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伽利略发现了什么定律,伽利略因好奇发现了什么定律(<37>——伽利略发现自由落体定律)

05-14 互联网 未知 投稿

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1、伽利略发现了什么定律:「发明创造的故事」(37)——伽利略发现自由落体定律

伽利略发现自由落体定律

在十七世纪以前,物理学中有许多观念都是错误的,比如亚里士多德的落体观念.亚里士多德认为,在自由落体运动中,物体下落的速度和它的重量成正比,他的这种落体观念统治了人们近二千年,到了十七世纪初期,年青的伽利略在读了亚里士多德的著作后,首先运用逻辑推理方法尖锐地指出了亚里士多德自由落体观念中的逻辑矛盾.他说,如果用一根绳子把两个重量不同的物体联系起来,那它们将以什么速度下落呢?

按照亚里士多德的落体理论,联系起来后,它们的重量是两物体重量之和,所以,它们的下落速度也应是两物体各自单独下落时的速度之和.另一方面,用绳子联系起来的两物体毕竟不是一个物体,重物体下落快,被轻物体拖了后腿,所以速度减慢;而轻物体原来下落慢,由于被重物体拖曳,则其速度应有所增加;很快两物体将以相同的速度下落,这个速度应是两物体各自单独下落时的平均值.这两个大相径庭的结论都是从亚里士多德的落体理论中推导出来的,可见亚里士多德的落体观念不足为信,是错误的.

站在比萨大学的课堂上,伽利略一只手拿着一块砖,另一只手拿着用水泥砌在一起的两块砖,好像在掂量它们的分量,比较它们的质量。他对学生说:“各位同学,经过观察分析,我得出一个结论,亚里士多德的观点是错的。”

全班学生都大吃一惊:“亚里士多德的观点有误?!”每个人在学校里的第一堂自然科学课上,首先学习到的就是:古希腊哲学家亚里士多德的著作是科学的基础。亚里士多德的一条定理就是:重的物体因其质量大的下落速度快。

伽利略爬上桌子,把砖头举到齐眉的高度,松开了手。“砰”的一声,两块砖落在地板上。他问道:“质量大的下落得快吗?”

学生们摇了摇头,两块砖是同时落地的。

伽利略喊道:“再来一次!”他再次抛下砖头,学生们仍呆呆地站在那里。“砰”的一声,他又问道:“质量大的下落的快吗?”不是的,两块砖头还是同时落地。学生们目瞪口呆,伽利略当场宣布亚里士多德的结论是错误的。

但是,世人不愿接受伽利略的科学发现。他的朋友里奇,一名数学家,看到伽利略的砖块落地演示后,说道:“我只承认两块砖块与一块砖块是以相同速度落地的,但是我仍不能轻易相信亚里士多德的理论是错误的,还是在找另外的实例来证明吧!”

伽利略认为自己需要公开进行一次更有说服力的实证演示,让众人接受他的发现。据说,为了演示新发现,伽利略做了著名的比萨斜塔实验,从191英尺的高度同时扔下一个10磅的铅球和一个1磅的铅球,结果两球同时着地。

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比萨斜塔实验

同时,伽利略考虑到,如果在比萨斜塔的高度上,鸡毛肯定不会与铁球同时落地,他们认为是存在着空气阻力的缘故,故猜想在真空中没有了空气阻力,鸡毛也会像铁球那样快速地落地。

伽利略由此得出结论:无论轻重物质在相同的高度自由落下时,“应该”同时落地,这就是著名的自由落体定律。

2、伽利略发现了什么定律,伽利略因好奇发现了什么定律

近日,科学家公布了对伽利略信件的新研究。在最初的一封信中,伽利略首次提出了反对教会关于太阳绕地球运行的学说。

科学家在英国伦敦填错日期的图书馆目录中发现了这封信。它揭示了1633年导致这位天文学家被谴责存在异端邪说的传奇故事的关键细节。

这封长达7页的信是伽利略在1613年12月21日写给朋友的,署名为“G.G.”,提供了迄今为止最有力的证据,表明伽利略在与宗教当局的战斗开始时,曾试图淡化自己的主张。

后来,这封信被复制了很多份,有两种不同的版本。

但由于原信被认为已遗失,因此尚不清楚愤怒的牧师是否篡改了这封信,以凸显伽利略的异端邪说,或者是伽利略写了一封措辞强硬的信,但之后又决定放缓语气。

看起来是伽利略又进行了编辑。

这封新发现的信中有修改痕迹,笔迹分析表明是伽利略写的。他将经过编辑的版本发给朋友,并敦促后者把它送到梵蒂冈。

这封信已经被英国皇家学会持有至少250年了,但没有引起历史学家的注意。直到意大利贝加莫大学博士后、科学史学家Salvatore Ricciardo于今年8月2日在图书馆里重新将其发现。

Ricciardo说:“我真不敢相信自己发现了这封信,几乎所有的伽利略学者都认为这封信丢失了。更令人难以置信的是,这封信不是放在一个不起眼的图书馆里,而是在皇家学会图书馆。”

于是,Ricciardo和导师Franco Giudice以及意大利卡利亚里大学科学史学家Michele Camerota,在皇家学会期刊《笔记与记录》上发表文章描述了这封信的细节和含义。

英国牛津大学科学史学家、天文学历史学会会长Allan Chapman表示:“它非常有价值,能让人们对这个关键时期有新的见解。”

作者也对自己的发现感到震惊。

“伽利略写的(这封)信是关于科学自由的最早的世俗宣言之一,这是我一生中第一次参与如此令人激动的发现。”Giudice说。

相关论文信息:

DOI:10.1038/d41586-018-06769-4

(鲁亦)

《中国科学报》 (2018-09-27 第3版 国际,原题《伽利略信件发现新细节》)

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