【斜塔上的实验】伽利略事件概括
追求真理，不盲目从流，勇于用事实说话伽利略
Galileo (1564～1642)
----意大利天文学家、力学家、哲学家。 1564年2月15
日生于比萨，1642年1月8日卒于比萨。伽利略家族姓伽
利莱(Galilei)，他的全名是Galileo Galilei，但现已
通行称呼他的名Galileo，而不称呼他的姓。
----生平 伽利略1572年开始上学，1575年随家迁居佛
罗伦萨进修道院学习。1589年被聘为比萨大学的数学教
授。1591年到威尼斯的帕多瓦大学任教。1609年回佛罗
伦萨，1611年到罗马并担任林嗣科学院的院士。1633年
2月以“反对教皇,宣扬邪学”被罗马宗教裁判所判处终
身监禁。1638年以后，双目逐渐失明，晚景凄凉。1642
年1月8日逝世。三百多年后，1979年11月10日，罗马教
皇不得不在公开集会上宣布：1633年对伽利略的宣判是
不公正的。1980年10月又提出重审这一案件，并在罗组
成一个包括不同宗教信仰的世界著名科学家委员会来研
究伽利略案件的始末，研究科学同宗教的关系，研究伽
利略学说的科学价值及其对现代科学思想的贡献。
主要贡献 可分下列三个方面：
①力学 伽利略是第一个把实验引进力学的科学家，
他利用实验和数学相结合的方法确定了一些重要的力学
定律。1582年前后，他经过长久的实验观察和数学推算，
得到了摆的等时性定律。接着在1585年因家庭经济困难
辍学。离开比萨大学期间，他深入研究古希腊学者欧几
里得、阿基米德等人的著作。他根据杠杆原理和浮力原
理写出了第一篇题为《天平》的论文。不久又写了论文
《论重力》，第一次揭示了重力和重心的实质并给出准
确的数学表达式，因此声名大振。与此同时，他对亚里
士多德的许多观点提出质疑。
----在1589～1591年间，伽利略对落体运动作了细致的
观察。从实验和理论上否定了统治千余年的亚里士多德
关于“落体运动法则”确立了正确的“自由落体定律”，
即在忽略空气阻力条件下，重量不同的球在下落时同时
落地，下落的速度与重量无关。根据伽利略晚年的学生
V.维维亚尼的记载，落体实验是在比萨斜塔上公开进行
的，但在伽利略的著作中并未明确说明实验是在比萨斜
塔上进行的。因此近年来对此存在争议。
----伽利略对运动基本概念，包括重心、速度、加速度
等都作了详尽研究并给出了严格的数学表达式。尤其是
加速度概念的提出，在力学史上是一个里程碑。有了加
速度的概念，力学中的动力学部分才能建立在科学基础
之上，而在伽利略之前，只有静力学部分有定量的描述。
伽利略曾非正式地提出过惯性定律（见牛顿运动定
律）和外力作用下物体的运动规律，这为牛顿正式提出
运动第一、第二定律奠定了基础。在经典力学的创立上，
伽利略可说是牛顿的先驱。
----伽利略还提出过合力定律，抛射体运动规律，并确
立了伽利略相对性原理。
----伽利略在力学方面的贡献是多方面的。这在他晚年
写出的力学著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》
中有详细的描述。在这本不朽著作中，除动力学外，还
有不少关于材料力学的内容。例如，他阐述了关于梁的
弯曲试验和理论分析，正确地断定梁的抗弯能力和几何
尺寸的力学相似关系。他指出，对长度相似的圆柱形梁，
抗弯力矩和半径立方成比例。他还分析过受集中载荷的
简支梁，正确指出最大弯矩在载荷下，且与它到两支点
的距离之积成比例。伽利略还对梁弯曲理论用于实践所
应注意的问题进行了分析，指出工程结构的尺寸不能过
大，因为它们会在自身重量作用下发生破坏。他根据实
验得出，动物形体尺寸减小时，躯体的强度并不按比例
减小。他说：“一只小狗也许可以在它背上驮两三只同
样大小的狗，但我相信一匹马也许连一匹和它同样大小
的马也驮不起。”
②天文学 他是利用望远镜观测天体取得大量成果
的第一位科学家。这些成果包括：发现月球表面凹凸不
平，木星有四个卫星（现称伽利略卫星），太阳黑子和
太阳的自转，金星、木星的盈亏现象以及银河由无数恒
星组成等。他用实验证实了哥白尼的“地动说”，彻底
否定了统治千余年的亚里士多德和托勒密的“天动说”。
③哲学 他一生坚持与唯心论和教会的经院哲学作
斗争,主张用具体的实验来认识自然规律,认为经验是理
论知识的源泉。他不承认世界上有绝对真理和掌握真理
的绝对权威，反对盲目迷信。他承认物质的客观性、多
样性和宇宙的无限性，这些观点对发展唯物主义的哲学
具有重要的意义。但由于历史的局限性，他强调只有可
归纳为数量特征的物质属性才是客观存在的。这个事情是后人杜撰的，把科学家过大地拔高，其实没有任何一本史书或传记记载过此事个人总结：
各种物体都是同时落地，而不分先后。也就是说，下落运动与物体的具体特征并无关系。无论木制球或铁制球，如果同时从塔上开始下落，它们将同时到达地面。伽利略通过反复的实验，认为如果不计空气阻力，轻重物体的自由下落速度是相同的，即重力加速度的大小都是相同的。
copy一下：
证实不同重量球体自由落下，它们同时着地的实验。之前人们接受亚里士多德的物体下落速度与物体重量成正比的观点。据《伽利略传》记载，1589年伽利略在比萨斜塔当着其他教授和学生面做了这个实验，推翻了亚里士多德的观点。但该实验的真实性问题仍无定论。
伽利略自由落体实验需要重新进行设计和测定
摘要：本文从万有引力起源于电场力的理论角度分析得出，由于物体之间存在结构上的疏密程度差异，必然影响到物体内部裸核粒子的带电能力，进而得出两个质量相同的物体因为结构疏密程度上的差异会使物体的两性电量和产生差异，在相同的引力场中将会产生不同的引力加速度，说明了物体之间的万有引力作用并不都是严格地遵循万有引力定律，因此伽利略自由落体实验需要重新进行设计和测定。
关键词：伽利略自由落体实验，重力加速度，万有引力定律，物质的核与场的理论，物体场，地球场，电场作用力，裸核，电场子，两性电量和，中性物质的荷质比，结构疏密程度，元素，原子核，真空
关于落体运动，古希腊哲学家亚里士多德仅仅凭借直觉和观感，曾经作出过这样的结论：重的物体下落速度比轻的物体下落速度快，落体速度与重量成正比。
1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的实验，得出了重量不同的两个铁球同时下落的结论，从此推翻了亚里士多德“物体下落速度和重量成比例”的学说，纠正了这个持续了1900多年之久的错误结论。关于自由落体实验，伽利略做了大量的实验，他站在斜塔上面让不同材料构成的物体从塔顶上落下来，并测定下落时间有多少差别。结果发现，各种物体都是同时落地，而不分先后。也就是说，下落运动与物体的具体特征并无关系。无论木制球或铁制球，如果同时从塔上开始下落，它们将同时到达地面。伽利略通过反复的实验，认为如果不计空气阻力，轻重物体的自由下落速度是相同的，即重力加速度的大小都是相同的。
我们若从牛顿的万有引力定律分析自由落体的运动规律，任意两个物体之间都遵循着万有引力定律，轻重不同的两个物体在地球的引力场中做自由落体运动都将获得相同的加速度，所以实验得出大小两球同时落地的结果是符合万有引力定律的。就是说伽利略的实验结论和从万有引力定律所做的理论分析是完全一致的，从这一点来说，伽利略的实验是正确的。但是，万有引力定律完全成立是需要一定的条件的，必须假定任意两个中性物体之间的相互作用都是完全遵从万有引力定律的，任意两个物体场都与地球场作用的规律完全相同，而其实不然。
关于重力加速度的公式可以利用牛顿的万有引力定律推导出来。
地球上空的物体在以地心为描述其运动的参照点时，若它是围绕地球做匀速圆周运动，物体在与地心连线的方向上受到的合外力是一个指向地球中心的向心力，
这个向心力由物体与地球之间的万有引力提供，即f向=f亿，根据向心力遵循的牛顿第二定律公式：f=mg和万有引力定律公式：可得，
在上面的式子中，m是地球质量，m是物体的质量，r是地球半径，h是物体距离地面的高度，g是物体围绕地球做匀速圆周运动产生的向心加速度，也即物体在此处的重力加速度，n是引力常量。
再来看一下地面上空的物体做自由落体运动的情况，这种情况地球对物体的万有引力大于物体在该位置环绕地球做匀速圆周运动所需要的向心力，因此物体将做自由落体运动。物体自由下落受到的合外力仍然为：
f合=f万
从上面推导出来的物体重力加速度的公式中可以看出，在地面上空同一高度的两个物体，不管物体的质量、大小、结构、密度如何，它们获得的重力加速度都是完全相同的。
因为按照场之间的作用规律，物体之间的万有引力作用实际上是借助于物体之间的场产生作用。同样对于任意两个物体与地球之间的万有引力作用，也是借助于场产生作用。只有任意两个物体自身所带的场与地球场之间产生的万有引力作用都具有完全相同的规律时，万有引力定律才是严格成立的，产生的重力加速度才能够总是完全相同，两球才能够同时落地。但实际情况是，万有引力规律只是一种近似，任意两个物体场与地球场之间的作用规律一般来说并不完全严格的遵从万有引力定律，产生的重力加速度会存在一定差异，所以说，任意两个物体从同一高度做自由落体运动并不总是同时落地。
按照物质的核与场的理论，万有引力的本质是电场作用力，两个物体之间的万有引力作用只决定于物体场的结构形态和大小，万有引力的大小主要决定于两个物体所带的电场子的数量，或者说决定于物体的两性电量和（我们可以把中性物体内部正负两种电荷的电量数之和称为物体的两性电量和）。一般来说，物体所带的电场子的数量越多，物体的电量总和也越大，电场子数量的多少在很大程度上反映了物体所带的电量和的大小。万有引力与物体的质量（主要是电性裸核质量）无直接关系。因此，对于地球上两个相同质量（主要是电性裸核数相等）的物体来说，带有两性电量和越大的物体受到地球的万有引力作用也越大，带有两性电量和越小的物体受到地球的万有引力作用也越小，两个质量相同结构性质不同的物体在地球上获得的重力加速度是有差异的。
单个自由的电性粒子裸核如电子或质子的裸核与电性粒子裸核组合在一起的中性物体相比，在相同的外部场环境中获得电场子的能力是最大的，带有的电量也是最大的。对于两个中性物体，当每个中性物体内部的正、负电性粒子裸核数量都与另一个物体正、负电性裸核数量完全相等的情况下，也就是两个物体的裸核总质量完全相同时，结构疏松的物体比结构紧密的物体从外部空间环境中获得电场子的能力大，因此物体总的荷电量（带有的两性电量和）与自身质量的比值（可称为中性物体的荷质比）也大，那么在与另一个物体如地球产生万有引力作用（电场作用）时，受到地球的万有引力的作用也大，获得的加速度也大。据此推断，对于两个相同质量的物体，结构疏松、密度小的物体要比结构紧密、密度大的物体受到地球更大的万有引力作用而获得更大的引力加速度，将先到达地面。
由于物质结构上的差异如组成元素的不同，在元素周期表中轻元素的原子核比重元素的原子核具有更强的带电能力，单位质量的轻元素的核比重元素的核带有的电场子的数量多，吸引核外电子的能力强，整个原子从周围空间吸取电场子的数量也多，因此轻元素物质与重元素物质在相同的引力场如地球场中就具有不同的引力特性，产生不同的引力加速度g=f/m,轻元素物质或者元素的核比重元素的物质或者元素的核在相同的引力场中自由下落时产生的引力加速度也大，轻元素物质或者元素的核先到达地面。
关于两球是否同时落地的问题和等效原理的问题，必须从物质的微观结构性质和相互作用上去分析，如可以做电子与质子自由下落的实验，将不会出现同时下落的情况，理论上可以知道电子受到地球的引力与质子受到地球的引力相等，但是电子比质子的质量小，所以可以预测出电子将会比质子获得更大的加速度，先到达地面。
重做自由落体实验的关键条件：结构疏密程度存在差异，真空，下落的距离足够长，严格控制条件以确保实验的精度。（2006-6-84）
巧妙的推理
古代的学者们认为，物体下落的快慢是由它们的重量大小决定的，物体越重，下落得越快。生活在公元前4世纪的希腊哲学家亚里士多德最早阐述了这种看法。亚里士多得的论断影响深远，在其后两千多年的时间里，人们一直信奉他的学说。
但是这种从表面上的观察得出的结论实际上是错误的。伟大的物理学家伽利略用简单明了的科学推理，巧妙地揭示了亚里士多德的理论内部包含的矛盾。他在1638年写的《两种新科学的对话》一书中指出：根据亚里士多德的论断，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大。假定大石头的下落速度为8，小石头的下落速度为4，当我们把两块石头拴在一起时，下落快的会被下落慢的拖着而减慢，下落慢的会被下落快的拖着而加快，结果整个系统的下落速度应该小于8。但是两块石头拴在一起，加起来比大石头还要重，因此重物体比轻物体的下落速度要小。这样，就从重物体比轻物体下落得快的假设，推出了重物体比轻物体下落得慢的结论。亚里士多德的理论陷入了自相矛盾的境地。伽利略由此推断重物体不会比轻物体下落得快。伽利略曾在著名的比萨斜塔做了著名的自由落体试验，让两个体积相同，质量不同的球从塔顶同时下落，结果两球同时落地，以实践驳倒了亚里士多德的结论。
伽利略认为，自由落体是一种最简单的变速运动。他设想，最简单的变速运动的速度应该是均匀变化的。但是，速度的变化怎样才算均匀呢？他考虑了两种可能：一种是速度的变化对时间来说是均匀的，即经过相等的时间，速度的变化相等；另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即经过相等的位移，速度的变化相等。伽利略假设第一种方式最简单，并把这种运动叫做匀变速运动。
在伽利略的时代，技术不够发达，通过直接测定瞬时速度来验证一个物体是否做匀变速运动，是不可能的，但是，伽利略应用数学推理得出结论：做初速度为零的匀变速运动的物体通过的位移与所用时间的平方成正比，即s=at^2这样，只要测出做变速运动的物体通过不同位移所用的时间，就可以验证这个物体是否在做匀变速运动。
伽利略是怎样推出s=1/2gt^2的呢？他的思路大致如下：先由平均速度得出s=v/t。他推断初速度为零、末速度为v的匀变速运动的平均速度，然后应用这个关系得出s=vt/3。再应用a=v/t从上式消去v，就导出s＝at^2/4，即s=1/8gt^27。
自由落体下落的时间太短，当时用实验直接验证自由落体是匀加速运动仍有困难，伽利略采用了间接验证的方法，他让一个铜球从阻力很小的斜面上滚下，做了上百次的实验，小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落时的加速度小得多，所以时间容易测量些。实验结果表明，光滑斜面的倾角保持不变，从不同位置让小球滚下，小球通过的位移跟所用时间的平方之比是不变的即位移与时间的平方呈正比。由此证明了小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动，换用不同质量的小球重复上述实验，位移跟所用时间的平方的比值仍不变，这说明不同质量的小球沿同一倾角的斜面所做的匀变速直线运动的情况是相同的。
不断增加大斜面的倾角，重复上述实验，得出的值随斜面倾角的增加而增大，这说明小球做匀变速运动的加速度随斜面倾角的增大而变大。
伽利略将上述结果做了合理的外推，把结论外推到斜面倾角增大到97°的情况，这时小球将自由下落，成为自由落体伽利略认为，这时小球仍然会保持匀变速运动的性质。这种从斜面运动到落体运动的外推，是很巧妙的。不过，用外推法得出的结论，并不一定都是正确的。现代物理研究中也常用外推法，但用这种方法得到的结论都要经过实验的验证才能得到承认。
伽利略对自由落体的研究，开创了研究自然规律的科学方法，这就是抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法，这种方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用，至今仍不失为重要的科学方法之一。
该实验被评为“最美物理实验”之一。追求真理
伽利略在斜塔上的铁球落地实验
这位同学，您好！
伽利略两个铁球同时落地的实验忽略了空气阻力的作用。您知道，那个实验叫自由落体运动。自由落体运动的定义是物体只在重力作用下的运动。由于空气阻力太小了，可以忽略它对球的加速度的改变，所以在伽利略的实验中，球看上去是同时落地的。但如果塔极高，就会发现一定是小球先落地，因为大球的空气阻力大。
希望对你有帮助！个人总结：
各种物体都是同时落地，而不分先后。也就是说，下落运动与物体的具体特征并无关系。无论木制球或铁制球，如果同时从塔上开始下落，它们将同时到达地面。伽利略通过反复的实验，认为如果不计空气阻力，轻重物体的自由下落速度是相同的，即重力加速度的大小都是相同的。
copy一下：
证实不同重量球体自由落下，它们同时着地的实验。之前人们接受亚里士多德的物体下落速度与物体重量成正比的观点。据《伽利略传》记载，1589年伽利略在比萨斜塔当着其他教授和学生面做了这个实验，推翻了亚里士多德的观点。但该实验的真实性问题仍无定论。
伽利略自由落体实验需要重新进行设计和测定
摘要：本文从万有引力起源于电场力的理论角度分析得出，由于物体之间存在结构上的疏密程度差异，必然影响到物体内部裸核粒子的带电能力，进而得出两个质量相同的物体因为结构疏密程度上的差异会使物体的两性电量和产生差异，在相同的引力场中将会产生不同的引力加速度，说明了物体之间的万有引力作用并不都是严格地遵循万有引力定律，因此伽利略自由落体实验需要重新进行设计和测定。
关键词：伽利略自由落体实验，重力加速度，万有引力定律，物质的核与场的理论，物体场，地球场，电场作用力，裸核，电场子，两性电量和，中性物质的荷质比，结构疏密程度，元素，原子核，真空
关于落体运动，古希腊哲学家亚里士多德仅仅凭借直觉和观感，曾经作出过这样的结论：重的物体下落速度比轻的物体下落速度快，落体速度与重量成正比。
1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的实验，得出了重量不同的两个铁球同时下落的结论，从此推翻了亚里士多德“物体下落速度和重量成比例”的学说，纠正了这个持续了1900多年之久的错误结论。关于自由落体实验，伽利略做了大量的实验，他站在斜塔上面让不同材料构成的物体从塔顶上落下来，并测定下落时间有多少差别。结果发现，各种物体都是同时落地，而不分先后。也就是说，下落运动与物体的具体特征并无关系。无论木制球或铁制球，如果同时从塔上开始下落，它们将同时到达地面。伽利略通过反复的实验，认为如果不计空气阻力，轻重物体的自由下落速度是相同的，即重力加速度的大小都是相同的。
我们若从牛顿的万有引力定律分析自由落体的运动规律，任意两个物体之间都遵循着万有引力定律，轻重不同的两个物体在地球的引力场中做自由落体运动都将获得相同的加速度，所以实验得出大小两球同时落地的结果是符合万有引力定律的。就是说伽利略的实验结论和从万有引力定律所做的理论分析是完全一致的，从这一点来说，伽利略的实验是正确的。但是，万有引力定律完全成立是需要一定的条件的，必须假定任意两个中性物体之间的相互作用都是完全遵从万有引力定律的，任意两个物体场都与地球场作用的规律完全相同，而其实不然。
关于重力加速度的公式可以利用牛顿的万有引力定律推导出来。
地球上空的物体在以地心为描述其运动的参照点时，若它是围绕地球做匀速圆周运动，物体在与地心连线的方向上受到的合外力是一个指向地球中心的向心力，
这个向心力由物体与地球之间的万有引力提供，即f向=f亿，根据向心力遵循的牛顿第二定律公式：f=mg和万有引力定律公式：可得，
在上面的式子中，m是地球质量，m是物体的质量，r是地球半径，h是物体距离地面的高度，g是物体围绕地球做匀速圆周运动产生的向心加速度，也即物体在此处的重力加速度，n是引力常量。
再来看一下地面上空的物体做自由落体运动的情况，这种情况地球对物体的万有引力大于物体在该位置环绕地球做匀速圆周运动所需要的向心力，因此物体将做自由落体运动。物体自由下落受到的合外力仍然为：
f合=f万
从上面推导出来的物体重力加速度的公式中可以看出，在地面上空同一高度的两个物体，不管物体的质量、大小、结构、密度如何，它们获得的重力加速度都是完全相同的。
因为按照场之间的作用规律，物体之间的万有引力作用实际上是借助于物体之间的场产生作用。同样对于任意两个物体与地球之间的万有引力作用，也是借助于场产生作用。只有任意两个物体自身所带的场与地球场之间产生的万有引力作用都具有完全相同的规律时，万有引力定律才是严格成立的，产生的重力加速度才能够总是完全相同，两球才能够同时落地。但实际情况是，万有引力规律只是一种近似，任意两个物体场与地球场之间的作用规律一般来说并不完全严格的遵从万有引力定律，产生的重力加速度会存在一定差异，所以说，任意两个物体从同一高度做自由落体运动并不总是同时落地。
按照物质的核与场的理论，万有引力的本质是电场作用力，两个物体之间的万有引力作用只决定于物体场的结构形态和大小，万有引力的大小主要决定于两个物体所带的电场子的数量，或者说决定于物体的两性电量和（我们可以把中性物体内部正负两种电荷的电量数之和称为物体的两性电量和）。一般来说，物体所带的电场子的数量越多，物体的电量总和也越大，电场子数量的多少在很大程度上反映了物体所带的电量和的大小。万有引力与物体的质量（主要是电性裸核质量）无直接关系。因此，对于地球上两个相同质量（主要是电性裸核数相等）的物体来说，带有两性电量和越大的物体受到地球的万有引力作用也越大，带有两性电量和越小的物体受到地球的万有引力作用也越小，两个质量相同结构性质不同的物体在地球上获得的重力加速度是有差异的。
单个自由的电性粒子裸核如电子或质子的裸核与电性粒子裸核组合在一起的中性物体相比，在相同的外部场环境中获得电场子的能力是最大的，带有的电量也是最大的。对于两个中性物体，当每个中性物体内部的正、负电性粒子裸核数量都与另一个物体正、负电性裸核数量完全相等的情况下，也就是两个物体的裸核总质量完全相同时，结构疏松的物体比结构紧密的物体从外部空间环境中获得电场子的能力大，因此物体总的荷电量（带有的两性电量和）与自身质量的比值（可称为中性物体的荷质比）也大，那么在与另一个物体如地球产生万有引力作用（电场作用）时，受到地球的万有引力的作用也大，获得的加速度也大。据此推断，对于两个相同质量的物体，结构疏松、密度小的物体要比结构紧密、密度大的物体受到地球更大的万有引力作用而获得更大的引力加速度，将先到达地面。
由于物质结构上的差异如组成元素的不同，在元素周期表中轻元素的原子核比重元素的原子核具有更强的带电能力，单位质量的轻元素的核比重元素的核带有的电场子的数量多，吸引核外电子的能力强，整个原子从周围空间吸取电场子的数量也多，因此轻元素物质与重元素物质在相同的引力场如地球场中就具有不同的引力特性，产生不同的引力加速度g=f/m,轻元素物质或者元素的核比重元素的物质或者元素的核在相同的引力场中自由下落时产生的引力加速度也大，轻元素物质或者元素的核先到达地面。
关于两球是否同时落地的问题和等效原理的问题，必须从物质的微观结构性质和相互作用上去分析，如可以做电子与质子自由下落的实验，将不会出现同时下落的情况，理论上可以知道电子受到地球的引力与质子受到地球的引力相等，但是电子比质子的质量小，所以可以预测出电子将会比质子获得更大的加速度，先到达地面。
重做自由落体实验的关键条件：结构疏密程度存在差异，真空，下落的距离足够长，严格控制条件以确保实验的精度。（2006-6-84）
巧妙的推理
古代的学者们认为，物体下落的快慢是由它们的重量大小决定的，物体越重，下落得越快。生活在公元前4世纪的希腊哲学家亚里士多德最早阐述了这种看法。亚里士多得的论断影响深远，在其后两千多年的时间里，人们一直信奉他的学说。
但是这种从表面上的观察得出的结论实际上是错误的。伟大的物理学家伽利略用简单明了的科学推理，巧妙地揭示了亚里士多德的理论内部包含的矛盾。他在1638年写的《两种新科学的对话》一书中指出：根据亚里士多德的论断，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大。假定大石头的下落速度为8，小石头的下落速度为4，当我们把两块石头拴在一起时，下落快的会被下落慢的拖着而减慢，下落慢的会被下落快的拖着而加快，结果整个系统的下落速度应该小于8。但是两块石头拴在一起，加起来比大石头还要重，因此重物体比轻物体的下落速度要小。这样，就从重物体比轻物体下落得快的假设，推出了重物体比轻物体下落得慢的结论。亚里士多德的理论陷入了自相矛盾的境地。伽利略由此推断重物体不会比轻物体下落得快。伽利略曾在著名的比萨斜塔做了著名的自由落体试验，让两个体积相同，质量不同的球从塔顶同时下落，结果两球同时落地，以实践驳倒了亚里士多德的结论。
伽利略认为，自由落体是一种最简单的变速运动。他设想，最简单的变速运动的速度应该是均匀变化的。但是，速度的变化怎样才算均匀呢？他考虑了两种可能：一种是速度的变化对时间来说是均匀的，即经过相等的时间，速度的变化相等；另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即经过相等的位移，速度的变化相等。伽利略假设第一种方式最简单，并把这种运动叫做匀变速运动。
在伽利略的时代，技术不够发达，通过直接测定瞬时速度来验证一个物体是否做匀变速运动，是不可能的，但是，伽利略应用数学推理得出结论：做初速度为零的匀变速运动的物体通过的位移与所用时间的平方成正比，即s=at^2这样，只要测出做变速运动的物体通过不同位移所用的时间，就可以验证这个物体是否在做匀变速运动。
伽利略是怎样推出s=1/2gt^2的呢？他的思路大致如下：先由平均速度得出s=v/t。他推断初速度为零、末速度为v的匀变速运动的平均速度，然后应用这个关系得出s=vt/3。再应用a=v/t从上式消去v，就导出s＝at^2/4，即s=1/8gt^27。
自由落体下落的时间太短，当时用实验直接验证自由落体是匀加速运动仍有困难，伽利略采用了间接验证的方法，他让一个铜球从阻力很小的斜面上滚下，做了上百次的实验，小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落时的加速度小得多，所以时间容易测量些。实验结果表明，光滑斜面的倾角保持不变，从不同位置让小球滚下，小球通过的位移跟所用时间的平方之比是不变的即位移与时间的平方呈正比。由此证明了小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动，换用不同质量的小球重复上述实验，位移跟所用时间的平方的比值仍不变，这说明不同质量的小球沿同一倾角的斜面所做的匀变速直线运动的情况是相同的。
不断增加大斜面的倾角，重复上述实验，得出的值随斜面倾角的增加而增大，这说明小球做匀变速运动的加速度随斜面倾角的增大而变大。
伽利略将上述结果做了合理的外推，把结论外推到斜面倾角增大到97°的情况，这时小球将自由下落，成为自由落体伽利略认为，这时小球仍然会保持匀变速运动的性质。这种从斜面运动到落体运动的外推，是很巧妙的。不过，用外推法得出的结论，并不一定都是正确的。现代物理研究中也常用外推法，但用这种方法得到的结论都要经过实验的验证才能得到承认。
伽利略对自由落体的研究，开创了研究自然规律的科学方法，这就是抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法，这种方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用，至今仍不失为重要的科学方法之一。
该实验被评为“最美物理实验”之一。你能考虑到阻力，很不错，但是只要记住一点你就清楚了，就是伽利略的是理想实验，是在忽略空气阻力的情况下进行的假象实验。在无阻力的情况下，那么物体的运动下落高度相同，下落时间只取决与重力加速度g。自由落体公式H=gt*t1/2,所以同时落地。因为空气阻力相差不大。因为铁球本来就比较光滑，而且空气对球体阻力也不大，况且，比萨斜塔才高50多米，铁球速度也不会达到很大，所以，空气阻力对其影响就很小了。若是两个纸团，则影响就会大些