日本學者:伽利略沒在比薩斜塔做自由落體實驗

2020-11-24 中國新聞網

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　　義大利比薩斜塔是舉世聞名的建築。四百年前，著名科學家伽利略的自由落體實驗，更讓這座斜塔聲名遠播。數百年來，人們一直把這作為科學史上的重大事件，也從來沒人懷疑過這個事實。但不久前，一位日本科學史研究家市場泰男對此提出了質疑，他認為：伽利略根本沒有在比薩斜塔上做過自由落體的實驗。

　　伽利略在比薩斜塔做實驗？

　　日本科學史研究者市場泰男對伽利略的傳說提出質疑的原因之一，是沒有找到當時的有關記載。傳說伽利略做落體實驗是在1590年，即伽利略26歲在比薩大學當講師的時候。那時學界的主流觀點是古希臘大哲學家亞里斯多德的學說。這位哲學家認為「物體越重下落越快」，這種觀點「統治」了學術界近兩千年，誰也不敢說個「不」字。

　　市場泰男認為，初出茅廬的伽利略竟然敢向大人物挑戰，並在鼎鼎大名的比薩斜塔上當眾做實驗去驗證孰真孰偽。這在當時是一件大新聞，肯定會引起轟動，也必然會在文獻中有所記錄。可是他查遍了當時的各種文獻，以及伽利略本人的著作和手稿，卻根本沒有一點兒記載。這實在令人費解。

　　研究人員考證，關於伽利略在斜塔做實驗的記載，首先見於維維亞尼撰寫的《伽利略傳》。維維亞尼是伽利略的學生，但這本傳記是在伽利略去世12年後出版的。伽利略本人不可能親自審閱書稿，因此這件史料的可靠性就非常值得懷疑了。

　　或因張冠李戴

　　研究人員並不認為故事是維維亞尼憑空捏造的，這或許是張冠李戴的結果。

　　據考證，1587年，荷蘭的西蒙·斯臺文曾經在比薩斜塔做過一次落體實驗：他在比薩斜塔二樓窗戶，用兩個銅球向下落做實驗。當時伽利略正在比薩任教，經常到比薩斜塔去遊玩。因此，對自己的老師十分崇拜的維維亞尼，很可能把西蒙的實驗當作伽利略的實驗了。

　　當然，僅憑上面的觀點就完全否定伽利略在比薩斜塔做過實驗，似乎是證據不足，在後人的心裡也難以通過。真相究竟如何，還需要更多科學史專家繼續研究，撥開歷史的迷霧，還原本來面目。

　　伽利略的「紙上實驗」

　　其實，不管真相如何，都不會動搖伽利略的聲名——他用「紙上實驗」對自己的理論作了檢驗。

　　據考證，伽利略先設想了兩個一輕一重的球，並且用一根理想的杆子把這兩個球連接起來，變成一個一頭重、一頭輕的啞鈴。他設想讓這個啞鈴從高處自由落下，情況會是怎麼樣的呢？

　　按亞里斯多德的觀點，重球應該落得快，輕球應該落得慢。但因為兩個球有杆子連著，重球、輕球互相牽制，結果就是啞鈴應該落得不快不慢。但是，從另一方面分析，整個啞鈴是個整體，它的總重量應該比重球還要重。根據亞里斯多德的觀點，這個啞鈴應該比重球下落得還要快！

　　矛盾就此產生了！根據同一個觀點，從不同的角度研究同一問題，卻得出矛盾結論——這就表明亞里斯多德的理論是錯誤的。

　　這種分析問題的方法叫「矛盾法」或「反證法」，說得形象些，就是「以其人之道還治其人之身」。

　　你看，伽利略既沒有使用真正的銅球，也沒有真正跑到斜塔上去，全靠一紙一筆就推翻了亞里斯多德的理論，這是多麼巧妙的「理想實驗」啊！其實，「理想實驗」是科學研究中的一種重要方法，在數學和物理等學科中得到了廣泛的應用。（蔡海雁）

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