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1666年,23岁的牛顿还是剑桥大学圣三一学院三年级的学生。
牛顿一直被这样的问题困惑:是什么力量驱使月球围绕地球转,地球围绕太阳转?为什么月球不会掉落到地球上?为什么地球不会掉落到太阳上?
坐在乡间姐e5a48de588b67a6431333365643661姐的果园里,牛顿听到熟悉的声音,“咚”的一声,一只苹果落到草地上。他急忙转头观察第二只苹果落地。第二只苹果从外伸的树枝上落下,在地上反弹了一下,静静地躺在草地上。这只苹果肯定不是牛顿见到的第一只落地的苹果,当然第二只和第一只没有什么差别。苹果会落地,而月球却不会掉落到地球上,苹果和月亮之间存在什么不同呢?
第二天早晨,天气晴朗,牛顿看见小外甥正在玩小球。他手上拴着一条皮筋,皮筋的另一端系着小球。他先慢慢地摇摆小球,然后越来越快,最后小球就径直抛出。牛顿猛地意识到月球和小球的运动极为相像。两种力量作用于小球,这两种力量是向外的推动力和皮筋的拉力。同样,也有两种力量作用于月球,即月球运行的推动力和重力的拉力。正是在重力作用下,苹果才会落地。
牛顿首次认为,苹果落地、雨滴降落和行星沿着轨道围绕太阳运行都是重力作用的结果。人们普遍认为,适用于地球的自然定律与太空中的定律大相径庭。牛顿的万有引力定律沉重打击了这一观点,它告诉人们,支配自然和宇宙的法则是很简单的。
艾萨克·牛顿(1643年1月4日—1727年3月31日)爵士,英国皇家学会会长,英国著名的物理学家,百科全书式的“全才”,著有《自然哲学的数学原理》、《光学》。
他在1687年发表的论文《自然定律》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点,并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;为太阳中心说提供了强有力的理论支持,并推动了科学革命。
在力学上,牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理,提出牛顿运动定律。在光学上,他发明了反射望远镜,并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察,发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律,并研究了音速。
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