История и методология физики

Предшественники Ньютона 
Галилео Галилей (1564-1642) Родился в Пизе в семье музыканта. В 1581г. отец 
отправил Галилея в Пизанский университет изучать медицину. Оставив учебу, 
вернулся во Флоренцию и в течение 4-х лет изучал самостоятельно математику. В 
1589г. получил кафедру в Пизанском университете, а в 1592 стал профессором 
университета в Падуе, где работал до 1610 года. С 1610г. придворный философ, 

---

математик и астроном у великого герцога Козимо II Медичи (бывшего ученика 
Галилео Галилея) 
В 1632 г. «Диалог о двух главнейших системах мира - птолемеевой и 
коперниковой». В 1638 г. получил изданную в Лейдене книгу «Беседы и 
математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки, относящихся 
к механике и местному движению». Прочитать не мог, т.к. к этому времени 
окончательно ослеп. 
Галилей обосновал принцип относительности и доказал независимость 
ускорения свободного падения от состава и массы тела. Эти достижения часто 
считаются основным вкладом Галилея в физику. Однако не менее важно, а может быть 
и гораздо существенней, что место Галилея как основоположника научной физики 
определяется его ролью как методолога, провозгласившего значение эксперимента и 
математики, привлекаемой для доказательства выдвинутых гипотез. Следует добавить 
к этому списку построенный на экспериментальной базе индуктивный подход, четко 
проявившийся в утверждении независимости ускорения свободного падения от 
состава падающего тела. Утверждение, сделанное на основе ограниченного числа 
объектов.
Физика и механика в те годы изучались по сочинениям Аристотеля, которые 
содержали метафизические рассуждения о «первопричинах» природных процессов. В 
частности, Аристотель утверждал, что скорость падения пропорциональна весу тела, а 
движение происходит, пока действует «побудительная причина» (сила), и в отсутствие 
силы прекращается. 
Находясь в Падуанском университете, Галилей изучал инерцию и свободное 
падение тел. В частности, он заметил, что ускорение свободного падения не зависит от 
веса тела, таким образом, опровергнув первое утверждение Аристотеля. 
В своей последней книге Галилей сформулировал правильные законы падения: 
скорость нарастает пропорционально времени, а путь — пропорционально квадрату 
времени. В соответствии со своим научным методом он тут же привѐл опытные 
данные, подтверждающие открытые им законы. Более того, Галилей рассмотрел и 
обобщѐнную задачу: исследовать поведение падающего тела с ненулевой 
горизонтальной начальной скоростью. Он совершенно правильно предположил, что 
полѐт такого тела будет представлять собой суперпозицию (наложение) двух «простых 
движений»: равномерного горизонтального движения по инерции и равноускоренного 
вертикального падения. Галилей доказал, что любое брошенное под углом к горизонту 
тело летит по параболе. В истории науки это первая решѐнная задача динамики. В 
заключение исследования Галилей доказал, что максимальная дальность полѐта 
брошенного тела достигается для угла броска 45° (ранее это предположение высказал 
Тарталья, который, однако, не смог его строго обосновать. На основе своей модели 
Галилей (ещѐ в Венеции) составил первые артиллерийские таблицы. 
Галилей опроверг и второй из приведѐнных законов Аристотеля, сформулировав 
первый закон механики (закон инерции): при отсутствии внешних сил тело либо 

---

покоится, либо равномерно движется. То, что мы называем инерцией, Галилей 
поэтически назвал «неистребимо запечатлѐнное движение». Правда, он допускал 
свободное движение не только по прямой, но и по окружности. Правильную 
формулировку закона позднее дали Декарт и Ньютон; тем не менее, общепризнанно, 
что само понятие «движение по инерции» впервые введено Галилеем, и первый закон 
механики по справедливости носит его имя. 
Галилей является одним из основоположников принципа относительности в 
классической механике, который также был позже назван в его честь. В «Диалоге о 
двух системах мира» Галилей сформулировал принцип относительности следующим 
образом: Для предметов, захваченных равномерным движением, это последнее как бы 
не существует и проявляет своѐ действие только на вещах, не принимающих в нѐм 
участия. 
Галилей опубликовал исследование колебаний маятника и заявил, что период 
колебаний не зависит от их амплитуды (это приблизительно верно для малых 
амплитуд). Он также обнаружил, что периоды колебаний маятника соотносятся как 
квадратные корни из его длины. Результаты Галилея привлекли внимание Гюйгенса, 
который изобрѐл часы с маятниковым регулятором (1657); с этого момента появилась 
возможность точных измерений в экспериментальной физике. 
Многие рассуждения Галилея представляют собой наброски открытых много 
позднее физических законов. Например, в «Диалоге» он сообщает, что вертикальная 
скорость шара, катящегося по поверхности сложного рельефа, зависит только от его 
текущей высоты, и иллюстрирует этот факт несколькими мысленными 
экспериментами; сейчас мы бы сформулировали этот вывод как закон сохранения 
энергии в поле тяжести. Аналогично он объясняет (теоретически незатухающие) 
качания маятника. 
В статике Галилей ввѐл фундаментальное понятие момента силы 
(итал. momento).