第54章 投影幾何學

  落體實驗古希臘思想家亞裏士多德曾經斷言：物體從高空落下的快慢與相同物體的重量成正比，重者下落快，輕者下落慢。


  比如說，十磅重的物體落下時要比一磅重的物體落下快十倍。


  1800多年來，人們都把這個錯誤論斷當作真理而信守不移。


  直到16世紀，伽利略才發現了這一理論在邏輯上的矛盾。


  伽利略說，假如一塊大石頭以某種速度下降，那麽，按照亞裏士多德的論斷，一塊小些的石頭就會以相應慢些的速度下降。


  要是我們把這兩塊石頭捆在一起，那這塊重量等於兩塊石頭重量之和的新石頭，將以何種速度下降呢？如果仍按亞裏士多德的論斷，勢必得出截然相反的兩個結論。


  一方麵，新石頭的下降速度應小於第一塊大石頭的下降速度，因為加上了一塊以較慢速度下降的石頭，會使第一塊大石頭下降的速度減緩；另一方麵，新石頭的下降速度又應大於第一塊大石頭的下降速度，因為把兩塊石頭捆在一起，它的重量大於第一塊大石頭。這兩個互相矛盾的結論不能同時成立，可見亞裏士多德的論斷是不合邏輯的。


  伽利略進而假定，物體下降速度與它的重量無關。如果兩個物體受到的空氣阻力相同，或將空氣阻力略去不計，那麽，兩個重量不同的物體將以同樣的速度下落，同時到達地麵。


  為了證明這一觀點，1589年的一天，比薩大學青年數學講師，年方25歲的伽利略，同他的辯論對手及許多人一道來到比薩斜塔。


  伽利略登上塔頂，將一個重100磅和一個重一磅的鐵球同時拋下。


  在眾目睽睽之下，兩個鐵球出人意料地差不多是平行地一齊落到地上。


  麵對這個無情的實驗，在場觀看的人個個目瞪口呆，不知所措。


  這個被科學界譽為“比薩斜塔試驗”的美談佳話，用事實證明，輕重不同的物體，從同一高度墜落，加速度一樣，它們將同時著地，從而推翻了亞裏士多德的錯誤論斷。


  這就是被伽利略所證明的，如今已為人們所認識的自由落體定律。


  “比薩斜塔試驗”作為自然科學實例，為實踐是檢驗真理的惟一標準提供了一個生動的例證。