伽利略是一位家喻戶曉的著名科學家，在物理學的發展史上占有顯要地位，是近代實驗物理學的奠基人，被冠以“現代科學之父”等諸多頭銜 。
在伽利略的一生中，發生過許多被后世紀念和記載的事件，其中最著名的莫過于他在比薩斜塔上做的自由落體實驗，該實驗被評為世界上最美麗的十大物理實驗之一 。

落體的運動是司空見慣的，是什么因素決定了一個物體下落的快慢呢？亞里士多德認為物體下落的快慢是由它們的重量決定的，重量大的物體比重量小的物體下落得快 。
他的這一論斷符合人們的常識 ， 比如平時觀察到的事實是，一塊石頭比一片樹葉落得快一些 。以至于其后兩千年的時間里，亞里士多德的論斷都被人們奉為經典 。




然而 ， 伽利略卻對亞里士多德的論斷表示了懷疑 ， 他在《兩種新科學的對話》一書中對此做出了評論 。根據亞里士多德的論斷，一塊大石頭的下落速度要比小石頭的下落速度大 。
假定大石頭的下落速度為8,小石頭的下落速度為4,當把兩塊石頭捆在一起時 ， 大石頭會被小石頭拖著而減慢，結果整個系統的下落速度應該小于8；但兩塊石頭捆在一起，總的重量比大石頭還要重，因此整個系統下落的速度要比8還大 。
這樣，就從“重物比輕物落得快”的前提推斷出了互相矛盾的結論 ， 這使亞里士多德的理論陷入了困境 。為了擺脫這種困境 ， 伽利略認為只有種可能性：重物與輕物應該下落得同樣快 。




【伽利略比薩斜塔實驗原理 伽利略比薩斜塔實驗的故事】伽利略的這一思想實驗，演變為了一個科學史上著名故事：據說，伽利略為了批駁亞里士多德的落體理論，曾經登上比薩斜塔 ， 從斜塔上同時扔下一輕一重的同樣大小的兩個球，讓大家看到了兩個球同時落地，從而證明了物體下落快慢與重量無關 。這就是著名的斜塔落體實驗 。




然而，這一實驗結果也不是完全準確 。實際上，由于空氣阻力的存在，實驗結果會存在一定誤差，不會完全同時落地 。一塊石頭比一片樹葉下落得快的原因正是由于空氣阻力的存在 。



（錐角不同的紙錐由于空氣阻力的影響，下落速度也不同）
如今，我們可以很方便地在幾近真空的環境中做自由落體實驗 。在兩個玻璃管中放上同樣的金屬塊、羽毛、木塊、玻璃球等物體，一個抽成真空，一個封入空氣，將兩個玻璃管同時顛倒，讓它們同時從頂端下落 。
通過慢鏡頭可以觀察到，真空管中的物體下落得一樣塊，而在有空氣的玻璃管中鐵塊比其他物體下落得要快 。說明影響落體運動快慢的因素是空氣阻力的作用，沒有空氣阻力時，只在重力作用下，輕重不同的物體下落快慢相同 。




這個實驗還被人們搬到了月球上 。1971年，宇航員大衛·斯科特乘坐“阿波羅15號”飛船來到月球，向全世界的電視觀眾展示了一根羽毛與一把錘子在月球上確實同時落下的 。斯科特說：“這證明伽利略先生是正確的 。”




伽利略的斜塔落體實驗的真實性雖然存在爭議 ， 但是伽利略確實憑借數學推理將落體實驗轉化成斜面實驗，證明了路程與時間平方成正比 ， 從而推翻了亞里士多德的錯誤論斷 。這就是如今已為人們所認識的自由落體定律 。
伽利略利用理想實驗和科學推理，巧妙地揭示了亞里士多德落體理論的內在矛盾 ， 打開了亞里士多德運動理論的缺口，促使了物理學的真正誕生 。

猜你喜歡

• 培根蘑菇比薩的做法竅門 培根蘑菇比薩的做法
• 培根蝦仁比薩如何做 培根蝦仁披薩做法介紹
• 火腿比薩的做法 火腿比薩怎么做
• 做披薩的香草是什么 香草比薩餅
• 電餅鐺怎么做比薩 電餅鐺自制比薩的做法
• 吐司比薩做法圖解 吐司比薩怎么做
• 正確做披薩的方法 比薩是什么
• 意大利創新比薩的做法 怎樣制作意大利創新比薩
• 披薩的做法 披薩的做法大全
• 比薩做法 披薩做法空氣炸鍋