重力加速度跟比重成正比跟浮力成反比

張樹斌

第一節

1、實驗證明，自由落體不能同時落地

1 子虛無有的所謂伽利略比薩斜塔實驗

自由落體加速度本來是古希拉哲學家、自然科學家亞里士多德總結了人們的日常觀測結果而得出的一條公理。他提出：物體下落的快慢是由物體本身的重量來決定的。這一結論維持了兩千多年，一直與人們的觀察結果相符。然而，四百年前，年僅26歲，還處于學生時代的伽利略突發奇想，對此提出質疑，認為，重物與輕物自由落體加速度相同，也就是重物與輕物會同時落地。物體下落的加速度，既與物體的重量無關，也與物體的質量無關。由于伽利略謊稱他在1590年曾在比薩鈄塔上作過實驗，重球與輕球同時落地。同時謊稱他用各種不同的材料做過很多實驗，包括鐵球與木球，都是同時落地。所以，物理學教科書就把這一假設寫入教科書。這一結論立即引起全世界物理學界廣泛持久的爭論。就在時隔22年后，即1612年，有人在比薩斜塔上真做了相同的實驗，結果是重球與輕球并不是同時落地。實驗證明，伽利略在比薩斜塔上說了假話。這樣子虛無有的造假實驗，至今仍然堂而皇之地寫在我們的物理學教科書中，一代又一代的欺騙學生。

2 實驗證明，自由落體并不能同時落地

為了匡正物理學教科書的錯誤，我們的物理實驗團隊，于2017年2月15日在中國山西省臨汾市堯都區平陽北街肉聯廠內一座在建十八層樓頂，做了第一次自由落體加速度公開實驗。3月15日上午10點到十二點，在臨汾市南外環京都花園后邊一座在建十二層樓頂，做了第二次自由落體加速度公開實驗。第一次自由落體加速度公開實驗后，人民網圖說中國作了公開報道。第二次自由落體加速度公開實驗，邀請了十多家媒體現場觀看、報道。與此同時，用各種球類在山西省臨汾市北城雙語學校的三層樓上進行了無數次的實驗。

1實驗高度：第一次公開實驗是在十八層樓，標高75.3米；第二次實驗是在十層樓，標高33.37米。單球計時實驗是在三層樓，標高11.37米。（量具為：100米手持式激光測距儀，品牌：keleir佧鐳）

2 實驗物：

鐵球：大鐵球（直徑100mm，重4000克；直徑95mm，重3000克各一顆）小鐵球（直徑53.5mm，重700克）

實心球：重2000克，直徑130mm；重1000克，直徑95mm各一顆

尼龍球：重600克，直徑95mm，重100克，直徑40mm各一顆

木球（直徑95mm，重200克，直徑40mm，重100克各一顆）

（量具：a：上海恒量游標卡尺0—300mm。b：hy-3208電子稱，最大稱重30kg，最小稱重200g）

（第一次公開實驗物）

（第二次公開實驗物）

（從4000克到700克不同重量的鐵球）

（200克和100克的木球）

（2000克和1000克的實心球）

（700克的空心鐵球）

（600克和100克的尼龍球）

3 自由落體實驗機械裝制：

（兩鐵框分別為105mm，保證了95mm的兩球可以順暢下落。鐵框底部有鐵板與開關，兩開關與同一總開關相連）

（朩板長度：兩米）

4 實驗結果

第一部分排除空氣阻力的實驗（同體積、同形狀、不同重量物是否同時落地實驗）

實驗一：95mm，3000克鐵球與95mm，200克木球，（鐵球先落地，木球后落地）

實驗二：95mm，3000克鐵球與95mm，600克尼龍球（鐵球先落地，尼龍球后落地）

實驗三：95mm，600克尼龍球與95mm200克木球（尼龍球先落地， 木球后落地）

實驗四：53.5mm，700克實心鐵球與53.5mm，200克空心鐵球（實心鐵球先落地，空心鐵球后落地）

第二部分同密度、不同重量物是否同時落地實驗

實驗五：4000克大鐵球與700克小鐵球（幾乎同時落地）

實驗六：600克大尼龍球與100克小尼龍球（600克大尼龍球先落地，100克小尼龍球后落地）

第三部分同重量、不同比重、不同體積物是否同時落地實驗

實驗七：200克空心鐵球與200克木球（空心鐵球先落地，木球后落地）

第四部分 單球計時第一秒速度

實驗八： 4000克鐵球（三臺秒表同時計時平均）9.2米/第一秒

實驗九： 3000克大鐵球（三臺秒表同時計時平均）9.16米/第一秒

實驗十：1000克實心球（三臺秒表同時計時平均）8.51米/第一秒

實驗十一；700克鐵球（三臺秒表同時計時平均）8.39米/第一秒

實驗十二；600克尼龍球（三臺秒表同時計時平均）8.18米/第一秒

實驗十三；200克木球（三臺秒表同時計時平均）7.95米/第一秒

5 截圖

6 本實驗的科學性

本實驗與伽利略的比薩斜塔實驗相比，具有明顯的科學性：

提高了實驗高度。伽利略在比薩斜塔的第七層上做，而且，無標高，未知準確高度。本實驗在十八層樓頂，標高75.3米，十層樓頂做，標高75.3米。能夠更準確地看到地球磁場對下落物的引力作用。

2 改進了下落物。伽利略比薩斜塔實險，用的是大小不同的兩個鐵球。這樣，難以避免空氣對兩個鐵球的不同阻力而導致的實驗不科學性。這是后來提出抽真空實驗的原因。而本實驗用的是體積相同，質量不同的兩個球。這樣，二者空氣阻力相同，避免了因空氣阻力不同而導致的對實驗物造成的不同影響。

3 伽利略當時在比薩斜塔上是用手往下拋球，這是物理實驗嚴格禁止的事情。因為，它無法說明初始下落時間是否相同。而本實驗用的是機械裝置，絕對保證了初始下落時間的相同性。

本實驗作了同體積、同形狀，不同重量和同密度、不同重量及同重量、不同密度的各種類型的全方位實驗。僅兩次公開實驗就反復作了十三組實驗。

本實驗具有可重復性，任何時間、任何人、任何地點都可以做。（看是否同時落地以二十層樓左右為宜，計第一秒的下落距離以三層樓為宜）

如此明顯的造假實驗，至今仍然堂而皇之地寫在我們的物理學教科書中，一代又一代的欺騙學生。

3 實驗證明，真空自由落體也不能同時落地

所有實驗都證明，自由落體加速度既與物體的重量有關，同時也與物體的比重有關。顯然，伽利略認為重力加速度與物體的重量無關的結論是錯誤的。然而，在無可辯駁的事實面前，我們的物理學教科書，不是糾正這一錯誤，而是把這一偽理論推到真空中，說什么在空氣中，物體自由落體加速度本來就是不同的，只有在真空中物體自由落體加速度才是相同的。伽利略說過這樣的話嗎？完全沒有。如果伽利略也認為自由落體只有在真空中才能實現，那么，他就不可能吹噓自己上過比薩斜塔了。因為，比薩斜塔顯然不是真空。其實，真空與空氣中自由落體加速度并無本質區別。

為了揭穿這一真相，我決定繼續再做真空自由落體加速度的實驗。

a 時間:2017年7月16日上午9點半到10半。

b 地點:中國山西省臨汾市堯都區汾東路北城雙語學校的大會議室。

c 實驗物

1)

高度兩米，直徑100mm的真空管一根；

管內裝有鐵球一個，羽毛一根；

真空泵一臺；

真空表（連接真空管）；

抽氣管（連接真空管與真空泵）；

（截圖）

d 實驗結果

不抽真空實驗：（截圖）

鐵球比羽毛落得快。

2 抽真空實驗：（截圖）

鐵球比羽毛下落的仍然快。

（抽真空與不抽真空相比，羽毛只是下落的快了一些）

d本實驗具有可重復性，任何時間、任何人、任何地點都可以做。

4 所謂真空實驗室的自由落體實驗，是用一個磁鐵球和一根插了鐵針的雞毛欺騙全世界人民

有些人在真空實驗室做自由落體實驗，空心不銹鋼球與雞毛竟然能同時落地，更為奇怪的是，雞毛還比鐵球落的快，真是太神了！我百思不得其解。于是，我反復實驗，最后才發現，用一個磁鐵球和一根插了鐵針的雞毛就能同時落地，因為，它們粘到了一起。而且，由于雞毛比磁鐵球長，自然就先著地了。顯然，在真空實驗室同時落地的，并不是空心不銹鋼球，而是一個磁鐵球。當然，雞毛，也不是一般的雞毛，而是一根插了鐵針的雞毛。造假到這種程度，實在是高！這就是我們的"科學"！

我們的實驗還證明，根本就不需要抽真空，也能同時落地。更有說服力的是，我們不僅可以讓磁鐵球與鐵雞毛同時落地，而且可以讓磁鐵球與鐵雞毛同時上行！這種鬼把戲還有許多辦法可以做到，比如，磁極調換或給空心球里充氫氣等都可以讓重物與輕物同時落地。但無論如何，都是造假。如果不服氣，中科院的真空實驗室讓我來作一次。

中國科學院理論物理研究所的曹則賢研究員對于這樣的造假"實驗"，含蓄地說:“問題并不像你們想像的那樣簡單”，“這只是在頭腦中的一個實驗”。曹則賢研究員說的是正確的。

5錢毛同落管的"錢"不是錢---------揭秘伽利略課堂實驗的驚天騙術

當我徹底證明了伽利略關于高空輕重物體自由落體并不能同時落地和真空中自由落體也不能同時落地之后，一個揮之不去的問號一直糾結在我的心中。這就是那根一直用于我們從中學到大學物理學課堂的錢毛同落管，也叫牛頓管，為什么能幾乎同時下落呢？

為了徹底弄清這個問題，我從揚州廠家網購了一根教學實驗用的錢毛同落牛頓管。如下圖：

僅從管本身看不出問題，于是，我不得不擰開活栓氣嘴，并設法倒出鐵片和雞毛。問題終于大白，原來，這鐵片根本就不是錢幣，既不是銅錢，也不是硬幣，而是打磨的像紙一樣超薄的小鐵片。而且，體積也極小。遠比一角的硬幣薄得多，小得多。如下圖:

以上就是一角的硬幣與管內小鐵片實拍圖。如果輕重物體真能同時落地，管內為什么不裝一元的硬幣，或者是一角的硬幣呢？老師在課堂上講的可是管內是錢幣的呀！而且，這個管本身就叫錢毛同落管。那錢在那里呢？請看最小的一角的硬幣的重量是:

電子稱顯示，最小的一角的硬幣的重量是3.8克。而錢毛同落牛頓管里裝的鐵片的重量是多少呢？請看:

電子稱顯示，錢毛同落牛頓管里裝的鐵片的重量是0.38克。也就是說，錢毛同落牛頓管里裝的鐵片的重量，只有真的最小的一角的硬幣的重量的十分之一。就這樣也不能與雞毛同時落地，而只能是幾乎同時落地而已。

假的就是假的，偽裝必須剝去。這說明，老師與學生都上了伽利略的當，都被伽利略騙了，而且，一騙就是幾百年。

當然，廠家也沒有錯，因為，說明書上明明說的就是鐵片。教科書也沒有要求大小與厚度。當然廠家就盡量打磨的薄而又薄，小而又小。因為，鐵片體積越大重量越重，越不能同時落地。所以，就只能打磨的薄而又薄，小而又小。由此可見，既不是老師的問題，也不是學生的問題，更不是廠家的問題，而完全是教科書的問題。因為，教科書讓講錢毛同落，于是，老師就這么講，學生也就這么信，沒有一個人問:書上說的是錢幣，為什么說明書上說的是鐵片？

嗚呼！我們的物理學已經墮落到這個地步，還能不革命嗎？如此騙下去，我們的科學技術還如何能上天入地？如何能趕超馬斯克？

F 重力加速度是庫侖比值，而不是伽利略常數

有人說，如果否定了自由落體同時落地，重力加速度如何表述？我認為，重力加速度定律應表述為：重力加速度的快慢決定于物體的重量與比重。重的比輕的下落速度快，比重大的比比重小的下落速度快。

物理學上有兩個重力加速度公式：一個就是根據伽利略的輕重物體同落地而得出的所謂引力常數；另一個是根據庫侖定律得出的庫侖比值。我認為，庫侖比值是正確的，而所謂的引力常數只是一個近似值，這正是牛頓力學之所以是一個近似值的根本原因之所在。

第二節

1、所謂"可以永遠滾動的小球"和所謂＂等時＂的單擺造假實驗

為了做"可以永遠滾動的小球"的所謂實驗，伽利略裝模作樣地給斜坡上鋪了毛巾，讓小球在兩個對接的斜坡上滾動，并記下滾上的高度。然后，去掉毛巾，再讓小球滾動，并記下滾上的高度。不鋪毛巾的小球，比鋪毛巾的小球滾的高。他就以此斷言，如果物體受到的阻力為零，速度就不會減小，物體會以恒定不變的速度永遠滾動下去。這就是牛頓第一定律中的勻速直線運動的依據之所在，就是說，牛頓對伽利略的說詞，也深信不疑。但問題的要害，并不在磨擦不磨擦，而根本的問題在于，地球有地心引力，具體表現就是小球自身有重量。所以，無論有無磨擦，小球最后都會停止。這是重力本身的作用，與磨檫無多大關系，沒有磨檫只能多滾幾下罷了，并不影響小球最終會靜止。顯然，伽利略與牛頓并不是愛因斯坦。愛因斯坦在廣義相對論里證明了慣性質量就是引力質量，這就是著名的等效原理。有人認為，等效原理沒有用，可是，解決伽利略的問題正好用上等效原理。如果知道等效原理，就不會犯伽利略的錯誤。在這個問題上，偉大的牛頓上了伽利略的當。因為，在宇宙自然中，根本就不存在勻速直線運動。可惜，當時還沒有愛因斯坦的廣義相對論，如果要有愛因斯坦的廣義相對論，也就不會有小球永遠滾動這樣違反物理學基本常識的笑話了。以致使偉大的牛頓力學竟然淪為一個近似正確的半拉子物理學理論。嗚呼，悲哉！

單擺，是指能夠產生往復擺動的一種裝置。就是將無重細竿或不可伸長的細繩一端懸于重力場內一定點，另一端固結一個重小球，就構成單擺。若小球只限于鉛直平面內擺動，則為平面單擺，若小球不限于鉛直平面內擺動，則為球面單擺。這是物理學教科書的定義。

單擺的等時性，也是由伽利略提出來的。最初，他是受到教堂里的吊燈的偶然擺動而有所悟，后來，就發明了脈搏儀，并提出單擺的等時性理論。

這里邊有這樣幾個問題:

1 不存在平面單擺，所有的單擺，都是球面單擺。因為，平面單擺的角度為零，是直線，劃直線有擺嗎？沒有。所以，所謂平面單擺不存在。

2 教堂里的吊燈的偶然擺動與脈搏儀是兩種完全不同的東西。教堂里的吊燈的偶然擺動是自然擺動，而脈搏儀是給它不斷加動力的人工裝置。脈搏儀與鐘表是一個道理，我們知道，任何鐘表必須給它上發條，或者通電。如果不上發條，或者不通電，鐘表就停了。也就是說，鐘擺并沒有永恒性。同理，單擺也沒有永恒性。

3 鐘表，如果用在技術上，沒有問題。但是，如果用在科學上，特別是用在物理學上，那就大錯特錯了。因為，鐘表的時間，那是絕對時間，是人工化的時間。而物理學的時間是要求自然時間，運動規律的時間，即相對時間。

4 人工化的時間，絕對時間，是近似的時間，而自然運動的時間才是準確的時間。這就是牛頓力學近似正確的原因。

5 如果單擺是等時的，單擺就不應該停止下來，而是會一直擺動下去。但是，自然狀態下的單擺，擺不了幾下就會停下來。既然不上發條，或者不通電的單擺就會停下來，那就說明單擺是不等時的。

6 這與斜坡上滾動的小球一樣，伽利略不知道地心引力會使有重量的小球最終停了下來，同樣，單擺也會停下來的。

7 牛頓自己發現了地球引力，卻未能用上，導致自己再次上了伽利略的當，成為宇宙自然中根本不存在的所謂勻速直線運動的依據。

8 直接導致了牛頓力學的近似正確性，從而，逼出了相對論的誕生。

總之，物理學是實驗證明與邏輯證明的統一。就是說，所有的物理學觀點，既要能夠實驗證明，又要符合邏輯。凡是缺其一的物理學觀點都不能成為物理學原理。伽利略提出的所謂"假想實驗"，既違背實驗證明，又違背邏輯推理，這是造成經典力學近似正確的根本原因。所以，要讓物理學統一起來，將"假想實驗"清除出物理學是首要一條，否則，物理學永遠統一不起來。

第三節 重力加速度與物體的比重成正比與浮力成反比定律

什么是浮力？浮力就是浸在液體內的物體受到流體豎直向上托起的作用力就叫浮力。這是早在公元前245年，阿基米德發現的浮力原理，浮力的定義式為:F浮=G排(即物體所受的浮力等于物體下沉靜止后排液體的重力)。那么，阿基米德的這個浮力定義式正確還是不正確呢？這要從浮力產生的原因分析，而不是知其然，而不知其所以然。

浮力產生的原因是什么呢？物理學教科書把浮力產生的原因歸結于壓力差。也即液體和氣體中，各表面受流體壓力的差的合力。顯然，這只是想當然的說法。明顯的錯誤是，所謂壓力差，其實說的是重力差。因為，如果沒有重力，就連壓力本身也沒有，何來壓力差？同一個物體在水或者空氣中，所受的重力有差別嗎？沒有。物體的正面與背面，所受的重力是相同的。

特別是，重力的原因是引力，如果沒有引力，就連重力本身都沒有，更談不上壓力。那么，同一個物體在水或者空氣中，所受的引力有差別嗎？沒有。物體的正面與背面，所受的引力是相同的。

由此可見，所謂浮力的壓力差論完全站不住腳。主要是沒有從物體本身有沒有浮力來分析，而是只從物體受力的角度來分析。只從外因來分析，而沒有從內因來分析。一切沒有內因的物理學研究，都是隔靴搔癢，都不可能找到問題的癥結，對于浮力的研究也然。

那么，浮力產生的原因到底是什么呢？這得從物體本身的結構來分析。我們知道，一切物體都是由分子構成的，而分子又是由原子構成的。所以，一切物體的特性，都會帶有原子的特性。如果原子自身沒有浮力，那么，由原子組成的物質也就不會有浮力。

原子有浮力嗎？這得分析原子的內在結構。我們知道，原子是由原子核與核外電子所組成的。其中，原子核是磁場，而核外電子是電場。我們又知道，力是有方向的，既然是浮力，那就必然是向上的力。在原子電磁場中，原子核磁場是引力場，而核外電子電場是斥力場。原子核磁場引力是向心力，而核外電子電場斥力是離心力。核外電子電場的斥力離心力，可以由電場的趨膚效應得到說明。由此可見，原子本身就是一個完整的電磁場。

在原子電磁場中，原子核磁場引力的向心力，和核外電子電場斥力的離心力，二力的共同作用下形成了原子的自旋，這是原子自旋的真正原因，這也是原子之所以有向上的二分之一負力，有向下的二分之一正力的原因。而這向上的二分之一負力，亦即核外電子電場的斥力離心力，正是浮力產生的根本原因。

我們知道，一切物質都是由原子構成的，既然原子是自旋的，那么，在地球電磁場中，地球磁場是有吸引力的，可以說，如果沒有地球磁場根本就不會有地球引力。我們又知道，在電磁場中，與磁場收縮力，也即磁場引力相對應的是電場發散力，也即電場斥力。磁場引力的方向是向心力，而電場斥力的方向是離心力。磁場引力的方向是豎直向下的，而電場斥力的方向則是向上的。這兩種力的合力形成地球的自轉力。有許多人研究反重力，其實，電場斥力就是反重力的，一切能量都是反重力的，這沒有什么好研究的。

在自轉的地球電磁場中，向下的一面可以使物體沉，向上的一面可以使物體浮。沉力是靜止力，浮力是運動力。沉力是向死力，浮力是向生力，這就是浮力產生的原因所在，與什么壓力差沒有任何關系。

至于，有的物體會沉，而有的物體會浮，這主要取決于物體的比重。比重小的物體會浮力大，而比重大的物體會浮力小，也就是說，浮力與物體的比重成反比。同樣重量的石頭與木頭放在水里，石頭會沉入水底，而木頭會漂浮起來。同樣體積的鐵塊與木塊放在水里，鐵塊會沉入水底，而木頭會漂浮起來。由此就可以證明，阿基米德關于浮力為:F浮=G排(即物體所受的浮力等于物體下沉靜止后排液體的重力)的定義式是不正確的。這一定義沒有考慮物體的比重，與現實中的實踐完全不相符，應當剔除出物理學教科書。因為，體積相同而比重不同的物體，排水量與排氣量是相同的，但他們的浮力是不同的。就比如，相同體積的木頭與石頭，雖然，二者的排水量與排氣量是相同的，但二者的浮力顯然是不同的。

長期以來，我們的物理學，一直諱談在空氣中的自由落體加速度，而是把它推給真空。其實，現代科學已經發現，真空并不存在。況且，地球就包圍在大氣層中，你不研究大氣層中的自由落體加速度，而是把它推給真空，這樣的物理學研究有意義嗎？

如果把浮力與自由落體加速度放到一起來研究，我們就可以從根本上解決這個子虛無有的"空想"問題。我們就可以發現自由落體加速度與浮力定律，即:物體的自由落體加速度與比重成正比，與浮力成反比。這也就是說，物體的比重越大，加速度越快，而浮力越小。反之，物體的比重越小，則加速度越慢，而浮力越大。這條定律是中國的張樹斌通過無數次實驗，并在否定伽利略"空想實驗"與否定阿基米德浮力猜想定義的基礎上發現的，所以，這條定律又可以叫張氏第一定律。發現這條定律的意義在于:

1 可以徹底清除伽利略反實證的所謂"空想實驗";

2 可以徹底解決牛頓力學的近似問題;

3 重力加速度只能用物體的重量與比重定義法，而不能用常量。4 可以為浮力找到比阿基米德浮力定義式更正確的定義式，即:物體的重量與其比重反比定義式。

張樹斌主要專著

《互補論》 山西人民出版社

《絕對相對力學》 陜西科技出版社

《絕對相對哲學》 陜西科技出版社

《絕對相對經濟學》陜西科技出版社

《常道》 陜西科技出版社

待出版專著

《追夢人生》(回憶錄)

《感悟人生》 (散文集)

《救世真言》

張樹斌代表作: 《互補哲學》(上部:《互補物理哲學》，下部:《互補本體哲學》)

張樹斌睞論文入選兩屆世界哲學大會