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　　牛頓——萬有引力的發(fā)現(xiàn)

　　人們都知道從蘋果落地中牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律的故事，其實(shí)那不過是法國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)讀書時(shí)就考慮起這個(gè)問題了。

　　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。他仍沒有間斷學(xué)習(xí)和對(duì)引力問題的思考。

　　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，而牛奶不灑出來。

　　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呢?”這個(gè)問題使他想到開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)過了7個(gè)春秋寒暑，到他30歲時(shí)終于把舉世聞名的“萬有引力定律”全面證明出來，奠定了理論天文學(xué)、天體力學(xué)的基礎(chǔ)。

　　萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，宣告了天上地面的萬物都遵循同一規(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。

　　萊特兄弟發(fā)明飛機(jī)的故事

　　1877年冬天,一場(chǎng)大雪降在美國的代頓地區(qū),城郊的山岡上到處是白茫茫一片。一群孩子來到堆著厚厚白雪的山坡上,乘著自制的爬犁飛快地向下滑去。山坡上頓時(shí)響起陣陣笑聲。

　　在他們旁邊,有兩個(gè)男孩靜靜地站著,眼睜睜地看著歡快的爬犁從上而下劃過。大一點(diǎn)的男孩嘆道:“嗨!要是我們也有一架爬犁該多好啊!”

　　另一個(gè)孩子撅著嘴說道:“誰叫我們爸爸總不在家呢!”他靈機(jī)一動(dòng),又接著說道:“哥哥,我們自己動(dòng)手做吧!”被稱做哥哥的男孩一聽,頓時(shí)笑了起來,愉快地說道:

　　“對(duì)呀!我們自己也可以做。走,奧維爾,我們回去!”于是,兩個(gè)孩子一蹦一跳地跑下山坡,向家里飛快地跑去。

　　這弟兄兩個(gè)就是萊特兄弟,大的叫威爾伯,小的便是奧維爾。他們從小就喜歡擺弄一些玩意,經(jīng)常在一起做各種各樣的游戲。他們的爺爺是個(gè)制作車輪的工匠,屋里有各種各樣的工具,弟兄兩個(gè)把那里當(dāng)作他們的樂園,經(jīng)常跑去看爺爺干活。時(shí)間一長,他們就模仿著制作一些小玩具。因此,弟兄兩個(gè)決定,這次要做架爬犁,拉到山坡上與同伴們比賽。當(dāng)天晚上,弟兄倆就把這種想法告訴了媽媽。媽媽一聽,非常高興地說道:“好,咱們共同來做吧!”

　　于是,弟兄倆個(gè)跑到爺爺?shù)墓ぷ鞣坷?找到很多木條和工具,不加思索就干了起來。

　　“不行”媽媽阻止他們說,“干什么事情得有個(gè)計(jì)劃,我們首先得畫一個(gè)圖樣,然后才做!”

　　弟兄倆個(gè)明白了這個(gè)道理,就同媽媽一起設(shè)計(jì)圖樣。媽媽首先量了兄弟倆身體的尺寸,然后畫出一個(gè)很矮的爬犁。“媽媽,別人家的爬犁很高,為啥你畫的爬犁這么矮?這能行嗎?”弟弟奧維爾不解他問。推薦添加世界華人成功學(xué)陳安之微信：caz25788 從此你人生便多了位免費(fèi)教練。

　　“孩子,要想叫爬犁跑得快,就得制成矮矮的,這樣可以減少風(fēng)的阻力,速度也就會(huì)快多了。”媽媽溫和地解釋道。弟兄倆個(gè)這才明白,干任何事情都不應(yīng)莽撞,應(yīng)首先弄懂道理。

　　過了一天,萊特兄弟的矮爬犁做成了。弟兄倆把它推到小山岡上,剛放在山坡上,就跑來了一個(gè)男孩。

　　“快來看呀,萊特兄弟扛了一個(gè)怪物!”這個(gè)男孩大驚小怪地叫道。

　　不一會(huì)兒,孩子們都圍了上來,指手劃腳地議論著這個(gè)怪模怪樣的東西。萊特兄弟不以為然,勇敢地說道:“誰和我們比賽!”

　　先前跑過來的男孩連忙叫道:“我來!我來與他們比賽!”說完,就把自己爬犁拉了過來。

　　比賽結(jié)果,當(dāng)然是萊特兄弟獲勝,孩子們?cè)僖膊怀芭@個(gè)爬犁,反而圍起來左瞧右看,似乎想從中找到什么。

　　萊特兄弟非常高興,帶著勝利的喜悅回家去了。

　　圣誕節(jié)到了,爸爸也從外地回來。圣誕節(jié)早晨,爸爸把禮物送給了他們,兄弟倆急不可耐地打開一看,是一個(gè)不知名的玩具,樣子好怪好怪的。

　　爸爸告訴他們,這是飛螺旋,能在空中高高地飛去。“鳥才能飛呢!它怎么也會(huì)飛!”威爾伯有點(diǎn)懷疑。

　　爸爸笑了一笑,當(dāng)場(chǎng)做了表演。只見他先把上面的橡皮筋扭好,一松手,它就發(fā)出嗚嗚的聲音,向空中高高地飛去。兄弟這才相信,除了鳥、蝴蝶之外,人工制造的東西,也可以飛上天。于是,弟兄倆便把它拆開了,想從中探索一下,它為何能飛上天去。

　　從這以后,在他們的幼小心靈里,就萌發(fā)了將來一定制造出一種能飛上高高藍(lán)天的東西。這個(gè)愿望一直影響著他們。1896年,萊特兄弟在報(bào)紙看到一條消息:德國的李林塔爾因駕駛滑翔機(jī)失事身亡。這個(gè)消息對(duì)他們震動(dòng)很大,弟兄倆決定研究空中飛行。

　　這時(shí)候,萊特兄弟開著一家自行車商店。他們一邊干活掙錢,一邊研究飛行的資料。三年后,他們掌握了大量有關(guān)航空方面的知識(shí)決定仿制一架滑翔機(jī)。

　　他們首先觀察老鷹在空中飛行的動(dòng)作,然后一張又一張地畫下來,之后才著手設(shè)計(jì)滑翔機(jī)。1900年10月,萊特兄弟終于制成了他們第一架滑翔機(jī),并把它帶到離代頓很遠(yuǎn)的吉蒂霍克海邊,這里十分偏僻,周圍既沒有樹木也沒有民房,而且這里風(fēng)力很大,非常適宜放飛滑翔機(jī)。

　　兄弟倆用了一個(gè)星期的時(shí)間,把滑翔機(jī)裝好,先把它系上繩索,像風(fēng)箏那樣放飛,結(jié)果成功了。然后由威爾伯坐上去進(jìn)行試驗(yàn),雖然飛了起來,但只有1米多高。

　　第二年,兄弟倆在上次制作的基礎(chǔ)上,經(jīng)過多次改進(jìn),又制成了一架滑翔機(jī)。這年秋天,他們又來到吉蒂霍克海邊,一試驗(yàn),飛行高度一下子達(dá)到180米之高。

　　弟兄倆非常高興,但并不滿足。他們想能否制造一種不用風(fēng)力也能飛行的機(jī)器?

　　兄弟倆反復(fù)思考,把有關(guān)飛行的資料集中起來,反復(fù)研究,始終想不到用什么動(dòng)力,把寵大的滑翔機(jī)和人運(yùn)到空中。有一天,車行門前停了一輛汽車,司機(jī)向他們借一把工具用用。來修理一下汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)。弟兄倆靈機(jī)一動(dòng),能不能用汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)來推動(dòng)飛行。

　　從這以后,弟兄倆圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)開了腦筋。他們首先測(cè)出滑翔機(jī)的最大運(yùn)載能力是90公斤,于是,他們向工廠訂制一個(gè)不超過90公斤的發(fā)動(dòng)機(jī)。但當(dāng)時(shí)最輕的發(fā)動(dòng)機(jī)是190公斤,工廠無法制出這么輕的發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　后來,一名制造發(fā)動(dòng)機(jī)的工程師知道了這件事情,答應(yīng)幫助萊特兄弟。過了一段時(shí)間,這位工程師果然造出一部12馬力、重量只有70公斤的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　弟兄倆非常高興,很快便著手研究怎樣利用發(fā)動(dòng)機(jī)來推動(dòng)滑翔機(jī)飛行。經(jīng)過無數(shù)次的試驗(yàn),他們終于把發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在滑翔機(jī)上,不過是在滑翔機(jī)上安上螺旋槳,由發(fā)動(dòng)機(jī)來推動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)滑翔機(jī)飛行。

　　1903年9月,萊特兄弟帶著他們裝有發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行再次來到吉蒂霍克海邊試飛。雖然這次試飛失敗了,但他們從中吸取了很多經(jīng)驗(yàn)。過后不久,他們又連續(xù)試飛多次,不是因?yàn)槁菪龢墓收?就是發(fā)動(dòng)機(jī)出了毛病,或是駕駛技術(shù)的問題。

　　萊特兄弟毫不氣餒,仍然堅(jiān)持試飛。就在這時(shí),一位名叫蘭萊的發(fā)明家,受美國政府的委托,制造了一架帶有汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī),在試飛中墜入大海。

　　萊特兄弟得知這個(gè)消息,便前去調(diào)查,并從蘭萊的失敗中吸取了教訓(xùn),獲得了很多經(jīng)驗(yàn),他們對(duì)飛機(jī)的每一部件作了嚴(yán)格的檢查,制定了嚴(yán)格的操作規(guī)定,于1903年12月14日,又來到吉蒂霍克,進(jìn)行試飛試驗(yàn)。

　　這天下午,兄弟倆先在地面上安置兩根固定在木頭上的鐵軌,并有一定的斜度,好讓飛機(jī)方便地滑行。接著,就把他們制造的飛機(jī),放在鐵軌上面。

　　最后是由誰先飛的問題,兄弟倆爭執(zhí)不下,只好用拋硬幣的方法,由威爾伯先飛。

　　威爾伯上機(jī)后,伏臥在飛機(jī)正中,一會(huì)兒便發(fā)動(dòng)飛機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)傳出轟鳴的聲音,螺旋槳也慢慢地轉(zhuǎn)了起來。

　　飛機(jī)在斜坡上剛滑行3米,就掙脫了結(jié)在后面的鐵絲,呼嘯著升到空中。

　　“飛起來啦!”奧維爾興奮地叫道。

　　話音未落,飛機(jī)突然減慢速度,很快掉落在地上。整個(gè)飛行時(shí)間不到4分鐘。

　　奧維爾趕忙跑上前去。威伯爾已從墮落的飛機(jī)里跳了出來,兄弟倆趕緊觀察飛機(jī),飛機(jī)也未受損。

　　“是什么問題呢?”兄弟倆左思右想,逐一檢查。發(fā)動(dòng)機(jī)沒毛病,螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)很好,技術(shù)操作也完全正確。……“哥哥,我知道原因了!”奧維爾滿面笑容地說道:“咱們是利用斜坡滑行的,距離只有3米飛機(jī)就起飛了。而這時(shí)螺旋槳的轉(zhuǎn)動(dòng)還沒有達(dá)到高速,所以一會(huì)兒就栽了下來。”“對(duì)呀!”威爾伯點(diǎn)頭稱是,接著說道:“咱們不能利用斜坡滑行起飛,而要靠螺旋槳的力量飛上去。這樣吧,把鐵軌裝在平整的地方再試驗(yàn)一下。”

　　他們連續(xù)工作了三天,把鐵軌又重新安置在一片平坦的地面上。

　　1903年12月17日上午10點(diǎn)鐘,天空低云密布,寒風(fēng)刺骨。被兄弟倆邀來觀看飛行的農(nóng)民凍得直打寒顫,一再催促兄弟倆快點(diǎn)飛行。

　　這次由奧維爾試飛,只見他爬上飛機(jī),伏臥在駕駛位上。一會(huì)兒,發(fā)動(dòng)機(jī)開始轟鳴,螺旋槳也開始轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　突然,飛機(jī)滑動(dòng)起來,一下子升到3米多高,隨即水平地向前飛去。

　　“飛起來啦!飛起來啦!”幾個(gè)農(nóng)民高興地呼喚起來,并且隨著威爾伯,在飛機(jī)后面追趕著。

　　飛機(jī)飛行了30米后,穩(wěn)穩(wěn)地著陸了。威爾伯沖上前去,激動(dòng)地?fù)涞絼倧娘w機(jī)里爬出來的弟弟身上,熱淚盈眶地喊道:“我們成功了!我們成功了!”

　　45分鐘后,威爾伯又飛了一次,飛行距離達(dá)到52米,又過了一段時(shí)間,奧維爾又一次飛行,這次飛行了59秒,距離達(dá)到255米。

　　這是人類歷史上第一次駕駛飛機(jī)飛行成功,萊特兄弟把這個(gè)消息告訴報(bào)社,可報(bào)社不相信有這種事,拒不發(fā)布消息。萊特兄弟并不在乎。繼續(xù)改進(jìn)他們的飛機(jī)。不久,兄弟倆又制造出能乘坐兩個(gè)人的飛機(jī),并且,在空中飛了一個(gè)多小時(shí)。

　　消息傳開后,人們奔走相告,美國政府非常重視,決定讓萊特做一次試飛表演。

　　1908年9月10日這天,天氣異常晴朗,飛機(jī)飛行的場(chǎng)地上圍滿了觀看的人們。人家興致勃勃,等待著萊特兄弟的飛行。

　　10點(diǎn)左右,弟弟奧維爾駕駛著他們的飛機(jī),在一片歡呼聲中,自由自在地飛向天空,兩支長長的機(jī)翼從空中劃過,恰似一只展翅飛翔的雄鷹。

　　人們?cè)僖惨种撇蛔∷麄兊募?dòng)心情,昂首天空,呼喚著萊特兄弟的名字,多少人的夢(mèng)想終于變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

　　飛機(jī)在76米的高度飛行了1小時(shí)14分,并且運(yùn)載了一名勇敢的乘客。當(dāng)它著陸之后,人們從四面八方圍了起來。過后不久,萊特兄弟在政府的支持下,創(chuàng)辦了一家飛行公司,同時(shí)開辦了飛行學(xué)校,從這以后,飛機(jī)成了人們又一項(xiàng)先進(jìn)的運(yùn)輸工具。