伽利略自由落体实验出自哪本书 伽利略自由落体实验

伽利略自由落体实验出自哪本书 伽利略自由落体实验

伽利略自己在1591年写的小册子《论运动》中,曾多次提到物体从塔上落下的实验,并对同时落地做出了自己的解释。但他并没有指明这座塔是否就是比萨斜塔,也并没有肯定这个实验是他自己做的。光靠这样一个事实也不足彻底否定亚里士多德的错误诊断。伽利略的高明之处就在于凭借数学的推理,将落体实验转化成斜面实验,从而有可能精确地测量路程和时间的关系,作出判决性的实验结论。

该实验被评为“最美物理实验”之一。

实验

验证

落体实验古希腊思想家亚里士多德(公元前384—322年)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(公元1564—1642年)才发现了这一理论在逻辑上的矛盾。

斜塔落体实验地

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。

质疑

这个传奇性的故事由伽利略的学生维维安尼流传下来。维维安尼在写《伽利略》时,提到他曾经听说伽利略当年在有其他教授、哲学家和全体学生在场的情况下,从比萨斜塔的最高层重复做过多次试验,证明轻重物体同时落地。

伽利略

关于伽利略的比萨斜塔实验,众说纷纭。有人说他用大小相同而重量不等的两球(可能是铁球与木球)得到同时落地的结果;有人说他是用炮弹和枪弹做的实验。有人则过分宣扬这个实验的意义,说他第一个做自由落体实验一举推翻了亚里士多德的错误。

(15631)

猜你喜欢

联系我们

400-800-8888

在线咨询: 点击这里给我发消息

邮件:admin@guguga.cn

工作时间:周一至周五,9:30-18:30,节假日休息

关注微信