自由落體定律的發(fā)現(xiàn)

提要： 1590年，伽利略在比薩斜塔上做了“兩個鐵球同時著地”的實驗，得出了重量不同的兩個鐵球同時下落的結(jié)論，從此推翻了亞里士多德“物體下落速度和重量成比例”的學說，糾正了這個持續(xù)了1900多年之久的錯誤結(jié)論

在十六世紀近代科學興起之后，科學與教會的斗爭是何等地你死我活，如火如荼。雙方在長長的戰(zhàn)線上，這里戰(zhàn)鼓如雷，那邊殺聲震天。這里我先按下生理科學這頭不提，再說說天文和物理那路大軍。

話說1600年2月17日，羅馬宗教裁判所咬牙切齒地將布魯諾燒死在鮮花廣場之后，正慶幸他們制服異端的勝利，卻不知，這時在意大利的比薩城里，一個比布魯諾更可怕的叛逆已經(jīng)成長起來，他便是近代物理學的鼻祖伽利略（1564-1642）。

原來，在伽利略之前，一切科學、哲學問題，全部包括在亞里士多德（前384-322）的學說里。后者可是一位古圣人，他的思想被奉為金科玉律。當時，要是有學生提出一個問題，老師只消一句話：“這是亞里士多德說的”，問者便不敢再生懷疑。而伽利略卻與眾不同，凡事，不但喜歡多想一想，還要去試一試。他的父親是一位數(shù)學家和音樂家，因家境貧寒，不讓他再學不能賺錢的音樂和數(shù)學，而送他到比薩大學去學醫(yī)?？墒?，他學醫(yī)不用功，卻對數(shù)學、物理格外有心。21歲那年，父親見他這樣不聽話，一生氣，再不給他學費，他只好退學。但是，四年之后，因他在數(shù)學、物理方面自學的成就，伽利略被母校聘請回去任數(shù)學教授。他一登上大學講臺，可不是像其他人那樣照宣亞里士多德的教條，而是大力提倡觀察和實驗。

這在當時的學者看來，簡直是一個不知天高地厚的瘋子。1590年，25歲的伽利略，對亞里士多德的一個經(jīng)典理論提出懷疑。亞氏說，如果把兩件東西從空中扔下，必定是重的先落地，輕的后落地。伽利略卻認為是同時落地。這自然沒有人相信他的，于是他決心搞一次實驗，讓人們親自看看。

說也奇怪，這比薩城里有一座斜塔，拔地之后，卻向一邊斜去。這塔建于1174年，開始還是直的，但建到三層時開始偏斜，只好停工。過了94年后人們終不死心，又繼續(xù)施工。最后共修了八層，高54.5米，重14200多噸。沒想到這個偶然的施工錯誤，倒造成了世界上獨一無二的名勝。說起意大利的斜塔，誰人不知，何人不曉。

再說這天，年輕的伽利略宣布要進行一次試驗，一班教授大為不滿，便一起到校長面前告他的狀。校長轉(zhuǎn)念一想，讓他當眾出一次丑，也好殺殺他的傲氣。這時，早有一班喜歡新奇的學生，將他們的老師伽利略擁到塔下。一會，伽利略便爬上斜塔七層的陽臺。塔下已是人頭攢動，比薩大學的校長、教授、學生，還有許多看熱鬧的市民，將斜塔圍了個水泄不通。就在這時，也還是沒有一個人相信伽利略會是對的。人們正在疑惑，只見伽利略將身子從陽臺上探出，左右雙手各拿一個鐵球，一個比另一個要重十倍。當他兩手同時撤開時，只見這兩只球從空中落下，齊頭并進，眨眼之間，恍當一聲，同時落地。塔下的人，一下子都懵了。先是寂靜了片刻，接著便嗡嗡地嚷作一團。這時，伽利略從塔上走下來，校長和幾個老教授立即將他圍住說：“你一定是施了什么魔術(shù)，讓兩個球同時落地。亞里士多德是絕對不會錯的。”伽利略說：“如若不信，我還可以上去重做一遍，這回你們可要注意看看?！毙ｉL說：“不必做了，亞里士多德全是靠道理服人的。重東西當然比輕東西落得快，這是公認的道理。就算你的實驗是真的，但它不符合道理，也是不能承認的。”伽利略說：“好吧，既然你們不相信事實，一定要講道理，我也可以來講一講。就算重物下落比輕物快吧，我現(xiàn)在把兩個球綁在一起，從空中扔下，按照亞里士多德的道理，你們說說看，它落下時比重球快呢？還是比重球慢？”

校長不屑一答地說道：“當然比重球要快！因為它是重球加輕球，自然更重了。”

這時一個老教授忙將校長的衣袖扯了一下，擠上前來說：“當然比重球要慢。它是重球加輕球，輕球拉著它，所以下落速度應是兩球的平均值，介乎重球和輕球之間。”

伽利略這時才不慌不忙地說道：“可是世上只有一個亞里士多德啊，按照他的理論，怎么會得出兩個不同的結(jié)果呢？”

校長和教授們面面相覷，半天說不出話來。一會兒才突然醒悟到，他們本是一起來對付伽利略的，怎么能在伽利略面前互相對立起來呢？校長的臉一下紅到脖根，氣急敗壞地喊道：“你這是強辯，放肆！”這時圍觀的學生轟地一聲大笑起來。伽利略還是不動火，慢條斯理地說：“看來還是亞里士多德錯了！物體從空中自由落下時不管輕重，都是同時落地，就是說物體無論輕重，它們的加速度是相同的?！?（后來測得是9.8米/秒2）

正是： 物體從空自由下，輕重沒有快慢差。 你我一個加速度，共同享受九點八。

別看伽利略慢慢說出這句話來，這卻是物理學上一條極重要的定律：自由落體定律。它導致了以后一系列重大的科學發(fā)現(xiàn)。請大家記住，這年是1590年。

再說當時校長和那一群教授聽了伽利略的這幾句話，半天竟無人能再想出一句反駁的話來，試驗可以不信，理又講不過這個年輕人，眼看著他們所崇拜的千古圣人亞里士多德，就這樣，被這個初生牛犢，輕易地推翻了。那一群青年學生，看見自己的老師得勝，哄笑著將伽利略擁載而去。校長和那班教授，在塔下氣得又瞪眼又跺腳，咬著牙，狠狠地說：“等著，有你高興的時候！”