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落体实验古希腊思想家亚里士多德曾经断言:物体从高空落下的快慢与相同物体的重量成正比,重者下落快,轻者下落慢。
比如说,十磅重的物体落下时要比一磅重的物体落下快十倍。
1800多年来,人们都把这个错误论断当作真理而信守不移。
直到16世纪,伽利略才发现了这一理论在逻辑上的矛盾。
伽利略说,假如一块大石头以某种速度下降,那么,按照亚里士多德的论断,一块小些的石头就会以相应慢些的速度下降。
要是我们把这两块石头捆在一起,那这块重量等于两块石头重量之和的新石头,将以何种速度下降呢?如果仍按亚里士多德的论断,势必得出截然相反的两个结论。
一方面,新石头的下降速度应小于第一块大石头的下降速度,因为加上了一块以较慢速度下降的石头,会使第一块大石头下降的速度减缓;另一方面,新石头的下降速度又应大于第一块大石头的下降速度,因为把两块石头捆在一起,它的重量大于第一块大石头。这两个互相矛盾的结论不能同时成立,可见亚里士多德的论断是不合逻辑的。
伽利略进而假定,物体下降速度与它的重量无关。如果两个物体受到的空气阻力相同,或将空气阻力略去不计,那么,两个重量不同的物体将以同样的速度下落,同时到达地面。
为了证明这一观点,1589年的一天,比萨大学青年数学讲师,年方25岁的伽利略,同他的辩论对手及许多人一道来到比萨斜塔。
伽利略登上塔顶,将一个重100磅和一个重一磅的铁球同时抛下。
在众目睽睽之下,两个铁球出人意料地差不多是平行地一齐落到地上。
面对这个无情的实验,在场观看的人个个目瞪口呆,不知所措。
这个被科学界誉为“比萨斜塔试验”的美谈佳话,用事实证明,轻重不同的物体,从同一高度坠落,加速度一样,它们将同时着地,从而推翻了亚里士多德的错误论断。
这就是被伽利略所证明的,如今已为人们所认识的自由落体定律。
“比萨斜塔试验”作为自然科学实例,为实践是检验真理的惟一标准提供了一个生动的例证。
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