牛頓發現萬有引力定律

在英國北部林肯郡，有一個名叫烏爾斯索普的村莊。1642年，名揚世界的偉大的物理學家艾薩克·牛頓在此誕生了。

牛頓從小就非常喜歡數學，并且非常留心觀察周圍的事物，他還熱衷于動手制作各種各樣的機械玩具。

牛頓勤奮好學，當他以優異的成績考取著名的劍橋大學三一學院時，才只有19歲。

牛頓于1665年畢業后，被劍橋大學的研究室留用，從此，開始了他的科研生涯。不久以后，為了躲避一場傳染病，牛頓重返家鄉。

牛頓像

在家鄉休養期間，牛頓對宇宙間的吸引力問題進行深入的探索和思考，他提出了這樣一個假設：如果地球的引力沒有受到阻力，月亮是不是也會受到地球的吸引力的影響呢？月亮總是在一定的軌道上繞地球旋轉，是否正是地球對它的吸引作用所導致的呢？他又進一步推測：如果地球對月亮有吸引力，那么太陽對它的各個行星也必定有吸引作用，否則各個行星不會圍繞著太陽運轉。

牛頓對這個問題的思考起源于他的一次偶然經歷。一天，牛頓躺在一棵蘋果樹下，專心致志地思考著地球引力的問題。忽然，一只蘋果從樹上掉下來，剛巧落在牛頓的腦袋上。蘋果落地在一般人看來是再平常不過的自然現象。而看著滾落到一旁的蘋果，牛頓卻陷入了沉思：蘋果為什么不是飛上天去而是掉到地上來呢？如果說蘋果往下掉是因為它本身有重量，那么重量又是從何而來的呢？他想，大概在地球上隱藏著某種力量，這種力量能把一切東西都吸引向它。每一件物體的重量，也許就是受這種地球吸引力影響而產生的。這說明地球和蘋果之間互有引力，推而廣之，這種吸引力充斥在整個宇宙空間。就這樣，牛頓將思考的問題由一只落地的蘋果引向星體的運行這樣的大問題上來了。

經過反復的思考和推敲后，牛頓得出這樣一個結論：“質量與質量間的相互吸引是宇宙的永恒定律。”從恒星到恒星，從行星到行星，在廣闊的宇宙間，到處都有這種相互吸引的交互作用，這種作用迫使宇宙間的任何事物都在既定的時間，依照既定的軌道，向著既定的位置運動。牛頓將這種存在于整個宇宙空間的相互吸引作用稱為“萬有引力”。

牛頓運用嚴密的數學手段對物體運動的規律和理論進行了更進一步的研究和論證。牛頓從力學的角度分析后得出：開普勒所提出的行星運動的三個定律都建立在萬有引力的基礎之上。于是，牛頓決定從這些定律入手，通過一系列嚴密的數學推論，用微積分證明萬有引力的存在。開普勒第一定律所表明的是，太陽作用于某一行星的力就是吸引力，它與太陽中心到行星的距離的平方成反比；而開普勒第二定律則表明，太陽沿著太陽和行星的連線方向對行星施加作用力；然而，太陽對于不同行星的吸引力都遵循平方反比關系，這則是開普勒第三定律要表明的。在這些論證的基礎上，牛頓進一步對天體運動進行了深入的分析研究，最終得出了著名的萬有引力定律。

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