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1 # 科學重口味
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2 # 科學船塢
我要說的是比薩斜塔實驗,當時年紀25歲的伽利略為了驗證自己的設想以及驗證自己對於亞里士多德觀點的質疑,他走上了高約55米的比薩斜塔,準備進行一次拋物實驗,周圍站著的都是圍觀的群眾,準備目睹奇蹟。
在此實驗之前,人們都認同亞里士多德的看法,即物體越重,下落的速度越快,反之,則慢,這個觀點影響了之後兩千多年,直到伽利略這裡。
伽利略認為,如果一個較重的物體為8,較輕的那一個為4,把它們綁在一起,重為4的物體應該會拖慢8的下落速度,那麼下落的速度就應該介於4-8之間,但是,它們的總重是12,按道理說速度應該是大於8的,由此,伽利略認為下落速度與物體重量無關。
伽利略找來兩個鐵球,一個很重,一個很輕,將它們同時扔下,結果兩個鐵球同時落地,至此,推翻了亞里士多德影響後世2千年的觀點。
同時,這個實驗也被傳為佳話,是實驗科學一次生動形象的例證。
轉眼間,時間來到了350年後,阿波羅宇航員登月時在月球上也進行了一次類似的有趣的實驗,宇航員左手拿著錘子,右手拿著羽毛,由於月球上沒有空氣,因此提供了一個絕佳的實驗場所,從圖中看,兩個質量差距很大的物體,在月球上同時落地,再一次證明了物體下落速度與重量無關。
從伽利略這裡開創了實驗科學的序幕。
說一個很簡單但卻非常厲害的例子。
這個實驗發生在公元前兩百多年,故事的主人公是一個生活在埃及一個名叫阿斯瓦小鎮上的大叔,名叫埃拉托色尼。
在一天夏至的正午,太陽懸在頭頂,照入當地一個深井中,這是一年唯一一次,太陽能完全照到井底的日子。
埃拉大叔靈機一動,我是不是可以利用這個做個有意思的實驗呢?
說做就做,這一年的夏至正午,大叔來到了賽印城(今阿斯旺),找了一座高塔,然後測量了這座高塔的影子的長度。
第二年的夏至正午,大叔又來到一座叫亞歷山大里亞的城市,這座城市位於賽印城正北,在一條子午線(經線)上,兩地相聚5000希臘裡。
然後,找到一座一樣高度的塔,然後又測量了它的影子。根據兩者影子長短的差距,大叔得出了兩地太陽照射過來,太Sunny線與塔的夾角兩地差距為7度。
然後開腦洞的時候到了,先上一張圖:
按照大叔的腦洞,太Sunny是平行的,塔與Sunny形成的夾角,等於他所走過的兩座城市之間的夾角(7度),假設地球是個大球,那這意味著自己走過的路程,相當於繞著地球走了7/360。
既然兩地之間的距離有了,那麼很輕鬆就能計算出地球的周長了。
周長=兩地距離÷(7/360),就是地球的腰圍了。
就這麼簡單?!嗯,就這麼簡單!我咋就沒想到呢?!
最後,大叔得出的結果是,約39000公里。
這是人類歷史上第一次計算出地球的周長,比實際值只差了5%,要知道這是公元前兩百多年!只用一把尺子,大叔竟然給地球量好了腰圍!
大叔計算完成之後,啥榮耀都沒有,就單純“哦”一下,整個心知肚明就完事了。
直到後來,人們才知道,原來這位史前大叔竟然是這麼厲害!