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“两个铁球同时落地”实验不是伽利略做的
2001年9月1日 12:18

福建日报9月1日报道:几乎所有的人都认为,历史上著名的两个球同时落地的重力实验是伽利略在意大利的比萨斜塔上做的。现在,绝大多数国家正式发行的课本上也是这么说的。但美国语言与信息研究中心的执行主任、美国加州斯坦福大学数学系的客座教授凯斯·达维林却提出一个惊人的理论:伽利略根本就没有做过那样的重力实验!

为防误导,伽利略不做试验

根据课本上的说法,著名的意大利科学家伽利略作了一个著名的重力实验:他从比萨斜塔上同时抛下了两个同样大小的球,其中一个球是重金属球,另外一个则是木制球。实验的目的是证明两个球在地球重力作用下同时着地,从而推翻了亚力士多德的理论。

时至今日,各国的教师们仍然在向他们的学生讲述着伽利略在比萨斜塔上做了著名的重力实验的情景,但达维林却指出,这个实验根本就不是伽利略做的,而是他的一个学生做的。没有任何证据可以证明伽利略曾经从斜塔上同时抛下了两个球,伽利略是个非常谨慎的人,他不会在公众面前做这样的科学演示,因为结果极有可能会误导缺乏科学常识的群众。

达维林指出,伽利略非常清楚地知道,任何物体在没有空气阻力的情况下都会以同样的速度从高处下落。同时,他也非常清楚地知道,如果体积相同但重量不同的两个球同时从高处下落,由于在下落过程中受到空气阻力的影响,重量大的物体总是会比重量小的物体先接触地面。

伽利略临去世之前,他的一个学生在比萨斜塔上做了这个著名的重力实验。但是,实验的结果却最终证明,两个物体的下降速度的确有微小的差别,重量大的物体比重量小的物体落地时间要稍微早一些。得知这一实验结果后,亚里斯多德学派的学者奔走相告,庆祝他们的胜利。事实上,这是空气阻力作用的结果,伽利略心里清楚这一点,这也是他不公开做实验的原因,因为他无法消除空气阻力,而他的学生所做的实验竟然证明了希腊的亚里斯多德是“正确”的,这无疑有些讽刺意味。

伽利略还有更惊人的结论

伽利略于1564年生于意大利城市比萨,1642年死于佛罗伦萨郊外,世人一直将其视为世界上第一位现代科学家。在他进行的重力研究领域,伽利略作了大量实验,通过这些实验他测量了物体从不同高度下落所需要的不同时间,他观察到,时间越长,物体下落的距离就越大。

伽利略还在经过详细精确的观察后得出这样一个结论,重量小的物体在开始下降时比重量大的物体下降速度快,这一说法引起了后来一些学者的迷惑,他们纷纷对伽利略的学说产生了质疑,像伽利略这样一个伟大的科学家怎么会犯如此愚蠢的错误呢?

但事实上伽利略是对的。在20世纪80年代早期,一些科学家再一次进行了那个著名落球重力实验,这次,他们第一次使用了现代化的高速电影摄影机,而不再仅仅局限于肉眼的观察。摄影机将物体的下降过程用慢镜头一帧一帧地播放出来,结果证明,伽利略的理论是完全正确的。在一开始,重量小的物体的确比重量大的物体下降速度快,但是后来由于空气阻力的影响,后者的下降速度才赶上了前者。

科学家仔细研究了前面的几帧照片后发现造成这种现象的原因是怎么回事。原来,负责释放球的人的双手的肌肉疲劳程度在某种程度上也影响着物体的下降速度。当听到放开物体的信号后,拿着重物的手由于肌肉疲劳,放开重物所需的时间就相对多一些,而拿着比较轻的物体的手则不同,因此放开物体所用的时间也就相对来说少一点。

达维林教授最后指出,作为一个对科学有着高度负责精神的科学家,伽利略认真记录下了这一现象,虽然这与他所提出的如果没有空气阻力两个物体将同时落地的理论背道而驰,但是他仍然将这一记录保留了下来,以供后人参考。伽利略这种对科学负责的精神,值得所有的人学习与赞扬。

 选稿:宋争 来源:福建日报 







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