고정관념  \'무거운것과 가벼운 것이 동일하게 떨어진다?\' 갈릴레오 갈릴레이는 무거운것이 가벼운 것보다 빨리 떨어진다는 서양 과학계에서 2000년을 군림해왔던 아리스토텔레스의 이론을 반박하기 위해 피사의 탑에서 두개의 무게가 다른 구슬을 떨어뜨리는 실험을 실행한다. 이것이 바로 그 유명한 \'피사의 탑 실험이다.\' 이 실험은 무거운 구슬과 가벼운 구슬모두 똑같은 속도로 떨어진다는  갈릴레이의 주장을 지지하는 결과를 가져왔다. 두 무게가 다른 구슬의 떨어지는데 걸리는 속도는 별 차이가 없었기 때문이다. 이후 2000년간의 상식이었던 아리스토텔레스의 주장은 무너지고 \'지구상 모든 물체는 동일한 속도로 떨어진다.(진공상태에서)\'라는 갈릴레이의 낙하법칙은 과학계의 새로운 상식으로 자리잡게된다. 지금은 누군가 무거운 물체가 가벼운 물체보다 더 빨리 떨어진다고 이야기하는 것을 듣는 사람은 그를 기본적인 과학적 소양조차 가지지 못한 사람으로 바라볼 것이다. 하지만 엄격히 이야기하면 무거운 물체가 가벼운 물체보다 더 빨리 떨어진다. 이는 진공상태에서 행하는 실험이라고 할지라도 그러하다. 이유는 뉴턴의 제3법칙인 작용반작용의 법칙 때문이다. 작용반작용의 법칙이란 모든 물체는 서로 동일한 크기의 힘으로 서로를 끌어당긴다는 법칙이다. 작용반작용의 법칙에 의하면 지구가 달을 끌어당기는 힘과 정확히 동일한 힘으로 달 또한 지구를 끌어당긴다. 이와 마찬가지로 지구에서 낙하하는 쇠구슬을 지구가 끌어당기는 것과 동일한 힘으로 쇠구슬 또한 지구를 끌어당긴다. 그렇다면 쇠구슬이 지구로 떨어지지 지구가 쇠구슬로 떨어지지 않는 까닭은 무엇인가?사실 지구도 쇠구슬로 떨어지고 있다. 다만 쇠구슬만 지구로 떨어져 보이는 것은 지구와 쇠구슬의 엄청난 질량차이 때문이다. 힘은 항상 뉴턴의 제2법칙인 \'F=ma\'(F는 힘, m은 질량, a는 가속도)로 주어진다.(조금더 정확하겐 F=d(mv)/dt) \'F=ma\'에 따르면 가속도는 질량에 반비례하기 때문에 질량이 클수록 가속도는 작다. 그러니까 동일한 힘이 주어지더라도 그 힘이 질량이 작은 쇠구슬에 미칠 때 쇠구슬이 가지게 되는 가속도와 그 힘이 엄청난 질량을 가진 지구에 미칠 때 지구가 가지게 되는 가속도의 차이는 쇠구슬의 질량과 지구의 질량 만큼의 차이와 같은 것이다. 예를 들어 1kg의 쇠구슬이 지구로 떨어지고 있다고 가정하자. 중력가속도는 9.8m/s^2이므로 이 쇠구슬은 대략 10m/s^2의 가속도로 지구로 향하여 떨어지고 있다. 그렇다면 지구는 몇 가속도로 이 쇠구슬 방향으로 떨어지고 있을까? 우선 이 쇠구슬에는 뉴턴의2법칙인 F=ma에의해 1x10=10N의 힘이 작용하고 있다. 그리고 10N의 힘은 동일하게 지구에게 작용하게 된다.(작용반작용의 법칙) 그런데 지구의 질량은 얼마인가? 지구의 질량은 자그마치 5억 736만 톤의 1조배Kg이다. 그러므로 10N의 힘이 지구에 작용할 때 지구가 가지게 되는 가속도는 10/(5억 736만 톤의 1조배)(m/s^2)이다. 지구의 질량이 엄청난 만큼 지구가 가지게되는 가속도 또한 엄청나게 작아지는 것이다. 그러므로 일반적인 실험으로 이러한 가속도를 감지한다는 것은 불가능하다. 그리고 이 값은 너무나 작기 때문에 사실상 무시가 가능한 수치다. 그러니까 지구상 모든 물체는 그 무게와 상관없이 일정한 가속도로 떨어진다는 갈릴레이의 주장은 모든 물리문제에 적용하더라도 아무런 문제가 없다. 하지만 진실은 여전히 무거운 물체가 가벼운 물체보다 더 빨리떨어진다는 것이다. 그런데 중.고등학교 교과서에서 이러한 사실을 지적해주는 곳은 아무데도 없다는 것이 문제이다. 물리 교과서는 뉴턴의 제3법칙 작용반작용법칙은 가르치지만 그로인해 무거운 물체가 약간(엄청) 빨리 떨어진다는 사실을 가르치지는 않는다. 시험문제에 심지에 수능에 \'무거운 물체가 가벼운 물체보다 진공상태에서 빨리떨어진다.\'라는 보기가 나온다면 반드시 이 보기를 틀렸다고 해야 좋은 점수를 받을 수 있다. 아리스토텔레스가 남긴 2000년간의 고정관념을 타파한 \'모든 물체는 진공상태에서 동일한 가속도로 떨어진다.\'는 갈릴레오 갈릴레이의 주장은 현대의 또 다른 고정관념이 되어 버린 것이다.