带你认识伽利略的落体实验，原来比萨斜塔一直是谣传

大家好，在同一高度让两块重量不同的石头同时落下，你猜哪一个先着地呢？也许你已经知道答案了，但是历史上第一个破解它的人，比你早出生了五个世纪，他还发明了早期的钟摆、温度计，望远镜等等，他就是现代科学之父略伽利略。他到底是如何做到的呢？其实第一个关注物体下落快慢的人并不是伽利略，而是古希腊伟大的哲学家亚里士多德，亚里士多德是这么说的，重量决定了物体下落的快慢，越重的也就越快，比如同一高度下，大石头就会比小石头落的更快。当时的人们都觉得说的太对了，所以这句话就成为了真理，直到伽利略的出现。

年轻的伽利略学习努力，还喜欢提问题，哪怕是人们司空见惯的现象，他也要弄个一清二楚，所以当他知道亚里士多德的观点后就想，如果把一块大石头和一块小石头捆在一起下落，大石头会被小石头拖着而减慢速度，那整个下落应该比单独大石头下落的慢。但两块石头捆在一起，总的重量却比单独的大石头还重，理应下落得更快，怎么能说越重的就是越快呢？厉害的伽利略就这样，仅通过推理就把亚里士多德立足近2000年的真理给推翻了，那么亚里士多德为什么错了呢？就好像将手中落下的石块，掉到地上的苹果，这些我们平时再熟悉不过的现象叫落体运动，当一个物体下落时，会有两个力，一个是向下重力，一个是向上的阻力。

阻力当然不是重力的对手，但是阻力总想要和重力作对。阻力喜欢那些表面积大的东西，表面积越大，阻力的力量就越强，比如两张一样纸，其中一张揉成团，一张完全展开，在同一高度下落，完全展开的纸其表面积比揉成团的纸大，阻力的作用也就更大，所以完全展开的纸下落的速度就比较慢。因此并不是越重的物体下落得越快，而是自身阻力越小的物体下落得越快，这就是亚里士多德错的原因。伽利略虽然推翻了亚里士多德的理论，但是它并没有满足，作为一个刨根问底的人，他更想知道在没有阻力的情况下，不同物体的下落速度又是什么样的呢？他甚至用一个违背常理的猜想，在没有阻力的情况下，轻的物体和重的物体会同时落地。

为了求证这个不可思议的想法，有人说他在比萨斜塔上当着众人的面，同时放下一大一小两个铁球，结果两个铁球同时落地，从而证明了自己的猜测，但实际上这仅仅是个传闻。尽管如此，比萨斜塔还是成为了名胜古迹，来自世界各地的人都要前往参观，人们把这座古塔看成了伽利略的纪念碑，真实的故事则是伽利略开始了更为严谨和深入的探究。伽利略每天都认真观察不同物体的落体运动，可是重力实在是太强大了，强大到物体落体的速度非常快，当时还没有计时器，只能靠水滴计时。落体下落的速度远远快于水滴计时的速度，所以对于一瞬间的事，计时就是天方夜谭，这让伽利略的研究陷入了困境。

伽利略开始苦思冥想，正当大家都以为伽利略已经搞不出什么名堂时，他却奇怪的搬出来一个打磨的非常光滑的长长的斜面，他要干什么呢？原来伽利略想到了一个巧妙的方法，来减慢物体下落的速度。他让铜球在这个长长的斜面上滚下，这样滚下来的时间就会延长，也就更容易计时了。然后他一遍一遍用不同的铜球在斜面上滚下，测量它们滚下的时间，大概做了上百次实验，伽利略把计算结果拿出来一看，激动极了，因为实验结果非常的明显，不同的小球下落的快慢相同。但这是斜面运动，不是落体运动，这样的结果靠谱吗？

高明的伽利略早就已经想好了，如果斜面足够的陡峭，直到90°角，斜面就变成了垂直的立面了，而且斜面那么光滑，一点阻力也没有，在上面滑动的小球，也就变成了无阻力的落体运动。于是伽利略真的成功了，他彻底否定了亚里士多德的理论，用他的实验证明了传统思辨法是多么的不可靠。后来伽利略又不断在物理学、天文学、数学等领域做出了重大贡献。但是在被神学思想禁锢的时代，科学有时候会威胁到当权者的利益，所以这位本该受人尊敬的科学家，因为一些言论触怒了罗马教廷，被宗教裁判所诬陷，并处以八年软禁，年迈时饱受煎熬。直到1979年，罗马教廷才为伽利略平冤昭雪，承认346年前对他的审判是错误的，并为他恢复名誉。

再后来大约是伽利略去世后的320多年，阿波罗15号飞船的宇航员斯科特登上了月球，月球上没有空气，就相当于没有阻力，还同时将一把锤子和一根羽毛带上月球，在没有空气的月球上做了一个有趣的实验。他一手拿着锤子，一手拿着羽毛，双手举到同一高度，然后松开手，让锤子和羽毛同时下落，结果确实是轻柔的羽毛和沉重的铁锤同时落到月球地面上，这也再次验证了伽利略的实验结果。这就是伽利略的科学故事，他用实验的方法来研究科学，这种严密的科学研究方法与逻辑体系开启了近代科学的大门，伽利略也因此被尊为现代科学之父。那么我们今天的文章到这里就结束了。