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自由落体中的石头

思想实验也可以用在具体事物上。一个著名的例子可以在伽利略(1564—1642)身上找到。

这一例子与永生和死亡无关,而是一个更为实际的问题:所有的物体自由坠落时的速度是否都一样?一般来说,我们倾向认为,重的物体比轻的物体掉落的速度更快。一根羽毛掉落到地上的时间难道不是要比一个金属球更长吗?物体越重,掉落的速度就越快,亚里士多德的这一理论流行了几百年。但作为物理学家和自然哲学家的伽利略不相信这一理论,为了反驳这一看法,他不仅进行了大量的测量工作,而且还想出来一个思想实验。

他写到,我们可以想象两块掉落的石头,一块比较轻,一块比较重。按照亚里士多德的理论,轻的那块石头掉落下来的速度要慢些,而重的那块石头要快些。但如果我们把两块石头捆在一起,那么那块轻的石头就会拖累那块重的石头,也就是说,速度要放慢。但这里就出现一个悖论,两块石头放在一起更重了,根据上面的理论,应该比单块石头掉落的速度更快!我们通过一个想出来的例子就发现,亚里士多德的理论是矛盾的。这一思想实验迄今为止在物理学家中还相当流行,并被看作是一个经典例子。不过,人们往往没有注意到,其实也有一些事例,比如降落伞,能够支持亚里士多德的观点 [18] 。

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