告诉我们什么道理 牛顿是怎么发现万有引力的故事梗概

相信大家一定听过万有引力发现故事,牛顿有一天在一棵树下思考,突然一颗苹果掉下来砸到牛顿,于是万有引力诞生 。这个故事可以说家喻户晓,但实际万有引力发现史却并非这么简单 。

告诉我们什么道理 牛顿是怎么发现万有引力的故事梗概

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【告诉我们什么道理 牛顿是怎么发现万有引力的故事梗概】牛顿真的是因为苹果而发现万有引力?
相信大家一定听过万有引力发现故事,牛顿有一天在一棵树下思考,突然一颗苹果掉下来砸到牛顿,于是万有引力诞生 。
这个故事可以说家喻户晓,但实际万有引力发现史却并非这么简单,今天我来谈谈这个问题 。
首先在牛顿时代人类的物理学进程已经取得一定进展了,但是很多规律都是建立在直觉上 。
比如亚里士多德说过:两个球同时往下掉,如果A球是B球的十倍重,那么A球会先掉落到地面上 。
再比如人类发现:力是维持物体运动的原因,因为我们生活中经常见到这样的场景:
一个小推车如果没人推,小车不会动,一旦有人推小车就会走,但是如果再次没人推小车又会慢慢停止,所以靠直觉就得出结论:物体要动必须要有力的维持 。
可是直觉建立的物理规律其实并不靠谱,虽然我们现在已经明白了A和B球会同时落地,尽管A比B重10倍 。
同时我们也知道力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动的原因,但是你要知道当时如果一位物理学家突然提出一个“反直觉”的理论,是要承受很大的压力的,会有无数人批判 。
建立了以上历史知识我们就要往下说,当时人类对物理探索主要分为两块:地上和天上 。地上的运动比如一个小球受力后如何运动,天上比如一个行星会沿着啥轨迹运行 。
其实当一颗苹果突然从树上掉下来,一般人都能想到也许有个力在拉苹果,这并不稀奇 。
所以牛顿发现“万有引力”其实并不是因为被苹果砸到了,这个故事本身也是为了激励后人而美化过的 。
既然“苹果落下来可能受到了力”这种观点很符合我们的直觉,一般人也能想到,为啥偏偏要把“万有英引力”的发现归功于牛顿呢?
原因很简单,因为牛顿的伟大不是发现了有力在拉苹果,而是发现了拉苹果的力和天上行星运行时的受力是属于“同一种力” 。
也就是所谓“地上的力”和“天上的力”是属于同一种力 。
大家可以先设想自己就处于牛顿时代,此时你看见地上有人踢足球,一脚下去足球走一个抛物线,地球给予了引力作用 。
此时你再抬头看看天上,突然有一道流星划过 。你会感觉天上和天上真的是两回事,两者完全不一样,一般人绝对不会去想:其实天上和天上都是受到了同一种力的作用 。
所以牛顿想到了这点,但是只是想到还不够,还需要去验证,如何验证呢?
人类又不能飞上天去看天体的轨迹,不过很简单,因为当时已经有望远镜发明出来了,人类根据行星的数据很容易就能验证出来,一个行星走椭圆轨道运动,到底受到了哪个方向的力作用 。
最后天上的力和地上的力都符合同一个物理规律,这两种力还真的是同一种力 。
虽然证明了地球对大家的引力和天上行星受到的引力是同一种力,那么为啥偏偏要叫“万有引力”?
因为这种引力真的是“万有”,大家也可以再次设想自己处于牛顿时代 。
现在已经证明了天上和地上的力是一致的,接下来还有一个大胆的发现:地球上有质量的物体相互之间也有“引力” 。
比如此时地面上有一个足球,足球50米处有一个人,这两者之间也是有“引力”的,这个力与天上的力也是属于同一种力,只不过根据牛顿的万有引力公式计算发现:
这两者的引力非常小,小到几乎可以忽略不计而已 。
所以经过以上两步骤的论证,牛顿总算证明了这种力的确是“万有”的,而这也是牛顿的伟大之处 。
所以万有引力的发现,绝对不是一个苹果砸到牛顿这么简单,而是经过了大胆的猜测,科学的论证之后的成果 。