（作者；郑智聪）

内容摘要；    重新分析伽利略1590年在比萨斜塔的两个铁球同时落地实验过程，发现引力加速度和 牛顿万有引力定律产生矛盾，在结合参照物,角动量，惯性系，等概念,证实在实验过程中引力不存在对自由下落的物体 做加速度。

关键词；     自由下落，引力加速度，惯性系，线速度，相对静止,

　　
 引言；     在地球上自由下落运动的物体是否受引力作用的影响，引力是否会对不同质量的物体产生加速度?  那么我们带着这些问题理解一个非常著名的实验,实验将解决这些问题。

正文，　《自然哲学的数学原理》是艾萨克·牛顿,在1687年,发表的一篇非常有价值的物理论文。其中万有引力公式;F =(GMm)/ r ^ 2,引力,F,是两个物体之间质量成正比距离反比的平方，但对引力最早的认识要从物体的重量说起，每个物体都有一个相对重量，1589年,物理学家,伽利略在比萨斜塔做了一个著名至今的实验—— 两个铁球同时落地实验，推翻亚里士多德的观点；认为质量越重的物体下落速度越快。纠正了继续了1900多年的错误的结论。

　   以地球为参考,自由下落产生的运动速度变化，跟物体重量变化没有关系。科学家们在许多实验中自由下落时生产的引力加速度,9.8米/ s2,即任何大小 不同的质量,物体在相同高处自由下落时,加速度都是一样的,9.8米/ s2,【空气阻力,忽略】并同时落到地面，但是在牛顿引力公式,F =(GMm)/ r ^ 2。物体 之间的引力作用,和重量成正比,【相同距离】重量越重,引力作用越强。因此根据引力公式,如果是引力作用产生的加速度，那么应该与质量成正比,即越重的物体引力作用越强，则下落速度越快,这时就产生了矛盾,如果用引力作用解释加速度,那么我们又回到亚 里士多德的观念上，但根据多次实验,我们可以直接排除,因为引力质量大小变化而产生的,自由下落的速度变化。那么剩下的只有了解 地球，因为实验在地球上进行的所以，我们要了解这个巨大的惯性系才能解决这个矛盾。
　　　古希腊学者欧多克斯,他提出“地心说”，运动的太阳和星星围绕着地球转.而哥白尼的，“日心说”认为地球和其他行星围绕太阳运动。因此,参照物和惯性系的认识和了解是非常重要的,将直接影响人们的科学探索和实验结果。所以在地球上做自由下落实验,首先了解与我们相互惯性系的地球及运动情况等就像了解一辆行驶的火车一样。地球围绕着太阳公转，以465 m / s自转,以太阳为参照物,地球的自转,一周是24小时,当我们同时,看到第二天的太阳,大约运动了4万公里左右,【在赤道上计算】,因为我们和地球是相互惯性的,所以地球自转465米每秒我们也运动了465米,这感觉好像我们坐在一 辆密封光线的火车上一样火车以每小时10公里匀速行驶,和每小时100公里匀速行驶的感觉是一样的，火车上的人或物体几乎感觉不到任何变化，所以以地球自转形成的角动量,L = r(mv),465米每秒为自转速度,距离,地球的中心,O,点形成角动量场

　      这时我们回到了伽利略的实验中，当伽利略将两个不同质量的铁球(M = 100磅,m = 1磅)做了功，带上了高54米,共8层,比萨斜塔上，这时以地球为惯性的角动量,L = r(mv),这时两个球,相对于地球地心(O)，距离(R)发生改变，此时线速度U,也发生了变化,U =ωr,因此在公式中相同角频率ω,相对的高度(R)的距离发生变化,这个时候线速度U,也发生改变，这时线速度U只有高度和距离,R,变化有关系,和质量的大小没有影响，同样的在自由下落,运动速度和引力质量(引力作用),没有关系,所以两个不同质量 的铁球或物体【空气阻力除外】,在同一高度(相同的线速度),自由惯性下落会同时落地。但在自由下落的过程中,我们观察到加速度，速度变化又是怎么一回事？在这个时候站在,实验点,8楼的游客,和站在4楼以及地面上游客,他们在三个不同的高度,观看到铁球下落各自的情况会是怎样的？如图；

　假设地面,为R点,4层R1,8层(下落起点)R2点,此时我们根据公式,R,高度的变化,每一个点对应的地心O点，铁球线速度;U =ωR,U1 =ωR1，U2 =ωR2的线速度,对比;U < U1 < U2,当然站在8层R2点,两个铁球和游客任何物体的,线速度同样都是U2,相同的线速度即 相对惯性的，所以,R2点人们感觉不到两个铁球是运动的，这种感觉,好像坐着, 200公里/小时(50米/秒)的火车,你可以很轻松的拿着一个跟火车运动速度相同，50米/秒水杯子(在火车上所有物体跟火车速度是惯性)这是相对惯性原因。同样在密封光线情况下，如果两个铁球和游客同时在R2点自由下落到地面，在惯性线速度U2，感觉不到铁球在下落过程的运动变化。所以8层的比萨斜塔,R2点的游客和高速运动,火车上的乘客同样的基本感觉不到铁球和水杯的运动速度。 这时伽利略将两个具有惯性速度U2的铁球同时从8层,R2点下落到地面,r点,离开了支撑力后改变运动方向，自由下落运动两个铁球 以U2速度经过R1点，到达地面R点，假设距离地球的中心O点,相对于地面R点,直线速度;U / s = U,然后,R1点4层,线路速度,U + 5 / s = U1,8层,R2点线速度;U + 10 m / s = U1 + 5 m / s = U2,所以根据距离的高度,R,R1,R2,相应的线速度,U,U1,U2,得出速度差;U < U1 < U2，参考对象,是非常重要的,在实验过程中我们把参照物理解错了,8层,R2点,人群和,R1,R点的人群,看成相同的参照物，每个距离高度,的人群认为都是相对静止即相对惯性，角动量中高度R不同，线速度不同不能视为相同参照 物,,实验中发现物体在R2点下落,动作非常缓慢,落在地面,R点运动时非常快,认为这个下落过程速度发生变化越来越快。但从角动量,线速度,公式;U =ωr,每个点,高度距离,R,变化R< R1 < R2,(不相等)相应的线速度;U < U1 < U2，存在速度差，所以从不同的高度自由下落,速度是不一样的,这时,R,R1,R2,对应U,U1,U2的速度差，假设每一个点,相对于线速度时,地面,R点,对应线速度,U = U / s,和   R1点,对应,U1 = U + 5 m / s,R2点,实验点,U2 =  U + 10m / s, 在这个时候,两个球,从R2,惯性自由下落U2速度和相对,R1,R点,上的线速度不同，铁球的下落,R1点,以U1线速度的人群,看到铁球速度U2-U1 = 5米/秒,然后铁球继续落在地上地面点R,在地面人群看到铁球移动速度;U2-U = 10米/秒。在这个时候我们可以知道下落时铁球在R2,人群看到运动非常缓慢,   在R1相对的人群看到则是5米/秒的速度很快运动着,而到了R,点地面上时R点人群看到铁球以10米/秒,非常快的速度落在地面上，所以在不同的点的参考对象,结果差异非常大，比如当处于R2点的u2速度运动的一个游客和铁球在同时以u2速度惯性自由下落，铁球不管在r1点，还是r点以下落游客为参照物相同速度相对惯性静止感觉铁球没运动，就像爱因斯坦滑梯降落事件一样可以在地球上感受到太空无引力状态，手里的笔和水杯感觉在眼前飘一样，相反这时落到地面上r点u速度运动的人群为参照物时u2-u=10m /s,这时地面上人群接到铁球感觉就不一样了，所以参照物不同结果相差非常大,而人们看到自由下落生产速度变化是因为速度差才看到这种现象,所以两个铁球是惯性自由 落下的不存在质量和引力作用的影响。

结论;       当我们总结牛顿万有引力定律,伽利略的实验得出；一直被科学家和学者认为物体自由下落过程中引力加速度,其实是不存在的，通过角动量，线速度，参照物，惯性，等分析解释了自由下落的真实运动现象，同时我们也更加了解引力性质引力场不参与动量的变化，只是改变物体在引力场的运动方向，物体改变运动方向自由下落，在太空行星受恒星的引力场改变运动方向在动量不变的情况下永远的围绕恒星公转。

   

          参考文献,     伽利略·伽利雷，1591年，《论运动》

                            艾萨克·牛顿,  1687年,《自然哲学的数学原理》