斯悌文是荷兰物理学家,对
静力学
作过深入研究,非常重视实验和实际应用。
荷兰
的斯悌文在他1586年的著作中曾明确地记载有自由落体实验:“反对亚里士多德的实验是这样的,让我们拿两只铅球,其中一只比另一只重10倍,把它们从30英尺的高度同时丢下去,落在一块木板或有什么可以发出清晰响声的东西上面,那么,我们就会看出轻球并不需要用重铅球10倍的时间,而是同时落到地板上,因此它们发出的声音听上去就像是一个声音一样。”
不过,斯悌文并没有根据落体实验作进一步的理论探讨。
亚里士多德的理论影响了其后两千多年的人,直到16世纪,物理学家伽利略(公元1564—1642年)才发现了这一理论在逻辑上的矛盾,提出了相反的意见。伽利略在1636年的《两种新科学的对话》中写道:
如果依照亚里士多德的理论,假设有两块石头,大的重量为8,小的为4,则大的下落速度为8,小的下落速度为4,当两块石头被绑在一起的时候,下落快的会因为慢的而被拖慢。所以整个体系和下落速度在4-8之间。但是,两块绑在一起的石头的整体重量为12,下落速度也就应该大于8,这就陷入了一个自相矛盾的境界。
伽利略由此推断物体下落的速度应该不是由其重量决定的。他在书中设想,
自由落体
运动的速度是匀速变化的。
伽利略说,假如一块大石头以某种速度下降,那么,按照亚里士多德的论断,一块小些的石头就会以相应慢些的速度下降。要是我们把这两块石头捆在一起,那这块重量等于两块石头重量之和的新石头 ,将以何种速度下降呢?
如果仍按亚里士多德的论断,势必得出截然相反的两个结论:一方面,新石头的
下降速度
应小于第一块大石头的下降速度,因为加上了一块以较慢速度下降的石头,会使第一块大石头下降的速度减缓;另一方面,新石头的下降速度又应大于第一块大石头的下降速度,因为把两块石头捆在一起,它的重量大于第一块大石头。这两个互相矛盾的结论不能同时成立,可见亚里士多德的论断是
不合逻辑
的。