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伽利略的斜面实验与自由落体定律
伽利略·伽利莱，这位文艺复兴时期的科学巨匠，曾经提出并解决了一个深刻影响物理学发展的问题：物体在自由下落时，其下落距离与时间究竟存在怎样的数学关系？在伽利略之前，亚里士多德的学说占据统治地位，认为重物体比轻物体下落得快。然而，伽利略通过严谨的思考和巧妙的实验，向这一千年权威发起了挑战。
从思想实验到定量研究
伽利略首先通过著名的思想实验进行逻辑驳斥：如果将一个重球和一个轻球绑在一起下落，按照亚里士多德的观点，轻球会拖慢重球，但结合体更重，又应该下落得更快，这便产生了矛盾。为了进行定量研究，伽利略巧妙地设计了斜面实验。他让铜球从长度相同但坡度不同的光滑斜面滚下，通过水钟测量时间。他发现，球滚过的距离与所用时间的平方成正比，即距离 ∝ 时间的平方。当斜面倾角增大到90度时，便等价于自由落体，由此他推断出自由落体是匀加速运动，且所有物体（忽略空气阻力）的下落加速度相同。
这一发现彻底颠覆了旧的物理观念。伽利略不仅解决了具体的运动学问题，更重要的是他开创了将数学、实验与逻辑推理相结合的科学方法论。他的工作为后来牛顿建立经典力学体系奠定了坚实的基础，标志着近代物理学的开端。因此，伽利略所解决的这个问题，其意义远超问题本身，它代表了一种全新的、理性的认识世界的方式。
