事实上，第一个关注物体下落速度的人不是伽利略，而是伟大的古希腊哲学家亚里士多德。 亚里士多德说过，重量决定了物体下落的速度，物体越重，下落的速度就越快。 速度越快，例如在相同高度，大石头会比小石头下落得快。 当时的人们觉得太对了，于是这句话就成了真理，直到伽利略出现。
为了进行所谓“一个可以永远滚动的小球”的实验，伽利略假装在斜坡上铺了一块毛巾，让球在两个屁股斜坡上滚动，并记录了滚动的高度。 然后，取下毛巾并再次滚动球，记下它达到的高度。 没有毛巾的球比有毛巾的球滚得更高。 他由此得出结论，如果物体的阻力为零，则速度不会降低，物体将永远以匀速滚动。
这是牛顿第一定律中匀速直线运动的基础。 也就是说，牛顿也相信伽利略所说的话。 但问题的关键不在于有没有摩擦，而根本问题是地球有重力，表现在球本身有重量。 因此，无论摩擦力如何，球最终都会停止。 这是重力本身的作用，与研磨关系不大。 不研磨的话，只能多滚几次，并不影响球的最终静止状态。 显然，伽利略和牛顿不是爱因斯坦。
爱因斯坦在广义相对论中证明了惯性质量就是引力质量。 这就是著名的等效原理。 有人认为等价原理没什么用，但等价原理是用来解决伽利略问题的。 如果你知道等价原理，你就不会犯伽利略的错误。 在这个问题上，伟大的牛顿被伽利略欺骗了。 因为，在宇宙的本质中，根本不存在匀速直线运动。 不幸的是，爱因斯坦的广义相对论当时还不存在。 如果有爱因斯坦的广义相对论，就不会有“球永远滚动”这种违背物理学基本常识的笑话了。 结果开普勒三大定律公式，伟大的牛顿力学被简化为一个近似正确的半真半假的物理理论。
对于同一个物理现象的描述，不同的观察角度可能会得出不同的结论。 经验主义为建立早期的科学知识体系提供了巨大的帮助。 然而，随着科学的发展并开始观察更大、更遥远的世界，所有的经验都将仅限于我们人类自己的观察条件和手段。 因此，第一个科学调查开始说服人们。
相对论和牛顿力学实际上从不同的角度解释了宇宙的物理规则。 牛顿用我们对自身环境的感知对“力”给出了科学的物理描述，而爱因斯坦则用更大的宇宙维度来解释引力，并用严谨的逻辑推导出我们无法体验到的宇宙感知。 。 所以不管我们老祖宗的研究可靠与否，光是这种精神就值得我们学习。
在经典物理学中，牛顿最大的贡献是牛顿三定律和万有引力定律。 这两条定律奠定了整个现代物理学的基础。 我们之前已经研究过牛顿三定律。 这次就让我们踏上了解引力的旅程吧。 这将是一次更加波澜壮阔的旅程，我们已经迫不及待地想出发了。
我们系统地学习了牛顿三定律。 我想你已经了解了物理学的探索过程。 因为伽利略理想的斜面实验，科学家们逐渐认识到了世界最初的样子； 但我们的现实世界是丰富多彩的。 其背后的原因是受到外界各种力量的影响，即万物的本质。 自然界万物之间的相互作用改变了物体原本单调的状态，使物体的状态从一种状态改变到另一种状态，但这种变化与物体本身的惯性质量有关，而物体的惯性质量为物体受力后状态变化的速度与时间成反比，可以用加速度来衡量。
以上就是牛顿三定律的基本内容，也是动力学的基本原理。 我们之前学过运动学和静力学，加上加速度就足以变成动力学了。 加速度是一个非常重要的物理量——它是力和运动之间的桥梁，所以你需要深入掌握它。 如果我们知道物体所受的力，我们就可以求出它的加速度，从而知道它的运动发生变化； 如果我们知道一个物体的运动状态，我们就可以找到它的加速度，从而知道它的力。 因此，牛顿第二定律是牛顿三定律中较为核心的定律。
伟大的发现都源于一个人的深刻理解。 牛顿三定律的发现归功于牛顿对力和物体状态的深刻理解。 这是只有通过人脑的最高理性思维——推理才能完成的事情。 有趣的是，爱因斯坦将科学推理过程称为福尔摩斯式的侦探故事。 据《物理史》记载：牛顿发现万有引力定律期间，废寝忘食，每天心烦意乱。 他在食堂里吃饭，面前摆着饭碗，正在发呆。 去食堂吃饭，却走错了方向。 一些老师在校园后面的海滩上散步时，看到了一些奇怪的计算和符号。
如果说牛顿三定律相对简单，那么我们今天要探讨的万有引力定律就相对困难了。 我这里的意思是，发现引力及其定律的过程是相对困难的。 因此，牛顿无疑是历史上最伟大的科学家之一。 您可以将牛顿三定律与爱因斯坦的狭义相对论进行比较，将万有引力定律与爱因斯坦的广义相对论进行比较。 爱因斯坦说：“如果我没有发现狭义相对论，有一天别人也会发现它；但我认为广义相对论并非如此。” 如果没有爱因斯坦，广义相对论可能会晚得多才被发现，万有引力定律也是如此。
牛顿发现万有引力最著名的故事是，一个苹果掉到了牛顿的头上，这引起了牛顿强烈的好奇心——好奇为什么苹果只落到地面上而不落到宇宙上。 无论这个故事是否真实，苹果掉落的故事都是提出探索重力问题的好方法。 时至今日，如果你想了解重力，请想一想苹果为什么会从树上掉下来？ 为什么不掉到天上呢？ 你可能会回答说，苹果成熟后会自然地从树上掉下来。 至于第二个问题，你可能会说，一直都是这样。 这样的回答只能说明你思考得不够深入、不够努力、不够科学。
牛顿发现万有引力必定受到开普勒三定律的启发。 在牛顿之前，人们一直有观察和记录宇宙天文现象的习惯。 第谷是最伟大的记录家，他记录的数据相当精确和严谨。 第谷死后，他的学生兼助手开普勒获得了这些第一手资料。 开普勒擅长数学计算。 经过坚持不懈的计算，他终于总结出了行星运动的三个定律。 这就是开普勒三定律。 开普勒三定律是开普勒用笔计算出来的定律。 这是牛顿力学之前最伟大的发现之一。
开普勒第一定律（椭圆轨道定律）：所有行星绕太阳运行的轨道都是椭圆，太阳位于所有椭圆的一个焦点上。 开普勒第二定律（面积定律）：对于每个行星，连接太阳和行星的线在相同的时间内扫过相同的面积。 开普勒第三定律（周期律）：因此，行星轨道半长轴的立方与公转周期的平方之比相等。
如果用上述定律的数学形式来推导，绝对可以推导出牛顿万有引力定律。 我们这里不做推导，不是因为数学推导困难，而是因为人们对数学语言有抵触情绪。 事实上，人们可能更愿意认为数学有时可以像英语一样被视为一门学科。 这里不做推导实际上是一件好事。 我想牛顿最初发现万有引力定律的时候，并不是因为开普勒三定律的推导。 开普勒三定律启发了牛顿。 经过不断的苦思冥想，牛顿终于弄清楚了其背后的机理，并发现了万有引力定律。 您现在也可以体验这个过程。 万有引力定律：自然界中任何两个物体都会相互吸引。 引力的大小与两个物体质量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比。
万有引力定律最早由牛顿在1687年出版的《自然哲学数学原理》一书中提出。牛顿利用万有引力定律不仅解释了行星运动规律，还指出木星的卫星土星围绕行星也有同样的运动规律。 他还解释了彗星的轨道和地球上的潮汐。 根据万有引力定律成功预测并发现了海王星。 万有引力定律出现后，天体运动的研究正式以力学理论为基础，从而创造了天体力学。
万有引力的发现是17世纪自然科学最伟大的成就之一。 它把地面物体的运动规律与天体运动规律统一起来，对物理学和天文学的未来发展产生深远的影响。 它首次揭示了自然界的基本相互作用规律，在人类认识自然史上树立了里程碑。 万有引力定律的平方反比启发了后来发现的静电力公式。
当时牛顿提出了万有引力理论，但由于公式中的“G”太小而未能得到万有引力公式，于是他提出：F∝mM/r2。 直到1798年，英国物理学家卡文迪什才使用著名的卡文迪什扭转天平（卡文迪什实验）来更准确地测量万有引力常数的值。 卡文迪什是一位典型的物理学家，性格孤僻，很少与外界互动，至今未婚，一生致力于科学研究。 他在化学、热、电、引力等方面进行了许多成功的实验研究，但很少发表。 一个世纪后，麦克斯韦整理了他的实验论文，并于1879年出版了题为《尊敬的亨利》的《卡文迪什的电学研究》一书，从此人们知道卡文迪什做了许多电学实验。
这段关于重力的奇妙旅程即将结束，但故事仍然让人感觉很精彩。 牛顿因类似苹果下落的现象而产生好奇，并一度受到开普勒三定律的影响。 经过不断的思考，他终于明白了现象背后的机制，并发现了万有引力定律。 但我要告诉你的是，事情就是这样。 科学探索的过程就是一个带着好奇心运用想象力和思考、思考、再思考的过程。 在这个过程中，数学推理会帮助你思考。 一切伟大的发现都不是一蹴而就的，需要你不懈的努力。
牛顿发现万有引力的故事已经结束，但关于万有引力的故事才刚刚开始。 关于万有引力定律，首先要解释一下这些问题：第一，万有引力定律中的质量是引力质量，与牛顿第二定律中的惯性质量不同； 第二开普勒三大定律公式，令牛顿遗憾的是，他始终无法解释为什么两个有质量的物体之间会存在引力？ 第三，引力传播是一种远距离作用，可以瞬间传播到任意距离，还是引力传播需要一定的时间？ 重力传播的速度有多快？ 第一个问题和第二个问题就是爱因斯坦广义相对论想要解决的问题，爱因斯坦广义相对论给出了完美的答案。 第三个问题仍然没有答案。