在1687年之前，力學(xué)的發(fā)展，是以積累資料為主要特征。而且ZUI主要的資料是天文觀測(cè)資料，另外還有靜力學(xué)知識(shí)的積累與完善。在這個(gè)時(shí)期力學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)、物理學(xué)乃至哲學(xué)的研究者，都是同一批人。所以我們?cè)趯?xiě)力學(xué)史時(shí)不可能將力學(xué)同天文學(xué)、數(shù)學(xué)分開(kāi)來(lái)寫(xiě)。

    在1687年之后到 1900年之前，由于在牛頓《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中動(dòng)力學(xué)的原理已經(jīng)建立，這一階段力學(xué)研究的主要內(nèi)容是：尋求力學(xué)一般原理的不同形式以及不同條件下的一般原理；將一般原理推廣應(yīng)用于各種不同的復(fù)雜情形，如約束運(yùn)動(dòng)、流體運(yùn)動(dòng)、固體的變形剛體運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)與波動(dòng)運(yùn)動(dòng)的方程等；求解所得到的運(yùn)動(dòng)方程，給出各種條件下的特解，或研究帶普遍意義的求解方法；回答工業(yè)生產(chǎn)中提出的實(shí)際工程問(wèn)題。但是，經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展也越來(lái)越暴露出它對(duì)某些問(wèn)題的失敗與內(nèi)在矛盾，從而導(dǎo)致相對(duì)論的誕生。在這一階段，力學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家雖然稍有分工，但基本上還是同一批人。

1900年量子論與相對(duì)論相繼產(chǎn)生，標(biāo)志著物理學(xué)與力學(xué)的分家。從此力學(xué)分工解決宏觀world的問(wèn)題，而物理學(xué)分工專(zhuān)門(mén)從事微觀world的研究，力學(xué)家與物理學(xué)家、天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家便分道揚(yáng)鑣了。這一階段力學(xué)學(xué)科的研究特點(diǎn)是，由于力學(xué)的基本理論部分在許多方面已經(jīng)趨于成熟，理論難題僅有像湍流、強(qiáng)度等少數(shù)課題，所以理論力學(xué)與應(yīng)用力學(xué)相比，應(yīng)用力學(xué)的研究隊(duì)伍占較大的比重。這同第二階段形成鮮明的對(duì)比。在那時(shí)，在整個(gè)力學(xué)學(xué)科的研究隊(duì)伍中，理論力學(xué)的比重相對(duì)于現(xiàn)今來(lái)說(shuō)也大多了。

伽利略的生平及其貢獻(xiàn) 伽利略的生平及其貢獻(xiàn)

   伽利略（Glileo Galilei，1564-1642）出生于意大利的比薩，他的父親是一位音樂(lè)家，在音樂(lè)理論和音樂(lè)實(shí)踐上都很有成就。伽利略是7個(gè)孩子中的老大。他10歲之前一直住在比薩，之后遷往佛羅倫薩，上了幾年學(xué)后，被送往卡馬多薩修道院。他作為一名見(jiàn)習(xí)修士加入了修道會(huì)。不過(guò)，他父親卻希望他去學(xué)醫(yī)，重將他接回佛羅倫薩。 
    1581年，當(dāng)伽利略17歲時(shí)，來(lái)到比薩大學(xué)學(xué)醫(yī)。在學(xué)校里，他以數(shù)學(xué)和物理見(jiàn)長(zhǎng)，而且因?yàn)樯朴谵q論而聞名全校。1585年，伽利略離?；丶遥瑢?zhuān)門(mén)研究古希臘人的科學(xué)著作。根據(jù)阿基米德的浮力原理，他發(fā)明了測(cè)定合金成分的流體靜力學(xué)天平。這項(xiàng)工作引起了意大利學(xué)術(shù)界的注意，有人稱(chēng)他為“當(dāng)代的阿基米德”。
    伽利略在佛羅倫薩教了幾年書(shū)后，于1587年首次訪問(wèn)了羅馬，在那里接觸了一些數(shù)學(xué)家與天文學(xué)家。
1589年，伽利略寫(xiě)了一篇論固體重心的論文，獲得了人們的稱(chēng)道，因而他獲得比薩大學(xué)數(shù)學(xué)教授職位，這時(shí)他剛滿25歲。1592年他又受聘為帕多瓦大學(xué)數(shù)學(xué)教授，這時(shí)的薪水是比薩大學(xué)的三倍。
    伽利略的一生，大致可以分為三個(gè)時(shí)期：在比薩大學(xué)任教三年（1589－1591），在帕多瓦大學(xué)任教18 年（1592－1610），之后他回到佛羅倫薩任托斯康大公爵的首席哲學(xué)家和數(shù)學(xué)家（1610-1642）
    伽利略是哥白尼學(xué)說(shuō)的忠誠(chéng)的擁護(hù)者，但是在大學(xué)教學(xué)的二十多年中他一直沒(méi)有講授哥白尼學(xué)說(shuō)。1613年他推薦卡斯特利接替他任比薩大學(xué)數(shù)學(xué)教授職位?？ㄋ固乩簧先?，校方就警告他不得講授哥白尼學(xué)說(shuō)?？ㄋ固乩f(shuō)：伽利略囑咐過(guò)我，伽利略教書(shū)20年也沒(méi)有講過(guò)哥白尼學(xué)說(shuō)。然而伽利略的一系列科學(xué)上的新發(fā)現(xiàn)都是與日心說(shuō)不謀而合的。
    1610年他寫(xiě)的《星際使者》一書(shū)、1613年他寫(xiě)的《關(guān)于太陽(yáng)黑子的書(shū)信》一書(shū)都支持了哥白尼學(xué)說(shuō)。在1616年初，伽利略從地球運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)寫(xiě)了一本詳細(xì)論述潮汐理論的書(shū)，把它獻(xiàn)給紅衣主教奧西尼。1616年2月24日，在宗教法庭紅衣教主的每周例會(huì)上裁決，要紅衣教主貝拉明通知伽利略，不可再堅(jiān)持被批評(píng)的觀點(diǎn)。
    伽利略觀測(cè)到的科學(xué)事實(shí)推動(dòng)了哥白尼學(xué)說(shuō)的傳播，因而引起了宗教勢(shì)力的恐懼。1616年3月5日，天主教宣布哥白尼的《天體運(yùn)行論》為禁書(shū)。
    但是，伽利略堅(jiān)持哥白尼學(xué)說(shuō)的立場(chǎng)并沒(méi)有為黑暗勢(shì)力的恫嚇而動(dòng)搖，反而公開(kāi)站在哥白尼學(xué)說(shuō)的立場(chǎng)，系統(tǒng)地維護(hù)和宣傳哥白尼學(xué)說(shuō)。1624-1630年，伽利略花了很大的精力寫(xiě)出了巨著《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大world體系的對(duì)話》，并于1632年出版。這本書(shū)的出版更加激怒了教會(huì)，1633年2月宗教法庭把伽利略傳到羅馬，并于1633年3月12日審判。宗教法庭強(qiáng)迫年近古稀的伽利略認(rèn)錯(cuò)，責(zé)令他居住在被指定的佛羅倫薩郊區(qū)，不得離開(kāi)，并且不許他寫(xiě)的《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大world體系的對(duì)話》流傳。
    宗教法庭對(duì)伽利略的審判與迫害，是整個(gè)人類(lèi)歷史上黑暗勢(shì)力迫害科學(xué)發(fā)展的典型。隨著科學(xué)的發(fā)展，越來(lái)越證明這種迫害的荒唐。直到數(shù)百年后，1983年，羅馬教廷才宣布“給伽利略定罪的法官犯了錯(cuò)誤”。

伽利略的貢獻(xiàn)

    一、 伽利略在科學(xué)上的貢獻(xiàn)

    伽利略在科學(xué)史上是一位難得的天才。之所以難得，一方面他既精于理論又關(guān)心實(shí)際問(wèn)題，另一方面，他是在天文、力學(xué)、數(shù)學(xué)三方面都有突出貢獻(xiàn)的學(xué)者，三是在方法論上，他既擅長(zhǎng)于思辨論證又開(kāi)系統(tǒng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)與觀察的先河，后人稱(chēng)他為“科學(xué)實(shí)驗(yàn)之父”。
    他在科學(xué)上的貢獻(xiàn)簡(jiǎn)述如下。

    在天文學(xué)方面：
    1609年，他從一位朋友的來(lái)信中得知，荷蘭有一位名叫利玻希的人有一項(xiàng)奇異的發(fā)現(xiàn)，即望遠(yuǎn)鏡。他聽(tīng)到這消息后，立即根據(jù)光學(xué)原理自己制做了一具。他制做的這種望遠(yuǎn)鏡，是由一片度數(shù)很小的凸透鏡作為物鏡和一片度數(shù)很大的凹透鏡作為目鏡的組合。至今還被稱(chēng)為伽利略望遠(yuǎn)鏡。這種望遠(yuǎn)鏡經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)后，1610年他制成了放大倍數(shù)為32倍的望遠(yuǎn)鏡。他便開(kāi)始用他自制的望遠(yuǎn)鏡觀察天空。他是world上**個(gè)用望遠(yuǎn)鏡觀察天空的人。
    1611年，他用望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了木星有4個(gè)衛(wèi)星，發(fā)現(xiàn)銀河是由無(wú)數(shù)星球組成的。后來(lái)他發(fā)現(xiàn)金星與水星都像月亮一樣有圓缺，發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)有黑子，證實(shí)了太陽(yáng)有自轉(zhuǎn)。
    他的這些發(fā)現(xiàn)都公布在他的著作《星際使者》和《關(guān)于太陽(yáng)黑子的書(shū)信》中。他對(duì)哥白尼學(xué)說(shuō)的發(fā)展集中反映在他的天文學(xué)巨著《托勒密與哥白尼兩大world體系的對(duì)話》中。書(shū)中聚集了他數(shù)十年在天文研究上的成果與學(xué)術(shù)主張。該書(shū)給托勒密和亞里土多德系統(tǒng)以致命的打擊。

    在力學(xué)方面：
    伽利略是world上**個(gè)認(rèn)真研究動(dòng)力學(xué)的學(xué)者。從青年時(shí)代他便對(duì)物體運(yùn)動(dòng)發(fā)生了濃厚的興趣，他收集前人關(guān)于這個(gè)問(wèn)題的研究成果，結(jié)果使他大失所望。他說(shuō)：“在自然界沒(méi)有比物體的運(yùn)動(dòng)更為古老的問(wèn)題了，但是，關(guān)于這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有任何有意義的記載。”他在力學(xué)上的研究成果，也同在天文學(xué)上的研究成果一樣，是對(duì)亞里土多德許多陳舊教條的否定。
    大約在1590－1609年期間，伽利略ZUI早準(zhǔn)確地提出并弄清了速度、加速度的概念。他將加速度用于研究自由落體，得到了自由落體是勻加速運(yùn)動(dòng)的結(jié)論。他得到了計(jì)算落體速度的公式 ，其中 為速度，g為重力加速度、是常數(shù)，t為時(shí)間。由此他得到：一個(gè)從靜止開(kāi)始下墜的物體所經(jīng)過(guò)的距離隨時(shí)間的平方而變化。即距離 
   伽利略提出了慣性原理，即：一個(gè)物體一旦運(yùn)動(dòng)起來(lái)，便一直用同一速度沿同樣的方向不斷運(yùn)動(dòng)。
   伽利略給出了斜面上物體下落的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，他說(shuō)這種情形也是勻加速運(yùn)動(dòng)。他還說(shuō)：“一個(gè)物體的末速度是隨垂直高度而變，而與斜面的傾角無(wú)關(guān)。”這一結(jié)論可以看為能量守恒定律ZUI早期的表述。
   伽利略進(jìn)行了擺的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了擺周期的等時(shí)性原理。
   在振動(dòng)方面，他說(shuō)明一個(gè)律音的音調(diào)依賴(lài)于一個(gè)給定時(shí)間內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)。伽利略是**個(gè)將音律與振動(dòng)的頻率聯(lián)系起來(lái)的學(xué)者。   
   伽利略在力學(xué)方面的成果集中反映在他的著作《關(guān)于兩種新科學(xué)的談話》中，他這里所說(shuō)的兩種新科學(xué)指的是材料力學(xué)和動(dòng)力學(xué)。
伽利略對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題的研究，反映在他對(duì)無(wú)限的認(rèn)識(shí)上，他在對(duì)力學(xué)問(wèn)題的論證方法上恢復(fù)了阿基米德的傳統(tǒng)。