任何兩個物體之間都存在相互吸引作用。物體之間的這種吸引作用普遍存在于宇宙萬物之間,稱為萬有引力。牛頓發現萬有引力的原因很多,牛頓經過研究思考解決了這個問題:物體之間存在萬有引力。當然,他發現萬有引力定律是一個漫長而曲折的過程。
牛頓發現萬有引力的故事:在鄉村的日子里,牛頓一直被這樣的問題困惑:是什么力量驅使月球圍繞地球轉,地球圍繞太陽轉?為什么月球不會掉落到地球上?為什么地球不會掉落到太陽上?
在隨后的幾年里,牛頓聲稱這種事情已經發生過。坐在姐姐的果園里,“咚”的一聲,一只蘋果落到草地上。他急忙轉頭觀察第二只蘋果落地。第二只蘋果從外伸的樹枝上落下,在地上反彈了一下,靜靜地躺在草地上。
這只蘋果肯定不是牛頓見到的第一只落地的蘋果,當然第二只和第一只沒有什么差別。蘋果落地雖沒有給牛頓提供答案,但卻激發這位年輕的科學家思考一個新問題:蘋果會落地,而月球卻不會掉落到地球上,蘋果和月亮之間存在什么不同呢?
第二天早晨,天氣晴朗,牛頓看見小外甥正在玩小球。他手上拴著一條皮筋,皮筋的另一端系著小球。他先慢慢地搖擺小球,然后越來越快,最后小球就徑直拋出。
牛頓猛地意識到月球和小球的運動極為相像。兩種力量作用于小球,這兩種力量是向外的推動力和皮筋的拉力。同樣,也有兩種力量作用于月球,即月球運行的推動力和重力的拉力。正是在重力作用下,蘋果才會落地。
牛頓首次認為,重力不僅僅是行星和恒星之間的作用力,有可能是普遍存在的吸引力。他深信煉金術,認為物質之間相互吸引,這使他斷言,相互吸引力不但適用于碩大的天體之間,而且適用于各種體積的物體之間。蘋果落地、雨滴降落和行星沿著軌道圍繞太陽運行都是重力作用的結果。
人們普遍認為,適用于地球的自然定律與太空中的定律大相徑庭。牛頓的萬有引力定律沉重打擊了這一觀點,它告訴人們,支配自然和宇宙的法則是很簡單的。
萬有引力,全稱為“萬有引力定律”(law of universal gravitation),為物體間相互作用的一條定律,1687年為牛頓所發現。任何物體之間都有相互吸引力,這個力的大小與各個物體的質量成正比例,而與它們之間的距離的平方成反比。牛頓推動了引力定律的發展,指出萬有引力不僅僅是星體的特征,也是所有物體的特征。作為所有最重要的科學定律之一,萬有引力定律及其數學公式已成為整個物理學的基石。
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牛頓和蘋果的故事流傳甚廣,本文整理了這個故事,歡迎閱讀。
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