牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力的故事
牛頓是英國(guó)著名的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家.生于1642年英國(guó)林肯郡的一個(gè)農(nóng)民家庭;下面小編給大家?guī)砹伺nD發(fā)現(xiàn)萬有引力的故事簡(jiǎn)介,僅供參考,歡迎大家閱讀,希望能夠?qū)Υ蠹矣兴鶐椭?/p>
牛頓萬有引力的故事
任何兩個(gè)物體之間都存在相互吸引作用。物體之間的這種吸引作用普遍存在于宇宙萬物之間,稱為萬有引力。
牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力的原因很多,主要為以下幾點(diǎn):首先是科學(xué)發(fā)展的要求。
在牛頓之前,有很多天文學(xué)家在對(duì)宇宙中的星星進(jìn)行觀察。
開普勒對(duì)這些觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行了分析總結(jié),得到開普勒三定律:
(1)所有行星都繞太陽做橢圓運(yùn)行,太陽在所有橢圓的公共焦點(diǎn)上;
(2)行星的向徑在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積;
(3)所有行星軌道半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。
開普勒三定律是不容置疑的,但為什么會(huì)這樣呢?是什么讓它們做加速不為零的運(yùn)動(dòng)?
牛頓經(jīng)過研究思考解決了這個(gè)問題:物體之間存在萬有引力。
當(dāng)然,他發(fā)現(xiàn)萬有引力定律是一個(gè)漫長(zhǎng)而曲折的過程。
其次是個(gè)人原因。牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律,雖然是科學(xué)發(fā)展的要求,生產(chǎn)力發(fā)展的原因,但我們不能忽略牛頓本人的一些因素——聰明,勤于思考,擁有一定的知識(shí)量。
據(jù)《物理學(xué)史》記載,牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的那一段時(shí)間,真正地廢寢忘食(每天魂不守舍,在食堂吃飯,飯碗在前,他在發(fā)呆。去食堂吃飯,卻走錯(cuò)了方向。一些老師在校園后的沙灘上散步時(shí),看見了一些古怪的算式和符號(hào))。
1669年,他年僅26歲,就擔(dān)任了劍橋的數(shù)學(xué)教授,1672年當(dāng)選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。
英國(guó)皇家學(xué)會(huì)不是一般人能進(jìn)去的,那是科學(xué)研究中心,里面都是一流的科學(xué)家。
1666年,23歲的艾薩克·牛頓還是劍橋大學(xué)圣三一學(xué)院三年級(jí)的學(xué)生。看到他白皙的皮膚和金色的長(zhǎng)發(fā),很多人以為他還是個(gè)孩子。他身體瘦小,沉默寡言,性格嚴(yán)肅,這使人們更加相信他還是個(gè)孩子。他那雙銳利的眼睛和整天寫滿怒氣的表情更是拒人于千里之外。
黑死病席卷了倫敦,奪走了很多人的生命,那確實(shí)是段可怕的日子。
大學(xué)被迫關(guān)閉,像艾薩克·牛頓這樣熱衷于學(xué)術(shù)的人只好返回安全的鄉(xiāng)村,期待著席卷城市的病魔早日離去。
在鄉(xiāng)村的日子里,牛頓一直被這樣的問題困惑:是什么力量驅(qū)使月球圍繞地球轉(zhuǎn),地球圍繞太陽轉(zhuǎn)?為什么月球不會(huì)掉落到地球上?為什么地球不會(huì)掉落到太陽上?
坐在姐姐的果園里,牛頓聽到熟悉的聲音,“咚”的一聲,一只蘋果落到草地上。
他急忙轉(zhuǎn)頭觀察第二只蘋果落地。第二只蘋果從外伸的樹枝上落下,在地上反彈了一下,靜靜地躺在草地上。
蘋果落地雖沒有給牛頓提供答案,但卻激發(fā)這位年輕的科學(xué)家思考一個(gè)新問題:蘋果會(huì)落地,而月球卻不會(huì)掉落到地球上,蘋果和月亮之間存在什么不同呢?
第二天早晨,天氣晴朗,牛頓看見小外甥正在玩小球。他手上拴著一條皮筋,皮筋的另一端系著小球。他先慢慢地?fù)u擺小球,然后越來越快,最后小球就徑直拋出。
牛頓猛地意識(shí)到月球和小球的運(yùn)動(dòng)極為相像。
兩種力量作用于小球,這兩種力量是向外的推動(dòng)力和皮筋的拉力。
同樣,也有兩種力量作用于月球,即月球運(yùn)行的“推動(dòng)力”和“重力”的拉力。
正是在重力作用下,蘋果才會(huì)落地。牛頓首次認(rèn)為,重力不僅僅是行星和恒星之間的作用力,有可能是普遍存在的吸引力,不但適用于碩大的天體之間,而且適用于各種體積的物體之間。
蘋果落地、雨滴降落和行星沿著軌道圍繞太陽運(yùn)行都是萬有引力作用的結(jié)果。人們普遍認(rèn)為,適用于地球的自然定律與太空中的定律大相徑庭。
牛頓的萬有引力定律沉重打擊了這一觀點(diǎn),它告訴人們,支配自然和宇宙的法則是很簡(jiǎn)單的。牛頓推動(dòng)了引力定律的發(fā)展,指出萬有引力不僅僅是星體的特征,也是所有物體的特征。作為所有最重要的科學(xué)定律之一,萬有引力定律及其數(shù)學(xué)公式已成為整個(gè)物理學(xué)的基石。
當(dāng)時(shí)牛頓提出了萬有引力理論,得出萬有引力的公式,F(xiàn)=Gm1m2/r2。因?yàn)楣街械摹癎”數(shù)值實(shí)在太小了,直到1798年英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許利用著名的卡文迪許扭秤(即卡文迪許實(shí)驗(yàn))才較精確地測(cè)出了引力恒量的數(shù)值。萬有引力定律是牛頓在1687年出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中首先提出的。
牛頓利用萬有引力定律不僅說明了行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律,而且還指出木星、土星的衛(wèi)星圍繞行星也有同樣的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。他認(rèn)為月球除了受到地球的引力外,還受到太陽的引力,從而解釋了月球運(yùn)動(dòng)中早已發(fā)現(xiàn)的二均差、出差等。另外,他還解釋了彗星的運(yùn)動(dòng)軌道和地球上的潮汐現(xiàn)象。
根據(jù)萬有引力定律成功地預(yù)言并發(fā)現(xiàn)了海王星。萬有引力定律出現(xiàn)后,才正式把研究天體的運(yùn)動(dòng)建立在力學(xué)理論的基礎(chǔ)上,從而創(chuàng)立了天體力學(xué)。簡(jiǎn)單地說,質(zhì)量越大的東西產(chǎn)生的引力越大,地球的質(zhì)量產(chǎn)生的引力足夠把地球上的東西全部抓牢。
17世紀(jì)早期,人們已經(jīng)能夠區(qū)分很多力,比如摩擦力、重力、空氣阻力、電力和人力等。牛頓首次將這些看似不同的力準(zhǔn)確地歸結(jié)到萬有引力概念里:蘋果落地,人有體重,月亮圍繞地球轉(zhuǎn),所有這些現(xiàn)象都是由相同原因引起的。牛頓的萬有引力定律簡(jiǎn)單易懂,涵蓋面廣。牛頓的萬有引力概念是所有科學(xué)中最實(shí)用的概念之一。牛頓認(rèn)為萬有引力是所有物質(zhì)的基本特征,這成為大部分物理科學(xué)的理論基石。
《牛頓的故事》觀后感
談起大科學(xué)家牛頓,大家肯定都熟悉。以前,我對(duì)牛頓的了解也不深,直到今天我讀了《牛頓的故事》后,對(duì)牛頓又有了新的了解。
《牛頓的故事》這篇短文主要記述的是大科學(xué)家牛頓的一些趣事,雖然他在物理學(xué)方面有過重大的發(fā)現(xiàn),可在一些小事上,卻是個(gè)“馬大哈”。記得有一次,牛頓因?yàn)橐芯恳粋€(gè)難題,所以起得很早。傭人怕他會(huì)餓,所以就拿了一個(gè)雞蛋準(zhǔn)備煮給他吃,牛頓不想有人干擾他工作,就讓傭人先走,說他自己煮。誰都沒有想到,當(dāng)傭人回來的時(shí)候,看到的竟是這一幕:鍋里煮的是鐘表,雞蛋還被牛頓完好無損地握在手中。這并不是牛頓最“馬大哈”的地方,牛頓的“馬大哈”還在后面呢!牛頓請(qǐng)朋友吃飯,由于自己的工作很忙,就叫朋友先吃。朋友吃完后,想用個(gè)惡作劇嚇嚇牛頓,他把骨頭全都放在盤子里,重新蓋好,就走了。半夜,牛頓餓了,就走進(jìn)餐廳,他打開盤子,看見里面全是雞骨頭,還以為自己早就吃過了。至于他請(qǐng)朋友吃飯的事早就已經(jīng)忘得一干二凈了。
看完后,我忍俊不禁,想不到鼎鼎大名的科學(xué)家竟也會(huì)犯這種低級(jí)錯(cuò)誤。不過,細(xì)想一下,就不難發(fā)現(xiàn),牛頓之所以這樣,是因?yàn)樗珜W⒂诳茖W(xué)研究了。
看了《牛頓的故事》,我不禁想起了我們?nèi)ツ陮W(xué)過的一篇課文《愛因斯坦與小女孩》,其中的愛因斯坦也和牛頓一樣,把所有的精力都花在科學(xué)研究上而忽視了生活小節(jié),比如他出門時(shí)竟穿著拖鞋和睡衣,頭發(fā)也亂糟糟的。
我很佩服牛頓,我也渴望能夠像牛頓一樣做出一番貢獻(xiàn)。但是,和牛頓相比,我感到羞愧萬分。平時(shí)我學(xué)習(xí)不刻苦,整天只知道玩,卻老抱有僥幸心理,幻想著不付出努力就能取得優(yōu)異的成績(jī)。
當(dāng)我讀完《牛頓的故事》,我懂得了:要取得優(yōu)異的成績(jī),就必須付出努力。“世上無難事,只怕有心人”。只要我和牛頓一樣,把精力放在學(xué)習(xí)上,努力學(xué)習(xí),將來一定會(huì)和牛頓一樣成為偉大的科學(xué)家的。
牛頓經(jīng)典語錄
1、如果我看得比別人遠(yuǎn),那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏稀?/p>
2、這個(gè)宇宙中最美麗的系統(tǒng)只能產(chǎn)生于偉大的智者和偉大的神的統(tǒng)治。
3、如果沒有其他證據(jù)證明上帝的存在,單憑大拇指就能說服我。
4、有時(shí)候,愛就像樹上的蘋果,當(dāng)你不小心走到樹上時(shí),它可能會(huì)落在你的頭上!
5、謙虛是一種美德,就像一幅畫中的陰影使它更強(qiáng)大、更突出一樣。
6、把簡(jiǎn)單的事情想得很復(fù)雜,可以發(fā)現(xiàn)新的領(lǐng)域;只要簡(jiǎn)單地觀察復(fù)雜的現(xiàn)象,就能發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律。
7、我沒有任何方法,只是很長(zhǎng)時(shí)間很熱情地思考一件事。
8、如果說我比笛卡爾看得更遠(yuǎn)一些,那是因?yàn)槲艺驹诹司奕说募绨蛏稀?/p>
9、如果你想要知識(shí),你必須努力;如果你想要食物,你必須努力工作;如果你想獲得幸福,你也應(yīng)該努力工作,因?yàn)榕κ谦@得一切的法則。
10、我的成就歸功于我的積極思考。
11、如果說我看得遠(yuǎn),那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏稀?/p>
12、沒有大膽的猜測(cè),就不會(huì)有偉大的發(fā)現(xiàn)。
13、一旦一個(gè)人確立了他的目標(biāo),他就不應(yīng)該動(dòng)搖為之奮斗的決心。
14、我總是把思考的.主題像一幅畫一樣放在我的面前,然后畫出一個(gè)點(diǎn)和一條線的輪廓,直到整幅畫慢慢突出。這需要長(zhǎng)時(shí)間的安靜和持續(xù)的冥想。
15、真理的海洋,讓一切未被發(fā)現(xiàn)的東西躺在我的眼前,讓我去探索。
16、謹(jǐn)慎理財(cái)將是基督一生的基本功課。
17、心中總是充滿著研究的疑問,等待著第一縷希望的光芒逐漸變成所有的光芒。
18、榮譽(yù)應(yīng)該是你最高品格的標(biāo)志。
19、我不知道世界會(huì)如何看待我,但我自己我只是一個(gè)頑皮的男孩在海邊玩耍,快樂的現(xiàn)在,然后找到一個(gè)光滑的石頭或一個(gè)可愛的殼,同時(shí)無視真理的大洋在我面前。
20、我就像一個(gè)在沙灘上玩耍的孩子,偶爾撿起一個(gè)美麗的貝殼,開心極了。但我對(duì)真理的海洋一無所知。