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蘋果為什么落地課后反思,為什么是萬有引力

云知道萬有引力

【蘋果為什么落地課后反思,為什么是萬有引力】“萬有引力”對牛頓來說一點(diǎn)也不陌生 。他需要回答的不是“蘋果為什么會(huì)落地”的常識，而是一個(gè)更復(fù)雜的問題——“為什么恒星不是因?yàn)殡x心力飛出太陽系，也不是因?yàn)橄蛐牧︼w向太陽” 。”為了弄明白這個(gè)問題，他反復(fù)觀察，專心研究，終于發(fā)現(xiàn)了蘋果落地的秘密 。原來這是因?yàn)榈厍蛴形?。
蘋果掉到地上，為什么是萬有引力？
關(guān)于“牛頓和萬有引力”之間的流傳最廣、知名度最高的故事，莫過于“砸在牛頓頭上的蘋果” 。這個(gè)故事一般版本如下：一天傍晚，牛頓坐在蘋果樹下乘涼，忽然，一個(gè)蘋果從樹上掉下來，落在他的身邊 。他覺得很奇怪，心想：“蘋果為什么會(huì)掉下來呢？”他繼續(xù)自言自語，“可是，為什么蘋果只向地面上落，而不向天上飛去，也不向左、向右拋開呢？”為了弄明白這個(gè)問題，他又反復(fù)地觀察，專心地研究，終于發(fā)現(xiàn)了蘋果落地的秘密原來，這是因?yàn)榈厍蛴形?！然而，這個(gè)故事?lián)f是伏爾泰從牛頓的侄女那里聽來的，并不見于任何正式記載，
實(shí)際上，在中世紀(jì)“地心說”就已經(jīng)成為了一種共識（在“地心說”中，物體朝向地心自然下落） 。到了牛頓生活的時(shí)代，距離哥白尼提出“日心說”差不多有兩百年了，且從伽利略至開普勒，“日心說”都已經(jīng)逐步替代了“地心說”，所以，“地心引力”對于牛頓來說根本不是什么新鮮事，他需要回答的不是“蘋果為什么落地”這樣的常識，而是更為復(fù)雜的問題——“星體為何沒有因?yàn)殡x心力而飛出太陽系，或者因?yàn)橄蛐牧Χw向太陽” 。
牛頓牛頓與笛卡爾的分歧在“萬有引力”的研究上，法國人笛卡爾是牛頓的前輩，笛卡爾笛卡爾研究引力是從一個(gè)意想不到的方向入手的，這就是“光學(xué)” 。我們現(xiàn)在可以接受光是在真空中傳播的觀點(diǎn)，但是在笛卡爾看來，光的傳播必須借助一種叫做“以太”（Ether）的“介質(zhì)”，由于光幾乎是無處不在的，這就要求每個(gè)地方都必須充滿這種“介質(zhì)”，或者說整個(gè)宇宙都要充滿這種“介質(zhì)”，
笛卡爾還為這樣一個(gè)被以太充滿的宇宙起了名字，叫Plenum，意思就是“被（以太）充滿的（空間）”那么，這種“以太”又與“萬有引力”有什么關(guān)系呢？如前所述，笛卡爾認(rèn)為以太充滿了整個(gè)宇宙，然而這些以太并不是靜止不動(dòng)的，而是旋轉(zhuǎn)起來了 。通俗地說，宇宙如同一碗濃湯，而上帝就像一個(gè)喝湯的人，他用勺子在這碗湯中攪拌了一下，于是在這碗“宇宙濃湯”中，就形成了一個(gè)個(gè)“漩渦”，這些漩渦的中心便是“星體”，
漩渦中心對漩渦其余部分，有一種自然而然的“吸引力”，這就是宇宙中引力的來源 。以太漩渦說在當(dāng)時(shí)，笛卡爾的理論可以說是非常有說服力的，因?yàn)樗旧贤昝赖亟忉屃?，為什么在太陽系邊緣上的星體運(yùn)行速度要比靠近太陽系中心的星體更慢，而牛頓卻對笛卡爾的“以太學(xué)說”產(chǎn)生了懷疑 。凡是學(xué)過光學(xué)的人都知道，牛頓做過一個(gè)著名的光學(xué)實(shí)驗(yàn)——用三菱鏡將白光分解為七色光，而此前笛卡爾主張白光是一種單純的物質(zhì)，
由于這一觀察，牛頓開始對笛卡爾有所質(zhì)疑 。在牛頓看來，宇宙之中或許并沒有充滿某種“看不見的物質(zhì)”的必要，它可以是空空如也的，星體之間的“引力”也并不需要某種“看不見的介質(zhì)”來進(jìn)行傳遞，他這一思路頗有可能繼承自開普勒，因?yàn)殚_普勒就認(rèn)為引力如同磁力一樣（實(shí)際上，“引力”這個(gè)詞就是開普勒從磁力那里借來的），可以在彼此不相鄰的情況下產(chǎn)生作用 。
笛卡爾與牛頓的分歧，在科學(xué)史上可以稱為是“近距離作用力”和“遠(yuǎn)距離作用力”之爭，笛卡爾一脈的學(xué)者認(rèn)為，粒子之間只有緊挨著的時(shí)候才會(huì)發(fā)生作用，而牛頓則認(rèn)為即便在很遠(yuǎn)的距離上，粒子之間也會(huì)發(fā)生作用 。還有一位我們熟知的大人物，同時(shí)也是牛頓一生的學(xué)術(shù)對手——萊布尼茨，他對牛頓的萬有引力觀也持批評的態(tài)度，因?yàn)榘凑盏芽柕闹鲝?，引力是“牽一發(fā)動(dòng)全身的”，就如同從地上撿起了一件衣服，當(dāng)你捏著領(lǐng)子往上提的時(shí)候，衣服的袖子和下擺也跟著向上運(yùn)動(dòng)起來 。

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