鐵球實驗推翻了哪位古希臘科學家的理論

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鐵球實驗推翻了哪位古希臘科學家的理論

伽利略的鐵球實驗,推翻了古希臘科學家亞里士多德的物體下落的速度和物體的重量有關的理論。

伽利略經過反覆的實驗證明了不管是木頭還是鐵球,則其下落的速度是一樣的,即加速度是一樣的。據《伽利略傳》記載,1589年伽利略在比薩斜塔當着其他教授和學生面做了這個實驗,推翻了亞里士多德的觀點。

理論的推翻:

古代的學者們認爲,物體下落的快慢是由它們的重量大小決定的,物體越重,下落得越快。生活在公元前4世紀的希臘哲學家亞里士多德最早闡述了這種看法。亞里士多德的論斷影響深遠,在其後兩千多年的時間裏,人們一直信奉他的學說。

但是這種從表面上的觀察得出的結論實際上是錯誤的。偉大的物理學家伽利略用簡單明瞭的科學推理,巧妙地揭示了亞里士多德的理論內部包含的矛盾。他在1638年寫的《兩種新科學的對話》一書中指出:根據亞里士多德的論斷,一塊大石頭的下落速度要比一塊小石頭的下落速度大。假定大石頭的下落速度爲8,小石頭的下落速度爲4,當我們把兩塊石頭拴在一起時,下落快的會被下落慢的拖着而減慢,下落慢的會被下落快的拖着而加快,結果整個系統的下落速度應該小於8。但是兩塊石頭拴在一起,加起來比大石頭還要重,因此重物體比輕物體的下落速度要小。這樣,就從重物體比輕物體下落得快的假設,推出了重物體比輕物體下落得慢的結論。亞里士多德的理論陷入了自相矛盾的境地。伽利略由此推斷重物體不會比輕物體下落得快。伽利略曾在著名的比薩斜塔做了著名的自由落體試驗,讓兩個體積相同,質量不同的球從塔頂同時下落,結果兩球同時落地,以實踐駁倒了亞里士多德的結論。

提出假說,伽利略認爲,自由落體是一種最簡單的變速運動。他設想,最簡單的變速運動的速度應該是均勻變化的。但是,速度的變化怎樣纔算均勻?他考慮了兩種可能:一種是速度的變化對時間來說是均勻的,即經過相等的時間,速度的變化相等;另一種是速度的變化對位移來說是均勻的,即經過相等的位移,速度的變化相等。伽利略假設第一種方式最簡單,並把這種運動叫做勻變速運動。

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