牛頓發現蘋果落地發明了什麼
蘋果對於眾人來說就是一種吃的水果，但在牛頓的身上，卻可以發現萬有引力定律。一起來看看小編給大家精心準備的資料，歡迎閱讀!
蘋果與萬有引力
蘋果與牛頓，不但有故事，而且還異常豐富，其中膾炙人口的“蘋果落地”啟發牛頓發現萬有引力故事就有若干個版本。
版本一：少年時代的牛頓發現蘋果落地。牛頓，1642年12月25日生於英國林肯郡伍爾索普村的一個農民家庭。12歲他在格蘭撒姆的公立學校讀書時，就表現了對實驗和機械發明的濃厚興趣，自己動手製作了水鍾、風磨和日晷等。蘋果落地引起他的注意是偶然的。一個炎熱的中午，小牛頓在他母親的農場裡休息，正在這時，一個熟透了的蘋果落下來，這個蘋果不偏不倚，正好打在牛頓頭上。牛頓想：蘋果為什麼不向上跑而向下落呢?他問他的媽媽，他媽媽也不能解釋。大凡科學家都保留一顆童心，牛頓更不例外，當他長大成了物理學家後，他聯想到了少年的“蘋果落地”故事，可能是地球某種力量吸引了蘋果掉下來。於是，牛頓發現了萬有引力。
版本二：青年時期的牛頓發現蘋果落地。中世紀的1347-1345年間，歐洲爆發的“黑死病”奪取了近四分之一的歐洲人口，300年後，黑死病捲土重來，歐洲緊急疏散城市人口。正在劍橋大學三一學院讀書的牛頓回到了他出生的家鄉林肯郡的小村莊。為了排遣心中的苦悶，他經常到他父親的莊園裡讀書和散步，有一天，一顆蘋果從他經常散步的蘋果樹上落下來，引起了他的思考，蘋果為什麼會落地呢?他怎麼不朝天上去呢?很定是有什麼力在牽引著它。在蘋果落地的啟發下，他發現了萬有引力。這大約是1666年的事情。
版本三：老年時期的牛頓發現蘋果落地。目前流傳較廣的是經過大名鼎鼎的格林和伏爾泰之口說過的蘋果落地故事，在讀者心目中產生很大的影響，並廣為流傳。格林是在牛頓去世那一年在《哲學原理》一書中談到蘋果落地的故事的，他說：“有一天，牛頓在花園中思考問題，突然有一個蘋果從樹上落下，使得牛頓想到萬有引力定律。”可是格林卻是從福克斯那兒聽到牛頓蘋果落地的故事。法國的伏爾泰也是從牛頓的外甥女凱瑟琳·巴沃那兒聽來的。在伏爾泰所著的《哲學通訊》中，對蘋果落地的故事這樣寫道：“牛頓回到劍橋大學附近的故居。有一天，他在花園中散步，看到一個蘋果從蘋果樹上落下，這樣使得牛頓想到許多科學家所研究而未獲突破的重力起源問題。”這時的牛頓已經到了老年了。
最詳細記載這個故事的人是英國人佈雷斯特，他於1831年在《牛頓的生平》一書中又提到這一件事。後來，他在1855年又在《牛頓的生平、著作和發現的回憶》一書中提出此事。他是這樣記載的：“蘋果從沃爾斯索普的樹上落下來，因而使牛頓想到這個問題。1814年，我在沃爾斯索普時，曾經看到這一棵蘋果樹，樹的一部分已經開始枯萎，一部分樹幹已經脫離樹根。到1820年，這一棵樹已經完全腐朽而倒下去了。這一棵樹的標本後來由伊·特納小心地儲存著。”
關於伊·特納儲存這一棵樹的標本的故事，是他的曾孫在1939年告訴塔侖茲的。他的曾孫說，他的曾祖父伊·特納到沃爾斯索普村牛頓的故居時，看到在原來枯死的蘋果樹的地方又補栽了新的蘋果樹，而且補栽的蘋果樹已經結果了。至今，在英國仍有許多觀光客到牛頓故居瞻仰這棵蘋果樹。
佈雷斯特在牛頓的傳記中，一方面記述了蘋果落地啟迪產生萬有引力的思想，同時又對此表示懷疑。佈雷斯特不相信蘋果落地的故事是真實的，他認為在牛頓之前，已有不少科學傢俱有萬有引力的觀念，牛頓對此也應當知道的。也就是說，牛頓的萬有引力觀念可能來自前人。蘋果落下是平常的現象，牛頓也可能看到蘋果下落，但是蘋果下落現象並不一定是啟發牛頓發現萬有引力定律的來源。佈雷斯特在書中還指出：蘋果落地的故事又經過大名鼎鼎的格林和伏爾泰之口說過，在讀者心目中產生較大的影響，並廣為流傳。
格林是在牛頓去世那一年在《哲學原理》一書中談到蘋果落地的故事，他說：“有一天，牛頓在花園中思考問題，突然有一個蘋果從樹上落下，使得牛頓想到萬有引力定律。”可是格林卻是從福克斯那兒聽到牛頓蘋果落地的故事。法國的伏爾泰也是從牛頓的外甥女凱瑟琳·巴沃那兒聽來的。在伏爾泰所著的《哲學通訊》***發表於1733年***中，對蘋果落地的故事這樣說：“1666年，由於瘟疫流行，牛頓回到劍橋大學附近的故居。有一天，他在花園中散步，看到一個蘋果從蘋果樹上落下，這樣使得牛頓想到許多科學家所研究而未獲突破的重力起源問題。”
伏爾泰認為牛頓在自然科學方面有很多貢獻，而且對法國有很大的影響，所以應該把牛頓的創見介紹到歐洲大陸來。這就是伏爾泰在《哲學通訊》和《牛頓的哲學思想》兩本書裡，以大量的篇幅介紹引力理論的道理，同時也轉述了蘋果落地的故事。因此，蘋果落地的故事也由英國傳到歐陸，成為家喻戶曉的科學佳話。
在牛頓逝世後不久，斯圖克萊在他所著的《牛頓的生平傳記》一文中寫道：在1726年4月15日，我到牛頓的寓所去拜訪他，和他在一起待了一整天。在談話中，他向我談起蘋果落地的事。他說：“有一天，他在花園裡思考引力問題的時候，一個蘋果從樹上落下來。這時候，他就想，為什麼蘋果總是垂直落向地面呢?為什麼蘋果不向外側或向上運動，而總是向著地球中心運動呢?無疑地，這是地球向下拉著它，有一個向下的拉力作用在物體上，而且這個向下的拉力總和必須指向地球中心，而不是指向地球的其他部分。所以蘋果總是垂直下落，或者總是朝向地球的中心。蘋果向著地球，也可看成是地球向著蘋果，物體和物體之間是相互朝著對方運動的。物體之間的作用力必須正比於它們的質量。這個力，我們稱之為引力。”
斯圖克萊是牛頓的好朋友，他所記述有關蘋果落地的故事比較完整，而且和格林、伏爾泰不同的是，斯圖克萊是直接從牛頓那兒引述的，而格林和伏爾泰則是從別人那裡聽來的。這是科學史上第一次直接來自牛頓的蘋果落地故事，因此具有很大的權威性。
拓展：萬有引力
適用範圍
經典萬有引力定律反映了一定歷史階段人類對引力的認識，在十九世紀末發現，水星在近日點的移動速度比理論值大，即發現水星軌道有旋緊，軌道旋緊的快慢的實際值為42.9″每世紀。這種現象用萬有引力定律無法解釋，而根據廣義相對論計算的結果旋緊是43.0″每世紀，在觀測誤差允許的範圍內。此外，廣義相對論還能較好地解釋譜線的紅移和光線在太陽引力作用下的偏轉等現象。這表明廣義相對論的引力理論比經典的引力理論進了一步。
在法拉第和麥克斯韋之後，人們看到物理的實在除了粒子還有場。電磁場具有動量和能量且能傳播電磁波。這使人們聯想萬有引力定律也是物理的實在，能傳播引力波，也有許多人努力探測它，但目前尚無很好的結果。電磁波的傳播可用光子解釋，類似地，光子也導致引力子概念的引出。萬有引力也不再是超距作用，而以引力子為媒介。但這些目前都是物理學家正在探索的領域。
經典力學的適用範圍並引入普朗克常量和真空中光速來界定經典力學的領地。粗糙的說，經典的萬有引力定律適用範圍也可用一數量表示。現在引入引力半徑Rg=2Gm∕c2，G、m分別表示引力常量和產生引力場的球體的球體的質量，c為光速。用R表示產生力場球體之半徑，若Rg∕R《1，則可用牛頓引力定律。對於太陽，Rg∕R≈10 ,應用牛頓引力定律無問題;即使是對緻密的白矮星，Rg∕R≈十的負三次方～十的負四次方，也仍然可用牛頓萬有引力定律;至於中子星，Rg∕R≈1∕3，這便有必要引用廣義相對論。至於黑洞和宇宙大爆炸，應當是應用廣義相對論的。
意義
萬有引力定律的發現，是17世紀自然科學最偉大的成果之一。它把地面上物體運動的規律和天體運動的規律統一了起來，對以後物理學和天文學的發展具有深遠的影響。它第一次解釋了***自然界中四種相互作用之一***一種基本相互作用的規律，在人類認識自然的歷史上樹立了一座里程碑。
萬有引力定律揭示了天體運動的規律，在天文學上和宇宙航行計算方面有著廣泛的應用。它為實際的天文觀測提供了一套計算方法，可以只憑少數觀測資料，就能算出長週期執行的天體運動軌道，科學史上哈雷彗星、海王星、冥王星的發現，都是應用萬有引力定律取得重大成就的例子。利用萬有引力公式，開普勒第三定律等還可以計算太陽、地球等無法直接測量的天體的質量。牛頓還解釋了月亮和太陽的萬有引力引起的潮汐現象。他依據萬有引力定律和其他力學定律，對地球兩極呈扁平形狀的原因和地軸複雜的運動，也成功的做了說明。推翻了古代人類認為的神之引力。
對文化發展有重大意義：使人們建立了有能力理解天地間的各種事物的信心，解放了人們的思想，在科學文化的發展史上起了積極的推動作用。