物理世界,思想實驗的力量:兩個鐵球同時落地是邏輯上必然的嗎?

2020-12-05 小宗科學指南

大家好,我是你們的好朋友小宗,今天我們帶你們進入科學的世界,探索物理的奧秘。伽利略開創了近代科學。過去人們研究科學總是坐而論道,只要靠腦子裡思辨就可以了不用去做。實驗家說這怎麼行,一定要做實驗來驗證。在實驗室裡做實驗跟純粹的去觀察自然界不一樣,自然界現象都很複雜。在起作用這就不好說,給實驗室裡面就比較理想,可以儘量的去掉幹擾因素,伽利略最有名的試驗就是比薩斜塔實驗。他學生說的伽利略在比薩斜塔上扔了兩球,一個十磅一個一磅,結果兩球幾乎同時落地。這就說明自由落體報考慮空氣阻力,跟質量沒有關係,跟材料沒有關係。但是這個實驗就是伽利略比薩斜塔自由落體,可惜這都是他的學生說的。裡面最少有倆是不靠譜的,要不就是家裡面自己沒去扔過這球,要不然就扔了不在。

比薩斜塔扔的沒有確切的證據證明,這三件事是連在一起的有關係,但是在家裡的電視裡面做了斜面滾落的實驗。這個實驗做得非常非常的透徹,各種都是一遍斜面滾落,就跟自由落體那是異曲同工之妙。原理上都是一回事,這個有關自由落體試驗我們後,文數還要講跟愛因斯坦的這個關係也很密切,其實伽利略最重要的事情。這就是近代的經典物理學的一個支柱在相對性原理,他把自己關在大船船艙裡叫別人開船,別告訴他看看他能不能感覺出來,但是船要保持這種很平穩,特別慢。伽利略就發現自己看不到外界的景物,他自己根本就沒辦法判斷傳動,還是沒動。

是行駛的還是靜止的分不出來於是伽利略就得出結論了,不藉助外界參考物那就根本沒辦法分辨自己的運動狀態。就算有了參照物,也未必能分清楚到底誰在動。曾經參與過一場辯論都說到底是風在動,還是帆在動,這兩吵起來了。能說那都不是你們倆心在動,這大和尚一說話大家就更暈了。大家暈了,伽利略可一點不暈。他提出一個觀點,就是說運動是相對的。什麼叫相對的,就是我們不能分辨到底是我們自己在動,還是外界景物在動,既然不能分辨那這兩者沒啥區別,都一樣不影響計算你選取一個有這方面的參考,信息計算就好了。這伽利略其實講的是個運動學問題。

學運動學裡面它不涉及什麼受力的問題,不涉及什麼慣性問題,一切都是相對的。可是到了牛頓那個時代,這事可就不同。因為牛頓牛就提出慣性定律。他認為物體是有慣性的,慣性這東西說白了就是表現出一種充滿惰性,你要加上高速拐個彎的你立刻就能感覺到有一股力量,再次為你加速拐彎,這就是慣性力。自己受到一個慣性力,其實在物理學上他認為是一個受力效果,不是真的力。牛頓就認為運動按照伽利略的觀點,固然是沒錯。但是存在著一個絕對的空間,絕對的時間加速減速拐彎這種事兒都是相對於絕對空間的運動。因此他很容易就分辨出來,比如說在汽車上汽車一剎車,人就往前衝了。

從運動學角度來講,地面不動車動和車不動地面動那是等下看看你分辨不出來的。但一旦運動不是勻速的真慣性,就能讓人感覺出來。你要是站不穩,那麼就說明車在動,要周圍的那些車流在在在走,但是你站著穩穩噹噹的一點沒有受力的感覺,那麼就說明是周圍那些景物在動。你的車是沒有動彈,因此很好分辨誰在運動,因此牛頓說正因為你能分清楚誰在動,誰不動,因此這兩者就根本就不是等價的。那麼必定就存在一個絕對的空間,牛頓為了說明他的觀點,就提出了水桶試驗。牛頓這個過程描述一遍,牛頓就開始列舉水桶開始轉的時候,水還沒被帶動,外界看起來就是桶轉水。

不轉如果在桶上安個攝像頭,外圍觀察到這水再到轉,桶正轉。在桶內角度觀察起來,水都跟到轉,水面是平的。過一會我們看起來桶給帶動了水面。不轉是靜止的水面居然是凹的水桶,剎車水桶平了那水還沒停,有關係。這時候水桶上攝像頭看下去這個水面是凹的,水在轉。牛頓說從水桶上裝內攝像頭的角度只是發現了兩種狀況,水要麼再轉,要麼是轉的。看不到別的東西那你怎麼判定到底是誰在轉,還是同在轉。那個水桶裡面你看不到別的地方,如何判定?假如看那水面是凹的,那麼就是水在轉,假如是平的那就是桶再轉。這很簡單,哪怕跟你桶相對的,這個不轉的那也沒關係,你也能判斷出來只要水面是凹的它也就是相對於絕對空間,和一定再轉既然能分辨。

那麼就反證了絕對空間是存在的,否則我就分辨不出來。我就搞不清楚統治系統在轉還是水在轉,我能分清楚就說明絕對空間是存在的,馬克頓牛頓的這種觀點他就嗤之以鼻了。這個馬克就開始找牛頓的毛病,他覺得牛頓的說法有問題,水面為啥會凹下去。是因為受了慣性,離心力的作用慣性,怎麼產生的。這個他是哲學家,他就認為那是宇宙萬物都對這個物體有影響,當然馬克他作為哲學家他不會給你說的那麼清楚。影響到底是什麼,人家馬克只要說一句有影響,一筆帶過。好了,今天的分享就到這了,喜歡我的文章可以點讚加關注,我們明天再見。

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  • 伽利略的思想實驗
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  • 還原歷史真相,伽利略真做過兩個鐵球同時落地?
    最近幾天,當我在網絡上瞎逛時,我發現了一個令我感到詫異的消息,伽利略沒有做鐵球實驗。不知道各位讀者朋友聽到這則消息時是否和筆者一樣的震驚呢?人教版的小學課本收錄的內容,還會有假?這可是官方的權威。經過反覆的實驗和驗證,他在人們的嘲笑和懷疑中登上了比薩斜塔,並用實驗驗證了真理。這篇文章讚揚了伽利略不迷信權威的獨立人格和他對真理的執著追求。筆者也很想強迫自己去相信課本內容的權威信,可是真相併不站在小學語文課本那一方。
  • 比薩斜塔伽利略鐵球落體實驗,亞里斯多德為什麼會犯錯,是他蠢?
    初中時我們學物理老師講到伽利略的比薩斜塔實驗: 從比薩斜塔上同時自由落體兩個重量不等的鐵球,兩個鐵球同時落地。實驗推翻了亞里斯多德「物體下落速度和重量成比例」的學說。課堂上老師對亞里斯多德鄙夷的眼光基本上是一般中國人對亞里斯多德的最初印象,亞里斯多德在年少的我們心中基本是反科學的代名詞。
  • 「兩個鐵球同時落地」實驗不是伽利略做的
    福建日報9月1日報導:幾乎所有的人都認為,歷史上著名的兩個球同時落地的重力實驗是伽利略在義大利的比薩斜塔上做的。現在,絕大多數國家正式發行的課本上也是這麼說的。但美國語言與信息研究中心的執行主任、美國加州史丹福大學數學系的客座教授凱斯·達維林卻提出一個驚人的理論:伽利略根本就沒有做過那樣的重力實驗!為防誤導,伽利略不做試驗根據課本上的說法,著名的義大利科學家伽利略作了一個著名的重力實驗:他從比薩斜塔上同時拋下了兩個同樣大小的球,其中一個球是重金屬球,另外一個則是木製球。
  • 兩個鐵球重量不一樣,從同一個地點拋下,會同時落到地面上嗎?
    《兩個鐵球同時著地》這篇文章出現了兩個偉大的人物,一個是亞里斯多德,一個是伽利略。亞里斯多德是世界上偉大的哲學家、科學家和教育學家之一,而伽利略當時只是一個數學教授。而且那時人們都信奉亞里斯多德,把亞里斯多德的話當作真理,誰要是懷疑亞里斯多德,人們就會責備他。
  • 關軍:兩個鐵球沒有同時落地
    話說義大利足球隊在國際大賽上流年不利,足協聘請伽利略幫助選拔優秀中鋒。像當年帶著兩個鐵球一樣,伽老師帶著維耶裡和科拉迪兩個高大男人重上比薩斜塔。他把兩個傢伙同時從塔上推了下去,在自由落體運動進行中的某個0.3838秒,維耶裡命令地心引力對自己失去作用,於是他晚於科拉迪落地,被特拉帕託尼選為正印先鋒出徵義大利。
  • 人口問題的爭論如同「兩個鐵球同時著地」的一樣
    難道要違背人類的真理嗎?」亞里斯多德曾經說過:「兩個鐵球,一個10磅重,一個1磅重,同時從高處落下來,10磅重的一定先著地,速度是1磅重的10倍。」這句話使伽利略產生了疑問。兩個不同重量的鐵球同時從高處落下來,總是同時著地,鐵球往下落的速度跟鐵球的輕重沒有關係。伽利略那時候才25歲,已經當了數學教授。他向學生們宣布了試驗的結果,同時宣布要在比薩城的斜塔上做一次公開試驗。消息很快傳開了。到了那一天,很多人來到斜塔周圍,都要看看在這個問題上誰是勝利者:是古代的哲學家亞里斯多德呢,還是這位年輕的數學教授伽利略?
  • 伽利略著名的「鐵球實驗」向世人證明了什麼,有什麼科學意義?
    很多人都知道伽利略在比薩斜塔做重力實驗的故事:亞里斯多德時代,人們普遍相信重的物體比輕的物體先落地,而伽利略從比薩斜塔上同時扔下兩個不同重量的鐵球,這兩個鐵球同時落地,從而證明了物體下落的速度與它的質量無關,因此伽利略的實驗證實了人們以前的想法是錯的。
  • 物理學中的十大著名思想實驗
    在物理學中,有一類特殊的實驗:它們不需要購置昂貴的儀器,不需要大量的人力物力,需要的只是有邏輯的大腦;而這種實驗卻可以挑戰前人的結論,建立新的理論,甚至引發人們對世界認識的重新思考。這種實驗就是傳說中的思想實驗。
  • 【景國十大最美物理實驗】之「小環自由落體實驗」
    毫無疑問,這是十個實驗中最簡單的一個,也是影響最深遠的一個。據傳,這一實驗,乃是天子受一奇女子啟發,為紀念那名女子,景國科學院將此實驗命名為「小環自由落體實驗」。這一實驗,啟蒙了當時還是寧王世子身份的李軒的科學思想。其登基後,大力推進科學院建設,並提出振聾發聵的「科技是第一生產力」的論斷,影響了幾代人。
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  • 思想、邏輯、數學、實驗是人類科學進步的四大基石
    人靠智慧,也可說是靠思想。人類每一次思想認識提升,藉助科學,都會帶來人類文明的飛躍。思想變革造成科技變革,科技變革帶來文明提升。因而,可以說,科技是人類進步的決定力量。但科技進步是靠什麼來推動的呢?推動人類科學進步的四大基石是思想、邏輯、數學、實驗。
  • 科學史上偉大的實驗:自由落體實驗
    他在比薩斜塔上當眾實驗,扔下了一重一輕兩個球。在眾人的驚呼聲中,兩個球同時落地。千年的教條被推翻了,一條新的科學定律——自由落體運動定律——被發現了。但是你知道伽利略是如何證明的嗎?當然伽利略對他的這番論證非常自信,認為無需進一步做實驗,就證明了物體的下落速度與重量大小無關。在真空中,這個結論無疑是正確的,因此很多物理科學家、科學哲學家認為伽利略的論證簡潔有力、十分精彩,是思想實驗的典範。
  • 「兩個鐵球」的實驗地,義大利的都市,比薩!
    伽利略在比薩斜塔上做了「兩個鐵球同時落地」的實驗,使得比薩名聲遠揚。多中世紀建築藝術。著名的比薩斜塔,塔底直徑15.24米,建於1174-1350年;現塔頂南傾已超出垂直平面5.3米,斜度為5°6′,伽利略曾在此做過著名的斜塔實驗。比薩城,位於佛羅倫斯西北方向,歷史上是個海濱城市。
  • 伽利略真的在比薩斜塔拋過鐵球嗎?真相沒那麼簡單!
    他的這個思想在之後影響了人類兩千多年,直到伽利略提出另一種觀點。——用大小兩個不同質量的鐵球,同時從比薩斜塔上同一高度拋下,結果果然證明,兩個鐵球是同時著地的。  檢驗弱等效原理的實驗很多,但是歷史文獻中並沒有記載伽利略在比薩斜塔上演示過自由落體實驗,也不可能做這樣的演示,因為空氣對自由下落的兩個不同物體的阻力是不同的,因而在地球上做這個實驗,它們肯定是不會同時落地的。
  • 費解的思想實驗:證明量子世界中多重現實可同時存在
    北京時間3月22日消息,據國外媒體報導,在近期發表的一篇論文中,研究人員宣稱他們證實了兩個現實可以同時存在——至少是在量子世界中。為了驗證這一假說,奧地利因斯布魯克大學的研究人員從一個名為「維格納的友人」(Wigner『s Friend)的思想實驗入手。
  • 邏輯的力量(深度好文)
    在我們理解的世界裡,有兩種或多種力量一直在競爭鬥爭,他們共生相剋、有妥協平衡、有退讓中庸,這都是我們三千年來每天生活的一部分。但最好是置對手於死地,唯我獨尊。也有智者認為雙方是相互依存的,中庸是必然的選擇。三千年來,我們的思想成果主要是在為這一陰陽哲學做注釋,有智慧但沒有真理,有感悟但沒有創新。
  • 小學語文試講稿《兩個鐵球同時著地》
    一.導入(出示圖片)同學們,知道這是什麼塔嗎,這就是斜而不塌的比薩斜塔,1590年義大利人伽利略就在這個斜塔上做了著名的試驗,從此這座塔名聲大噪,今天我們就來學習一篇關於這個試驗的文章。四.品讀研究從剛才同學的敘述中,提到了兩個著名人物,是誰?
  • 愛因斯坦思想實驗的錯誤性
    愛因斯坦的相對論是思想實驗的結果,備受推崇。人類的思想固然可以天馬行空,但是,正確的思想一定建立在可靠的觀察基礎和合乎邏輯的思維上,人類的科學思想不可以脫離客觀世界的觀察和辨析。觀察是基礎,辨析要合乎邏輯。愛因斯坦的思想實驗的辨析脫離了邏輯的合理性,脫離了觀察的嚴謹性。