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发现万有引力的原因

时间:2022-02-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:在牛顿还未发现万有引力之前,曾有许多天文学家对宇宙中的星星进行观察。然而,牛顿发现万有引力定量这一过程是非常漫长的,他不屈不挠的探索精神是值得每个人学习的。引力常量的测出,不仅用实验证明了万有引力定律的存在,更使得万有引力定律有了真正的实用价值,并由此计算出了地球的质量,后人称他是“第一个称量地球的人”。

1.发现万有引力的原因

万有引力是由牛顿发现的,它被发现的原因有许多,其中最主要的有以下几点:

(1)科学发展到一定阶段的必然要求

在牛顿还未发现万有引力之前,曾有许多天文学家对宇宙中的星星进行观察。开普勒以他前面的几位天文学家的观察记录为基础,进行了分析与总结,得出了开普勒三定律:其一,所有行星都绕太阳进行椭圆运行,太阳在所有椭圆的公共焦点上。其二,行星的向径在相等的时间内扫过相等的面积。其三,所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。

虽然开普勒三大定律是不容置疑的,但是为什么会出现这样的情况?它们为什么会做加速不为零的运动?开普勒没有作出明确地解释和回答,经过再三思考和探索,牛顿得出了这样一个结论:任何物体之间都存在着万有引力。然而,牛顿发现万有引力定量这一过程是非常漫长的,他不屈不挠的探索精神是值得每个人学习的。

(2)个人因素

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彗星的长椭圆轨道

万有引力定量的发现,虽然是生产力发展的需求,科学发展的要求,然而,牛顿自身的因素也是不能忽略的,这些因素包括他的聪明才智、很强的思考能力、一定的知识量等。

《物理学史》是这样记述的:在发现万有引力定律的那一段时间,牛顿真正做到了废寝忘食,在食堂吃饭,即使饭碗放在面前,他却仍然在发呆;当他去食堂吃饭的时候,却不知不觉走错了方向;一些老师在校园后的沙滩上散步时,看见了一些古怪的算式和符号。

1669年,年仅27岁的牛顿,担任了剑桥的数学教授,这充分说明他拥有丰富的知识。

1672年,他又当选为英国皇家学会会员。在英国,皇家学会可不是随随便便就可以进去的,皇家学会是一个科研中心,那里的科学家都是第一流的。

知识小百科

第一个称量地球的人

英国科学家亨利·卡文迪许是有史以来最伟大的实验科学家之一。1789年,卡文迪许改进了英国机械师米歇尔设计的扭秤,然后利用这个扭秤,做出了后世闻名的卡文迪许实验,成功地测出了引力常量G的数值。引力常量的测出,不仅用实验证明了万有引力定律的存在,更使得万有引力定律有了真正的实用价值,并由此计算出了地球的质量,后人称他是“第一个称量地球的人”。

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