伽利略的斜塔实验 | AI生成和翻译
伽利略的比萨斜塔实验
伽利略的“比萨斜塔实验”指的是16世纪末意大利物理学家兼天文学家伽利略·伽利莱进行的一项著名(但很可能属于杜撰)演示。相传在1589至1592年间,伽利略于比萨大学任教时,曾登上这座城市标志性的斜塔顶端,同时从相同高度抛下两个质量不同的物体——比如较重的炮弹和较轻的火枪弹。
关键观察结果是:无论重量如何,两个物体都同时落地。这挑战了亚里士多德学派长期坚持的“重物比轻物下落更快”的观点,反而印证了伽利略提出的新原理:在忽略空气阻力的情况下,所有物体都以相同加速度落向地面(受重力影响约为9.8米/秒²)。
历史背景与意义
- 目的:伽利略旨在驳斥统治物理学两千余年的古希腊哲学家亚里士多德的运动理论。亚里士多德曾主张下落速度与物体质量成正比。
- 成果:该实验(若确有其事)表明,在日常环境中导致轻物下落较慢的是空气阻力而非质量。这为后来《两种新科学》(1638年)中数学化表述这些观点奠定了基础。
- 真实性考据:伽利略同时代的记载并未精确描述这一场景——该传说源自19世纪的传记文学。不过伽利略确实进行过类似的落体实验(可能在室内或使用摆锤),且其原理经得起检验,已被无数次复现(例如1971年阿波罗15号在月球进行的羽毛与锤子下落实验)。
这一实验成为科学革命时期从定性哲学向实证科学转变的象征。