牛頓發明萬有引力定律的故事

　　萬有引力定律***Law of universal gravitation***是艾薩克·牛頓在1687年於《自然哲學的數學原理》上發表的。萬有引力定律是解釋物體之間的相互作用的引力的定律。是物體***質點***間由於它們的引力質量而引起的相互吸引力所遵循的規律。一起來看看小編給大家精心準備的資料，歡迎閱讀!

　　牛頓發現萬有引力

　　說法一

　　伊薩克·牛頓，是17世紀人類最偉大的科學家，他是人類歷史上屈指可數的幾個科學巨人之一。他在物理學、數學和天文學方面的貢獻，都是劃時代的。

　　1642年12月25日，牛頓出生在英國一個叫烏爾斯索普的小村子裡，剛出生時極度衰弱，幾乎夭折。牛頓自幼喪父，與母相依為命。1661年，他進入劍橋大學的三一學院學習。

　　1665至1667年間，牛頓已在思考引力的問題。一天傍晚，他坐在蘋果樹下乘涼，一個蘋果從樹上掉了下來。他忽然想到：為什麼蘋果只向地面落，而不向天上飛呢?他分析了哥白尼的日心說和開普勒的三定律，進而思考：行星為何繞著太陽而不脫離?行星速度為何距太陽近就快，遠就慢?離太陽越遠的行星，為何執行週期就越長?牛頓認為它們的根本原因是太***有巨大無比的吸引力。

　　經過一系列的實驗、觀測和演算，牛頓發現太陽的引力與它巨大的質量密切相關。牛頓進而揭示了宇宙的普遍規律：凡物體都有吸引力;質量越大，吸引力也越大;間距越大，吸引力就越小。這就是經典力學中著名的“萬有引力定律”。

　　根據牛頓的發現，可測定太陽和行星的質量，確定計算慧星軌道的法則，說明月亮和太陽的引力造成地球上的海洋潮汐現象，並推匯出克服地球引力、飛向太陽系和飛出太陽系所需的最低速度，它們分別為每秒7.9千米、11.2千米和16.6千米，並依次命名為第一、第二和第三宇宙速度。牛頓不但驗證了前輩們的成果，而且為未來空間運載工具的最低推力或速度下限值，提供了精確而權威的科學依據。

　　牛頓將其一生的成就寫在《自然哲學與數學原理》一書中。他發現了物體運動的三大定律，創立了微積分數學。他後來在談到自己所取得的成就時說：“如果我比其他人看得遠些，那是因為我站在巨人的肩膀上。”

　　1727年3月20日凌晨，牛頓於久病不醫中去世。據說在生命即將停止的時候，他的心情是坦蕩而平靜的。英國詩人波普為他寫的碑銘說：“自然和自然的規律，都藏在黑暗的夜間;人帝說‘讓牛頓降生’，使一切變得燦爛光明。”

　　說法二

　　人們都知道從蘋果落地中牛頓發現了萬有引力定律的故事，其實那不過是法國啟蒙思想家伏爾泰為宣傳自然科學而編的故事。

　　在牛頓之前，人們已經知道有兩種“力”：地面上的物體都受重力的作用，天上的月球和地球之間以及行星和太陽之間都存在引力。這兩種力究竟是性質不同的兩種力?還是同一種力的不同表現?牛頓在劍橋大學讀書時就考慮起這個問題了。

　　牛頓23歲時，鼠疫流行於倫敦。劍橋大學為預防學生受傳染，通告學生休學回家避疫，學校暫時關閉。牛頓回到故鄉林肯郡鄉下。他仍沒有間斷學習和對引力問題的思考。

　　那時，鄉下的孩子們常常用投石器打幾個轉轉，之後，把石頭拋得很遠。他們還可以把一桶牛奶用力從頭上轉過，而牛奶不灑出來。

　　這一現像激發了牛頓關於引力的想像：“什麼力使投石器裡面的石頭，水桶裡的牛奶不掉下來呢?”這個問題使他想到開普勒和伽利略的思想。他從浩瀚的宇宙太空，周行不息的行星，廣寒的月球，直至龐大的地球，進而想到這些龐然大物之間力的相互作用。這對牛頓抓緊這些神奇的思想不放，一頭扎進“引力”的計算和驗證中了。牛頓計劃用這個原理驗證太陽系各行星的行動規律。他首先推求月球和地球距離，由於引用的資料資料不正確，計算的結果錯了。因為依理推算月球圍繞地球轉，每分鐘的向心加速度應是16英尺，但據推算僅得13.9英尺。在失敗的困境中，牛頓沒有灰心，反而以更大的努力進行辛勤的研究。

　　1671年，新測量的地球半徑值公佈了。牛頓利用這一資料重新檢驗了自己的理論，同時，還利用他自己發明的微積分處理了月一地關係中不能把地球看作質點時，重力加速度的計算問題。有了這兩項改進，牛頓得到了兩個完全一致的加速度值。這使他認為，重力和引力具有相同的本質。他又把基於地面物體運動的三條定律***即牛頓三大定律***用於行星運動，同樣得出滿意的正確結論。

　　牛頓整整經過了7個春秋寒暑，到他30歲時終於把舉世聞名的“萬有引力定律”全面證明出來，奠定了理論天文學、天體力學的基礎。

　　萬有引力定律的發現，宣告了天上地面的萬物都遵循同一規律運動，徹底否定了亞里士多德以來宗教勢力宣揚的天上地下不同的思想，這是人類認識史上的一次飛躍。