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天上星体间的引力与地球对物体的引力规律是一样的

时间:2022-02-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:人们已经怀疑亚里士多德的提法,特别是在伽利略的研究之后,人们想到天体运行和地面物体的运动可能受同一自然规律的支配,并且开始去寻找这样的规律。当时他想,月球受到指向地球的力可能就是那种地球对苹果的吸引力。于是牛顿得出了结论:地球对月亮的吸引力和太阳对行星的吸引力是同一种力,也就是地球吸引它表面上物体的那种力,这种力就叫作万有引力。

亚里士多德曾说过天上地上不同,其后过了一千多年,从哥白尼、第谷、开普勒、伽利略到牛顿的时代,关于运动规律的思想已经发生了很大的变化。人们已经怀疑亚里士多德的提法,特别是在伽利略的研究之后,人们想到天体运行和地面物体的运动可能受同一自然规律的支配,并且开始去寻找这样的规律。牛顿就是在这样的追求下开始他对天体的研究的。

牛顿首先注意到的天体是离我们最近的月球。他知道月球绕着地球转,周期是T=27.3天≈2.36×106秒。

牛顿想,月球的这个向着地球的加速度一定是受到某种力作用的结果。但是,这是什么力呢?后来,他对朋友说,是他坐在树下看到苹果下落时受到了启发,从而解答了这个问题的,如图1.16所示。当时他想,月球受到指向地球的力可能就是那种地球对苹果的吸引力。那么月球的加速度可能就是自由落体加速度。但是,为什么月球的加速度比自由落体的加速度小得如此之多呢?假如是同一种力作用的话,这种力肯定和距离有什么关系。牛顿转而研究天体的运动。他想到行星绕太阳运动,也有向心加速度,这个向心加速度也应该是太阳对行星吸引的结果。

于是牛顿得出了结论:地球对月亮的吸引力和太阳对行星的吸引力是同一种力,也就是地球吸引它表面上物体的那种力,这种力就叫作万有引力。

图1.16 苹果为什么会落地

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