近代实验科学的奠基者之一，意大利物理学家和天文学家伽利略在物理学的发展史上是一位里程碑似的人物 。
伽利略也是欧洲实验科学的创始人，他在物理学和天文学上做出了杰出的贡献 。在他看来 。研究自然科学不能盲目轻信前人的既有结论，他开创了以实验事实为基础并具有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科学 。此外，为推翻以亚里多德为旗号的经院哲学对科学的禁锢、改变和加深人类对物质运动和宇宙的科学认识，伽利略奋斗了一生，因此被誉为“近代科学之父” 。
伽利略温度计的工作原理（伽利略温度计的不足之处）
亚里士多德
在伽利略以前，对物理学的研究由于缺少科学的方法，物理学的发展是曲折而缓慢的 。从亚里士多德到伽利略的二千年间，亚氏力学占据了统治地位 。亚里士多德是第一个最系统、认真研究过自然和运动的人 。他反对原子论，不承认有真空存在 。认为力是维持物体运动的原因，外力停止，运动也就停止 。还认为作自由落体运动的物体重的比轻的落得快 。
亚里士多德根据因果性范畴得出结论，认为运动一定是有原因的 。一个东西在移动，你就会寻找一个推动它的东西(像是我们的手、身体) 。当没什么东西推动它时，它就会停止移动，因此必然存在“第一推动者”，根据这种常识性的物理模型，亚里士多德认为使物体运动的原因就是“力" 。中古世纪的基督教说“第一推动者”就是指上帝，并将亚里斯多德的学说与基督教教义结合，这样的结合让亚里斯多德的学说成为权威学说 。
伽利略
当时的物理学以至整个自然科学只不过是哲学的一个分支，没有取得自己的独立地位 。当时，哲学家们被束缚在神学和亚里士多德教条的框框里，他们苦思巧辩，得不出符合实际的客观规律 。直到伽利略设计了斜坡的理想试验才导致了后来牛顿的力学发现 。
伽利略是最早对动力学作了定量研究的人 。伽利略依靠他首创的“实验、物理思维和数学演绎三者巧妙结合”的科学方法，使物理学获得突破性发展，成为第一个打破亚氏错误权威的人 。1589～1591年，他对物体的自由下落运动作了细致的观察，从实验和理论上否定了统治两千年的亚里士多德的落体运动观点（重物比轻物下落快），指出如忽略空气阻力，物体下落的速度和它的重量无关 。
无论在动力学、梁的弯曲或者是天文学的研究中，伽利略十分重视观察和实验的作用 。他又善于在观测结果的基础上提出假设，运用数学工具进行演绎推理，看是否符合于实验或观察结果 。实验和观测要精确，就离不开测量仪器 。伽利略往往亲自设计制造仪器 。除了改进望远镜外，他设计和制造的仪器还有流体静力秤、比例规、温度计、摆式脉搏计等 。
伽利略改进的折射望远镜
伽利略敢于向传统的权威思想挑战，不是先臆测事物发生的原因，而是先观察自然现象，由此发现自然规律 。基于这样的新的科学思想，伽利略倡导了数学与实验相结合的研究方法 。这种研究方法是他在科学上取得伟大成就的源泉，也是他对近代科学的最重要贡献 。他以系统的实验和观察推翻了以亚里士多德为代表的、纯属思辨的传统的自然观，开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学 。以此为标志，物理学才真正从古代与中世纪的自然哲学中脱离出来，过渡到经典物理学，并逐渐引领着科学技术发展,使人类的生产和生活在几百年的时间里取得了其他生物数百万年的进化成果 。
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