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维持运动需要力吗？

一辆小车停在地面上，如果不用力推它、拉它，或者不以任何其他方式影响它，它会一

直停在那里。当我们用力推着小车的时候，小车就能够不停地向前运动，一旦不推了，小车

就慢慢停下来。人们正是凭着这些常见的事实，认为要维持一个物体的运动，就需要不停地

对它施加力的作用。

2000多年前，古希腊的学者亚里士多德（公元前384－前322年）曾断言，使物体维持

恒定的运动（即速度不变），就需要恒定的外力作用于它。由于亚里士多德的观点符合人们

日常经验的直觉印象，在他以后近2000年的时间里，人们一直认为这种观点是正确的。

但是，这种凭经验得出的结论正确吗？16世纪末，年仅26岁的伽利略，第一个向亚里

士多德提出挑战。

伽利略仔细观察研究过物体沿斜面下滑的实验（图5－1）。在实验中，小球从第一个斜

面AB滚下后，就会沿着第二个斜面BC向上滚，但小球住第二个斜面上达到的高度略低于

小球从第一个斜面滚下时的高度。伽利略认为，这是由于摩擦的缘故。

伽利略推想，如果在完全没有摩擦的情况下，不管第二个斜面的倾斜度是多大，小球滚

上第二个斜面的高度应该等于从第一个斜面滚下时的高度（如图5－1中的C、D、E）；第

二个斜面的倾斜度越小，小球滚动的距离就越远；如果第二个斜面的倾斜度等于零（如图5

－1中的BF），那么小球从第一个斜面滚下来后，就永远达不到起始高度，也就是说，小球

将以均匀的速度在无限长的平面上永远运动下去。伽利略由此得出，维持物体的运动，并不

需要外力。

17世纪以后，英国物理学家牛顿在伽利略研究的基础上，总结出了惯性定律，也就是

牛顿第一定律。

牛顿第一定律告诉我们，物体在不受外力时，将保持它原来的运动状态，即原来静止的

物体将保持静止，原来运动的物体将以不变的速度作匀速直线运动。

亚里土多德根据直接观察到的表面现象得出了错误的结论。伽利略通过实验和推理，想

象出无摩擦的光滑水平面的理想实验，推断出小球不受外力作用时将以不变的速度永远运动

下去。

伽利略从实验出发，把逻辑思维和实验事实相结合，得出了维持运动不需要力的正确结

论，推翻了人们信奉了近2000年的亚里士多德的错误观点。还开创了运用实验研究物理学

的科学研究方法。伽利略曾深有体会地说：“追求科学需要特殊的勇敢！”