Galileu Galilei (1564-1642)
El problema
Si sols actua la força de la gravetat, en la caiguda lliure dels cossos la velocitat assolida per aquests és independent o no de la massa? Amb el següent experiment es destruïa el regnat dels plantejaments aristotèlics on s’afirmava que els cossos més pesats assolien velocitats majors que els més lleugers.
L’experiment mental
SALVIATI (el suposat Galileu) Però, sense necessitat de cap experiment, és possible provar clarament mitjançant una curta i concloent argumentació que un cos més pesat no es mou més ràpidament que un de més lleuger... Però dis-me, Simplicio, si admets que tots els cossos en caiguda assoleixen una velocitat determinada, fixada per naturalesa, una velocitat que no pot ser incrementada o disminuïda excepte amb la intervenció d’una força (violenza) o resistència.
SIMPLICIO (un suposat aristotèlic) No hi ha dubte, que un i el mateix cos movent-se en un determinat medi té una velocitat determinada la qual està determinada per naturalesa i que no pot ser incrementada excepte per l’addició d’un momentum (impeto) o disminuïda excepte per alguna resistència que el retarda.
SALVIATI Doncs, si agafem dos cossos les velocitats natural dels quals són diferents, és clar que en unir-los tots dos, el més ràpid serà retardat pel més lent, i el més lent serà d’alguna manera animat a moure's més ràpidament pel més ràpid. No està d’acord amb la meua opinió?
SIMPLICIO Tens tota la raó.
SALVIATI Però, si això és cert, i si una pedra gran es mou amb una velocitat de, diguem-ne, vuit mentre que una més petita es mou amb una velocitat de quatre, aleshores quan estan unides, el sistema es mourà amb una velocitat menor que vuit; però totes dues pedres quan estan unides fan una pedra més gran que aquella que, quan estan separades, es mou amb una velocitat de vuit. Per tant, el cos més pesant es mou amb una velocitat menor que el més lleuger –un efecte que és contrari a la vostra suposició. Així, doncs, veieu com, a partir de la vostra suposició de que els cossos més pesats es mouen més ràpidament que els més lleugers, inferesc que el més pesat dels cossos es mous més lentament.
En resum, siga L el cos més lleuger i P el més pesant. Si els unim formant un únic cos L+P, aquest nou cos ha de caure amb una velocitat major que el P sol. Però, per altra part hauria de caure més lentament L+P que P, perquè L actua de fre. Per tant arribem a una contradicció ja que afirmem que VL+P > VP i Vp >VL+P .