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伽利略研究自由落體運動的目的:計算炮彈發(fā)射軌跡

m.dddjmc.com 2017-01-29 10:15 來源: 澎湃新聞網(wǎng)

核心提示:大名鼎鼎的達·芬奇,在后世的聲譽是文藝復(fù)興時期的著名藝術(shù)家,在當(dāng)時也是一位遠近聞名的軍事堡壘設(shè)計師。同一時期另一位著名的藝術(shù)家米開朗基羅,曾經(jīng)為自己的家鄉(xiāng)佛羅倫薩設(shè)計城堡。而更晚一些的伽利略會去研究自由落體,拋物運動,并不只是因為抽象的興趣,而是為著計算炮彈發(fā)射的軌跡。

一位西班牙炮兵軍官留下的軌跡計算圖(1628年)。解決這種戰(zhàn)爭實際問題是刺激伽利略進行拋物研究的主要動力。資料圖

本文摘自:澎湃新聞網(wǎng),作者:修木,原題:中世紀(jì)風(fēng)云︱中國的火藥如何改變歐洲歷史的進程,節(jié)選

組織的變化首先出現(xiàn)在軍事上,騎在馬上的勇士漸漸被手持火槍的步兵取代。只是早期的槍炮射程與殺傷力有限,打一槍之后重新裝彈要幾分鐘時間,需要將步兵排成數(shù)行,在指揮官的口令之下,由站立的一行同時舉槍開火,另外幾行則蹲下裝彈,準(zhǔn)備好下一輪起立發(fā)射,如此輪番裝彈、舉槍、射擊,形成難以抵擋的火墻。貴族的私家軍是跟著騎士一涌而上的散兵游勇,使用火槍火炮的步兵,卻要有整齊的隊列與嚴明的紀(jì)律,服從上級的指揮,步調(diào)一致協(xié)同作戰(zhàn)。新型的軍隊平日里要一起操練隊形、步伐、口令,使用標(biāo)準(zhǔn)的槍枝,穿戴一統(tǒng)的制服,以徽章標(biāo)志官兵的不同等級,統(tǒng)一配置糧草、槍彈等等后勤支援。

為了對付火炮的進攻,城堡的修建與設(shè)計變成一門學(xué)問,不再是中世紀(jì)那種既當(dāng)?shù)锉び之?dāng)貴族住宅的塔樓。發(fā)明于意大利的星型要塞,利用凸出的棱角相互掩護,足以抵擋火炮的攻擊,但是其建筑成本大幅上升,超出一般貴族的承擔(dān)能力,還需要專門人員來設(shè)計,指導(dǎo)建筑施工。大名鼎鼎的達·芬奇,在后世的聲譽是文藝復(fù)興時期的著名藝術(shù)家,在當(dāng)時也是一位遠近聞名的軍事堡壘設(shè)計師。同一時期另一位著名的藝術(shù)家米開朗基羅,曾經(jīng)為自己的家鄉(xiāng)佛羅倫薩設(shè)計城堡。而更晚一些的伽利略會去研究自由落體,拋物運動,并不只是因為抽象的興趣,而是為著計算炮彈發(fā)射的軌跡。

從政治上來說,火藥出現(xiàn)之后國王需要貴族貢獻的不再是馬背上的騎士,而是稅收與壯丁:火槍火炮需要金錢來購買、建造與維護;步兵列隊需要抽調(diào)壯丁組成常規(guī)軍在一起操練。軍事變革帶來一場相應(yīng)的“官僚革命”,成立專門機構(gòu)來協(xié)調(diào)作戰(zhàn)的計劃與組織,由穿袍子的官員(而不是披盔戴甲的騎士)來負責(zé)武器裝備的生產(chǎn)、供應(yīng)與維護。財政與稅收更是關(guān)系到國力強弱的關(guān)鍵,只有國庫充足,才有可能養(yǎng)起一支強大的軍隊。而相應(yīng)的,國王手下開始有一套國家機器,得以調(diào)動的大軍人數(shù)也成倍增長。在1500年之前,一國集結(jié)的軍隊最多也就只有一個數(shù)萬人的規(guī)模;到1700年,要增長到數(shù)十萬人的規(guī)模。

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