(2)假如我推一個物體,比如一輛車,或者使一個球在水平麵上向前滾動,球動了,並且會繼續滾動一會兒,然後才靜止不動。推得重,球就多走些;推得輕,球就早些停住。

(3)這就是古老的外加力最簡單的含義即亞裏士多德的思路——“如果推動的力不再作用的話,運動的物體早晚總要停止不動。”伽利略並不滿足,他反問自己:“我們是否了解這些運動究竟是怎樣進行的呢?”他懷著強烈的欲望,想探個究竟,他在想:“我們知道重的物體下落,但它是怎樣下落的呢?在下落中,物體獲得速度,速度隨著下落的距離的加大而不斷加大。當物體下落時,速度到底會發生什麼情況呢?

(4)他想測出物體下落的距離與速度增加的關係,但由於下落的速度太快,不容易準確測定它的刻度值,這使他苦惱,能不能用別的方法呢?這時他忽然想到:“難道不能用更方便的方法研究這個問題嗎?圓球在斜麵上向下滾動,我應該研究它。難道自由落體不就是一個特殊的例子嗎?——無非其下落角度不是小於90度,便是正好等於90度而已!”

(5)他研究了不同情況下的加速度,發現傾角越小,加速度也越小:角的大小次序和加速度減慢的次序是對應的。當他發現傾斜角的大小與加速度的減慢與聯係的原理,加速度便成為最重要的事實了。

(6)這時,他忽然又反問自己:“這不是圖像的一半嗎?如果向上拋東西,如果向上坡方向推動圓球,那麼發生的情況不是和已有的圖像對稱嗎?難道不是和鏡中的映像相同,是已有圖像的重複,同時又與它相互補充,而成為完整的圖像嗎?”當向上拋擲一個物體的時候,並沒有正的加速度,而是負的加速度。在它上升運動的過程中,物體運動的速度就緩慢了下來。但是,和下落物體正的加速度相對稱,隨著傾斜角從直上方向的90度逐漸減小,負的加速度也逐漸減少,從而和下麵一半的圖合成為一個密閉吻合的圖形。當平麵是水平的,傾斜角是零度,而物體仍在運動的時候,情形如何呢?在每種情況下,我們都是從一定的速度開始的。根據這個結構,必然發生什麼情況呢?水平麵以下是正的加速度,水平麵以上是負的加速度……有沒有漸漸接近,既不是負的加速度也不是正的加速度呢?那不就是……常速運動嗎?!一個物體在一定的方向上水平運動,假如沒有外力來改變它的運動狀態,它將以勻速繼續運動……直到永恒。

(7)但常識所看到的水平運動卻並非如此,人們看到的還是——“外力加上去,球就運動,外力去掉,球就漸趨停止”。是否能再一次用極限假設的方法設計出一套實驗讓人信服呢?伽利略果真又設計出了一個實驗,他知道用同樣的外力推動小球,小球在不同光滑度的平麵上滾動的距離是不同的。那麼,可否用極限思維假設平麵越來越光滑,空氣等其他阻力越來越小,以至最後理想化地把一切摩擦力全部消除,結果會怎樣呢?是否會永遠滾動下去呢?

(8)經過思考,伽利略又設計出了一個極限推導的實驗,假設摩擦力小到可以忽略時,當球滾下一個斜坡之後,由於慣性的作用,小球又可以滾上另一個斜麵,直到和出發點一樣高的地方。如果將上升方向的斜麵逐漸延長,小球仍然能滾到同樣的高度,說明小球的運動與斜麵的傾斜度無關。那麼,按極限假設法的邏輯,當把斜麵最後延伸為一條永無止境的平麵時,小球也將永恒地滾動下去。亞裏士多德的被千百年來人們的常識所認定的“真理”終於在伽利略極限假設思維麵前徹底崩潰了。