伽利略真的做過“比薩斜塔”實驗嗎?
維瓦尼的《伽利略傳》當然是研究伽利略的極其重要的資料。不幸的是,歷史學家很快發現,這本書充滿了吹噓、誇張和不真實的描述。維凡尼立傳的目的是為了提高老師的歷史地位,這使得他的筆法帶有濃厚的聖人傳記色彩。他曾經描述過,伽利略在1583年坐在教堂裏發現了蕩秋千定律,但後來發現,這盞燈直到四年後才掛在比薩教堂裏!書中還有很多類似的瑕疵,這不免讓斜塔實驗更加不可信。
然而,即使伽利略真的在1589爬上了比薩斜塔,他也向他的學生扔了兩個球。他能在實驗中證明什麽?他會對學生說什麽?當然,他可以證明亞裏士多德顯然是錯的:兩倍重的球永遠不會以兩倍的速度下落,但這並不是重大突破。後人對伽利略的推崇,讓人相信在他之前沒有人指出過如此明顯的錯誤!事實上,早在伽利略1000年前,公元6世紀,拜占庭學者菲洛珀諾斯就清楚地描述過類似的落體實驗。指出輕的物體不會比重的物體落下晚太多,其他中世紀學者也已經有過同樣的討論。1533年,Benedetti建議用輕重物體來檢驗亞裏士多德的理論,而Steven真的做了實驗,並在1586年發表了結果。關鍵不在於亞裏士多德能否被駁倒,而在於伽利略能否用斜塔上的實驗證明自己的理論。
顯然不可能。因為伽利略當時對落體的看法是錯誤的!他仍然相信,不同質地的物體會有相應的最大速度,落體壹開始會經歷壹個加速階段,但達到最大速度後會保持勻速直線運動!看來斜塔實驗對他不會有太大用處。
迄今為止,大多數科學史家傾向於把這個故事視為虛構的神話,盡管壹些著名人士認為斜塔實驗可能真的發生。在20世紀,著名的科瓦勒甚至質疑伽利略在整個實驗科學中的地位。他認為伽利略的很多實驗其實只是理論推導的點綴,在體系中沒有基礎地位。而且有些在當時根本難以實現,很可能是憑空發明出來的!不過伽利略應該是後來反復研究落體實驗的。在他的作品中,有幾個地方提到了這種現象:當我們同時放下壹個輕的物體和壹個重的物體時,似乎總是輕的物體壹開始下落得很快,而重的物體慢慢地追上並超過了!現代的高速攝像機證實了這個奇怪的結論,但原因大概是意想不到的:握著重物的那只手,總會因為肌肉疲勞而不自覺地比另壹只手晚釋放壹瞬間!換句話說,我們不能同時放下輕的和重的東西。