萬(wàn)有引力的發(fā)現(xiàn)

人們都知道從蘋果落地中牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律的故事，其實(shí)那不過(guò)是法國(guó)啟蒙思想家伏爾泰為宣傳自然科學(xué)而編的故事。

在牛頓之前，人們已經(jīng)知道有兩種“力”：地面上的物體都受重力的作用，天上的月球和地球之間以及行星和太陽(yáng)之間都存在引力。這兩種力究竟是性質(zhì)不同的兩種力?還是同一種力的不同表現(xiàn)?牛頓在劍橋大學(xué)讀書時(shí)就考慮起這個(gè)問(wèn)題了。

牛頓23歲時(shí)，鼠疫流行于倫敦。劍橋大學(xué)為預(yù)防學(xué)生受傳染，通告學(xué)生休學(xué)回家避疫，學(xué)校暫時(shí)關(guān)閉。牛頓回到故鄉(xiāng)林肯郡鄉(xiāng)下。他仍沒(méi)有間斷學(xué)習(xí)和對(duì)引力問(wèn)題的思考。

那時(shí)，鄉(xiāng)下的孩子們常常用投石器打幾個(gè)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，之后，把石頭拋得很遠(yuǎn)。他們還可以把一桶牛奶用力從頭上轉(zhuǎn)過(guò)，而牛奶不灑出來(lái)。

這一現(xiàn)像激發(fā)了牛頓關(guān)于引力的想像：“什么力使投石器里面的石頭，水桶里的牛奶不掉下來(lái)呢?”這個(gè)問(wèn)題使他想到開普勒和伽利略的思想。他從浩瀚的宇宙太空，周行不息的行星，廣寒的月球，直至龐大的地球，進(jìn)而想到這些龐然大物之間力的相互作用。這對(duì)牛頓抓緊這些神奇的思想不放，一頭扎進(jìn)“引力”的計(jì)算和驗(yàn)證中了。牛頓計(jì)劃用這個(gè)原理驗(yàn)證太陽(yáng)系各行星的行動(dòng)規(guī)律。他首先推求月球和地球距離，由于引用的資料數(shù)據(jù)不正確，計(jì)算的結(jié)果錯(cuò)了。因?yàn)橐览硗扑阍虑驀�繞地球轉(zhuǎn)，每分鐘的向心加速度應(yīng)是16英尺，但據(jù)推算僅得13.9英尺。在失敗的困境中，牛頓沒(méi)有灰心，反而以更大的努力進(jìn)行辛勤的研究。

1671年，新測(cè)量的地球半徑值公布了。牛頓利用這一數(shù)據(jù)重新檢驗(yàn)了自己的理論，同時(shí)，還利用他自己發(fā)明的微積分處理了月一地關(guān)系中不能把地球看作質(zhì)點(diǎn)時(shí)，重力加速度的計(jì)算問(wèn)題。有了這兩項(xiàng)改進(jìn)，牛頓得到了兩個(gè)完全一致的加速度值。這使他認(rèn)為，重力和引力具有相同的本質(zhì)。他又把基于地面物體運(yùn)動(dòng)的三條定律(即牛頓三大定律)用于行星運(yùn)動(dòng)，同樣得出滿意的正確結(jié)論。[-(@_@)-]

牛頓整整經(jīng)過(guò)了7個(gè)春秋寒暑，到他30歲時(shí)終于把舉世聞名的“萬(wàn)有引力定律”全面證明出來(lái)，奠定了理論天文學(xué)、天體力學(xué)的基礎(chǔ)。

萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)，宣告了天上地面的萬(wàn)物都遵循同一規(guī)律運(yùn)動(dòng)，徹底否定了亞里士多德以來(lái)宗教勢(shì)力宣揚(yáng)的天上地下不同的思想，這是人類認(rèn)識(shí)史上的一次飛躍。