀特点

ρ＞ρc q＞1/2 正 有限无边 脉动

ρ＝ρc q＝1/2 零 无限无边 永远膨胀

ρ＜ρc q＜1/2 负 无限无边 永远膨胀

我们有了两个判据，可以决定我们的宇宙究竟属于哪一种了。观测结果表明，ρ＜ρc，我们宇宙的空间曲率为负，是无限无边的宇宙，将永远膨胀下去!不幸的是，减速因子观测给出了相反的结果，q＞1/2，这表明我们宇宙的空间曲率为正，宇宙是有限无边的，脉动的，膨胀到一定程度会收缩回来。哪一种结论正确呢?有些人倾向于认为减速因子的观测更可靠，推测宇宙中可能有某些暗物质被忽略了，如果找到这些暗物质，就会发现ρ实际上是大于ρc的。另一些人则持相反的看法。还有一些人认为，两种观测方式虽然结论相反，但得到的空间曲率都与零相差不大，可能宇宙的空间曲率就是零。然而，要统一大家的认识，还需要进一步的实验观测和理论推敲。今天，我们仍然肯定不了宇宙究竟有限还是无限，只能肯定宇宙无边，而且现在正在膨胀!此外，还知道膨胀大约开始于100亿-200亿年以前，这就是说，我们的宇宙大约起源于100亿-200亿年之前。

5、爱因斯坦宇宙模型

根据物理理论，在一定的设前提下提出的关于宇宙的设想与推测，称为宇宙模型。

著名科学家爱因斯坦于1915年建立了广义相对论的物理理论。这一理论认为，宇宙中没有绝对空间和绝对时间，无论是空间和时间都不能与物质隔开来，空间和时间均受物质影响；引力是空间弯曲的效应，而空间弯曲是由物质存在决定的。爱因斯坦将他的理论应用于宇宙研究，1917年发表了《根据广义相对论的宇宙学考察》的论文，他将广义相对论的引力场方程用于整个宇宙，建立起一种宇宙模型。

当时科学家普遍认为宇宙是静止的，不随时间变化的。虽然在几年前，美国天文学家斯里弗已发现了河外星系的谱线红移(显然这是对静止宇宙的挑战)，但由于当时正值第一次世界大战，这一消息并没有传到欧洲。因此，爱因斯坦也和大多数科学家一样，认为宇宙是静态的。爱因斯坦想从引力场方程着手，得出一个宇宙是静态的、均匀的、各向同性的答案。但他得到的解是不稳定的，表明全间和距离不是恒定不变的，而是随时变化的。为了得到一个空间是稳定的解，爱因斯坦人为地在引力场方程中引入一个叫做“宇宙常数”的项，让它起斥力的作用。爱因斯坦得出一个有限无边的静态宇宙模型，称为爱因斯坦宇宙模型。为了便于理解，可把它比喻为三维空间中的一个二维球面：球面的面积是有限的、但沿着球面没有边界，也无中心，球面保持静态状态。几年以后，爱因斯坦得知河外星系退行，宇宙是膨胀的消息后，非常后悔在自己的模型中加了一个宇宙常数项，称这是他一生中犯的最大错误。

最新发现：系奇异恒星的伴星现身

科学家利用NASA的远紫外谱仪探索卫星首次探测到船底座伊塔星(Eta Carinae)的伴星。船底座伊塔星是系中最重最奇异的星体，座落在离地球7500光年船底座，在南半球用肉眼就可以清楚的看到。科学家认为船底座伊塔星是一个正迅速走向衰亡的不稳定恒星。

长期以来，科学家们就推断它应该存在着一颗伴星，但是一直得不到直接的证据。间接的证据来自其亮度呈现的规则变化。科学家发现船底座伊塔星在可见光，X-射线，射电波和红外线波段的亮度都呈现规则的重覆模式，因此推测它可能是一个双星系统。最有力的证据是每过5年半，船底座伊塔星系统发出的X-射线就会消失约三个月时间。科学家认为船底座伊塔星温度太低，本身并不能发出X-射线，但是它以每秒300英里的速度向外喷发气体粒子，这些气体粒子和伴星发出的粒子相互碰撞后发出X-射线。科学家认为X-射线消失的原因是船底座伊塔星每隔5年半就挡住了这些X-射线。最近一次X-射线消失开始于2003年6月29日。

科学家推断船底座伊塔星和其伴星的距离是地球到太阳之间的距离的10倍，因为它们距离太近，离地球又太远，无法用望远镜直接将它们区分开。另外一种方法就是直接观测伴星所发出的光。但是船底座伊塔星的伴星比其本身要暗的多，以前科学家曾经试图用地面望远镜和哈勃望远镜观测，但都没有成功。

美国天主教大学的科学家罗辛纳. 而平(Rosina Iping)及其合作者利用远紫外谱仪卫星来观测这颗伴星，因为它比哈勃望远镜能观测到波长更短的紫外线。它们在6月10日，17日观测到了远紫外线，但是在6月27日，也就是在X-射线消失前的两天远紫外线消失了。观测到的远紫外线来自船底座伊塔星的伴星，因为船底座伊塔星温度太低，本身不会发出远紫外线。这意味着船底座伊塔星挡住了X-射线的同时也挡住了伴星。这是科学家首次观测到船底座伊塔星的伴星发出的光，从而证实了这颗伴星的存在。

有三个太阳的恒星

据新华社14日电 据14日出版的《自然》杂志报道，美国天文学家在距离地球149光年的地方发现了一个具有三颗恒星的奇特星系，在这个星系内的行星上，能看到天空中有三个太阳。

美国加州理工学院的天文学家在该杂志上报告说，他们发现天鹅星座中的HD188753星系中有3颗恒星。处于该星系中心的一颗恒星与太阳系中的太阳类似，它旁边的行星体积至少比木星大14%。该行星与中心恒星的距离大约为800万公里，是太阳和地球之间距离的二十分之一。而星系的另外两颗恒星处于，它们彼此相距不远，也围绕中心恒星公转。

系中的星系多为单星系或双星系，具有三颗以上恒星的星系被称为聚星系，不太多见。

恒星并不是平均分布在宇宙之中，多数的恒星会受彼此的引力影响，形成聚星系统，如双星、三恒星，甚至形成星团，及星系等由数以亿计的恒星组成的恒星集团。

天文学家发现宇宙中生命诞生是普遍的现象

近日美国宇航局寻找地球以外生命物质存在证据的科研小组研究发现，某些在实际生命化学反应中起到至关重要作用的有机化学物质，普遍存在于我们地球以外的浩瀚宇宙中。研究结果表明，在宇宙深处存在生命物质、或者有孕育生命物质的化学反应发生，这在浩瀚的宇宙中是一种普遍现象。

上述研究来自“美国宇航局艾姆斯研究中心(NASA Ames Research Center)”的一个外空生物科研小组。在该小组工作的科学家道格拉斯-希金斯介绍时称：“根据科研小组最新的研究结果显示，一类在生物生命化学中起至关重要作用的化合物，在广袤的宇宙空间中广泛而且大量地存在着。” 作为该外空生物学研究小组的主要成员之一，道格拉斯-希金斯以第一作者的身份将他们的最新研究成果撰文发表在10月10日出版的《天体物理学》杂志上。

希金斯在描述其研究结果时介绍：“利用美国宇航局斯皮策太空望远镜(Spitzer Space Telescope)最近的观测结果，天文学家在我们所居住的系内，到处都发现了一种复杂有机物‘多环芳烃’(PAHs)存在的证据。但是这项发现一开始只得到天文学家的重视，并没有引起对外空生物进行研究的天体生物学家们的兴趣。因为对于生物学而言，普通的多环芳烃物质存在并不能说明什么实质问题。但是，我们的研究小组在最近一项分析结果中却惊喜的发现，宇宙中看到的这些多环芳烃物质，其分子结构中含有‘氮’元素(N)的成分，这一意外发现使我们的研究发生了戏剧性改变。”

该研究小组的另一成员，来自美国宇航局艾姆斯研究中心的天体生物学家路易斯-埃兰曼德拉说：“包括DNA分子在内，对于大多数构成生命的化学物质而言，含氮的有机分子参与是必须的条件。举一个含氮有机物质在生命物质意义上最典型的例子，象我们所熟悉的叶绿素，其对于植物的光合作用起着关键作用，而叶绿素分子中富含这种含氮多环芳烃(PANHs)成分。”

据介绍，在科研小组的研究工作中，除了利用来自斯皮策望远镜得到的观测数据外，科研人员还使用了欧洲宇航局太空红外天文观测卫星的观测数据。在美国宇航局艾姆斯研究中心的实验室中，研究人员对这类特殊的多环芳烃，利用红外光谱化学鉴定技术对其分子结构和化学成分进行了全面分析，找到其中氮元素存在的证据。同时科学家利用计算机技术对这些宇宙中普遍存在的含氮多环芳烃，进行了红外射线光谱模拟分析。

路易斯-埃兰曼德拉同时还表示：“除去上述分析结论以外，更加富有戏剧性的发现是，在斯皮策太空望远镜的观测中还显示出，在宇宙中一些即将死亡的恒星天体周围，环绕其外的众多星际物质中，都大量蕴藏着这种特殊的含氮多环芳烃成分。这一发现从某种意义上似乎也告诉我们，在浩瀚的宇宙星空中，即使在死亡来临的时候，同时也孕育着新生命开始的火种。”

本年度最大科学突破:宇宙正膨胀 发现暗能量

通过分析星系团(图中左侧的点)，斯隆数字天空观测天文学家确定，暗能量正在驱动着宇宙不断地膨胀。

据英国《卫报》报道，证实宇宙正在膨胀是本年度最重大的科学突破。

报道说，近73％的宇宙由神秘的暗能量组成，它是一种反重力。在19日出版的美国《科学》杂志上，暗能量的发现被评为本年度最重大的科学突破。通过望远镜，人类在宇宙中已经发现近2000亿个星系，每一个星系中又有约2000亿颗星球。但所有这些加起来仅占整个宇宙的4％。

现在，在新的太空探索基础上，以及通过对100万个星系进行仔细研究，天文学家们至少已经弄清了部分情况。约23％的宇宙物质是“暗物质”。没有人知道它们究竟是什么，因为它们无法被检测到，但它们的质量大大超过了可见宇宙的总和。而近73％的宇宙是最新发现的暗能量。这种奇特的力量似乎正在使宇宙加速膨胀。英国天文学家马丁?里斯爵士将这一发现称为“最重要的发现”。

这一发现是绕轨道运行的威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）和斯隆数字天文台（SDSS）的成果。它解决了关于宇宙的年龄、膨胀的速度及组成宇宙的成分等一系列问题的长期争论。天文学家现在相信宇宙的年龄是137亿年

物理小故事

一、望远镜的发明

1608年6月的一天，伽利略听说，一个荷兰人把一片凸镜和一片凹镜放在一起，做了一个玩具，可把看见的东西放大。这一夜，伽利略坐在桌子前，蜡烛点了一支又一支，他反复思考着，琢磨着，为什么两个这样的镜片放在一起，就能起放大作用呢？天亮了，伽利略决定自己动手做一个。

他找来一段空管子，一头嵌了一片凸面镜，另一头嵌了一片凹面镜，一个小望远镜做成了。拿起来一看，可以把原来的物体放大三倍。伽利略没有满足，他进一步改进，又做了一个。

他带着这个望远镜跑到海边，只见茫茫大海波涛翻滚，没有一条船。当他拿起了望远镜再看时，一条船正从远处向岸边驶来。实践证明，它可以放大八倍。

伽利略不断地改进着，不断地制造着，最后，他的望远镜可以将原物放大三十二倍。

一天晚上，皎洁的月光洒满大地，伽利略拿起自己的望远镜对准了月亮。咦，月亮并不是象几千年来人们所说的那样光滑无瑕，那上面象地球一样，有高山、深谷，还有火山的裂痕呢！

二、自由落体运动

落体问题，人们很早就注意到了。在伽利略之前，古希腊的亚里士多德的学说认为，物体下落的快慢是不一样的。它的下落速度和它的重量成正比，物体越重，下落的速度越快。比如说，十公斤重的物体，下落的速度要比一公斤重的物体快十倍。

一千七百多年来，在书本里，在学校的讲台上，一直把这个违背自然规律的学说当作圣经来讲述，没有任何人敢去怀疑它。这是因为，亚里士多德提出过 “地球中心说”，它符合奴隶主阶级和封建统治阶级的利益，因此，亚里士多德的其它学说也就得到了保护。

伽利略选择了比萨斜塔作试验场。有一天，他带了两个大小一样，但重量不等，一个重一百磅的实心铁球，一个重一磅的空心铁球，登上了五十多米高的斜塔。塔下，站满了前来观看的人。大家议论纷纷，有人讥笑他：“这个青年一定是疯了，让他胡闹去罢！亚里士多德的理论还会错吗！”

只见伽利略出现在塔顶，两手各拿一个铁球，大声喊道：“下面的人看清楚啦，铁球落下去了。”他把两手同时张开。人们看到，两个铁球平行下落，几乎同时落到了地面上。那些讽刺讥笑他的人目瞪口呆。

三、万有引力定律

牛顿一人在家中的果园中，由于边走路边思考问题，无意间撞到园中的苹果树，这时一个苹果正好砸在牛顿的头上。牛顿突然从问题中醒悟过来，捡起了苹果，这时他又陷入一个问题：为什么苹果会落到地上，而不是飘上天空。最终牛顿提出一个最简单的现象产生的举世定律：万有引力。

一天，保姆要出去，临走前叮嘱牛顿：“我有事，先出去下，肚子饿了去煮鸡蛋吃，我烧好水了。”保姆回来发现牛顿把一块怀表拿去煮了。而牛顿却在研究发明。这个故事告诉我们不要太投入一件事，该收手时就收手。

四、瓦特的故事

18世纪中叶，英国格拉斯葛大学，有位名叫里德斯德的教授，一天晚上，他把瓦特约到自己的办公室，对瓦特说：“我知道你是个很聪明的机器修理工，我想请你帮我一个忙。”

瓦特说：“我能帮你什么忙呢？”

里德斯德教授说：“我的一套机器图纸被人偷去了。但是要按照图纸把这台机器造出来是非常困难的，偷图纸的人一定会来找你帮忙加工的。如果那人来找你，请你务必告诉我。”

就在这时，教授的一个青年助手，拎着一把水壶进来，给他俩每人沏了一杯咖啡。那位助手把水壶放在火炉上，关上门就出去了。教授起身走到门边，把门反锁了起来。

教授和瓦特边喝咖啡边谈着教授的图纸。渐渐地，瓦特觉得头昏脑胀，他估计是咖啡有问题，只觉得浑身无力，一会儿就昏昏沉沉地睡着了。

当瓦特醒来时，已经是第二天了。他睁眼一看，里斯德教授已经死了，在教授的颈上有一枚五厘米长带有软木塞的针。瓦特支撑着爬起来去开门，却发现门是反锁着的，钥匙在教授的身上。瓦特回忆起昨晚的事，怀疑是那个助手干的。

但那个助手出去了就再没有进来，教授颈上的针又是谁扎的呢？他盯着教授颈上的毒针和那软木塞仔细看了好一会，终于弄明白了：水蒸气在膨胀时，它的压力比水要大近千倍。

那个助手把水壶放在火炉上时，就把插有毒针的软木塞堵在壶嘴上了，并且将壶嘴对准了教授的颈部。水烧开的时候，因壶嘴被软木塞子堵着，蒸汽的压力就不断增加，最后蒸汽的压力达到一定程度，软木塞带着毒针喷射出去，射向了教授。

警察来了以后，瓦特谈了自己的想法。经过警察的侦破，凶手就是教授的助手。 后来，瓦特从水蒸气得到启发发明了蒸汽机。

五、法拉第的故事

法拉第1791年9月22日生于萨里郡纽因顿的一个铁匠家庭。13岁就在一家书店当送报和装订书籍的学徒。他有强烈的求知欲，挤出一切休息时刻贪婪地力图把他装订的一切书籍资料都从头读一遍。

读后还临摹插图，工工整整地作读书笔记；用一些简单器皿照着书上进行实验，仔细观察和分析实验结果，把自己的阁楼变成了小实验室。在这家书店呆了八年，他废寝忘食、如饥似渴地学习。他之后回忆这段生活时说：“我就是在工作之余，从这些书里开始找到我的哲学。

这些书中有两种对我个性有帮忙，一是《大英百科全书》，我从它第一次得到电的概念；另一是马塞夫人的《化学对话》，它给了我这门课的科学基础。”

法拉第主要从事电学、磁学、磁光学、电化学方面的研究，并在这些领域取得了一系列重现。1820年奥斯特发现电流的磁效应之后，法拉第于1821年提出“由磁产生电”的大胆设想，并开始了艰苦的探索。

1821年9月他发现通电的导线能绕磁铁旋转以及磁体绕载流导体的户外，第一次实现了电磁户外向机械户外的转换，从而建立了电动机的实验室模型。

之后经过无数次实验的失败，最后在1831年发现了电磁感应定律。这一划时代的伟现，使人类掌握了电磁户外相互转变以及机械能和电能相互转变的方法，成为现代发电机、电动机、变压器技术的基础。