落体的悖论

在作为教师的那段时期，伽利略发现了落体定律。他对古人亚里士多德的说法提出挑战，证明重石头与轻石头下落时，两者将同时碰到地面。

即使你能很容易证明这是真理，但似乎不太合理。就像亚里士多德的说法，你似乎也觉得比另一物体重两倍的物体应该下落得快一些。

用下述方法来进行推理。假定将重物一分为二。设想我们有一个粘土大球，并将它分成相等的两个小球，重量相等。我们如果同时使两个小球下落，一手一个，两手分开0.9米，可以合理地预计它们会同时击中地面。

现在将我们的手靠近，使两球几乎接触，再使它们落下，我们还是可以期待它们会同时击中地面。第三次做此实验时，两球进一步靠近，我们把它们压在一起，又成为一个大球，期待它们以与过去同样的速度下落难道不合理吗？落下的速度与它们是分开落下，还是作为一个大球的两部分落下有关系吗？完全没有关系。

在没有空气的任何情况下，落体定律都是正确的。但是，空气会对在其中运动的任何物体产生阻力。空气“不喜欢”被推向两边，正如小船在水上行进时，水也“不喜欢”被推向两边一样。

没有空气的气球比充有空气的气球下落得快。这不是因为充有空气的气球比较轻。实际上，气球中的空气是有重量的，因此，充空气的气球比没有空气的气球要重一些。将两种气球放在秤上称，就能证明这一点。

充空气的气球比没有空气的气球下落得慢是因为充空气的气球比较大，因而给空气阻力提供较大表面，这就使其下降比较慢。

从自己的经验可知，推压空气的表面越大，阻力就越大。若你将手伸出正在向前运动的汽车窗外，你必须用力才能保持手不被往后推。不过，若你将手平放，手掌向下，你感到的空气阻力比将手掌向前时要小，因为手掌向前时提供了较大表面。在空气中下落的任何物体都会受到空气的阻力。