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牛頓和蘋果有什麼故事?萬有引力定律是什麼?是被蘋果砸出來的?

1665年,牛頓大學畢業,獲得了學士學位,當時正在流行淋巴腺鼠疫,牛頓回到了家鄉烏爾索普「消閑」。在這段「消閑」的時間,牛頓開始潛心觀察自然界的規律。在家的這兩年,是他一生中最為鼎盛的時期,許多重大發現都在這時候奠定基礎的,萬有引力定律就是其中的一個。

一天傍晚,天空晴朗。晚飯後,牛頓來到他家的後花園中乘涼。當天空中星光閃爍時,他已躺在一棵很大的蘋果樹下,獃獃地望著天空的星星出神。他想,星星為什麼不從天上掉下來呢。忽然,一個東西砸在牛頓的腦門上,牛頓用手一摸,竟是一個熟透了的蘋果。

他拿起蘋果,仔細端詳著,彷彿欣賞一件藝術品一樣,可腦中卻想到另一個問題:蘋果為什麼單單向下掉,而不向天上飛呢?

當時人們已經知道,月球之所以能圍繞地球運行,是由於有地球的引力。牛頓同樣推想,蘋果只向地面下落,是不是也是受到地球的引力。於是牛頓又進一步推想,這兩種引力是不是屬於同一種性質的引力呢?

帶著這種推想,牛頓仔細研究了前人,主要是伽利略與開普勒的工作,包括開普勒行星軌道運動的三條經驗定律,經過反覆對比計算,牛頓終於推論出支配行星運動的作用力是行星與太陽之間的相互吸引力,它與太陽及行星的質量成正比,而與它們之間的距離平方成反比。

同樣計算還表明,支持月球軌道運動的作用力也是與地球、月球質量成正比,與地球和月球之間的距離平方成反比,於是牛頓做了進一步推斷:任何兩個物體之間都有引力作用,作用的大小與兩物體質量成正比,與它們之間距離的平方成反比,這就是萬有引力定律。

後來,英國物理學家胡克通過扭稱實驗,測量了兩個小球之間的相互作用引力,證明了牛頓萬有引力的正確性。

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