台夫特塔實驗
台夫特塔實驗（英語：Delft tower experiment）是一項早期關於重力效應的科學實驗，由科學家西蒙·斯蒂文和揚·科奈特·德·葛魯特（Jan Cornets de Groot）於1586年進行。透過將一對鉛球從荷蘭台夫特市的新教堂投下，該實驗證明了尺寸相同、質量不同的物體將以相同的速度落下。該實驗也被認為是靜力學史上奠基性的一刻。
歷史
編輯16世紀後期，人們對物理學的興趣日益濃厚，許多歐洲科學家開始對科學領域中難以理解之處進行實驗。當中，有許多實驗直接或間接挑戰了亞里士多德的物理定律，而此時亞里斯多德理論是歐洲的主要思想流派。雖然大多數同時期的科學實驗是由意大利學者進行的，但到1580年代，有關物理學的新觀念已蔓延到歐洲其他地區。[1]
佛萊明工程師兼數學家西蒙·斯蒂文是其中一位接受物理學新觀點的歐洲科學家。斯蒂文被聘為沉默者威廉（William the Silent）宮廷軍事顧問，因此居住在威廉政府所佔領的城市「台夫特」[2]。斯蒂文其中一位主要贊助者是奧蘭治親王莫里斯，他的贊助使斯蒂文得以進一步發展他的科學興趣。斯蒂文在宮廷中主要關注的是防禦工事設計，但他也對流體動力學感興趣，為台夫特的風車設計了一系列改進措施。為了獲得對台夫特風車進行修補的許可，史蒂文聘請了當地的律師揚·科奈特·德葛魯特，他也是未來法律學者胡果·德葛魯特的父親。老德葛魯特和斯蒂文成為了朋友，前者最終投資了幾家以斯蒂文設計來建造的新風車。[3]
1586年，斯蒂文和德格魯特合作進行了一項實驗，旨在挑戰亞里斯多德的理論「物體墜落的速度與質量成正比」。為了進行實驗，兩人將一對尺寸相同的鉛球載運到台夫特的新教堂（Nieuwe Kerk）頂部，然後把它們扔到下方30英尺處的木製平台上；而其中一顆球比另一顆重十倍。[4]球掉落後，兩顆球基本上同時擊中下方的木製平台，這表明相同大小之物體是以相同速度落下且與質量無關。因此，斯蒂文斷定，亞里斯多德理論是錯的。[5]
儘管台夫特塔實驗取得了成功，但其實驗過程並未如同後來實驗那樣符合科學嚴謹性。斯蒂文缺乏精確測量球體落下速度的儀器，因此不得不依靠聲音回饋（球撞到下方平台而引致）和目擊者的證詞來推論球體落下速度相同。就其本身而論，新教堂實驗與與類似的實驗相比（亦即比起伽利略和1589年在比薩斜塔的思想實驗，更加實質的那些工作）更缺乏可信度。[5][6]
斯蒂文在1586年的著作《De Beghinselen Der Weeghconst》（該書可譯作《靜力學原理》和《平衡器原理》）中發表了他的發現。斯蒂文和德格魯特的實驗與他們同時代的意大利人的實驗一樣，被認為是現代靜力學史上的基礎性實驗之一。[1][5]
參見
編輯參考文獻
編輯- ^ 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 （英語）.
- ^ Schilling, Govert. Ripples in Spacetime: Einstein, Gravitational Waves, and the Future of Astronomy. Harvard University Press. 2017-07-31. ISBN 9780674971660 （英語）.
- ^ 5.0 5.1 5.2 Galileo Galilei: The Falling Bodies Experiment. www.juliantrubin.com. [2019-06-22]. （原始內容存檔於2020-11-27）. 引用錯誤：帶有name屬性「:2」的
<ref>標籤用不同內容定義了多次 - ^ Bernardo, José Manuel Montejo. El experimento más famoso de Galileo probablemente nunca tuvo lugar. The Conversation. [2019-06-22]. （原始內容存檔於2020-11-07） （英語）.