台夫特塔实验
台夫特塔实验（英语：Delft tower experiment）是一项早期关于重力效应的科学实验，由科学家西蒙·斯蒂文和扬·科奈特·德·葛鲁特（Jan Cornets de Groot）于1586年进行。透过将一对铅球从荷兰台夫特市的新教堂投下，该实验证明了尺寸相同、质量不同的物体将以相同的速度落下。该实验也被认为是静力学史上奠基性的一刻。
历史
[编辑]16世纪后期，人们对物理学的兴趣日益浓厚，许多欧洲科学家开始对科学领域中难以理解之处进行实验。当中，有许多实验直接或间接挑战了亚里士多德的物理定律，而此时亚里斯多德理论是欧洲的主要思想流派。虽然大多数同时期的科学实验是由意大利学者进行的，但到1580年代，有关物理学的新观念已蔓延到欧洲其他地区。[1]
佛莱明工程师兼数学家西蒙·斯蒂文是其中一位接受物理学新观点的欧洲科学家。斯蒂文被聘为沉默者威廉（William the Silent）宫廷军事顾问，因此居住在威廉政府所占领的城市“台夫特”[2]。斯蒂文其中一位主要赞助者是奥兰治亲王莫里斯，他的赞助使斯蒂文得以进一步发展他的科学兴趣。斯蒂文在宫廷中主要关注的是防御工事设计，但他也对流体动力学感兴趣，为台夫特的风车设计了一系列改进措施。为了获得对台夫特风车进行修补的许可，史蒂文聘请了当地的律师扬·科奈特·德葛鲁特，他也是未来法律学者胡果·德葛鲁特的父亲。老德葛鲁特和斯蒂文成为了朋友，前者最终投资了几家以斯蒂文设计来建造的新风车。[3]
1586年，斯蒂文和德格鲁特合作进行了一项实验，旨在挑战亚里斯多德的理论“物体坠落的速度与质量成正比”。为了进行实验，两人将一对尺寸相同的铅球载运到台夫特的新教堂（Nieuwe Kerk）顶部，然后把它们扔到下方30英尺处的木制平台上；而其中一颗球比另一颗重十倍。[4]球掉落后，两颗球基本上同时击中下方的木制平台，这表明相同大小之物体是以相同速度落下且与质量无关。因此，斯蒂文断定，亚里斯多德理论是错的。[5]
尽管台夫特塔实验取得了成功，但其实验过程并未如同后来实验那样符合科学严谨性。斯蒂文缺乏精确测量球体落下速度的仪器，因此不得不依靠声音回馈（球撞到下方平台而引致）和目击者的证词来推论球体落下速度相同。就其本身而论，新教堂实验与与类似的实验相比（亦即比起伽利略和1589年在比萨斜塔的思想实验，更加实质的那些工作）更缺乏可信度。[5][6]
斯蒂文在1586年的著作《De Beghinselen Der Weeghconst》（该书可译作《静力学原理》和《平衡器原理》）中发表了他的发现。斯蒂文和德格鲁特的实验与他们同时代的意大利人的实验一样，被认为是现代静力学史上的基础性实验之一。[1][5]
参见
[编辑]参考文献
[编辑]- ^ 1.0 1.1 Asimov, Isaac (1964). Asimov's Biographical Encyclopedia of Science and Technology. ISBN 978-0385177719
- ^ Sarton, George (1934). "Simon Stevin of Bruges (1548-1620)". Isis. 21 (2): 241–303.
- ^ Nellen, Henk J. M. Hugo Grotius: A Lifelong Struggle for Peace in Church and State, 1583 – 1645. BRILL. 2014-11-14. ISBN 9789004281790 （英语）.
- ^ Schilling, Govert. Ripples in Spacetime: Einstein, Gravitational Waves, and the Future of Astronomy. Harvard University Press. 2017-07-31. ISBN 9780674971660 （英语）.
- ^ 5.0 5.1 5.2 Galileo Galilei: The Falling Bodies Experiment. www.juliantrubin.com. [2019-06-22]. （原始内容存档于2020-11-27）. 引用错误：带有name属性“:2”的
<ref>标签用不同内容定义了多次 - ^ Bernardo, José Manuel Montejo. El experimento más famoso de Galileo probablemente nunca tuvo lugar. The Conversation. [2019-06-22]. （原始内容存档于2020-11-07） （英语）.