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走向统一的自然力 天上力与地上力的统一（Ⅱ） 厉光烈 黄艳华 2. 地上的运动 动是物体为返回其自然位置而做的 量肯定大于其中任何一块的重量。 运动，是物体的自然属性，物体越 按照亚里士多德运动学说，捆在一 地上运动，主要是物体的运 重，趋向自然位置的倾向性也就越 起的物体应该比它们各自单独下落 动，例如，人抛物、马拉车、石下 大，所以下落速度也越大。亚里士 时落得更快。但是，如果从另一个 落、弦振动等。现在我们知道，人 多德由此得出结论：物体下落速度 角度考虑，既然重物应比轻物落得 抛物的力、马拉车的力、绳子和弦 与其重量成正比。而要让物体做强 快，那么这两块捆在一起的物体就 的张力等，都是分子间力，也就是 迫运动，就必须有推动者，即施力 应该相互影响，慢的轻物会被快的 有效电磁力，只有导致物体垂直下 者。以马拉车为例，马就是施力者。 重物拖快，快的重物又会被慢的轻 落的地心吸引力才是我们所要讨论 一旦马不再用力，车随即停止运动。 物拉慢。因此，捆在一起时，下落 的与天上力对应的地上力，因此， 如果马以恒定的力量拉车，车就以 速度应该比单独下落的轻物快，而 本节主要讨论与物体垂直下落有关 恒定的速度前进。正是这种常识启 比单独下落的重物慢。于是，同样 的自由落体运动和平抛运动。 发亚里士多德得出一个普遍规律： 依据亚里士多德运动学说，却得到 亚里士多德运动学说 要使物体运动，必须施加力；要使 了两个相互矛盾的结论。显然，要 克服这一矛盾，就必须抛弃亚里士 物体做匀速运动，必须施加恒定的 多德运动学说。 力，而且较大的力产生成正比的较 大速度。亚里士多德运动学说来自 比萨斜塔自由落体实验 日常经验，有一定的合理成分，在 历史上起过进步作用，后来被教会 利用，奉为圣贤之言，当作教义， 不可触犯。 到了 16 世纪，在文艺复兴思 潮的影响下，开始出现对亚里士多 亚里士多德 德运动学说的质疑。例如，有人试 亚里士多德认为，万物由四 图用理想实验来批驳亚里士多德关 种元素——土、水、火和气组成， 于“重物会比轻物下落得快”、“体 各有其自然位置，任何物体都有为 积相同重量不同的小球，如果同时 返回其自然位置而运动的性质。他 开始下落，重球应比轻球先落地” 伽利略 把运动分成自然运动和强迫运动， 的观点，他们设想把一块重物和一 1591 年的某一天，伽利略提 例如，石下落就是自然运动；人抛 块轻物用带子捆在一起，让它们自 着一个装有乌木和铅球的袋子，登 物、马拉车就是强迫运动。自然运 由下落。这两块物体加在一起的重 上了比萨钟楼的塔顶，他要用实验