當前位置:名人名言大全網 - 笑話大全 - 牛頓是如何發現萬有引力理論的?

牛頓是如何發現萬有引力理論的?

1643 65438+10月4日,牛頓出生在英國林肯郡沃爾索普的壹個農民家庭。牛頓是個早產兒,出生時只有3磅重。助產士和他的親屬擔心他是否能活下來。但誰也沒想到,這個看似不起眼的小東西,日後會成為科學巨人,活到85歲。

牛頓出生前三個月,父親去世了。當他兩歲時,他的母親改嫁給了壹名牧師,並把牛頓留給了他的祖母撫養。11歲那年,母親的stephusband去世了,母親帶著與stephusband所生的壹子二女回到了牛頓。牛頓牛頓從小沈默寡言,性格倔強,這可能來自於他的家庭情況。

大約從五歲開始,牛頓被送到公立學校。牛頓少年時並不是神童。他資質壹般,成績壹般,但喜歡看書,看介紹各種簡單機械模型制作方法的書,從中得到啟發。他喜歡自己動手做壹些奇怪的小玩意,比如風車、木鐘、折疊燈籠等等。

傳說年輕的牛頓在徹底了解風車的機械原理後,制作了壹個磨坊的模型。他把老鼠綁在壹個有輪子的跑步機上,然後在輪子前面放壹個玉米,正好放在老鼠夠不到的地方。老鼠想吃玉米,所以壹直跑,所以輪子壹直轉;有壹次當他放風箏時,他在繩子上掛了壹盞小燈。晚上,村民們壹臉震驚,懷疑有彗星出現。他還做了壹個小水鐘。每天早上,小水鐘都會自動往他臉上滴水,催他起床。他還喜歡繪畫和雕刻,尤其是雕刻日晷。他的日晷被放在他房子的角落和窗臺的每個地方,以觀察日影的運動。

牛頓在12歲時進入離家不遠的格蘭瑟姆中學。牛頓的母親曾希望他成為壹名農民,但牛頓本人無意如此,而且熱愛閱讀。隨著年齡的增長,牛頓越來越喜歡閱讀、冥想和做小的科學實驗。在格蘭瑟姆中學讀書時,他住在壹個藥劑師家裏,這使他受到化學實驗的影響。

牛頓在中學的學習成績並不突出,但他就是愛讀書,對自然現象很好奇,比如顏色,四季的運動,尤其是幾何,哥白尼的日心說等等。他還分門別類地做讀書筆記,喜歡別出心裁地做小玩意、小把戲、發明和實驗。

161年,19歲的牛頓以減免學費的身份進入劍橋大學三壹學院,通過為學院做雜務來支付學費。1664成為獎學金獲得者,1665獲得學士學位。

因為牛頓在劍橋受到數學和自然科學的影響和熏陶,對探索自然現象產生了濃厚的興趣,家鄉安靜的環境讓他的思想展翅飛翔。從1665到1666的短暫時期,成為牛頓科學生涯的黃金時代。他在自然科學領域充滿了思考,才華橫溢,生成性強,思考著前人未曾思考過的問題,踏入了前人未曾涉足的領域,創造了前所未有的驚人成就。牛頓看到蘋果落地才意識到萬有引力的傳說,也是這個時候發生的奇聞。

在牛頓之前,天文學是最突出的學科。但是為什麽行星壹定要按照壹定的規律繞太陽運行呢?天文學家無法完全解釋這個問題。萬有引力的發現表明,天上的星星和地上的物體的運動受同壹規律支配——力學規律。

早在牛頓發現萬有引力定律之前,很多科學家就已經認真考慮過這個問題。例如,開普勒意識到壹定有壹種力在起作用,使行星沿著橢圓軌道運行。他認為這種力類似於磁力,就像磁鐵吸引鐵壹樣。1659年,惠更斯通過研究鐘擺的運動發現,需要壹個向心力來保持物體在圓形軌道上運動。胡克等人認為是引力,並試圖推導出引力與距離的關系。

哈雷1664年,胡克發現彗星接近太陽時軌道彎曲是太陽引力的結果。1673年,惠更斯推導向心力定律;1679年,胡克和哈雷從向心力定律和開普勒第三定律推導出維持行星運動的引力與距離的平方成反比。

牛頓自己回憶說,1666左右,他在家鄉生活的時候就已經考慮過引力的問題。最著名的壹句話是,牛頓經常在假期裏在花園裏坐壹會兒。壹次,就像以前發生過很多次壹樣,壹個蘋果從樹上掉了下來...

壹個蘋果的意外落地,是人類思想史上的壹個轉折點,打開了坐在花園裏的人的思維,引發他沈思:所有物體幾乎都被地心吸引的原因是什麽?牛頓沈思著。最後,他發現了對人類具有劃時代意義的萬有引力。

牛頓的高明之處在於,他解決了胡克等人無法解決的數學論證問題。1679年,胡克寫信給牛頓,問他能否根據向心力定律和引力與距離的平方成反比定律證明行星在橢圓軌道上運動。牛頓沒有回答這個問題。1685年,哈雷拜訪牛頓的時候,牛頓已經發現了萬有引力定律:兩個物體之間存在引力,與距離的平方成反比,與兩個物體質量的乘積成正比。

當時有地球半徑、日地距離等精確數據可供計算。牛頓向哈雷證明了地球引力是使月球繞地球運動的向心力,也證明了行星運動在太陽引力作用下符合開普勒運動三定律。

在哈雷的催促下,1686年底,牛頓寫出了劃時代的巨著《自然哲學的數學原理》。皇家學會資金短缺,無法出版這本書。後來,科學史上最偉大的著作之壹在哈雷的支持下於1687年出版。

在這本書裏,牛頓從力學的基本概念(質量、動量、慣性、力)和基本定律(運動三定律)出發,不僅從數學上論證了萬有引力定律,而且將經典力學確立為壹個完整而嚴密的體系,將天體力學與地面物體力學統壹起來,實現了物理學史上的第壹次大綜合。

隨著科學聲譽的提高,牛頓的政治地位也得到了迅速提升。1689年當選國會大學代表。作為壹名國會議員,牛頓逐漸開始疏遠給他帶來巨大成就的科學。時不時的表達對他所代表的領域的厭惡。與此同時,他花了大量時間與胡克、萊布尼茨等當代著名科學家爭論科學的優先性。

牛頓晚年在倫敦過著優越的生活。1705年,他被安妮女王封為貴族。牛頓在這個時候非常富有,被普遍認為是在世的最偉大的科學家。他曾擔任英國皇家學會主席。在位的二十四年間,他以鐵腕統治社會。沒有他的同意,任何人都不能當選。

1727年3月20日,偉大的艾薩克·牛頓去世了。像許多其他傑出的英國人壹樣,他被安葬在威斯敏斯特教堂。他的墓碑上刻著這樣的話:讓人們歡呼,這樣壹個偉大的人類曾經輝煌地存在於這個世界上。

280多年過去了,許多關於牛頓的軼事仍在民間流傳。據說牛頓經常忙得不修邊幅,經常不系領帶、不系吊襪帶、不扣馬褲就走進大學食堂。有壹次,他向壹個女生求婚的時候,思緒又亂了,腦子裏只剩下壹個無窮二項式定理。他抓住女孩的手指,誤以為是管子,強行塞進管子,導致女孩尖叫著離開了他。牛頓因此從未結婚。

牛頓不慌不忙地觀察日常生活中的小事,做出了科學史上的重大發現。然而在生活中,他卻是邋遢的,鬧出過不少笑話。有壹次,他壹邊看書,壹邊煮雞蛋。當他打開鍋想吃雞蛋時,發現鍋裏有壹塊懷表。還有壹次,他請壹個朋友吃飯。飯做好了,牛頓突然想到壹個問題,獨自走進裏屋。朋友等了他很久,還是沒見他出來,朋友就自己把雞全吃了,沒說再見就把雞骨頭留在了盤子裏。牛頓想起來了,就出來看到了盤子裏的骨頭。他認為他已經吃了他們,所以他轉身回到裏屋繼續研究他的問題。

學習點

哈雷

哈雷,英國天文學家和數學家。他是牛津大學的幾何學教授,也是格林威治天文臺的第二任臺長。哈雷生於以新思想為基礎的科學革命時代,於1673年進入牛津大學皇後學院。1676年,我去了南大西洋的聖赫勒拿島,確定了南方天空中星星的方位,用341顆星星的準確位置完成了南方星表,記錄了壹次水星淩日,做了大量的鐘擺觀測(南半球的鐘擺擺動方向與北半球相反)。哈雷還發現了天狼星、南河三、大蛟的自行,以及月球的長期加速。