『两个铁球』实验不存在？

◎ 杨津涛

『两个铁球』实验不存在？

◎ 杨津涛

从小学语文课文《两个铁球同时着地》中，无数学子记住了伽利略，知道他为驳倒亚里士多德的经典理论做了著名的“比萨斜塔铁球实验”。但这个实验其实并不存在。

“比萨斜塔铁球实验”的故事是在民国时期由国外传入的。由于故事流传已久，不同图书中提到的细节各有不同，但都包含“伽利略在比萨斜塔上做公开实验”“他把两个重量不同的物体同时扔下”“众人围观”等要素。

然而，近现代研究者们翻遍当时的各种档案，也没有找到任何相关记述。如果这个实验确实如《两个铁球同时着地》所说，曾引起很大轰动的话，不可能一点儿记录都没留下。1909年，一位德国学者率先表示质疑：“伽利略从未在比萨时的著作中写过这件事，在后来的著作中也未提到。”1935年，一位美国学者在《亚里士多德、伽利略和比萨斜塔》一书中更是大量举证，证明伽利略没有做过“比萨斜塔铁球实验”。

现在科学史学者基本证实，当初伽利略在反驳亚里士多德“物体下落速度和其重量成正比”这一观点时，使用的是“思想实验”，即通过计算和推演，证明按照亚里士多德的理论会产生两种自相矛盾的结论，所以该理论不能成立，而非实际动手实验。

那“比萨斜塔实验”的说法从何而来的呢？这一说法最早见于伽利略门徒维维亚尼于1654年所著的《伽利略传》。但是如果真如维维亚尼所言，该实验是“当着其他许多大学讲师、哲学家及全体科学家的面，从比萨塔顶反复做实验加以证明”，是不可能找不到任何记载的。所以，维维亚尼可能是出于美化老师的目的，编写了这个故事；也可能是按照伽利略手稿中有关“塔”的一些落体实验夸大而成；还可能是将荷兰人西蒙·斯台文在1587年做的落体实验误安在了伽利略头上。

西蒙·斯台文做过铁球实验后，在书中描述了自己的做法：“让我们拿两只铅球，其中一只比另一只重十倍，把它们从30英尺的高度同时丢下来，落在一块木板或者什么可以发出清浙响声的东西上面，那么，我们会看出轻铅球并不需要比重铅球十倍的时间，而是同时落到木板，因此它们发出的声音听上去就像是一个声音一样。”

这和传说中伽利略的“比萨斜塔实验”何其相似。为了突出老师的形象，维维亚尼很有可能将西蒙·斯台文的实验当成了老师伽利略的成就。霍金在《时间简史》中也否定了“比萨斜塔实验”的真实性。近年来，一些相对专业的书籍也逐渐纠正旧说，指出“伽利略并没有在比萨斜塔上做过传说的那个著名的判决性实验”。

不过，没有做“比萨斜塔实验”也丝毫无损于伽利略的伟大。伽利略在那个时代通过科学的推理方法正确总结出了自由落体运动的规律，正如爱因斯坦所说，这是“人类认识史最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开始”。

编 辑/安 楠