ĐỘNG LỰC HỌC GALILEI
Năm 1638 Galilei xuất bản cuốn sách ''Đối thoại và chứng minh toán học liên quan đến hai môn khoa học mới: cơ học và dịch chuyển vị trí, mà ông rất tâm đắc, coi như kiệt tác của mình. Trong sách này ông tổng kết hơn 40 năm lao động của mình trong lĩnh vực nghiên cứu các tính chất cơ học của các vật thể (cơ học) và về sự dời chỗ của chúng (dịch chuyển vị trí). Ông trịnh trọng tuyên bố: chúng tôi đã xây dựng một môn khoa học hoàn toàn mới mà đối tượng của nó lại rất xưa cũ. Trong giới tự nhiên không có gì lâu đời hơn chuyển động, nhưng cũng chính trong lĩnh vực này các nhà triết học viết được quá ít những công trình tầm cỡ. Do đó tôi đã nhiều lần nghiên cứu bằng thực nghiệm các đặc điểm của chuyển động, vốn rất đáng được nghiên cứu nhưng cho đến nay hoặc là chưa được biết đến hoặc là chưa được chứng minh''... Galilei nhận xét: đúng là một số luận điểm đã từng được người khác, như Aristotle đề xuất, nhưng luận giải của họ đã không nằm trong số những lập luận xác đáng''.
Từ khi Aristotle phát biểu định luật sự tỷ lệ thuận giữa tốc độ dịch chuyển và lực tác động lên nó, cho đến khi Galilei phát hiện ra chuyển động theo quán tính của vạn vật xoá bỏ khái niệm cơ bản trong động lực học của Aristotle, hơn 19 thế kỉ đã trôi qua!
''Khi vật thể chuyển động trên một mặt phẳng nằm ngang mà không gặp bất cứ sức cản nào - Galilei viết thì chuyển động ấy là chuyển động đều và sẽ tiếp diễn đến vô tận, nếu mặt phẳng cũng dàn trải đến vô tận''. Thực vậy,''trong chuyển động trên mặt phẳng nghiêng hướng xuống dưới ta quan sát thấy vật chuyển động nhanh dần lên. Còn trong chuyển động cũng theo mặt phẳng ấy nhưng nằm dốc lên, thì ta quan sát thấy sự chậm lại. Từ đó suy ra rằng chuyển động theo phương nằm ngang là không thay đổi,… bởi lẽ chuyển động đó không bị cái gì làm cho yếu đi, không chậm bớt, cũng không nhanh thêm''.
Như vậy là Galllei quan niệm một vật có thể chuyển động ngay cả khi không có ngoại lực nào tác động lên nó. Ông gọi đó là chuyển động theo quán tính. Theo ông, lực tác động từ bên ngoài không phải là nguyên nhân tạo ra vận tốc (như lập luận của Arirtotle), mà chỉ gây ra sự biến đổi của vận tốc mà thôi. ''Giá trị của vận tốc mà một vật có được là tồn tại bất diệt ngay trong bản chất của vật đó. Nguyên nhân làm cho vật chuyển động nhanh hơn hay chậm bớt thì hoàn toàn do tác động của bên ngoài''.
THÍ NGHIỆM VỚI MÁNG TRƯỢT
Galilei mô tả thí nghiệm của mình như sau: “Trên một máng trượt dài khoảng 12 khuỷu tay (đơn vị dài bằng 0,42m) được đục một rãnh rộng hơn một duim (1''duim'' = 2,54cm – tiếng Hà Lan, tương đương như ''inch'' trong tiếng Anh). Rãnh này được đục rất thẳng và để cho thật trơn nhẵn nó còn được dán thêm một lớp giấy da động vật đã gia công thật bóng. Chúng ta cho rơi (trượt) theo rãnh này một hòn bi nhẵn bằng đồng. So sánh thời gian trượt hết chiều dài của rãnh với thời gian trượt hết một nửa, hai phần ba, ba phần tư hoặc một phần bất kì của chiều dài ấy và lặp lại thí nghiệm hàng trăm lần chúng ta luôn thấy rằng, tỷ số giữa các đoạn đường hòn bi đi được bằng tỷ số giữa các bình phương thời gian tương ứng để đi hết các đoạn đường ấy, không phụ thuộc vào độ nghiêng của tấm ván (tức độ nghiêng của rãnh)... Còn về cách đo thời gian thì chúng tôi dùng một cái xô lớn đổ đầy nước; ở đáy xô đục một lỗ nhỏ, gắn một ống dẫn hẹp, theo đó nước sẽ chảy thành tia vào một chiếc cốc vại; trong suốt thời gian hòn bi trượt hết máng hay từng phần máng, những lượng nước thu gom được tương ứng đều được đem cân trên chiếc cân tiểu li chính xác nhất''.
