亚里士多德和伽利略差多大,亚里士多德和伽利略是师徒关系吗

首页 > 国际 > 作者:YD1662024-04-06 21:32:06

伽利略假想两个不同重量的铁球之间用绳索绑在一起、看成一个整体,那么根据“整体大于部分”的原则,整体的重量大于其中任何一个铁球的重量。如果亚里士多德是正确的,那么整体的下落速度比单独一个铁球的下落速度快;另一方面,单独看整体中的铁球:重的铁球如果下落速度快,那么必然会被下落速度慢的铁球用绳索拉扯,而降低速度,这样就和前面的分析产生了矛盾,所以根据反证法,亚里士多德不对。

上面这个方法被记载在伽利略的名著《两门新科学的对话》中,看上去非常绝妙。从这一点分析,伽利略根本不用去冒在公众面前演示实验可能失败的风险。事实上,没有任何一则正式史料记录过伽利略在比萨斜塔上做过两个铁球同时落地的实验,这个故事很有可能是后人为了凸显伽利略作为近代科学的奠基人的伟大,而刻意美化、杜撰的故事。

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此外,伽利略的父亲温琴佐是一个是个著名的鲁特琴手、作曲家和乐理学者是一个非常重视实践、不畏权威有批判精神的人,他进行过最早的非线性物理实验,得到结论:就伸展的弦来说,音高与张力的乘方成比例。

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在温琴佐这种数学、物理、实验一体化的言传身教下,伽利略养成了良好的科学研究的习惯,也变得特别谨慎。在没有百分之百的把握下,伽利略不太可能会抛头露面去做比萨斜塔的实验。

8. 既然“思想实验”已获成功,为什么还要不断做实际实验?

看到这里,相信很多读者会一拍大腿:伽利略太棒了!那么问题来了:伽利略这个“思想实验”,难道亚里士多德就不会想到吗?伽利略真的比亚里士多德更聪明吗?

让我们来回顾一下伽利略“思想实验”的过程,不难看出有两个关键点:

  1. 两个铁球绑在一起看作一个整体;
  2. 整体的速度和部分的速度保持一致

那么这两个关键点凭什么就一定成立呢?当然从现代物理学的角度很容易解释,利用能量守恒、动量守恒定律等就可以推导出来。但是在伽利略的时代,这些规律尚未被发现。处于那个时代,你不能认为这两个关键点就一定成立。让时间再往前回溯2000年,亚里士多德更不能判断这两点一定成立。事实上,对于整体与部分的研究,亚里士多德可以说在中世纪之前无人能及,亚里士多德有如下论述:

整体并不一定是部分之和。系统整体的功能,既可以表现为整体大于部分之后,也可以等于部分之和,还可以小于部分之和。

这种综合效应取决于部分之间相互作用的性质:

当各部分以合理(有序)的结构形成整体时,整体就具有全新的功能,此时整体的功能就会大于或者等于各个部分的功能之和;而当部分以欠佳(无序)的结构形成整体时,就会损害整体功能的发挥,此时整体功能就会小于各部分功能之和。

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所以,两个不同重量的铁球用绳索绑在一起,这到底算不算是一个合理(有序)的结构,看起来并不明显,所以亚里士多德不可能武断地采用这个方法来思考。

反过来,既然亚里士多德能看出这个方法的隐患,难道伽利略就看不出来吗?笔者相信,正是伽利略心中也明白这一点,所以才做了无数的斜面实验去验证自己的猜测。

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