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  • 1 # 使用者8287489977821

    自由落體中重的物體下落得快還是輕的物體下落得快? 對這個問題伽利略有一個著名的思想實驗。如果越重的物體下落越快,則,把一輕一重兩個物體用繩子連在一起: 1. 兩物體連起來組成的整體比原先單個物體都重,下落比單一個物體更快2. 原先較重的那個物體被原先較輕的那個物體往上拽著,比原本單一個物體下落慢矛盾,因此假設不成立。同理可以證明越重的物體下落越慢也不成立。因此,輕重物體下落一樣快。後來伽利略也用比薩斜塔實驗證明了這一點。怎麼樣? 是不是完美無缺? 讓你有一種"這TM才是物理學!" 的感覺?然而你會驚喜地發現,把上面證明中所有的質量換成任何廣延量,整個證明依然成立。比如說換成體積: 體積越大下落越快不成立; 體積越大下落越慢也不成立,因此大小物體下落一樣快。換成電荷量也一樣,再把問題中的引力場自由落體換成靜電場,也是一樣:電荷量越大的物體在靜電場中運動越快,不成立; 電荷量越大的物體在靜電場中運動越慢,也不成立,因此電荷量不同的物體在電磁場中運動一樣快。發現問題在哪了嗎?伽利略的這一套推理背後有一個根本的假設: 自由落體下落快慢與且僅與物體質量有關。這個假設碰巧是成立的,因此他得到了正確的結論。但這不代表他的方法是對的,不要被優美的強盜邏輯騙過去了。當然,考慮歷史的行程,在伽利略的時代,他能做到這個程度已經是偉大的了: 起碼他證明了亞里士多德是錯的,並且,不管用什麼方法,猜出了一個正確的結論。但到了現在這個時代,我們還被這樣騙過去,就很不應該了。從初中物理課,到高中,再到大學,我承認自己被騙了好幾年。其實這背後的問題是非常簡單,一點就透的(如果我是中學物理老師,我會從一開始就告訴學生這推理是有問題的,你們看看錯在哪,我相信高中生應該是能看出來的)。一個大物理學家,一個我事先知道是正確的結論,一套看似合理的說理。就把我唬住了。那個所謂"我事先知道是正確的結論",如果僅僅是"我自己以為是正確的結論",又怎麼辦呢?現實中的問題,大抵都是如此吧。所以,千萬不要說什麼"只要結論對就行了"。因為其實沒有人知道結論到底對不對。但邏輯是不會錯的。

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