史上最美的物理实验——伽利略的斜面实验

史上最美的物理实验——伽利略的斜面实验

宋净霖

(南京师范大学物理科学与技术学院，江苏南京210023)

伽利略·伽利莱(Galileo Galilei，1564～1642)意大利物理学家、数学家、天文学家及哲学家。

伽利略通过观察和推理，批驳了亚里士多德的物体下落速度与重量成正比的说法，提出猜想：落体运动是匀加速直线运动，物体的下落速度与时间成正比。在当时的实验条件下，速度难以直接测量，他通过推导，得到了距离与时间的平方成正比的结论。

为了“冲淡重力”，减缓下落运动，伽利略进行了著名的斜面实验。他在一块木板上刻出一条直槽，并垫上光滑的羊皮纸，让一个光滑的铜球沿倾斜的直槽下落，用水钟测定下落时间。伽利略在斜面成不同的倾斜角和铜球滚动不同距离的情况下作了数百次实验，发现：“一个从静止开始下落的物体在相等的时间间隔经过的各段距离之比，等于从1开始的一系列奇数之比。”并通过推理说明：落体“所经过的各种距离总是同所用时间的平方成比例”。

伽利略的成功之处，不仅在于找到了正确的落体运动规律，更重要的在于创立了把受控实验与数学、思维结合起来的科学研究方法，爱因斯坦对此进行了高度的评价：“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。”

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