石头与羽毛为什么同时落地? 伽利略所证实的理论轻重不一的物体同时坠落时间相同,那么怎么解...
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公元前4世纪,希腊有个著名的哲学家,名叫亚里士多德,他认为:重的物体下落快,轻的物体下落慢。如果让羽毛和石块同时下落,石块落地快,羽毛落地慢。在将近2000年时间里,亚里士多德的观点被认为绝对正确。到了公元16世纪,意大利物理学家伽利略首先向亚里士多德提出了挑战。他巧妙地提出:如果把一个重物与一轻物绑在一起,结果怎样呢?这一问正好点着亚里士多德的漏洞。重物下落得快,轻物下落得慢,轻重两物绑在一起,快的变得慢些,慢的变得快些。按照亚里士多德的观点,其下落速度应比重的慢而比轻的快,轻物与重物绑在一起,下落速度不快也不慢。另一方面,按照亚里士多德的观点,重物下落快,那么轻物与重物绑在一起,比重物还要重,下落速度应该更快。
伽利略竟然挑权威人物的刺,指出亚里士多德理论中矛盾,这样就得罪了许多学者、教授,他们纷纷要他拿出证据来,于是产生了流传广泛的有名的斜塔实验故事。
相传1590年的某一天,在意大利比萨大学的校园里出现了一张通知,通知里告诉人们,年轻的伽利略教授(当时年仅26岁)在他的几位学生的协助下,将于第二天中午在比萨斜塔上做重物落地实验,邀请全体师生前往观看。
第二天中午,许多人来到比萨斜塔,一部分人是好奇,另一部分人是想看伽利略的笑话。
实验开始了。伽利略让一个学生首先登上斜塔的第二层,将两个分别重1磅和10磅的铅球放进一个特制的盒子里。只见伽利略在塔下一挥手,持盒子的学生一碰按钮,盒子顿时打开,两个轻重不同的球同时离开盒子,转眼之间,只听“啪”地一声,两个轻重不同的铅球同时落地,这使在场的人都大吃一惊。接着,伽利略在塔的第三层、第五层和塔顶重复了这一实验,每一次,不同重量的铅球从同一高度落下来,都是同时到达地面。
这就是著名的斜塔实验,它以不可辩驳的事实纠正了当时已经统治近2000年的亚里士多德关于“物体愈重,下落愈快”的错误观点。
后来,人们用玻璃管做实验。管长约1.5米,一端封闭,另一端有抽气开关。将形状、重量不同的金属硬币、铅丸、小羽毛、纸片等小物品放入管内,先使玻璃管中有空气,把玻璃管急速倒立过来,会看到物体下落的快慢是不相同的。如果把玻璃管内的空气抽出去后,再把管急速倒立过来,就会看到所有物体同时落地底部。如果除掉空气阻力的影响,一切物体下落的快慢都是相同的。
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