伽利略自由落体试验是真的吗?我觉得这个试验有点怪.应为确实,理论上两个质量不同的物体会同时落地,但伽利略是在地球上做试验,是不可能消除空气阻力的.那两个物体为什么还会同时落地?

Question

伽利略自由落体试验是真的吗?
我觉得这个试验有点怪.应为确实,理论上两个质量不同的物体会同时落地,但伽利略是在地球上做试验,是不可能消除空气阻力的.那两个物体为什么还会同时落地?

Answer 1

伽利略这位真正的近代实验之父,近代实验科学的创造者,并不满足于逻辑推理,他要用实验来验证他的设想.但不是跑到比萨斜塔抛下两个铁球,而是在室内用精心设计的斜面做实验.他做了很多不同坡度的斜面,斜面尽可能光滑.然后在不同斜面上滚下各种重量的铜球,他发现,物体从斜面上滚下,作加速度运动.但只要斜面坡度不变,无论什么重量的铜球滚下,加速度都一样；加速度与重量无关,但与坡度有关,斜面越陡,加速度越大,斜面越平,则加速度越小.在极限情况下,斜面完全水平,加速度为零,物体若不受外力,他就应该永远沿直线作匀速运动,这实际上就是牛顿第一定律；如果斜面完全垂直,就相当于自由落体,这时加速度最大,但对无论什么重量的物体,加速度都一样.
　伽利略做比萨斜塔实验这一传闻来自伽利略晚年的学生维维安尼,他在写伽利略的传记中提到伽利略曾做此实验.但历史学家考证,没有任何理由表明伽利略做过这一实验.事实上,一位亚里士多德派的物理学家为了反驳伽利略,真的于1612年在比萨斜塔做了一个实验,结果表明,相同的材料但重量不同的物体并不是在同一时刻到达地面,伽利略在《两门新科学》中对此有一个辩护,意思是说,重量1：10的两个物体下落时只差一个很小的距离,可亚里士多德却说相差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?这也表明伽利略没有做那个实验.
值得一提的是,1586年荷兰物理学家斯台文用两个大小不同重量比为1：10的铅球,让它们从高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.