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物理

实验与观察的针锋相对---亚里士多德与伽利略的论战

作者:未知 来源:本站原创 发布时间:2009年05月31日 点击数: 【字体: 收藏 查看评论

亚里士多德是古希腊著名的科学家,由于时代的局限和科学条件的限制,提出了许多观点,当时被人们认为是正确的、后来又被科学实验否定,意大利科学家伽利略就是敢于挑战所谓权威的众多人之一,从下面仅供的两个例子中我们就可以看到科学与谬误针锋相对斗争的一个侧面

一、关于运动与力

1、亚里士多德。观察现象:马用力拉车,车前进;马停止用力,车就停止

结论:力是维持物体运动状态的原因

解释:物体受到力的作用,才能运动;不受力,物体就静止不动

2 伽利略。理想实验:小球沿一个斜面的某一固定高度从静止开始滚下,如果没有摩擦力,小球将运动到另一个斜面上,其最后高度与小球原来静止时的高度相同。

结论:力不是维持物体运动状态的原因

解释:在水平面上运动的小球,之所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故;若没有摩擦力,一旦物体具有某一速度,物体将保持这个速度继续运动下去。

正确结论:力是改变物体运动状态的原因

3、现代验证实验:气垫导轨模拟实验,在无摩擦的条件下,物体的运动与是否受力无关

二、关于自由落体运动

1、 亚里士多德。观察现象:石头与小木片从统一高度从静止开始往下落,结果石头先落到地面。

结论:物体下落的快慢是由它们的重量大小决定,物体越重,下落的越快

解释:物体的运动速率同物体所含的物质多少成正比,由于重的物体比轻的物体含的物质多,所以重的物体要先落地,即速度与重量成正比

2、 伽利略。逻辑推论:假如速度与重量成正比,取一个大石头、一个小石头,从相同的高度同时从静止开始落,大石头下落的快,小石头下落的慢;如果将它们栓在一起,情况如何呢?

结论一:快的会被慢的拖着而减速,慢的会被快的拖着而加速,因而它们将以比原来哪个较重的物体小一点、比较轻的快一点的速度下落。

结论二:栓在一起后,它们的总重量大于大石头的重量,它们的下落速度应该比大石头的速度还快。

焦点:两个结论很明显自相矛盾。

分析:只有假定物体运动速度与重量无关才能消除这一矛盾。

正确结论:无论轻重物体,只要只受重力作用,都是初速度为0的匀速直线运动

3、后期验证实验:比萨斜塔实验,大小不同的两个金属球,从同一高度同时静止开始下落,结果同时落地。

由上面可以看出,亚里士多德尽管一生成就卓越,开拓了科学研究的新时代,但是由于只凭观察、推理,过分夸大了形式逻辑的作用,忽视了实验验证这一重要手段,导致了许多错误,在学习时,我们必须要坚持“实践是检验真理的唯一标准”,培养科学的世界观。

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