亚里士多德生活于公元前384~前322年,比伽利略早了约1900多年,当然无法当面争辩,只能是跨越时空的互怼了。他们的观点不同处有很多,比较经典的有两个。一是物体下落速度与重量的关系的,二是力与运动的关系。先讲第一个,即著名的比萨斜塔实验,虽然对这个实验的真实性至今还有争论,可这丝毫不影响伽利略成就的伟大,且听娓娓道来。
如果把“经典力学”比喻成一个学派的话,众所周知,学派的掌门人的是牛顿,中学物理就学过的牛顿三大运动定律和万有引力定律是其镇派之宝。可掌门人牛顿再牛,也是年轻时受益于两位长者的武林绝学的启发,他们就是伽利略和开普勒。
伽利略的成就是划时代的,在他之前的漫长岁月里,自然科学领域长期被亚里士多德倾向于主观臆断的结论所统治,这些结论通常非常符合人民的生活常识,可其实很多是错误的。比如亚里士多德从日常经验出发,主观断定重量大的物体下落速度快,重量小的物体下落速度慢。伽利略用一个思维实验有效地反驳了这个错误结论。他用的正是江湖上传说已久的武林绝学——“以其人之道还治其人之身”。
假设现在将一个重物体与一个轻物体用线系在一起,让它们下落,按照亚里士多德的说法,重物下落快,轻物下落慢,则轻物必然会在上面扯重物的后腿,导致整体的下落速度介于单纯重物下落和单纯轻物下落的速度之间。可同样根据亚里士多德的说法,两物系在一起总重量肯定比单纯重物要大,其下落速度应大于单纯重物的下落速度,这就与之前介于重物与轻物下落速度之间的结论自相矛盾了。”(有的科学史书籍认为,这个思维实验不是伽利略原创,而是由与伽利略同时代且对他有过很大影响的威尼斯数学家贝尼德蒂最先提出的)。
不论这个巧妙的思维实验是不是伽利略的原创,这都还远不是伽利略的真正厉害之处,他最有时代开创意义的贡献是他倡导的新方法,即“数学-实验”方法。他明确提出“要认真考虑一下臆测性的原理和由实验证实了的原理之间的区别”。亚里士多德所说的原理很多其实都是臆测性的原理,而伽利略要得到的是经由实验证实了的原理。既然是要原理能被实验证实,那么先要提出一个原理,然后再用实验去证实,去检验这个原理正确与否。
至于实际的落体实验,晚上接着更新。
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