萬有引力——蘋果為什么往下掉

每年夏天，媽媽都會將小雨送到鄉下的爺爺奶奶家住一段時間，讓小雨體驗一下鄉村生活。小雨也經常會幫爺爺奶奶做些力所能及的農活，和爺爺奶奶一起吃農家菜，村里還有很多小伙伴，帶小雨玩一些她在城里沒有玩過的游戲，小雨很喜歡這樣的日子。

有一天，小雨和鄰居家姐姐芳芳在梨樹下面玩，誰知道，一顆梨子掉下來，砸到了小雨。

“哎喲，疼死我了?！?/p>

“哈哈，我以前老被砸到，其實也不疼?！狈挤颊f。

“梨子熟了為什么要掉下來呢？為什么不往上飛？”

“哎呀，這要是在古代，你就是牛頓啊?！?/p>

“什么意思？”

“你說的這個情況就是萬有引力啊，是牛頓發現的，他也是發現蘋果往下掉，而不是往上飛，才發現這一定律的?！?/p>

“牛頓我聽過，那看來我還具有科學家的思維呢，哈哈?！?/p>

“牛頓是物理學家……”

生活中，對于物體往下墜落的日?，F象，人們已經習以為常，也知道這是萬有引力作用，那么，什么是萬有引力呢？

萬有引力定律（Law of Universal Gravitation）是物體間相互作用的一條定律，1687年為牛頓所發現。任何物體之間都有相互吸引力，這個力的大小與各個物體的質量成正比例，而與它們之間的距離的平方成反比。

那么，牛頓是怎么發現萬有引力的呢？

1666年，23歲的牛頓還是劍橋大學圣三一學院三年級的學生?？吹剿尊钠つw和金色的長發，很多人以為他還是個孩子。他身體瘦小，沉默寡言，性格嚴肅，這使人們更加相信他還是個孩子。他那雙銳利的眼睛和整天寫滿怒氣的表情更是拒人于千里之外。

黑死病席卷了倫敦，奪走了很多人的生命，那確實是段可怕的日子。大學被迫關閉，像艾薩克·牛頓這樣熱衷于學術的人只好返回安全的鄉村，期待著席卷城市的病魔早日離去。

在鄉村的日子里，牛頓一直被這樣的問題困惑：是什么力量驅使月球圍繞地球轉，地球圍繞太陽轉？為什么月球不會掉落到地球上？為什么地球不會掉落到太陽上？

在隨后的幾年里，牛頓聲稱這種事情已經發生過。坐在姐姐的果園里，牛頓聽到熟悉的聲音，“咚”的一聲，一只蘋果落到草地上。他急忙轉頭觀察第二只蘋果落地。第二只蘋果從外伸的樹枝上落下，在地上反彈了一下，靜靜地躺在草地上。這只蘋果肯定不是牛頓見到的第一只落地的蘋果，當然第二只和第一只沒有什么差別。蘋果落地雖沒有給牛頓提供答案，但卻激發這位年輕的科學家思考一個新問題：蘋果會落地，而月球卻不會掉落到地球上，蘋果和月亮之間存在什么不同呢？

第二天早晨，天氣晴朗，牛頓看見小外甥正在玩小球。他手上拴著一條皮筋，皮筋的另一端系著小球。他先慢慢地搖擺小球，然后越來越快，最后小球就徑直拋出。

牛頓猛地意識到月球和小球的運動極為相像。兩種力量作用于小球，這兩種力量是向外的推動力和皮筋的拉力。同樣，也有兩種力量作用于月球，即月球運行的推動力和重力的拉力。正是在重力作用下，蘋果才會落地。

牛頓首次認為，重力不僅僅是行星和恒星之間的作用力，有可能是普遍存在的吸引力。他深信煉金術，認為物質之間相互吸引，這使他斷言，相互吸引力不但適用于碩大的天體之間，而且適用于各種體積的物體之間。蘋果落地、雨滴降落和行星沿著軌道圍繞太陽運行都是重力作用的結果。

人們普遍認為，適用于地球的自然定律與太空中的定律大相徑庭。牛頓的萬有引力定律沉重打擊了這一觀點，它告訴人們，支配自然和宇宙的法則是很簡單的。

牛頓推動了引力定律的發展，指出萬有引力不僅僅是星體的特征，也是所有物體的特征。作為所有最重要的科學定律之一，萬有引力定律及其數學公式已成為整個物理學的基石。

當然，當時牛頓提出了萬有引力理論，卻未能得出萬有引力的公式，因為公式中的“G”實在太小了，因此他提出：F∝mM/r^2。直到1798年英國物理學家卡文迪許利用著名的卡文迪許扭秤（即卡文迪許實驗）較精確地測出了引力恒量的數值。

17世紀早期，人們已經能夠區分很多力，比如摩擦力、重力、空氣阻力、電力和人力等。牛頓首次將這些看似不同的力準確地歸結到萬有引力概念里：蘋果落地，人有體重，月亮圍繞地球轉，所有這些現象都是由相同原因引起的。牛頓的萬有引力定律簡單易懂，涵蓋面廣。

物理知識小鏈接

萬有引力的發現，是17世紀自然科學最偉大的成果之一。它把地面上的物體運動的規律和天體運動的規律統一了起來，對以后物理學和天文學的發展具有深遠的影響。它第一次揭示了自然界中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。牛頓的萬有引力概念是所有科學中最實用的概念之一。牛頓認為萬有引力是所有物質的基本特征，這成為大部分物理科學的理論基石。