虽然有人说这个故事是虚构的,人们依然乐意相信,曾有这么一个“幸运的”苹果落在了这个后来成为科学巨匠的年青人头上。
牛顿简介
1665年到1666年,因为可怕的黑死病,剑桥学院被迫罢课,牛顿也因而回到家乡伍尔斯托普村。
1666年秋的三天,天空放晴,万里无云,灿烂的阳光像往常一样照亮着伍尔斯托普村。牛顿无心欣赏田园风光,他的脑袋里装满了哥白尼的日心说,还有月球、火星、金星等行星的运行规律等问题。
苹果树下的牛顿深陷了苦苦思考之中,突然有一个苹果从树上落出来牛顿发现的定律,刚好打中他的耳朵。牛顿认为很奇怪,他想:“这个苹果为何会落出来呢?是由于它蒸熟了吗?而且,它蒸熟了为何只向地上落,而不向天上飞呢?”
苹果树的牛顿在苦苦思考
苹果落地,那是由于月球在吸引它吗?月球对苹果是有引力的吗?牛顿的眼中闪出了奇特的光芒。于是,牛顿开始在电脑上画了上去。月球是圆的,在地面高处的任何一点,把一块石头轻轻放开,石头都会作自由落体运动,落到这一点的正下方,这是因为月球对石头有一种引力。倘若不是将石头轻轻放开,而是向水平方向抛出牛顿发现的定律,石头才会落到离这点较远的地方,其运行轨迹是一条抛物曲线,并且速率越大落地越远这是由于石头在作水平运动的同时,也受月球引力的作用,所以掠过的路线是曲线。假如抛出的速率非常快的话,它就不落到地面上,而是顺着一定的轨道,围绕着地球转上去。
下午,在烛光下,牛顿开始按照电脑上的记录估算上去,得出了月球引力的强弱是与月球中心到地球的距离的平方成正比的这一推论这就是“平方正比律”。后来他又联想到太阳、行星,也估算出引力同距离的平方成正比。这时,牛顿早已发觉了万有引力定理,但他却把它放进了椅子的抽屉里,由于他觉得在无法证明这一定理的正确性之前是不能发表的。
几乎在同一时期,牛顿又注意起光的秘密来。他拿一块三棱镜一三边形的玻璃,使一束太阳光穿过它。他发觉阳光穿过三棱镜时发生了折射,并被分解成7种不同的颜色。这种就是彩虹的颜色,称作波谱——红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。牛顿的那些重要发觉是在18个月内完成的。
牛顿又花了两年功夫研究光的性质,并获得了极为重要的发觉。他发明了第一架反射望远镜,使用一片很大的凹面镜及很小的一片平面镜把光线反射出去,就能去除镜框上各类不同颜色。牛顿的反射望远镜是巴洛马天文台两百英寸望远镜的先祖。
很快,那位伟人又再度转向自己的主要兴趣所在,即对引力和运动的研究。
牛顿在研究运动学规律
1672年,西班牙人皮卡尔由精密的大地检测得出了月球半径的更确切的数值。1682年,牛顿依据这个最新的数值,使按照万有引力定理算出万有引力系数G的理论值,与由运动学方式测出的实际数值取得了一致。
1685年,牛顿又克服了物理上的困难,严格地证明了估算一个均匀的球形物体对外面物体的吸引作用时,早已看做所有的质量都集中在物体的中心。困难总算被扫除,牛顿的万有引力定理总算在1687年的《自然哲学的物理原理》中即将发表了。
牛顿相片
牛顿的成就,恩格斯在书中概括得最为完整:“牛顿因为发觉了万有引力定理而成立了科学的天文学。”但他的天才对于现代世界形成了更为深远的影响。为此,依据包括爱因斯坦在内的诸多科学家的想法,牛顿对于现代科学的贡献超过了历史上任何一个人,他的研究成果对于整个人类文明都形成了决定性的影响。
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