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牛顿发现万有引力定律

    伊萨克·牛顿,1642年12月25日诞生于英国林肯郡的伍尔斯托普村。少年时,牛顿喜欢一个人动手制作会活动的玩具,他对机械制作和实验有着浓厚的兴趣,同时也喜欢数学和绘画。

    牛顿

    19岁时,牛顿考入英国剑桥大学,从师于巴罗教授。1665年,牛顿毕业,为了继续搞研究,他仍留在大学的研究室工作。可是,就在这年的6月,淋巴腺鼠疫席卷英国,剑桥大学被迫停课,牛顿只好回到伍尔斯托普乡村的老家。在这段时间里,牛顿对自然科学中许多领域的问题进行了认真的思考。也正是在这段时间,他发现了科学史上最重要的定律。

    1666年秋季的一天,牛顿一大早就拿着笔记本到家里后花园去散步。这几天,地球引力的问题总是困扰着他。他自言自语地说:“为了使地球、火星、金星等围绕太阳运转,太阳必须牵引着这些行星。为了使月球围绕地球运转,同样地球也必须牵引着月球。因此,天体之间肯定有引力在起作用。”

    正当坐在苹果树下的牛顿陷入沉思时,忽然有一个苹果从树上落下,掉到他的头上。他摸了摸被砸痛的头部,心想:“这个苹果为什么会落下来呢?是因为它熟透了吗?可是,它为什么只往地上落,而不向天上飞呢?对了,苹果落地,那是因为地球在吸引它。地球对苹果的引力,就是在高山上也不会减弱。如此说来,这种地球引力也能够到达月球了!”

    想到这里,牛顿的眼里放射出奇异的光芒,他一边想着,一边在笔记本上画了起来,嘴里还说着:“地球是圆的,在地面高处的任何一点,把一块石头轻轻放开,石头就会作自由落体运动,落到这一点的正下方,这是由于地球对石头有一种引力。如果不是将石头轻轻放手,而是向水平方向抛出,石头就会落到离这点较远的地方,其运行轨迹是一条抛物曲线,而且用力越大落地越远,这是因为石头在做水平运动的同时,也受地球引力的作用,所以飞过的路线是曲线。如果抛出的速度特别快的话,它就不会落到地面上,而是沿着一定的轨道,围绕着地球转起来。月球之所以能以一定距离围绕地球运动,就是因为月球总是向地球方向下落的缘故。就像苹果落地一样,月球也是向着地球下落的。”他边想,边画,边说,思路一步步地清晰,他终于解开了几天来思索的那个问题的谜底。

    当天晚上,牛顿计算出了地球引力的减弱是与地球中心到月球距离的平方成反比的,这就是“平方反比律”。后来他又联想到太阳、行星,也计算出引力同距离的平方成反比。

    十多年后,也就是公元1687年,牛顿在证明了万有引力定律后,在《自然哲学的数学原理》一书中发表了自己的万有引力定律和运动三定律。该书中提出大量的新科学知识,使世界面貌发生了巨大的变化。正是由于发现了万有引力定律,牛顿成为了世界有史以来最伟大、最有影响力的科学家之一。