牛顿发现万有引力定律后为什么等了22年才对全世界公开?
牛顿于1666年发现了万有引力定律,却未对世界公开达20多年之久。虽然这有几种可能原因,但是直到今日仍没有人知道理由。其中一项可能性是,牛顿根据月亮与地球的距离比较重力对月亮与对地表的影响时,发现并不符合平方反比定律。他于17世纪时对地球与月亮间之距离的估算并不正确。而当牛顿了解这点,并找出正确数值的时候,他的研究重心也早已转移到其他科学谜题上了。
牛顿没有马上公布万有引力定律的另一个可能原因是,他当时只是默默假设地球重力作用的方式,就像所有的质量都聚集在地球中心处一样。回想一下,在推导平方反比定律时,牛顿比较的是地球中心距月亮以及距苹果的距离。
牛顿万有引力理论的本质在于,万有引力是每个物质与每个其他物质间的作用力。这代表地球对月亮的重力作用,事实上是埃佛勒斯峰对月亮的重力作用,加上地心对月亮的重力作用,再加上地球五大洲边缘的每片沙滩上的每一粒沙子对月亮的重力作用⋯⋯所以作用在月亮上的重力,实际上是由构成地球的无数质量粒子齐力作用的总和。
牛顿相信地球重力的作用方式,会跟地球所有质量都聚集在地心处的重力作用一样。我们几乎可以断定牛顿无法证明这件事。但就如同20世纪物理学家理查.费曼(Richard Feynman)所言:「你知道的会比你能证明的多。」而牛顿知道的向来比能证明的要多。
牛顿的直觉力非常强大,因此他在经过时时刻刻、日日月月专注思考后,总能得到问题的解答—必然、清楚、正确的解答。但要了解真理,这还不够。他还需要说服其他人。这代表他必须拿着羽毛笔与羊皮纸坐在书桌前,以凡人幼儿程度的语言,缓慢地一步一步解释他的直觉想法,而这个语言正是数学。
牛顿心里明白一件事。地球为圆形,而从地心到月亮连线所划开的地球两侧半球是对称的。因为对称,所以一边半球所有物质对另一半球所有物质所产生的重力,与另一半球所有物质对原先这半球所有物质所产生的重力会相等。这两股重力会相互扺销。结果就是,地球对月亮的重力会完全沿着地心到月亮的连线作用。这是个开始。但重力在地心到月亮的连线上作用,与地球全部质量都集中在地心上,这两件事还是有段不小的差距。1666年时,牛顿其实已经清楚明白这项事实,但他无法证明。
又或许他已经可以提出证明,但所用的方式,却不是1666年当时生活在地球上的其他人所能理解。
1666年5月,牛顿发明了「微积分」,他称其为「逆流数术」(inverse methodof fluxions)。这是种数学魔法,可以将无限个极小质量(或是无限个极小的任何东西)加总起来。这个工具绝佳,可以用来证明地球的重力作用,与所有质量全聚集在地心处的重力作用相同。但因为牛顿只是发明了微积分,也没有告诉任何人,故以微积分为基础的证明,只有牛顿自己才看得懂。当你向全世界宣告「我有了个绝妙的证明,但在你能欣赏了解它之前,必须先学会我刚发明的一整套深奥数学理论」,这实在很难打动任何人。
而且牛顿还是头性格复杂且矛盾的怪兽。他不在1666年公布万有引力定律,除了科学上的因素外,可能也含括极大的心理因素。打从一开始,他就是个不可思议的疯狂神秘人物。在格兰瑟姆的学校中,他也许曾因与众不同而遭到霸凌。根据牛顿所述,在一个男孩踹他肚子后,他捉着对方的耳朵,把他拖到教堂中,并且拿男孩的鼻子去摩擦撞墙。虽然牛顿打赢了,但这个创伤经历让牛顿有了偏执想法,担心只要展现自我便可能遭受攻击,即便是他脑中最精华聪明的概念。牛顿有着病态的敏感度,无法将其他人的强烈质疑视为健全科学对谈的重要部分,反将其视做科学蠢蛋对他的个人污辱;他无需捍卫自己的想法,因为他知道那些想法都是真理。
牛顿是位如刺猬般脾气暴躁的人,有时还会进行报复。他一生中就经常与其他科学家陷入长期激烈且有损其人格的争执。牛顿曾说:「我们筑起太多高墙,却没有足够的桥梁。」这样的看法其实可说是「五十步笑百步」。他也曾极尽讽刺的说:「我可以计算天体的运行,却无法计算人类的愚蠢。」
「所谓机智圆滑,指的是能在不制造敌人的情况下提出个人观点的一门艺术,」牛顿说。不幸的是,他无力实践自己阐述的道理。他虽有见地,却没有实践这份见地的能力。
不过,没有人是毫无矛盾之处的。20世纪的物理学家乔治.伽莫夫(George Gamow)曾说过一个与牛顿有关的故事,不知是真是假。伽莫夫说,牛顿很爱自己的猫,为了让爱猫能够出入自己的书房,他在房门上开了个洞—17世纪版没有门板的宠物专用门。但接着猫生了小猫,牛顿要怎么办呢?根据伽莫夫所述,牛顿在门上开了一整排小洞⋯⋯每只小猫都有一个洞。牛顿是跨时代的超级伟大天才,却不能理解小猫可以从大洞进出。
牛顿偏执的保密性格,也许源自更深层的理由。虽然早产的他当时身体羸弱,之后却活至高龄八十四岁,而且视力完好,也只掉了一颗牙齿。他逝世后,留给后代一盒手稿。当一位主教打开盒子,浏览盒中的文件,其爆炸性的内容让主教恐惧地甩上盒盖。盒中的文件也包括了牛顿对宗教看法的手稿。牛顿具有深层信仰,他只相信唯一的神。他完全不认同天父、圣子耶稣与圣灵「三位一体」在宗教上的正统性。根据他自己的调查显示,西元前325年,罗马皇帝君士坦丁一世,在尼卡(Nicae)召开了第一次大公会议,强迫教廷接受「三位一体」的思想。
牛顿很清楚「一神论」此种异端思维,就足以让他遭到流放。事实上,当时英国便立法禁止让怀有像牛顿这种思维的人士担任重要官职,甚至还能将其监禁。牛顿是是剑桥三一学院院士,所以没有人(真的没有人)怀疑过他如此憎恶这个学院的创立宗旨。牛顿也许已经知道,在这个将僵化的宗教信仰强加于人的无情世界必须隐匿过活才能生存下来。所以保密的性格,已经渗透到他生活中每个边边角角、细微之处。
所以,牛顿缓步慢行于伍尔索普的巷道中、流连徘徊于原野及小径上,有了关于世界的惊人发现,却从未与他人分享。他从未对着空中挥拳,大叫「我发现啦!」,只将个人发现留给自己。
当然,对于牛顿为何不于1666年公开自己的发现,你也可以有自己的猜测。但牛顿长达20年的时间未公布他的万有引力论仍是事实。而改变这一切的则是朋友的来访:牛顿的朋友爱德蒙.哈雷(Edmond Halley)于1684年8月到剑桥拜访他,哈雷问了他一个重要的问题。
牛顿观察什么发现了万有引力?
牛顿观察物体下落的现象发现万有引力,比如苹果从树上落下来而不飞走,比如抛到空中的石头又落下来,比如水从高处向低处流等等。由于牛顿没有停留在朴素的观察上,而是应用数学,尤其发明了微积分,致使应用数学工具,从开普勒三定律进行推算,从此发现了著名的万有引力。万有引力全称为“万有引力定律”,...
是谁发现了万有引力?
在科学史上,牛顿对万有引力定律的发现可以说功绩卓越。其他科学家如胡克、哈雷也在这方面作出了非常重要的贡献,但与牛顿相比,他们的观点和研究方法总是存在某些缺陷,最终与跨时代的利学发现失之交臂。万有引力定律的发现解释了行星围绕太阳运动的原因牛顿于1687年发表了《自然哲学的数学原理》。他所发...
牛顿发现了什么定律?
牛顿发现地心引力的故事:17世纪的某一天,牛顿坐在树下读书。突然一个苹果砸在了牛顿的头上,牛顿便思考为什么苹果是下落而不是上升,通过一系列实验,牛顿发现了万有引力。万有引力,全称为“万有引力定律”(law of universal gravitation),为物体间相互作用的一条定律,1687年为牛顿所发现。任何物...
万有引力是牛顿的第几定律?
万有引力是来自牛顿的万有引力定律,不属于牛顿三大定律。1、1687年牛顿发现万有引力定律,任何物体之间都有相互吸引力,这个力的大小与各个物体的质量成正比例,而与它们之间的距离的平方成反比。2、万有引力定律出现后,才正式把研究天体的运动建立在力学理论的基础上,从而创立了天体力学。 地球的质量...
牛顿是如何发现万有引力定律的?
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\/...
牛顿发明了万有引力定律。(修改病句。)
发明是原来没有的创造出来的 发现是原来就存在,被找到的 万有引力定律本来就存在,所以应该是发现 应该改为:牛顿发现了万有引力定律。
牛顿是怎样从一个苹果掉落得到启示,从而发现并总结出万有引力定律...
12岁那年,他在母亲的农场里休息,正在这时,一个熟透了的苹果落下来,不偏不倚正好打在牛顿头上。牛顿想:苹果为什么不向上跑而向下落呢?牛顿长大成了物理学家后,受“苹果落地打到头上”的事件启发,猜想苹果掉下来可能是地球某种力量吸引的结果,通过反复试验,终于发现了万有引力。
牛顿是因为什么发现了万有引力定律
牛顿坐在苹果树下,苹果砸到了他头上。牛顿受启发,发现了万有引力定律。这是一个几岁儿童都知道的故事,几乎所有人都是这样描述牛顿发现万有引力定律的过程。不过,据香港《大公报》20日报道,根据英国皇家学会最近公布的一份手稿,牛顿被苹果砸中的桥段似乎是后人杜撰出来的传说。
牛顿怎么发现万有引力的 发现万有引力的是谁
牛顿发现万有引力是因为他在姐姐的果园里坐着,突然有一颗苹果落到了地上,他就开始思考推动力和重力的拉力。最后牛顿通过引力平方反比定律和运动三定律,尤其是从运动第二定律可以得出引力与相互作用物体的质量及其乘积成比例,终于在1685年,牛顿发现了万有引力定律。牛顿的万有引力说明,每一个物体都...
牛顿怎么发现万有引力
万有引力定律是解释物体之间的相互作用的引力的定律。该定律由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表。定律内容为任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引。该引力的的大小与它们的质量乘积成正比,与它们距离的平方成反比,与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关。
凭飞宁雪: 过程就是苹果砸在牛顿头上 跟第一定律是同一时期的 答案补充 你去找苹果砸在牛顿头上的事例进行分析就可以了 我都说了嘛,苹果砸在头上后,他就发现了万有引力,第二定律就是万有引力定律的第二条 懂了没? 答案补充 如你所愿 1.定律...
斗门区13097653885: 牛顿怎么证明万有引力的呢?? - ?
凭飞宁雪: 是苹果落地导致牛顿发现万有引力吗美国哈佛大学科技史教授柯亨不久前撰文,对苹果落地的故事表示怀疑.柯亨引证史料,说明牛顿走向万有引力理论的重大一步是在1679年末到1680年初. 1679年 11月24曰,胡克写信给牛顿,向他介绍一...
斗门区13097653885: 是谁发现了“万有引力” - ?
凭飞宁雪: 万有引力的发现过程 小时后,老师告诉我们,牛顿是因为有一天坐在苹果树下打瞌睡,被树上成熟的苹果掉下来打到,就让他发现了万有引力的存在.当然,这只是儿童版的「童话故事」.如果牛顿真那麽天才,他能够「看的到」万有引力的存...
斗门区13097653885: 万有引力定律是如何被发现的? - ?
凭飞宁雪: 传说牛顿是在苹果树下被苹果砸中受启发而发现万有引力定律,万有引力定律将地上的苹果落地现象、大海的潮汐以及天上日月星辰的运动统一了起来,表明任何两个有质量的物体之间都存在引力作用. 1846年法国数学家和天文学家勒维耶根据引力定律计算得到一颗未知行星对天王星公转轨道的引力摄动,建议柏林天文台寻找这颗未知行星,结果找到了天王星,而且观测到的天王星的位置与勒维耶的计算结果只差1度,可以说明引力定律仍然是十分精确的和应用广泛的.
斗门区13097653885: 牛顿万有引力的第二个解释是什么 - ?
凭飞宁雪: 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.牛顿的普适万有引力定律表示如下: 任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引.该引力的大小与它们的质量乘积成正比,与它们距离...
斗门区13097653885: 牛顿根据地引力发现了什么? - ?
凭飞宁雪: (1)牛顿根据地引力发现了万有引力定律 (2)万有引力定律是艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表的.牛顿的普适的万有引力定律表示如下:任意两个质点有通过连心线方向上的力相互吸引.该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们距离的平方成反比,与两物体的化学组成和其间介质种类无关.
斗门区13097653885: 万有引力公式是怎么推导出的, - ?
凭飞宁雪:[答案] 简单的说,是牛顿总结前人(开普勒等人)的经验基础上,发现了万有引力,英国科学家 卡文迪许通过扭秤实验测量,提出万有引力公式.详细过程如下: 万有引力的发现过程:在谈论万有引力发现的事件时,对于当时天文学及力学的发展情形也得...
斗门区13097653885: 牛顿「发现」还是「发明」了万有引力定律? - ?
凭飞宁雪: 牛顿发明了万有引力定律;发现了万有引力
斗门区13097653885: 牛顿怎么发现万有引力的(万物简史上说不是因为苹果的原因) - ?
凭飞宁雪:[答案] 万有引力是怎样被发现的 1666年,23岁的牛顿还是剑桥大学圣三一学院三年级的学生.看到他白皙的皮肤和金色的长发,很多人以为他还是个孩子.他身体瘦小,沉默寡言,性格严肃,这使人们更加相信他还是个孩子.他那双锐利的眼睛和整天写满怒...
斗门区13097653885: 牛顿是如何从一个苹果中悟出万有引力的存在?
凭飞宁雪: 1665年英国正流行着瘟疫.剑桥大学暂时关闭了.牛顿也被迫离开学校回到了家乡.传说第二年秋天的一个黄昏,牛顿正坐在果园里深思着,突然间一个熟透的苹果从树上掉了下来.这件很平常的小事触动了牛顿的思绪,使他联想到科学上的一...