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牛顿在什么时候提出万有引力定律
1679年,胡克与牛顿之间进行了关于引力问题的交流,在1679年11月,牛顿致信胡克说:“自己关于发现周日运动的想象,即设想一个自由落体落到地球上,通过地面进入地球内部,而不受任何物质的阻碍,则该落体将沿着一条螺旋形轨道运行,在旋转数圈后,最终旋入(或十分接近)地心。”胡克回信说,物体不会按螺线运动,而是按“一种带椭圆状的曲线”运动,它的轨道将“像-椭圆”。1679年12月13日,牛顿写信给胡克说:“如果假定它的重力是均匀的,〔物体将〕不按螺线下沉那个真正的中心,而是以交替升降的形式运行。”
我们从后人清理牛顿同胡克的这些通信中看出,直至1679年,牛顿对落体引力的问题,还没有彻底解决,他还在考虑物体的重心偏心可能会使落体在下落过程中边旋转边落向地心,而胡克认为,该物体的运动轨迹应该是一个椭圆。从牛顿的角度来看,对于万有引力问题,与距离平方成反比是没问题了,牛顿正在考虑的是与质量的关系、及重心的偏心是否会对万有引力产生影响。还有,就是要用数学知识对万有引力作用下天体按椭圆轨道运行作出严格证明,对万有引力定律作出公式推导。胡克在信中曾向牛顿提出过这个问题,希望牛顿完成这个定律的数学证明与公式推导。因此,后来人们得出结论,一直到1685年,牛顿还没有解决这个问题。直到1686年,牛顿才最终解决了它,并且在哈雷的催促下,把这部分数学论证的内容一并加入《自然哲学的数学原理》一书。当胡克老先生看到这本书的书稿后,认为自己也应该有一分功劳,于是向年轻人牛顿提出,最好在书里把自己在这一方面的工作成绩提一下。后来有人气愤地指出,这个本来是合理的要求却遭到了牛顿的断然拒绝。因为牛顿曾向负责出版这本书的哈雷写信说,他不想给胡克任何荣誉,而且称在许多年前他就已经知道了引力作用,以及与距离平方成反比的关系。
老年时的牛顿有一段回忆说:“同年(1666年)我开始把引力与月亮轨道联系起来,并找出了如何估计一个天体在球体内旋转时用来趋向球面的力的方法,……, 最后在1676和1677年之间的冬天我发现了一个命题:利用与距离平方成反比的离心力,行星必然环绕力的中心沿椭圆旋转,……。” 牛顿的这段话指的是月亮轨道的推导及寻找行星绕太阳旋转的原因。有人说,与前面他在信中与胡克讨论落体问题相比较,可以看出在时间上是矛盾的:牛顿1677年研究的是月球轨道和行星轨道问题,而他1679年才研究质量对落体的影响,因此人们说,牛顿在这里是故意把他发现万有引力的时间改在1679年与胡克通信之前,而且造出苹果神话,其目的显然是为了要独吞万有引力这项成果。
牛顿和胡克之间的梁子,不仅表现在万有引力定律的争议上,最早表现在胡克对牛顿的光的微粒说有不同的看法,因为胡克对光的本质是站在波动说一边的。1673年,年轻的牛顿向皇家学会递交了他关于光的一篇论文,后来他又递交过第二篇论文,这些论文受到老先生胡克的批评,并且说论文的一些观点是抄袭他的。这使牛顿无比愤怒,虽经皇家学会调解,牛顿的怒气未消,于1675年2月向胡克写了一封回信。信中说:“如果我比笛卡尔看得更远,那是因为我站在巨人们的肩膀上。”许多人把这句话理解为牛顿的谦虚精神,而攻击牛顿者认为,这其实是他对胡克的一种讽刺和蔑视,完全不是人们望文生义的那回事。
牛顿是怎么发现万有引力的?
我们小时候都听过牛顿从苹果落地发现万有引力的故事,在天文学历史中,牛顿可以算是一个伟人。他不仅继承了哥白尼、开普勒等人的伟大成就,还经过自己的潜心研究在天文学上取得了更伟大的成果。
在他年轻的时候,他相信开普勒提出的行星运动定律。但是又开始疑惑行星为什么会这样运动呢?在他认为这些行星运动的时候一定有种隐藏着的力量在牵制着它们,它们才不至于脱离轨道在天空中乱跑。月亮绕着地球运转的时候也一定是有种力在牵着它;一件东西向地面落下而不是落到天上,也是因为被这种力吸向地面。长期的观察研究使牛顿发现任何物体都具有吸引力,于是他发现了万有引力定律。这就是:宇宙中的任何物体之间,都存在着相互吸引力;各个物体间吸引力的大小,与物体的大小成正比,与它们之间的距离成反比。牛顿还用数学公式把它表达出来,后来牛顿的三大定律成为天文学上的基础定律,对后来人们对天体运动的研究有着普遍意义。
牛顿的三大定律对人类发现天体也有很大的帮助,17世纪初,万有引力理论开始被应用于天体研究,来确定星体之间的运动。1684年对牛顿的研究结果产生很大兴趣的哈雷拜访了牛顿。在与牛顿讨论后哈雷得出结论,彗星会在一定的周期内再次出现。可以说,没有牛顿,他可能永远都无法有这一大发现。
哪一年牛顿发现了万有引力?
牛顿是万有引力定律的发现者。 他在1665~1666年开始考虑这个问题。 万有引力定律(Law of universal gravitation)是艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表的。
牛顿是如何发现万有引力定律的?
据牛顿晚年的密友回忆,牛顿曾多次对他们讲过,是苹果落地引发了他对万有引力的思考。
一天,牛顿坐在一棵苹果树下对引力问题进行思考。突然“扑通”一声,一个苹果从树上落到了他的脚旁。苹果为什么不向上,也不向旁边而总是垂直地落在地面上呢?牛顿陷入了沉思。
苹果落地是重力的结果,也即地球对苹果吸引力的结果。牛顿发现,一个物体的重量不论在地面上还是在高山顶上,都相差不是很大,可见地球引力威力之大。他设想,重力可以延伸到很远很远,穿越太空,到达月球,把月亮往地球上吸引。
那么月亮为什么不会落到地球上呢?牛顿根据抛物体运动,画了一张画,例如有一个人站在一座高山上,用不同速度水平地抛出一个物体,抛出物体的速度越小,物体落地点离山脚越近,速度越大,落地点离山脚越远。当速度大到一定程度时,它就不再落回地面上了,而是绕着地球旋转。月亮的情形就是这样,它以1000米/秒的速度运行,所以不会落在地球上,成了地球的卫星。
牛顿画的这张图使人们不禁想到,假如追溯是谁最早提出人造卫星的设想的话,那么牛顿还可算是老祖宗呢。
牛顿首先选择了地球和月亮的关系开始研究万有引力,因为月球的轨道是圆的,计算起来也比较方便。
牛顿由开普勒的第三定律和圆周运动向心加速度公式,得出了引力大小与行星质量成正比,与它们之间的距离成反比。这就是万有引力定律。
牛顿算出月亮加速度约为0.27厘米/秒2,而苹果落地的重力加速度是980厘米/秒2,约是月球加速度的3600倍,而月球与地球间的距离约为地球半径的60倍,这就证明了,让苹果落地的力和使月球保持在它的轨道上的力,都是地球的重力。
不过,当时牛顿并没有公布他的发现,也许他看到了要真正解决这个问题还有许多难点没有解决,这就为牛顿与胡克对发现万有引力的争论埋下了伏笔。牛顿真正公布万有引力定律,是在十几年以后的1684年。
牛顿哪年发现万有引力﹖
1666年
是1666年。
牛顿自己回忆,1666年,23岁的牛顿还是剑桥大学圣三一学院三年级的学生。他在老家居住的时候已经考虑过万有引力的问题。 牛顿一直被这样的问题困惑:是什么力量驱使月球围绕地球转,地球围绕太阳转?为什么月球不会掉落到地球上?为什么地球不会掉落到太阳上?
在假期里, 坐在姐姐的果园里,牛顿听到熟悉的声音,“咚”的一声,一只苹果落到草地上。他急忙转头观察第二只苹果落地。第二只苹果从外伸的树枝上落下,在地上反弹了一下,静静地躺在草地上。这只苹果肯定不是牛顿见到的第一只落地的苹果,当然第二只和第一只没有什么差别。苹果会落地,而月球却不会掉落到地球上,苹果和月亮之间存在什么不同呢?
第二天早晨,天气晴朗,牛顿看见小外甥正在玩小球。他手上拴着一条皮筋,皮筋的另一端系着小球。他先慢慢地摇摆小球,然后越来越快,最后小球就径直抛出。 牛顿猛地意识到月球和小球的运动极为相像。两种力量作用于小球,这两种力量是向外的推动力和皮筋的拉力。同样,也有两种力量作用于月球,即月球运行的推动力和重力的拉力。正是在重力作用下,苹果才会落地。 牛顿首次认为,苹果落地、雨滴降落和行星沿着轨道围绕太阳运行都是重力作用的结果。 人们普遍认为,适用于地球的自然定律与太空中的定律大相径庭。牛顿的万有引力定律沉重打击了这一观点,它告诉人们,支配自然和宇宙的法则是很简单的。 牛顿推动了引力定律的发展,指出万有引力不仅仅是星体的特征,也是所有物体的特征。作为所有最重要的科学定律之一,万有引力定律及其数学公式已成为整个物理学的基石。 牛顿思索着。终于,他发现了对人类具有划时代意义的万有引力。 1685年,哈雷登门拜访牛顿时,牛顿已经发现了万有引力定律:两个物体之间有引力,引力和距离的平方成反比,和两个物体质量的乘积成正比。 在哈雷的敦促下,1686年底,牛顿写成划时代的伟大著作《自然哲学的数学原理》一书。皇家学会经费不足,出不了这本书,后来靠了哈雷的资助,这部科学史上最伟大的著作之一才能够在1687年出版。
哪一年牛顿发现了万有引力
牛顿自己回忆,1666年前后,他在老家居住的时候已经考虑过万有引力的问题。最有名的一个说法是:在假期里,牛顿常常在花园里小坐片刻。有一次,象以往屡次发生的那样,一个苹果从树上掉了下来……
牛顿思索着。终于,他发现了对人类具有划时代意义的万有引力。
1685年,哈雷登门拜访牛顿时,牛顿已经发现了万有引力定律:两个物体之间有引力,引力和距离的平方成反比,和两个物体质量的乘积成正比。
在哈雷的敦促下,1686年底,牛顿写成划时代的伟大著作《自然哲学的数学原理》一书。皇家学会经费不足,出不了这本书,后来靠了哈雷的资助,这部科学史上最伟大的著作之一才能够在1687年出版。
牛顿在这部书中,从数学上论证了万有引力定律。
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