伽利略死不瞑目

根據幾年前的一個調查，美國人仍有大約五分一相信太陽環繞地球運轉；你可能會認為這五分一人一定是些沒受過教育的土包子，可是，昨天我在哲學導論講伽利略的一個思想實驗（thought experiment）時，便見證了美國大學生科學常識之貧乏。

我先問學生一個簡單的問題：「如果兩件重量分別很大的物體從高處同時被擲下，較重的那件是不是會先著地？」竟有一半學生答「是」。如果這一半的學生中有些補充說「因為空氣的阻力減慢了較輕的那件物體下墜的速度」，我也不會這麼失望，可是，一個也沒有 --- 「較重的物體下墜較快」，這是他們的「常識」，就是這麼簡單，他們不知道這個看法在幾百年前已被推翻了。假如伽利略知道到現在仍有這麼多人接受那個錯誤的看法，可能死不瞑目！

在解釋伽利略的理論前，我給學生看了一個有趣的短片：




有些學生在看到片中最後一個實驗的結果時，表現出驚訝。在這個實驗裏，一輛汽車和一個車胎從高處同時被擲下，兩者重量懸殊，卻同時著地。

其實，伽利略沒有做過類似的實驗，他提出的只是一個思想實驗。亞里士多德認為較重的物體下墜較快，伽利略指出只要我們想像一個情況，便知道這理論一定是錯的：將一件重的物體A和一件輕的物體B用繩子連在一起（繩子的一端是A，另一端是B），成為物體C，然後將C從高處擲下；C下墜的速度會比A快還是慢？

根據亞里士多德的理論，答案似乎很簡單：C比A重，自然比A下墜得較快。然而，伽利略指出這同一個理論也支持相反的答案：B比A下墜得較慢，現在將A和B連在一起（而形成C），A和B便有互動作用，令A下墜的速度被B拉慢了一點，因此，C（即A加B）下墜的速度會比A慢。同一理論支持兩個相反的結論，那還會是一個可接受的理論嗎？

假如我沒有放那個短片，相信有不少學生仍是不服伽利略的說法！