牛頓發(fā)明小故事
艾薩克 • 牛頓 爵士,1642年出生在英國(guó),是世界近代科學(xué)技術(shù)史上偉大的物理學(xué)家、天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家。你知道牛頓發(fā)明的小故事嗎?一起來(lái)看看小編給大家精心準(zhǔn)備的資料,歡迎閱讀!
牛頓發(fā)明小故事
人們都知道從蘋(píng)果落地中牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律的故事,其實(shí)那不過(guò)是法國(guó)啟蒙思想家伏爾泰為宣傳自然科學(xué)而編的故事。
在牛頓之前,人們已經(jīng)知道有兩種“力”:地面上的物體都受重力的作用,天上的月球和地球之間以及行星和太陽(yáng)之間都存在引力。這兩種力究竟是性質(zhì)不同的兩種力?還是同一種力的不同表現(xiàn)?牛頓在劍橋大學(xué)讀書(shū)時(shí)就考慮起這個(gè)問(wèn)題了。
牛頓23歲時(shí),鼠疫流行于倫敦。劍橋大學(xué)為預(yù)防學(xué)生受傳染,通告學(xué)生休學(xué)回家避疫,學(xué)校暫時(shí)關(guān)閉。牛頓回到故鄉(xiāng)林肯郡鄉(xiāng)下。他仍沒(méi)有間斷學(xué)習(xí)和對(duì)引力問(wèn)題的思考。
那時(shí),鄉(xiāng)下的孩子們常常用投石器打幾個(gè)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),之后,把石頭拋得很遠(yuǎn)。他們還可以把一桶牛奶用力從頭上轉(zhuǎn)過(guò),而牛奶不灑出來(lái)。
這一現(xiàn)像激發(fā)了牛頓關(guān)于引力的想像:“什么力使投石器里面的石頭,水桶里的牛奶不掉下來(lái)呢?”這個(gè)問(wèn)題使他想到開(kāi)普勒和伽利略的思想。他從浩瀚的宇宙太空,周行不息的行星,廣寒的月球,直至龐大的地球,進(jìn)而想到這些龐然大物之間力的相互作用。
這對(duì)牛頓抓緊這些神奇的思想不放,一頭扎進(jìn)“引力”的計(jì)算和驗(yàn)證中了。牛頓計(jì)劃用這個(gè)原理驗(yàn)證太陽(yáng)系各行星的行動(dòng)規(guī)律。他首先推求月球和地球距離,由于引用的資料數(shù)據(jù)不正確,計(jì)算的結(jié)果錯(cuò)了。因?yàn)橐览硗扑阍虑驀@地球轉(zhuǎn),每分鐘的向心加速度應(yīng)是16英尺,但據(jù)推算僅得13.9英尺。在失敗的困境中,牛頓沒(méi)有灰心,反而以更大的努力進(jìn)行辛勤的研究。
1671年,新測(cè)量的地球半徑值公布了。牛頓利用這一數(shù)據(jù)重新檢驗(yàn)了自己的理論,同時(shí),還利用他自己發(fā)明的微積分處理了月一地關(guān)系中不能把地球看作質(zhì)點(diǎn)時(shí),重力加速度的計(jì)算問(wèn)題。有了這兩項(xiàng)改進(jìn),牛頓得到了兩個(gè)完全一致的加速度值。這使他認(rèn)為,重力和引力具有相同的本質(zhì)。他又把基于地面物體運(yùn)動(dòng)的三條定律(即牛頓三大定律)用于行星運(yùn)動(dòng),同樣得出滿意的正確結(jié)論。
牛頓整整經(jīng)過(guò)了7個(gè)春秋寒暑,到他30歲時(shí)終于把舉世聞名的“萬(wàn)有引力定律”全面證明出來(lái),奠定了理論天文學(xué)、天體力學(xué)的基礎(chǔ)。
萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn),宣告了天上地面的萬(wàn)物都遵循同一規(guī)律運(yùn)動(dòng),徹底否定了亞里士多德以來(lái)宗教勢(shì)力宣揚(yáng)的天上地下不同的思想,這是人類認(rèn)識(shí)史上的一次飛躍。
拓展:簡(jiǎn)介
艾薩克·牛頓爵士PRSMP(Sir Isaac Newton,1643年1月4日-1727年3月31日,英語(yǔ)發(fā)音)[儒略歷:1642年12月25日-1726年3月20日]是一位英格蘭物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家、自然哲學(xué)家和煉金術(shù)士。
那是在1665年,牛頓讓一束太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡,結(jié)果陽(yáng)光被分解成了赤、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏色。這是一個(gè)重大發(fā)現(xiàn),它證明普通的光是由七色組成的。
牛頓還用一個(gè)凸透鏡把七色光合成了白光,更加證實(shí)了這一點(diǎn)。牛頓還進(jìn)一步測(cè)定了不同顏色的光的折射率,從而發(fā)現(xiàn)了不同色光的折射角度,是按著赤、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫的順序加大,物質(zhì)的色彩是由不同顏色的光在不同物體上有不同的折射率造成的。
牛頓立即把上述發(fā)現(xiàn)用到制造望遠(yuǎn)鏡上,一舉制成了不帶顏色的折射望遠(yuǎn)鏡,奠定了現(xiàn)代大型光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡的基礎(chǔ)。
伊薩克·牛頓爵士(Sir Isaac Newton,儒略歷1642年12月25日-1727年3月20日 格里歷1643年1月4日—1727年3月31日),數(shù)學(xué)家、科學(xué)家和哲學(xué)家,同時(shí)是英國(guó)當(dāng)時(shí)煉金術(shù)熱衷者。
他在1687年7月5日發(fā)表的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》(Philosophiae Naturalis Principia Mathematica)里提出的萬(wàn)有引力定律以及他的牛頓運(yùn)動(dòng)定律是經(jīng)典力學(xué)的基石。牛頓還和萊布尼茨各自獨(dú)立地發(fā)明了微積分。他總共留下了50多萬(wàn)字的煉金術(shù)手稿和100多萬(wàn)字的神學(xué)手稿。
牛頓被譽(yù)為人類歷史上最偉大的科學(xué)家之一。他的萬(wàn)有引力定律在人類歷史上第一次把天上的運(yùn)動(dòng)和地上的運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一起來(lái),為日心說(shuō)提供了有力的理論支持,使得自然科學(xué)的研究最終掙脫了宗教的枷鎖。牛頓還發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)光的顏色構(gòu)成,還制作了世界上第一架反射望遠(yuǎn)鏡。