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第4章 伽利略提出自由落体定律

伽利略(1564~1642)生于意大利的比萨。他是杰出的天文学家和物理学家。因为他的卓越成就而被人们称为近代科学之父。贫苦的家境培养了伽利略顽强的信念。他制造了天文望远镜,发现了木星的卫星,金星的盈亏,日面的地形和太阳黑子,发现了等时性原理、自由落体的规律,发现了绘图仪。做了着名的斜塔实验,开创了一种研究科学的新方法,即科学实验方法,也就是实证的方法,对人类科学具有非常重要的贡献。

一天晚上,伽利略和他的学生们在一起饮酒聊天,酒至酣处,伽利略对大家说了他的想法:

“我要用实验向大家证明一个真理,我要让那些最顽固的老学者们亲眼看到我的实验,然后让他们信服。”

“老师,您想什么时候做实验啊?”

“明天,不,不行,得后天,噢,也不行,下个礼拜的今天最合适,这样,我会有足够的时间先进行一下实验。我要请学校的全体师生,还有比萨的全体公民来观看这次实验,让大家一起来为我做见证。届时大家会看到,两个大小不等的铁球同时落地。”

其中一个平时颇被伽利略宠爱的学生,这时候有些放肆起来,他借着酒兴说:

“老师,您说您的那两个铁球中,会不会有一个砸在我这个不幸的脑袋上?”

伽利略冷冷地回答说:“最好还是砸在上面,这样,说不定会把你的脑子砸出一些智慧的火花来。好了,现在你们都各自回去吧,我会把我的计划公布在中央讲演大厦的公告栏里,到时候,可以请你们的朋友一起来,我也将邀请各位教授到场。”

一个礼拜很快就过去了。在教堂的大钟敲响十二下前,伽利略满怀兴奋地进入了公共广场。

比萨斜塔下面站满了高声谈笑的学生,看他们的劲头儿,倒更像是来看斗鸡表演的。伽利略找了半天,没有见到校长和一些资历较深的教授,可能他们害怕有损身份吧。不过,在人群中,伽利略还是看到了几位教授,他们的脸上挂着藐视的神情,还有一点不怀好意的冷笑。

在人群的最外围,是一些披着披巾要走向教堂的老妇人,她们看到有这么多人在这里集会,不知道要发生什么,于是四下里问,什么事情,要看什么,什么时候开始?

在斜塔的入口处,一位老教授正在和一位年轻的教授热烈地交谈着。他们看到伽利略走过来,便一下子停住口,分开了。伽利略没有理会他们,径直进入了斜塔中。

伽利略对已经等得有些着急的群众说:

“请大家看清楚,现在,我手中有两个铁球,左手的这一个重一磅,而右手的这一个则重十磅,如果有人不相信,可以亲自上来掂一掂,看看是不是属实。读过书的人都知道,亚里士多德认为:如果两个重量不同的物体同时下落的话,那么,它们到达地面的时间是不一样的。”

这时,人群里有人嚷着:

“那是当然,十磅的铁球一定会比一磅的快十倍。”

伽利略没有理会这个人的话,继续说:

“现在,请大家稍稍往后站一点,我会让这两个铁球直线落下去,不会伤害到大家的。请大家帮我一起观察这两个铁球落地的时间。”

说完,伽利略登上了塔顶,现在刚好是正午时分,钟声刚刚响过,下面的人群一片静寂。伽利略手里拿着两个铁球,伸开手臂,让两个手臂在同一个水平线上,喊了声“放!”

于是,两个铁球便从半空中直落下来,击落到地面,并且扬起一小堆灰尘。

两个手执滴漏计时的学生大声喊道:“时间相同,没有丝毫的差别!”

人群立刻轰动起来,无论如何,这么多人的眼睛都看到了一个事实——两个铁球同时落地。

“的确啊,是两个同时落地的。”

“我们大家都亲眼看见了,是相同的时间啊。”

“对,不会错的,我们只听到一个落地的声音,说明一定是同时的,不会有错。”

伽利略从斜塔上走下来,他的两个学生过来向他祝贺:“老师,祝贺您,您的实验成功了!

“老师,我感到很光荣,能为您效力,并且亲眼看到您的成功。”

人群在慢慢散开,那几个站在群众中的教授早已经走了,他们并不想让伽利略看到他们的疑惑,也不想就此承认自己的错误。

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