被誉为现代科学之父的意大利物理学家伽利略，一生成就斐然，包括我们熟知的日心说、自由落体定律、惯性加速度等经典力学的发现和论证。年青的伽利略还是一个虔诚的天主教徒。1583年的一天，伽利略和往常一样，照例去教堂做礼拜。那一天对伽利略是普通的一天，但是却从此影响了以后400多年的人类生活。
宏伟的比萨大教堂里，伽利略和其他天主教徒一起祷告，唱赞美歌，虔诚地聆听着神父的讲解。神父讲授告一段落，课间休息时，平时都没怎么注意的那盏大大的吊灯，被门洞进来的风吹得来回摆动，还发出吱吱呀呀地摩擦声。伽利略看得出神，连神父什么时候开始的讲授也没注意，渐渐地，他发现这个吊灯摆动幅度似乎有规律可循。
伽利略看到：门洞一阵风来，吊灯自然摆动的幅度会很大，随着时间的推移，吊灯摆动的幅度就会越来越小。这两者摆动的周期有没有联系。他右手搭上左手的脉搏，开始计数，他发现不管这个吊灯摆动的幅度有多大，摆动的周期都是一样的。伽利略顿时来了兴趣，为了进一步验证自己的判断，回家后他做了一个实验。
伽利略做了一个支架，找来了一根线，吊上重物，让它摆动。通过观察他发现了一个有趣的现象：线的长度不变，摆动周期不变。把线缩短，摆动的频率随之增高，即使是以较小的振幅摆动，将线的长度缩短，摆动的频率也会越来越快。由此，伽利略认为：摆动一次所用的时间，跟所吊物体的重量没有关系，而与摆长有关系。经过反复实验，伽利略最终发现了摆的等时性原理。
1657年，荷兰物理学家克里斯蒂安惠更斯根据伽利略的这个单摆等时性原理发明了机械摆钟，机械摆钟配有摆锤，一直沿用到今天。单摆等时性原理的发现地比萨大教堂，和伽利略结下了不解之缘，6年后著名的比萨斜塔自由落体实验也在这里进行，由此诞生了自由落体定律。
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