傳說是牛頓坐在蘋果樹下,忽然被一個蘋果掉出來砸到頭頂,由此誘發(fā)他發(fā)覺萬有引力定理。
萬有引力定理是解釋物體之間的互相作用的引力的定理。定理內容為任意兩個質點通過連心線方向上的力互相吸引。該引力的的大小與它們的質量乘積成反比,與它們距離的平方成正比,與兩物體的物理本質或化學狀態(tài)以及中介物質無關。
人物簡介
艾薩克·牛頓(1643年1月4日—1727年3月31日)爵士,西班牙皇家學會會長,美國知名的化學學家,百科全書式的“全才”,著有《自然哲學的物理原理》、《光學》。
他在1687年發(fā)表的論文《自然定理》里,對萬有引力和三大運動定理進行了描述。這種描述奠定了隨后三個世紀里化學世界的科學觀點,并成為了現代工程學的基礎。他通過論證開普勒行星運動定理與他的引力理論間的一致性,展示了地面物體與天體的運動都遵守著相同的自然定理;為太陽中心說提供了強有力的理論支持,并促進了科學革命。
在熱學上,牛頓闡述了動量和角動量守恒的原理,提出牛頓運動定理。在光學上牛頓發(fā)現萬有引力的過程,他發(fā)明了反射望遠鏡,并基于對三棱鏡將白光發(fā)散成可見波譜的觀察,發(fā)展出了顏色理論。他還系統地敘述了冷卻定理,并研究了音速。
在物理上,牛頓與戈特弗里德·威廉·萊布尼茨分享了發(fā)展出微積分學的榮譽。他也證明了廣義二項式定律,提出了“牛頓法”以趨近函數的零點,并為冪級數的研究作出了貢獻。
在經濟學上,牛頓提出金本位制度。
萬有引力的定義及影響
任何物體之間都有互相吸引力,這個力的大小與各個物體的質量成正比列,而與它們之間的距離的平方成正比。假如用m1、m2表示兩個物體的質量,r表示它們間的距離,則物體間互相吸引力為F=(Gm1m2)/r2,G稱為萬有引力常數也可簡稱為引力常數。
在人類航天事業(yè)盛行之前,萬有引力已經被應用于宇宙天體的研究。重力其實早被發(fā)覺,然而重力的研究步入宇宙這個領域,是航天科學率領的。從地面出發(fā)進行的宇宙航行的路上,物體受的重力要發(fā)生巨大變化。抵達目標天體或人造天體后,物體受的重力也會與月球上有很大區(qū)別。
17世紀初期,人們早已就能分辨好多力,例如磨擦力、重力、空氣阻力、電力和人力等。牛頓首次將其中一些看似不同的力確切地歸結到萬有引力概念里:蘋果落地,人有體重,月亮圍繞月球轉,所有那些現象都是由相同緣由造成的。牛頓的萬有引力定理簡單易懂,囊括面廣。
萬有引力的發(fā)覺,是17世紀自然科學最偉大的成果之一。它把地面上的物體運動的規(guī)律和天體運動的規(guī)律統一了上去,對之后數學學和天文學的發(fā)展具有深遠的影響。它第一次闡明了自然界中一種基本互相作用的規(guī)律牛頓發(fā)現萬有引力的過程,在人類認識自然的歷史上樹立了一座里程碑。
牛頓的萬有引力概念是所有科學中最實用的概念之一。牛頓覺得萬有引力是所有物質的基本特點,這成為大部份化學科學的理論基石。