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数理化通俗演义: 第十六回恍当一声 千年圣人被推翻，寥寥数语 满座论敌皆无言——自由落体定律的发现
上回说到哈维出版了《心血运动论》，发现了血液循环，名噪欧洲。突然有一不速之客登上门来，质问哈维静脉、动脉相通有何解剖根据。这一问正中哈维的要害，他连忙恭敬地请教来人。读者各位，你道来者是谁？他是意大利医生马尔比基(1628-1694)，也是一个积极研究血液循环的人，当下两人坐下切磋交流一番。直到哈维死后又过了四年，就是这个马尔比基终于发现了动脉和静脉之间是靠一种更细的血管相通，他将其命名为“毛细血管”。血液循环理论至此才大功告成。 读者你想，在十六世纪近代科学兴起之后，科学与教会的斗争是何等地你死我活，如火如荼。双方在长长的战线上，这里战鼓如雷，那边杀声震天。这里我先按下生理科学这头不提，再说说天文和物理那路大军。 话说1600年2月17日，罗马宗教裁判所咬牙切齿地将布鲁诺烧死在鲜花广场之后，正庆幸他们制服异端的胜利，却不知，这时在意大利的比萨城里，一个比布鲁诺更可怕的叛逆已经成长起来，他便是近代物理学的鼻祖伽利略(1564-1642)。 原来，在伽利略之前，一切科学、哲学问题，全部包括在亚里士多德(前384-322)的学说里。后者可是一位古圣人，他的思想被奉为金科玉律。当时，要是有学生提出一个问题，老师只消一句话：“这是亚里士多德说的”，问者便不敢再生怀疑。而伽利略却与众不同，凡事，不但喜欢多想一想，还要去试一试。他的父亲是一位数学家和音乐家，因家境贫寒，不让他再学不能赚钱的音乐和数学，而送他到比萨大学去学医。可是，他学医不用功，却对数学、物理格外有心。21岁那年，父亲见他这样不听话，一生气，再不给他学费，他只好退学。但是，四年之后，因他在数学、物理方面自学的成就，伽利略被母校聘请回去任数学教授。他一登上大学讲台，可不是像其他人那样照宣亚里士多德的教条，而是大力提倡观察和实验。 这在当时的学者看来，简直是一个不知天高地厚的疯子。1590年，25岁的伽利略，对亚里士多德的一个经典理论提出怀疑。亚氏说，如果把两件东西从空中扔下，必定是重的先落地，轻的后落地。伽利略却认为是同时落地。这自然没有人相信他的，于是他决心搞一次实验，让人们亲自看看。 说也奇怪，这比萨城里有一座斜塔，拔地之后，却向一边斜去。这塔建于１１７４年，开始还是直的，但建到三层时开始偏斜，只好停工。过了９４年后人们终不死心，又继续施工。最后共修了八层，高54.5米，重一万四千二百多吨。没想到这个偶然的施工错误，倒造成了世界上独一无二的名胜。说起意大利的斜塔，谁人不知，何人不晓。 再说这天，年轻的伽利略宣布要进行一次试验，一班教授大为不满，便一起到校长面前告他的状。校长转念一想，让他当众出一次丑，也好杀杀他的傲气。这时，早有一班喜欢新奇的学生，将他们的老师伽利略拥到塔下。一会，伽利略便爬上斜塔七层的阳台。塔下已是人头按动，比萨大学的校长、教授、学生，还有许多看热闹的市民，将斜塔围了个水泄不通。就在这时，也还是没有一个人相信伽利略会是对的。人们正在疑惑，只见伽利略将身子从阳台上探出，左右双手各拿一个铁球，一个比另一个要重十倍。当他两手同时撤开时，只见这两只球从空中落下，齐头并进，眨眼之间，恍当一声，同时落地。塔下的人，一下子都懵了。先是寂静了片刻，接着便嗡嗡地嚷作一团。这时，伽利略从塔上走下来，校长和几个老教授立即将他围住说：“你一定是施了什么魔术，让两个球同时落地。亚里士多德是绝对不会错的。”伽利略说：“如若不信，我还可以上去重做一遍，这回你们可要注意看看。”校长说：“不必做了，亚里士多德全是靠道理服人的。重东西当然比轻东西落得快，这是公认的道理。就算你的实验是真的，但它不符合道理，也是不能承认的。”伽利略说：“好吧，既然你们不相信事实，一定要讲道理，我也可以来讲一讲。就算重物下落比轻物快吧，我现在把两个球绑在一起，从空中扔下，按照亚里士多德的道理，你们说说看，它落下时比重球快呢？还是比重球慢？” 校长不屑一答地说道：“当然比重球要快！因为它是重球加轻球，自然更重了。” 这时一个老教授忙将校长的衣袖扯了一下，挤上前来说：“当然比重球要慢。它是重球加轻球，轻球拉着它，所以下落速度应是两球的平均值，介乎重球和轻球之间。” 伽利略这时才不慌不忙地说道：“可是世上只有一个亚里士多德啊，按照他的理论，怎么会得出两个不同的结果呢？” 校长和教授们面面相观，半天说不出话来。一会儿才突然醒悟到，他们本是一起来对付伽利略的，怎么能在伽利略面前互相对立起来呢？校长的脸一下红到脖根，气急败坏地喊道：“你这是强辩，放肆！”这时围观的学生轰地一声大笑起来。伽利略还是不动火，慢条斯理地说：“看来还是亚里士多德错了！物体从空中自由落下时不管轻重，都是同时落地，就是说物体无论轻重，它们的加速度是相同的。” 正是： 物体从空自由下，轻重没有快慢差。 你我一个加速度，共同享受九点八。 别看伽利略慢慢说出这句话来，这却是物理学上一条极重要的定律：自由落体定律。它导致了以后一系列重大的科学发现。请大家记住，这年是1590年。 再说当时校长和那一群教授听了伽利略的这几句话，半天竟无人能再想出一句反驳的话来，试验可以不信，理又讲不过这个年轻人，眼看看他们所崇拜的千古圣人亚里士多德，就这样，被这个初生牛犊，轻易地推翻了。那一群青年学生，看见自己的老师得胜，轰笑着将伽利略拥载而去。校长和那班教授，在塔下气得又瞪眼又跺脚，咬着牙，狠狠地说：“等着，有你高兴的时候！” |
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