by Jacopo Suggi 27/07/2024
根据传统说法，这位皮桑科学家为了证明自己的理论，从著名的倾斜钟楼顶上扔下了两个重物，这就是著名的 "格拉维实验"。
比萨 圣玛丽亚-阿苏塔初主教座堂 的钟楼，世人皆知的斜塔，是这座城市乃至整个意大利的象征。 它名声远播，据说也曾是比萨科学家伽利略-伽利莱（Galileo Galilei）进行重要实验的著名舞台和实验室。
这就是“格拉维 ”或“格拉维坠落 ”实验 ，关于这个实验是否真的进行过，或者仅仅是一种精神上的猜测，至今仍有争议。亚里士多德是公元前 4 世纪雅典的哲学家，他曾为许多物理现象提出过解释，其中一个基本命题是：没有原因就没有结果，推而广之，没有力的作用就没有运动。亚里士多德认为，物体的速度与驱动力成正比，与介质的阻力成反比。
将这些观点应用于下落物体，这位哲学家最终得出结论：不同物体下落的速度不同，更具体地说，重量越大，下落的速度越快。这种说法与实际观察到的现象相吻合，在很长一段时间里一直被人们所信奉，直到今天仍然深受人们的喜爱。
但事实上，早在公元 6 世纪，拜占庭哲学家约翰-菲洛波努斯（John Philoponus）就曾多次批评过这一错误理论，而在运动科学日益发达的 16 和 17 世纪，这一批评更为激烈。知识分子Benedetto Varchi在 1544 年发表论文Questione sull’alchimia 时就已经对亚里士多德的观点提出了质疑：“[...虽然现代哲学家的习惯总是相信，而从不证明好的作者，尤其是亚里士多德所写的一切，但是，这并不是说这样做不安全，而且更不安全。然而，这并不是说，做一些其他的事情就不会更安全、更愉快，有时在某些事情上，比如在严肃事物的运动中的恩典动词，亚里士多德和所有其他哲学家都相信并肯定，一件事情越严肃，它的下降速度就越快，而事实证明这并不正确。[...]”.
然而，人们必须等到伽利略-伽利莱 才能看到亚里士多德观点被彻底驳倒。1589 年至 1592 年间，这位年轻的科学家在他所在的城市大学担任数学教席，作为一名教师，他立即展示了他反对教条的教学方法："我们将遵循的方法是让所说的取决于所说的，而绝不假定要解释的东西是真的。这种方法是我的数学家教给我的，而某些哲学家在讲授物理要素时却没有注意到这一点......。因此，那些学习的人从不从事物的原因去认识事物，而只是凭着信念去相信它们，也就是说，因为亚里士多德说过它们。如果亚里士多德说的是真的，那么研究的人就很少了；他们被认为更有学问就足够了，因为他们手中有更多的亚里士多德著作[......]一个论点是否与许多人的观点相反，对我来说根本不重要，只要它符合经验和理性就可以了。
正是在皮桑时期，伽利莱创作了《De motu antiquiora》。在这本保留了很长时间、直到 19 世纪才付梓的手稿中，伽利莱将他关于运动问题的演讲整理成文，开始充实他关于万有引力理论的论述。今天，人们仍在争论，这究竟只是一次脑力练习，还是像传说中的那样，他真的把比萨斜塔作为实验室进行了尝试。
他最喜爱的弟子和传记作者文森佐-维维亚尼（Vincenzo Viviani）在他的著作《伽利略-伽利莱生活史》（Racconto istorico della vita di Galileo Galilei）中写到了这个实验：“然后，令所有哲学家大失所望的是，亚里士多德自己关于运动问题的许多结论，在此之前一直被认为是绝对清楚和无可辩驳的，但他通过经验和确凿的论证和演说，确信这些结论是错误的；其中包括，同一物质的运动者，在以同样的方式运动时，其速度是不相等的，否则就不能保持它们的重力比例相反，亚里士多德认为它们的运动速度是相等的，这是在其他读者、哲学家和整个学派的参与下，从比萨钟楼的高处反复进行的实验所证明的。同一运动者以不同方式运动的速度与同一方式的阻力或密度的对等比例也不相同，这是从违背同样道理而产生的明显荒谬中推论出来的”。
但是，传统和传记作者都声称是在比萨斜塔上进行的著名的 “格拉维 ”实验几乎被一致认为只是一个传说。因为正如伽利略自己有意识地指出的那样，“只有一个完全与空气和其他物体隔绝的空间 ”才能证明他所言非虚，但当时既没有空间，也没有能够减去空气阻力的泵。虽然这样的实验在当时并不可行，但科学家还是能够利用逻辑 和经验等不同方法对这一现象进行研究。
伽利略认为，不同重量的物体以相同的速度下落，他成功地进行了一次清醒论证，对亚里士多德的提法提出了挑战，因为后者存在着皮桑科学家所指出的内在矛盾。假设亚里士多德的理论是正确的，即轻质物体比重质物体下落得慢，那么如果它们被捆绑在一起，它们就必须以两者之间的平均速度下落，因为重质物体会被轻质物体减速。但与此同时，如果把这两个物体加在一起，就会产生更重的第三个物体，它的下落运动就必须加速。这个悖论，加上下落时间之间的明显矛盾，使人们认为亚里士多德的假设是不可能的，因而是错误的。
伽利略后来在一次实验中强调了这一概念，他声称自己做过一次实验，比较了炮弹和火枪子弹的落点。为了简单起见，我们使用与伽利略提出的测量单位不同的单位来总结这个实验。让我们假设炮弹比子弹重十倍；同时从 100 米的同一高度抛出，根据亚里士多德的公式，重的炮弹应该落地，而子弹只飞了 10 米。相反，伽利略指出，两者到达地面的距离极小。
如果说伽利略在他的时代不可能正确地完成 “gravi ”实验，那么几个世纪后的 1971 年，宇航员戴夫-斯科特（Dave Scott）以一种极具场景冲击力的形式重复了这一实验：在阿波罗 15 号任务中，他将一把锤子和一根羽毛同时扔在月球表面，由于没有大气层，这两根羽毛同时落地，证明这位比萨科学家根本没有错。
关于比萨的更多信息：https://www.turismo.pisa.it/
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