假如我们居住在一个永无变化的行星上,我们就无所作为无所用心(21)
2023-05-01 来源:飞速影视
牛顿45岁左右的时候,他的佣人是这样描述他的:
我从来没有看到他娱乐或消遣过,他既不乘车出去兜风,也不散步,不玩滚木球游戏或做其他运动,以为凡是不用在学习上的时间都是浪费。他学习抓得很紧,很少离开自己的房间,除非是去讲课……很少有人听他的课,更少有人听得懂,由于听课的人少,他实际上经常是对着墙壁朗读。
开普勒和牛顿的学生绝没有想到他们的损失会有多大。
牛顿发现了惯性定律——运动着的物体在没有外力作用的情况下继续做直线运动。牛顿认为,如果没有一种力量不断改变月球的运动方向,使它的轨道成为近圆形,并把它往地球的方向上拉,那么,月球就会沿着与轨道相切的方向直线飞离轨道。牛顿把这种力量叫做重力,并相信重力在远距离起作用。虽然在地球和月球之间没有什么东西把它们联系起来,但是地球却不断地把月球往我们这边拉。牛顿应用开普勒第三定律,从数学的角度推断引力的性质。他证明,将苹果往地球上拉的力就是使月球沿着轨道运转的力,也就是使当时刚发现的木星的卫星绕着那个遥远的行星运转的力。
自从开天辟地以来。物体都是往下掉的。人类有史以来都相信月亮绕着地球转。牛顿首先发现上述这两种现象都是由同一种力引起的,这就是“牛顿万有引力”中“万有”的含意所在。在宇宙中,这个引力定律到处都适用。
这是一个平方反比法则,即引力与距离的平方成反比。如果两个运动物体之间的距离增加一倍,它们之间的引力则只有原来的四分之一,如果它们之间的距离是原来的10倍,它们之间的引力就比原来的引力小了100倍(102=100)。显然,引力必须在某种程度上是逆向的,即随着距离的增加而减少。假如引力是正向的,即随着距离的增加而增加,最遥远的物体就会受到最大的引力。那么我想,宇宙间的所有物质很快就会形成一个大宇宙团。不,引力一定要随着距离的增加而减少。这就是为什么彗星或行星在远离太阳时转得慢,在靠近太阳时转得快的原因——离太阳越远,它们所感受的引力越小。
开普勒的行星运动三定律都可以从牛顿原理推导出来。开普勒定律是经验的产物,是根据第谷的仔细观测结果推断的,牛顿定律则是理论性的,是很简单的数学概念,根据这种概念,我们最终可以推导出第谷观测的一切数据。牛顿对自己的定律引以为豪,他在《自然哲学的数学原理》一书中写道:“我在此展示了宇宙的机理。”
后来,牛顿担任了伦敦皇家学会会长(这是一个科学家的团体),还当了造币厂厂长,他将全部精力投入到查禁伪币的工作中。他那忧郁和孤独的性格又开始作怪。他决心放弃驱使他与其他科学家争论的科研工作(争论的重点是优先权的问题)。为此,有人还说他得了相当于17世纪的“精神崩溃”症。然而,牛顿继续他在炼金术与化学之间的边缘科学的毕生研究。最近有证据表明,他当时的疾病与其说是精神病,不如说是重金属中毒——长期吸入微量的砷和汞所引起的金属中毒。当时的化学家以嗅觉为分析手段是司空见惯的。
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