
多数人类尽皆听过那个牛顿遭苹果猛砸头部、进而发现了万有引力的故事, 甚而觉得只要遭遇相仿的细碎物事, 自身亦能体悟出这般改写物理学历史的定理。然则你可曾潜心思虑过: 远自古时近至今日, 被苹果砸过头的人定然不止有牛顿单个一个, 为何唯独唯有他能提出万有引力呢?
随便抛扔一个苹果, 它铁定笔直砸落地面。牛顿瞧见苹果落地后, 并未当作寻常小事, 反过来开始追问: 到底是什么促使苹果从静止转为下落?
惯性思想彼时相关成果已由伽利略、笛卡尔等人逐步发展, 牛顿之后才把这些内容整理、推广为自己的运动定律。原本挂在树上静止的苹果后来掉了下来, 运动状态发生了改变, 说明肯定有外力作用在它身上, 这个力的方向直指地面, 就是地球引力。

循着这个导向, 牛顿又暗想: 大地能让果儿坠着地, 那悬在中天的月轮, 是否也遭受到了大地的磁力? 那月华为什么没有坠下来?
如果没有引力, 月球早就沿着直线飞走, 根本不会乖乖绕着地球转。牛顿打了个比方: 你用绳子绑住重物, 拉着绳子, 让它转圈, 绳子的拉力, 就像地球对月球的引力。
当绳子断开时, 拉力随之消逝, 重物就会飞遁向外在。月球围绕地球运行的道理, 与此事没有半分差别。月球一直在朝向地球自由坠落高中物理万有引力试题高中物理万有引力试题,只是因为它同时具备足够庞大的横向速度, 所以不断跨过略微弯曲的地表, 构造成环绕地球的轨道。

很多人都说拥有 “站在巨人的肩膀上” 所言的那份谦虚的著名牛顿的人, 其实这就是他真正做到了的千真万世的事实!

伽利略摸明白了力学的基本逻辑, 为牛顿的第一、第二定律搭好了底层的基础。而天文学家开普勒, 却凭着长达几十年的观测数据, 参悟透了天体运行的规律本身。
第谷和其助手积累多少年精密观测, 开普勒在第谷去世后, 借这些资料经过好几年推算, 一步步推出三大定律:
所有绕太阳的行星的轨道都是椭圆;太陽在椭圆的一个焦点上;相等时间内行星与太阳的连线扫过的面积相等。
所有行星公转周期相之平方, 和轨道半长轴相之立方成正比。此三大定律外观枯燥无味物业经理人,却是牛顿推导万有引力之关键钥匙。

没积累开普勒的观测数据, 牛顿绝不可能把天体运动的规律整理成量化的数学公式。

下一个目标牛顿是搞清楚引力的数学表达式的, 他早就隐约觉得, 引力的大小应当是和距离的平方相互成反比的, 而这类猜测啊, 还靠着地球和月球的各类观测数据最后得到了验证。
那个时候的人们, 已经算出, 地球跟月球的距离, 约莫是地球半径的整整六十倍。地球表面物体的重力加速度, 乃是月球绕着地球运行的向心加速度的三千六百倍, 而恰恰是六十的平方,正好是三千六百呀。
这就直接的证明了: 引力的大小确实和距离的平方成反比, 靠着这个规律, 牛顿结合开普勒三大定律, 最终写出了万有引力的公式: 任何两个物体之间的引力, 和二者的质量乘积成正比程度相当, 还和二者距离的平方成反比程度相当。

除此之外, 在理想两体模型之中, 万有引力的方向还十分特别: 它始终沿着两个物体的位置的连线, 也就是沿着二者的连线方向上去产生作用, 不存在着任何切向力。就像地球环绕着太阳转动的时候, 太阳对于地球产生的那股引力, 只会去指向太阳本身, 绝对不会去偏向其他任何方向。
牛顿发现万有引力, 从来不是依赖一次偶然机缘的苹果砸头顶, 而是依靠严格精确缜密的逻辑推导论证, 稳固扎实的高深数学功底, 更是依凭站在前无数领域卓越前辈的拔高肩膀之上的辽阔开阔视野。那一个流传已广人人皆知的苹果古老故事, 其实仅是后世后来的人们给这一项宏伟伟大发现巧妙加上制造的一层温和浪漫氛围滤镜。
不少人总觉得成功凭靠的是运势, 但牛顿的事迹告知人们: 所谓的走运, 只不过是长期思索搭上抓住机缘的本领。