小學四年級的課本上寫著，1590年，26歲的年輕學者伽利略站在比薩斜塔上，講一個大鐵球與小鐵球同時扔下，以實驗二者落地的時間。實驗的結果大家當然非常熟悉：兩個鐵球同時落地。

不過90年代以來，更多的考證表示，伽利略很可能並沒有在比薩斜塔頂上做過這一實驗，反而有可能是在一個人造斜坡上試了一把——當然這也不影響實驗結果，兩個鐵球還是同時落地。可是如果我們較一下真，大小不同的兩個鐵球實際上無法真正意義上同時落地：大鐵球的體積更大，受到的空氣阻力會比小鐵球大，儘管在數值上微乎其微，但如果精確到小數點後很多很多位的話，這兩個受到空氣阻力不同的物體不會同時落地——小鐵球實際上會更快一些。

雖然物理學早就告訴我們，在萬有引力的作用下，如果不存在空氣阻力，兩個等體積物體的下落不會受到阻力干擾，會真正意義上在同一時間落地。不過如果能夠親眼目睹一番這個畫面，想必也是十分壯觀的。

當然，登月實地做實驗的美夢就可以先放下了，經費不足，我們還是在地球上玩吧。

各航天大國其實都有用來測試太空飛行器的巨型真空設施，其中美國國家航天局就擁有世界上最大的一個真空實驗室，坐落於俄亥俄州Sandusky市Glenn研究中心的Plum Brook研究站，名為“空間動力設施/Space Power Facility/SPF”。

這個巨型的混凝土+鋁合金罐子配備了超大功率氣泵，可以將罐內空氣幾乎完全抽出，僅僅殘餘2克空氣——在現有的工業水平下，這已經是地球上能夠製造出的最好的巨型真空環境了。

2010年，BBC在拍攝紀錄片《人類星球》時，在NASA的這一實驗室展開了一個有趣的實驗：將一束羽毛與一個保齡球吊在同一高度，分別測試有空氣狀態下和真空狀態下的下落時間，並且用高畫質攝影機記錄了全過程。

最後的結果毫無意外，有空氣的那一組，保齡球義無反顧衝向地面，羽毛則開始在空中翩翩起舞，悠然飄落；沒有空氣的那一組，保齡球和羽毛同時落地，而降落過程中，你甚至看不見羽毛有絲毫被氣流吹拂的跡象。

在月球上，羽毛與鉛球“幾乎”同時落地的原理與這個近似真空罐子中羽毛與保齡球同時落地的原理是一樣的。月球的大氣層非常稀薄，只有地球表面大氣含量的10的負14次方分之一那麼多，幾乎可以認為是真空環境。

在這樣一個真空的環境裡，等高度同時下落的物體顯然不受空氣阻力的影響，所以下落的時間只受到同樣大小的月球重力加速度決定，故而相等。

這是一個令人好奇的問題，曾經美國宇航員就在月球做過類似的實驗。宇航員站在月球上，左手拿一個羽毛右手拿一個錘子，當宇航員放開之後，兩個物體居然同時落在的月球上面。這就讓人產生好奇了，為什麼羽毛那麼輕，錘子那麼重，卻同時落地呢？

我們知道在地球上很顯然肯定是錘子先落地，因為地球上物體會受到兩種力，一個是重力一個是空氣阻力。地球上到處都是空氣，羽毛所受到的空氣阻力作用和錘子不同，所以錘子先落地。

但是月球不同，因為月球上沒有空氣，屬於真空狀態，也就沒有了空氣阻力，所以月球物體只受重力影響，我知道重力G=mg，根據牛頓第二定律a=F/m,也就是a=g。因此當他們初速度為零，重力的加速度相同，且位置和高度一樣做自由落體時，羽毛和鐵球就會同時落地。