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牛頓的故事:地球對蘋果是有引力的嗎?

更新時間:2024-01-16 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:

雖然有人說這個故事是虛構的,人們依然樂意相信,曾有這么一個“幸運的”蘋果落在了這個后來成為科學巨匠的年青人頭上。7yT物理好資源網(原物理ok網)

牛頓簡介7yT物理好資源網(原物理ok網)

1665年到1666年,因為可怕的黑死病,劍橋學院被迫罷課,牛頓也因而回到家鄉伍爾斯托普村。7yT物理好資源網(原物理ok網)

1666年秋的三天,天空放晴,萬里無云,燦爛的陽光像往常一樣照亮著伍爾斯托普村。牛頓無心欣賞田園風光,他的腦袋里裝滿了哥白尼的日心說,還有月球、火星、金星等行星的運行規律等問題。7yT物理好資源網(原物理ok網)

蘋果樹下的牛頓深陷了苦苦思考之中,突然有一個蘋果從樹上落出來牛頓發現的定律,剛好打中他的耳朵。牛頓認為很奇怪,他想:“這個蘋果為何會落出來呢?是由于它蒸熟了嗎?而且,它蒸熟了為何只向地上落,而不向天上飛呢?”7yT物理好資源網(原物理ok網)

蘋果樹的牛頓在苦苦思考7yT物理好資源網(原物理ok網)

蘋果落地,那是由于月球在吸引它嗎?月球對蘋果是有引力的嗎?牛頓的眼中閃出了奇特的光芒。于是,牛頓開始在電腦上畫了上去。月球是圓的,在地面高處的任何一點,把一塊石頭輕輕放開,石頭都會作自由落體運動,落到這一點的正下方,這是因為月球對石頭有一種引力。倘若不是將石頭輕輕放開,而是向水平方向拋出牛頓發現的定律,石頭才會落到離這點較遠的地方,其運行軌跡是一條拋物曲線,并且速率越大落地越遠這是由于石頭在作水平運動的同時,也受月球引力的作用,所以掠過的路線是曲線。假如拋出的速率非常快的話,它就不落到地面上,而是順著一定的軌道,圍繞著地球轉上去。7yT物理好資源網(原物理ok網)

下午,在燭光下,牛頓開始按照電腦上的記錄估算上去,得出了月球引力的強弱是與月球中心到地球的距離的平方成正比的這一推論這就是“平方正比律”。后來他又聯想到太陽、行星,也估算出引力同距離的平方成正比。這時,牛頓早已發覺了萬有引力定理,但他卻把它放進了椅子的抽屜里,由于他覺得在無法證明這一定理的正確性之前是不能發表的。7yT物理好資源網(原物理ok網)

幾乎在同一時期,牛頓又注意起光的秘密來。他拿一塊三棱鏡一三邊形的玻璃,使一束太陽光穿過它。他發覺陽光穿過三棱鏡時發生了折射,并被分解成7種不同的顏色。這種就是彩虹的顏色,稱作波譜——紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。牛頓的那些重要發覺是在18個月內完成的。7yT物理好資源網(原物理ok網)

牛頓又花了兩年功夫研究光的性質,并獲得了極為重要的發覺。他發明了第一架反射望遠鏡,使用一片很大的凹面鏡及很小的一片平面鏡把光線反射出去,就能去除鏡框上各類不同顏色。牛頓的反射望遠鏡是巴洛馬天文臺兩百英寸望遠鏡的先祖。7yT物理好資源網(原物理ok網)

很快,那位偉人又再度轉向自己的主要興趣所在,即對引力和運動的研究。7yT物理好資源網(原物理ok網)

牛頓在研究運動學規律7yT物理好資源網(原物理ok網)

1672年,西班牙人皮卡爾由精密的大地檢測得出了月球半徑的更確切的數值。1682年,牛頓依據這個最新的數值,使按照萬有引力定理算出萬有引力系數G的理論值,與由運動學方式測出的實際數值取得了一致。7yT物理好資源網(原物理ok網)

1685年,牛頓又克服了物理上的困難,嚴格地證明了估算一個均勻的球形物體對外面物體的吸引作用時,早已看做所有的質量都集中在物體的中心。困難總算被掃除,牛頓的萬有引力定理總算在1687年的《自然哲學的物理原理》中即將發表了。7yT物理好資源網(原物理ok網)

牛頓相片7yT物理好資源網(原物理ok網)

牛頓的成就,恩格斯在書中概括得最為完整:“牛頓因為發覺了萬有引力定理而成立了科學的天文學。”但他的天才對于現代世界形成了更為深遠的影響。為此,依據包括愛因斯坦在內的諸多科學家的想法,牛頓對于現代科學的貢獻超過了歷史上任何一個人,他的研究成果對于整個人類文明都形成了決定性的影響。7yT物理好資源網(原物理ok網)

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