☆牛顿与万有引力定律☆
―中国科大.李弦(李涧心),2011.9,摘抄自《世界文明史》,重排于2013.1。
伊萨克·牛顿,1642年生于英国林肯郡格兰赛姆区的伍耳索普村。
12岁时他寄宿在克拉克的药店楼上。
克拉克提供各种实验材料,满足牛顿的实验爱好。
克拉克的女儿与他十分要好,后来却另嫁他人,因此牛顿一直独身。
牛顿享年84岁。
他从事专业的研究上在1661年考入剑桥大学开始的。
巴罗教授举荐了牛顿,并向他讲述了伽利略、哥白尼的事迹。
后来,牛顿留校从事科研活动。
文艺复兴运动后的欧洲科技取得了极大的进步。
阿基米德的力学、开普勒的天文学和笛卡尔的解析几何学,都成了牛顿唾手可得的理论依据。
牛顿曾经这样说,“我”站在巨人的肩上,也建立了自己一套独有的研究方式。
不久,牛顿归纳出二项式数学定理,形成微积分,然后用三棱镜分解白光并计算出不同彩色光的折射率。
后来,牛顿通过自己制作的望远镜发现木星的四颗卫星,同时在非线性方程中形成了新的求解思路。
牛顿的第一篇公开发表的论文是阐明光的粒子性。
这与胡克提出的光的波动性相抵触。
直到20世纪,两种学说依然并存,人们都承认光的波粒二重性。
1679年,牛顿的论敌胡克也意识到引力的平方反比定律,但无法确定,只得向牛顿请教。
牛顿从苹果落地中受到启发,然后在微积分的基础上结合开普勒的天文学和伽利略动力学成果,先推出自由落体定律,然后又提出牛顿三大定律,形成空间、时间、质量与力的关系式,总结出万有引力定律。
这个定律适合于一切宇宙天体的运行。
在天文学家哈雷的帮助下,1685-1687年,结合牛顿三大运动定律与万有引力定律的学术著作《数学原理》写成并出版,形成牛顿力学的新体系。
行星运动、落体运动、摆体运动、微粒运动、振子运动、潮起潮落以及各种与运动有关的力学问题迎刃而解。
1704年,牛顿的《光学》又交付出版。
力学、光学和二项式定理等等,奠定了他在科学史上的地位。