Галилео и изохронность колебаний
意大利yìdàlì科学家kēxuéjiā伽利略gālìlüè是shì物理学wùlǐxué的de伟大wěidà先驱xiānqū。他tā在zài比萨bǐsà大学dàxué读书dú shū时shí对duì摆动bǎidòng规律guīlǜ的de研究yánjiū，是shì他tā第dì一yī个ge重要zhòngyào的de科学kēxué发现fāxiàn。某mǒu个ge星期天xīngqītiān，伽利略gālìlüè在zài比萨bǐsà大dà教堂jiàotáng参加cānjiā活动huódòng。教堂jiàotáng穹顶qióngdǐng上shang挂着guà zhe的de吊灯diàodēng因为yīnwèi风fēng吹chuī而ér不停bù tíng地de摆动bǎidòng。伽利略gālìlüè被bèi摆动bǎidòng的de节奏jiézòu吸引xīyǐn住zhù了le。因为yīnwèi，尽管jǐnguǎn吊灯diàodēng的de摆动bǎidòng幅度fúdù越来越yuè lái yuè小xiǎo，但dàn每měi一yí次cì摆动bǎidòng的de时间shíjiān似乎sìhū相等xiāngděng。
他tā决定juédìng仔细zǐxì地de观察guānchá。他tā知道zhīdao脉搏màibó的de跳动tiàodòng是shì有yǒu规律guīlǜ的de，于是yúshì便biàn按着ànzhe脉mài注视zhùshì着zhe灯dēng的de摆动bǎidòng，发现fāxiàn每měi往返wǎngfǎn摆动bǎidòng一yí次cì的de时间shíjiān完全wánquán相同xiāngtóng。这zhè使shǐ他tā又yòu冒出màochū一yí个ge疑问yíwèn：假如jiǎrú吊灯diàodēng受到shòudào强qiáng风fēng吹动chuīdòng，摆bǎi得de高gāo了le一些yì xiē，每次měicì摆动bǎidòng的de时间shíjiān还是háishi一样yíyàng的de吗ma？回到huídào]宿舍sùshè后hòu，他tā用yòng铁tiě块kuài制成zhìchéng一yí个ge摆bǎi，把bǎ铁tiě块kuài拉到lādào不同bùtóng高度gāodù，用yòng脉搏màibó细心xìxīn地de测定cèdìng摆动bǎidòng所suǒ用yòng的de时间shíjiān。结果jiéguǒ表明biǎomíng，每次měicì摆动bǎidòng的de时间shíjiān仍然réngrán相同xiāngtóng。尽管jǐnguǎn用yòng脉搏màibó测量cèliáng时间shíjiān并bìng不bù精确jīngquè，但dàn已经yǐjīng可以kěyǐ证明zhèngmíng他tā最zuì初chū的de想法xiǎngfǎ是shì正确zhèngquè的de，即jí“不论bú lùn摆动bǎidòng的de幅度fúdù大dà些xiē还是háishi小xiǎo些xiē，完全wánquán一yí次cì摆动bǎidòng的de时间shíjiān是shì一样yíyàng的de”。这zhè在zài物理学wùlǐxué中zhōng叫做jiàozuò“摆bǎi的de等时性děngshí xìng原理yuánlǐ”。各gè种zhǒng机械jīxiè摆钟bǎizhōng都dōu是shì根据gēnjù这zhè个ge原理yuánlǐ制作zhìzuò的de。
Итальянский ученый Галилео - великий пионер в физике. Его изучение закономерностей колебаний, когда он учился в Пизанском университете, является его первым важным научным открытием. Как-то в воскресенье Галилей участвовал в службе в Пизанском соборе, под куполом собора висела люстра, которая из-за ветра постоянно раскачивалась. Галилей увлекся ритмом покачиваний. Потому что, не смотря на то, что амплитуда колебаний висячей люстры становилась все меньше и меньше, но каждый раз время колебания практически было идентичным.
Он решил внимательно понаблюдать. Он знал, что у биения пульса регулярный паттерн, поэтому он, зажав пульс, стал наблюдать за колебаниями люстры и обнаружил, что каждый раз периоды времени одного колебания туда и обратно полностью совпадают. Это сподвигло его еще выдвинуть один вопрос: допустим, люстра раскачивается под воздействием сильного ветра, если она качнется несколько выше, все равно ли время каждого колебания будет одинаковым? Вернувшись в общежитие, он с помощью кусочка железа сделал маятник, этот кусочек он натягивал на разную высоту и, пользуясь пульсом, тщательно замерял время колебаний. Результат показал, что по-прежнему время каждого колебания оставалось неизменным. Не смотря на то, что замерять время при помощи пульса, есть далеко не самый точный метод, однако результат уже мог свидетельствовать о том, что его самая первая идея была верной, то есть «какой бы ни была амплитуда колебания - меньше или больше - период каждого полного колебания одинаково». Это в физике называется «принципом изохронности колебаний». Все механические часы с маятником производятся согласно этому принципу.