早期的研究

早在伽利略写作《两门新科学》的时候,他就打算用数学方法论述碰撞问题,并计划作为第 6 天对话收入该书中,后因赶不上出版时间就

搁下了。不过这方面的手稿《碰撞的力》还是在 1718 年由后人整理发表。在这部手稿中,可以看到伽利略尝试找到碰撞的规律,但没有取得成功。例如,他描述过图 1—8 所示的实验。取一盛水的容器Ⅰ,底部开有带塞的小孔,下面挂着第二个容器Ⅱ,整个装置吊在平衡秤的一端,另一端是砝码。打开容器Ⅰ的孔塞,水喷射进容器Ⅱ。于是,容器Ⅰ损失了一部分压力,而容器Ⅱ受到一冲击力。伽利略原来希望通过改变平衡砝码的数值来测量冲击力,以便跟重力比较,可是使他惊奇的是,秤并没有偏向一方。他当时无法作出恰当解释。看来,他的困难主要是因为没有摆脱重力,把问题搞得过于复杂了。

■图 1−8 伽利略的碰撞实验

另外有一位物理学家叫马尔西(MarcusMarci,1595—1667),布拉格大学校长,在 1639 年发表了他研究碰撞问题的一些成果。书名是《运动的比例》(DeProportionemotu)。在书中有一幅很生动的插图,如图 1−9:

① R.S.Westfall,Never atRest Cambridge, 1980,p.863.

一大理石球对心撞击一排大小相等的大理石球,运动传递给最后一球, 中间一点不受影响。他的结论是:一个物体与另一大小相同处于静止状况的物体作弹性碰撞,就会失去自己的运动,而把速度等量地交给另一物体。不过他没有作出理论分析。