注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

《新京报·新知周刊》

 
 
 

日志

 
 

伽利略做过“斜塔试验”吗?  

2008-03-25 17:16:00|  分类: 新知茶座 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |
 

真真假假的“伽利略斜塔试验”

 

http://www.thebeijingnews.com 来源:新京报 发布时间: 2008-03-23

 

●比萨斜塔实验确实有人做过,只是做实验的人并非伽利略,而是荷兰物理学家斯台文。那是在1586年,当时伽利略才22岁,刚发表了自己的第一篇科学论文。

 

 

 

一个流传甚广的故事说:很久很久以前,伟大的古希腊哲学家亚里士多德认为,重的物体比轻的物体下落得要快,这符合古人的常识———玻璃珠子能笔直地落到地上,而羽毛则飘飘荡荡地落下来。这种观点一直维持到了伽利略的出现,他认为:下落速度与重量无关,所有物体下落的速度都相同。同时代的许多人反对这个观点,为了让人们相信,更加伟大的科学家伽利略站了出来。他跑到比萨斜塔上扔下两个不同重量的铁球,结果两个铁球同时着地,于是,伽利略胜利了。与这个实验伴生的还有科学上的实证精神,也就是自然科学来自实验。

 

上面的故事几乎完全未考虑空气阻力对球的下落所产生的影响,玻璃弹子比羽毛下落得快就是因为空气阻力对羽毛下落的影响较大。两个铁球体积不同,受的空气阻力不同,落地时间当然也不同。如若真正做这样一个实验,其结果极有可能对伽利略不利。更重要的是,在伽利略本人留下的记录中,并没有提到比萨斜塔实验。这个实验的故事,是伽利略的学生维维安尼在伽利略去世后才提及的。

 

事实上,伽利略若想批评亚里士多德的理论,只需一个简单的逻辑推理就行了。他可以设想一个大铁球与一个小铁球同时下落,按亚里士多德的理论,当然是大球落得快,小球落得慢。现在,再设想把大球与小球绑在一起,同时放手,会发生什么情况呢?一方面,大球和小球组成了一个比原来的大球更重的物体,应当下落得比原来的大球更快;另一方面,大球下落时会被小球拖住,其速度应该介于大球与小球之间。从同一个理论出发,居然推出了互相矛盾的两个结论,因此,亚里士多德的理论是值得怀疑的。

 

当然,在自由落体运动上,伽利略所做的工作明显比上面的逻辑推理要多得多。一批进行科学史研究的学者曾对伽利略手稿进行了大量的研究,他们发现伽利略曾用非常严谨的数学推导来验证了自己的结论。他的证明从斜坡运动开始,最后得出了一条结论:同一物体沿相同高度的各种斜面下降(垂直下落相当于90°斜坡),其下降速度与斜面长度成反比。而更深一步,这些资料也许证明了我们对实证精神的误会。实验物理学的先驱者伽利略,想法却并非源自实验,而是扎扎实实的理论推理。实验很重要,但理论推理所能解决的问题,也许比我们想象得要多。

 

根据资料记录,比萨斜塔实验确实有人做过,只是做实验的人并非伽利略。

 

荷兰物理学家斯台文(Simon Stevin)的《论力学》中记载了一次实验:两个大小不同重量比为1:10的铅球从高30英尺的高度落下,结果两者几乎同时落在地面的木板上,围观者可以听到两个铅球撞击木板时发出的声音———只有一声“嘭”。斯台文那本书出版于1586年,那一年,伽利略22岁,刚发表了自己的第一篇科学论文。

 

1612年,一位亚里士多德学派的物理学家为了反驳伽利略,在比萨斜塔做了个实验,结果表明,相同材料但重量不同的物体并非同一时刻到达地面。伽利略在《两门新科学》中对此有一个辩护。他说,重量为1:10的两个物体下落时只差一个很小的距离,可根据亚里士多德的说法本应相差10倍。为什么忽视亚里士多德如此重大的失误却盯住我小小的误差不放呢?

 

□小蓟(北京 编辑)
 
 

  评论这张
 
阅读(72)| 评论(0)
推荐 转载

历史上的今天

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017