這個問題對我們來說是老生常談，因為我們是站在巨人的肩膀上看世界的：物理學家對地球上的自然現(xiàn)象進行了各種研究，使得我們在初中階段就掌握了一些物理知識。但在2000多年前，古人可沒有掌握這些知識，他們只能根據(jù)生活經(jīng)驗來分析。例如，古希臘先哲亞里士多德沒有經(jīng)過實驗，就輕率地認為：物體越重下落速度越快。他甚至認為，物體下落的速度與質(zhì)量成正比。

這種想當然的說法似乎符合常識。試想，桃子和樹葉脫離枝頭掉下來，一個徑直墜落，一個在空中飄然而下，孰快孰慢一目了然。生活中這種現(xiàn)象比比皆是，大家都司空見慣，再加上亞里士多德是著名的哲學家，鑒于此，在之后近2000年的時間里，人們都將他的說法奉為圭臬。

16世紀末，不盲目崇拜權(quán)威的意大利科學家伽利略公開質(zhì)疑這一說法。他指出，假設(shè)讓兩個鐵球捆在一起下落，按照亞里士多德的說法，會得到兩種相反的結(jié)論：一是大球質(zhì)量大速度快、小球質(zhì)量小速度慢，二者綜合，最終速度會不及大球單獨下落的速度；二是大球加上小球，總質(zhì)量比大球大，最終速度會超過大球單獨下落的速度。顯然，這種自相矛盾的結(jié)論證明了亞里士多德的觀點是錯誤的。

伽利略以嚴密的推論證明了亞里士多德的觀點站不住腳，可是問題還沒有解決，正確結(jié)論究竟是什么？為了讓人們心服口服，伽利略在一個風和日麗的日子里，邀請了一些學者來到一座斜塔下，觀看鐵球下落實驗。

只見伽利略拿著一大一小兩個鐵球，信步登上塔頂，然后松開雙手，兩球急速下落，只聽“嗵”的一聲，兩球同時落地。這時，大家都詫異地瞪大了眼睛，心里暗道：原來是這樣！

實際上，由于空氣阻力和重力的作用，伽利略的實驗并不完全準確，如果用精密儀器觀測，會發(fā)現(xiàn)是大球先落地的。這種情況與桃子比樹葉下落得快的道理相同。

空氣與水一樣，能產(chǎn)生浮力和阻力，物體體積越大，受到的浮力就越大。同時，在地球上，物體質(zhì)量越大，重力也就越大。二者綜合，就會影響大小鐵球的下落速度。如果是在真空中做這個實驗，那么不管鐵球的體積和質(zhì)量如何，都會同時落地。

看了半天，你也許還在疑惑：物體下落的速度跟質(zhì)量真的毫無關(guān)系嗎？我們接著往下看。

英國物理學家牛頓有兩個著名的力學觀點：一是物體在運動中受到外力影響時，它的質(zhì)量越小，加速度越大，反之亦然；另一個是任何物體之間都有相互吸引的力，質(zhì)量越大、相距越近，則相互吸引的力越大。

大家知道，物體下落是受地球引力作用，引力越大，下落速度越快。根據(jù)上述第二個觀點，這個引力與物體質(zhì)量成正比，由此可知，物體質(zhì)量越大，加速度越大?？墒?，根據(jù)上述第一個觀點，物體質(zhì)量越大，在運動中受到外力影響時，加速度反而越小。

綜合來看，一方面是加速度大，另一方面是加速度小，二者正好抵消，這表明物體自由下落時，加速度與自身質(zhì)量無關(guān)。那么，加速度究竟與什么有關(guān)呢？根據(jù)牛頓力學定律，它與地球的質(zhì)量和半徑有關(guān)，而這二者均為定值。

在物理界，有個概念叫重力常數(shù)，它的數(shù)值是9.8，它的含義是：物體無論質(zhì)量如何，在地球上自由落體時，加速度是9.8米/秒。

因此，我們也就明白了，在理想狀態(tài)下，質(zhì)量不同的物體自由下落時，加速度完全相同，那么，它們從同一高度同時下落，最后必然同時落地。