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夜空中最亮的星|力学之父牛顿——苹果落到牛顿头上了吗?

来源: 作者: 发布时间:2022-11-14 09:21:42 浏览次数: 【字体:

三一学院的牛顿苹果树

许多书上都介绍过牛顿与苹果的传奇故事,这些故事大致如此:

有一天,牛顿坐在乡间的一棵苹果树下沉思,忽然一个苹果落到了地上(也有说落到他头上),他因此想到所有的东西都会往地上落,那是因为我们脚下的地球有引力,他进而想到万事万物之间都存在着引力,后来经过多年努力,总结出了万有引力定律。

有位历史学者专门做了研究,发现最早写这个故事的是法国作家伏尔泰(Voltaire,1694—1778),伏尔泰极为推崇牛顿的研究成果,积极予以宣传。1726年,他在英国写的通讯中第一次提到这个苹果落地的故事,他还在文章中说,这个故事是牛顿的侄女告诉他的。

专业人士认为不能把万有引力定律成果归于牛顿名下,因为前人也付出过探索和努力。在他们看来,万有引力发现的实际经过大致是这样的:开普勒最早在探索行星运动规律时,认为引力就是太阳发出的类似于磁力的流,这些磁力流沿切线方向推动着行星公转,其强度随离太阳的距离增加而减弱。开普勒还曾试图用磁作用机制解释椭圆轨道的产生。1645年,法国天文学家布里阿德(I.Bullia-dus)提出一个假设:“开普勒力的减少,和离太阳的距离的平方成反比。”这是第一次提出平方反比关系的思想。1661年,英国皇家学会成立了一个专门委员会研究重力问题。罗伯特·胡克、克里斯托夫·雷恩、爱德蒙·哈雷在引力问题的研究上都曾作出过贡献。据说早在1661年,罗伯特·胡克就觉察到,引力和地球上物体的重力应该是有着同样的本质。

牛顿的成就和前人的研究成果密不可分,科学创想并不是能凭空用苹果砸出来的,但是说到“不能把万有引力定律成果归于牛顿名下”,那就未免太苛刻了。科学成就一方面需要很多人的积累,另一个方面也非常依赖科学家个人的天才创见和发挥。牛顿是集大成者,比同时代的科学家眼界都要广阔,其钻研的深度令其他人无法望其项背。

牛顿晚年的一位朋友彭伯顿在追忆牛顿的著作中,则谈到了牛顿因苹果落地而引起了他验证引力平方反比关系的兴趣的故事。看来苹果的故事是存在的,但是苹果的作用不是把牛顿砸开了窍,而是引起了他研究的兴趣。牛顿确实是早年在家乡期间思考过引力问题,这是肯定的。

牛顿故居院子里的那棵苹果树,一直被精心地保护着,还用接枝法分别植于世界各地。前去瞻仰牛顿故居的游客,都被领去参观这棵树。可惜后来这棵树被大风刮倒,结果又被分成了几段,分别在英国皇家学会等几处地方保存起来作为纪念。

授权方:湖北科学技术出版社

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