要了解這個實驗,妳必須了解亞裏士多德。古希臘權威思想家亞裏士多德(公元前384-322年)曾斷言,物體從高空下落的速度與其重量成正比,重的下落快,輕的下落慢。例如,壹個十磅重的物體下落的速度比壹磅重的物體快十倍。1800多年來,人們壹直把這個錯誤的論斷當作真理。直到公元16世紀,伽利略(公元1564-1642)才發現這壹理論的邏輯矛盾。伽利略說,如果壹塊大石頭以壹定的速度落下,那麽,根據亞裏士多德的判斷,壹塊較小的石頭會以相應較慢的速度落下。如果我們把這兩塊石頭綁在壹起,這塊重量等於兩塊石頭之和的新石頭會以什麽速度下落?如果還是按照亞裏士多德的判斷,必然會得出兩個截然相反的結論。壹方面,新石頭的下落速度要小於第壹塊大石頭的下落速度,因為增加壹塊下落速度較慢的石頭會減緩第壹塊大石頭的下落速度;另壹方面,新石頭的下落速度應該比第壹塊大石頭快,因為綁在壹起的兩塊石頭的重量大於第壹塊大石頭的重量。這兩個矛盾的結論不能同時成立,說明亞裏士多德的論證是不合邏輯的。伽利略進壹步假設物體下落的速度與其重量無關。如果兩個物體受到相同的空氣阻力,或者忽略空氣阻力,那麽兩個不同重量的物體會以相同的速度下落,同時到達地面。
為了證明這壹點,1589年的壹天,比薩大學25歲的年輕數學講師伽利略帶著他的辯論對手和其他許多人來到比薩斜塔。伽利略爬到塔頂,同時扔下壹個重100磅和壹磅的鐵球。眾目睽睽之下,兩個鐵球竟然幾乎平行落地。面對這個無情的實驗,在場的人都傻眼了,不知所措。
這個被科學界譽為“比薩斜塔實驗”的美麗故事,用事實證明了不同重量的物體從同壹高度落下,加速度相同,它們會同時落地,從而推翻了亞裏士多德的錯誤判斷。這就是自由落體定律,伽利略證明了,現在人們也知道了。作為自然科學的壹個例子,比薩斜塔實驗提供了壹個生動的例子,實踐是檢驗真理的唯壹標準。