Galileos eksperiment på fallende gjenstander

Renaissance forsker Galileo Galilei avansert astronomi, fysikk og ingeniørkunst med sine observasjoner og eksperimenter, noen som fikk ham straffet av romersk-katolske kirke myndigheter. En av de mest kjente historiene om Galileo har han motbevise Aristoteles 'teori om gravitasjon og masse ved å slippe gjenstander av det skjeve tårn i Pisa. Denne dramatiske eksperimentet demonstrerte at tyngdekraften virker på de samme gjenstander, uavhengig av deres masse. Det er ofte gjentatt under mindre pittoreske omstendigheter, etter realfagsstudenter i dag.

The Experiment

Galileo landemerke arbeid, "To nye Sciences," beskriver resultatene av et slikt eksperiment, sier Stanford University Gravity Probe B. En av deltakerne i den vitenskapelige dialog kunngjør: «Jeg, Simplicio, som har gjort testen, kan forsikre deg om at en kanonkule som veier en eller to hundre pounds, eller enda mer, vil ikke nå bakken med så mye som et spenn i forkant av en muskett ball som veier bare et halvt pund hvis begge er falt fra en høyde på 200 alen. " Hans assistent Viviani sa senere at Galileo selv gjorde dette eksperimentet på det skjeve tårnet "foran alle lærere og studenter sammen."

den Repetisjon

En eksperimentell resultat må være repeterbare skal være gyldig, advarer Anthony Carpi av City University of New York. Forskere og studenter har gjentatt Galileos eksperiment mange ganger, med en rekke gjenstander. The University of Virginia leksjon plan antyder moderne alternativer, en bowlingkule og en tennisball. Astronaut David Scott prøvd det på månen ved hjelp av en fjær og en hammer, siden mangelen på luftmotstanden mente han ikke trengte element med samme grunnleggende form.

The Theory

Resultatene - som deler med annen vekt traff bakken samtidig - virker overraskende. Aristoteles hadde spådd en motsatt resultat i å forklare sin teori om tyngdekraften. Denne raffinering av teorier om gravitasjon som nå er kjent som ekvivalensprinsippet, som ifølge Stanford Gravity lab, betyr, i utgangspunktet, at «alle legemer falle med den samme akselerasjon under påvirkning av tyngdekraften." Forfatter og foredragsholder Benjamin Crowell forklarer at forskjellene i frekvensen av høsten noen lette gjenstander, som papir eller funksjoner, er på grunn av sin form, som motstår luftstrømmen, og ikke deres masse.

Faktaene

Mens Galileo gjorde absolutt utføre eksperimenter på tyngdekraften, kan han ikke har gjort det på den måten Viviani hevdet. Faktisk kontoen av denne studenten er den eneste registrering av det skjeve tårnet eksperiment. The University of Tennessee Stephen J. Daunt og Christian Cardell oppmerksom på at, basert på Galileos skrifter, han "sannsynligvis gjorde lignende eksperimenter", uansett om han gjorde dem slik Viviani beskrevet. Også i motsetning til det mange tror, ​​Galileo var ikke den første til å slippe ting å motbevise Aristoteles 'ideer. Tidligere forskere hadde utført lignende eksperimenter, inkludert den bysantinske filosof, Iohannes Philiponus, ca 1000 år før Galileo.

Arven

Hvorfor da er Galileos eksperiment så berømt? Crowell antyder, "Galileo var den som endret historiens gang fordi han var i stand til å sette sammen observasjonene til en sammenhengende mønster, og også fordi han utførte systematiske kvantitative (tall) målinger." Galileos arbeid inspirert andre til å følge opp det, og hans eksperimenter ble grunnlaget for arbeidet med Isaac Newton. Ekvivalensprinsippet også informert arbeidet til Albert Einstein, som brukte det ved utforming av landemerke relativitetsteorien.