給你一個蘋果,你會想到什麼,偉大的牛頓就想到了地心引力

2020-11-29 站站談星座了

大家好,我是站站,今天跟大家講的是水果引發的事。

給你一隻蘋果,你會想到什麼?

這大概是人類史上最出名的水果。這個果子的事之所以能變得這麼膾炙人口,一大半要歸功於大名鼎鼎的作家伏爾泰。他是個大文豪,但他在很長一段時間裡不遺餘力地介紹和鼓吹牛頓的學說。要知道,在其發表萬有引力理論之後,很長一段時間法蘭西科學院根本不相信。不管是基於學術分歧也好,基於民族自尊心也好,他們都更傾向於笛卡爾的以太漩渦理論。

他因此和當時的學界發生過激烈的爭辯,堪稱超級」粉絲」 。有一次人們當著他的面爭論凱撒、亞歷山大大帝和成吉思汗誰最偉大,他的回答是: "伊薩克最偉大,因為他們只是破壞,而他卻進行創造。凱撒和馬其頓王亞歷山大是野蠻時期的野蠻本能地產兒,而其則是文明的象徵。」可見他對伊薩克的推崇。

他的事是二手的, 他從伊薩克的侄女巴爾頓夫人那裡聽說了這個事,並將它寫進了1727年發表的一篇文章裡:」伊薩克爵士在他的花園裡散步,首次想到了他的引力體系,接著便看見一顆果子從樹上掉下。」後來這事由這篇文章的讀者們衍生出許多大同小異的版本,比如看到果子落地的是少年時代尚未離家去念中學的伊薩克;比如散步的地方不是在老家林肯郡而是在劍橋;最誇張的一種說法認為果子正好砸到了他的腦袋!

他本人也講過這個事,不過是在他的晚年,離事發生的時間已經相當久遠。按照他對《伊薩克爵士生平回憶錄》作者的講述,這件事發生在1666年,黑死病橫行歐洲的時期。因為瘟疫,劍橋大學關閉了。23歲的他那時已經獲得了學位,他離開倫敦,回到位於林肯郡的伍爾索普村老家,花了兩年的時間研究微積分、光學和引力理論。老家的窗外有一棵果樹, 他坐在窗邊的時候,時常看到果從樹上落下,由此得到啟發,發現了引力律。

實際上,在1666年,他並不需要一顆果來提示他關於引力的思考。因為就在幾年前,荷蘭天文學家惠更斯和英國天文學家虎克都各自提出過弓力的平方反比思想。他和虎克在接後來的幾年裡保持通信,一直在討論關於平方反比的事。他那句有名的話"如果我看得遠一些,那是因為我站在了巨人的肩膀上」就寫在1676年2月給虎克的一封信裡。

那時候的學界圈子很小,全歐洲的知識分子都互相通信,彼此聯繫。不過年輕的他可能的確曾經走到院子裡,拿起那隻掉下的果掂量許久一雖 然他思考的大概不只是這隻果,而是這個球上的一切。它為什麼掉下?為什麼沒有飛向空中?一定有什麼力牽引著它,那又是什麼力呢?事情似乎太難了。

直到三百多年後的現在,學家們仍然在為引|力的本質爭執不休。他並沒有糾結於力的本質。事實上,他似乎從來沒對物理現象的本質感興趣,關注的只是應該怎樣用數學去描述它們。他最偉大的著作,為近代物理學奠基的《原理》,全稱是《自然哲學的數學原理》,著重的是用數學來解釋自然。

這部了不起的著作上承了古希臘的哲學傳統,採用幾何論證的方式來證明討論的,被認為是最後一部用古希臘風格寫成的巨著——讓一個普通人去讀哥白尼的《天體運行論》,可能會被種種複雜晦澀的數學表述弄得摸不著頭腦,換成《原理》,即便跟不上他的思路,也一定能讀明白他到底在說什麼。當然,要在300多年前從一隻落下的果一直聯想到球、 亮和太陽,這需要非常強大的思考能力。

和日後愛因斯坦那的電梯思想實驗一樣,他在頭腦裡開闢了一個宇宙,常常沉浸在思維實驗中,一「發呆」 就是好幾個鐘頭。據說他在早晨的時候思維特別活躍,經常打算起床的時候剛把一隻腳伸出被窩,忽然之間靈感洶湧而來,頓時忘了周圍的一切,保持同一個姿勢一動不動地坐上好幾個小時,直到腳受涼抽筋才被驚醒。只有這樣,才能在頭腦裡把果變成月球。

果和月球之間的關係,其實並不複雜。拋出這隻果,它很快就會落回地面上。如果出手的速度再快些,它將會飛出更遠的距離再落地。那麼,不斷加快果的飛行速度,它最終將能飛K得足夠遠,遠到超過球的尺寸,再也不會落到地面上,而是繞著,一圈圈地不斷飛行。

這,不就是月球嗎?從這隻果出發,他把天上的物體和地上的物體聯繫了起來。不管是球、月亮、木星還是太陽,都和這隻果一樣,同等地遵循著引力定律。整本《原理》的核心就是引力律的確立及其應用。他首先研究了各種與向心力有關的運動形態,然後仔細討論了「使木星恆離開直線運動而留在其軌道內之力」,「使行星恆離開直線運動而留在其軌道內之力」,和」使月球不能離開其軌道的力」,發現它們都是向心力,分別朝木星、太陽和球,而且恰好與木星、太陽和球的距離平方成反比。

然後,為了區別引力與磁力的不同,作出結論:一切物體均有重動(即引力),而且與其所含的物質之量(即質量)相比成正比。從這個定律出發,他解釋了大量的實際題,比如月球運動的偏差、潮汐的原理和歲差現象的原因。天和地從此統一起來, 世界在人類的眼前,轉化成一幅嶄新的圖像。

在他的晚年,他迷戀於鍊金術和神秘學,留下的筆記裡關於鍊金術的篇幅比起關於自然學的要多得多。在他的一生裡,提出了力學三定律、發現了引力律、發明了微積分、改進瞭望遠鏡,在自然學的各個領域都有著傑出的貢獻,可是也充滿了與其他大師的糾紛和矛盾,一 度還鬧上過法庭。如今,物理學家們對宇宙的理解已經遠遠超出了他力學所能解釋的範圍,除此之外的一切都被時間化為了過眼雲煙。

好了,今天的分享就到這裡了,我們下期見

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  • 牛頓真的被蘋果砸到才想到萬有引力的嗎
    我們都知道牛頓是近代科學史上偉大的物理學家、數學家和天文學家,一生中最偉大的成就是發現了萬有引力並提出了經典力學三定律,藉此創立了力學這門學科。關於牛頓的故事有很多,其中最著名的就是被樹上掉下來的蘋果砸到由此想出了萬有引力的故事,但是牛頓真的是被蘋果砸到了嗎?首先我們來看一下這故事是怎麼說的:「牛頓有一天在一棵蘋果樹下,一顆熟透了的蘋果砸下來掉在牛頓的頭上,牛頓就在思考:為什麼蘋果熟了就要掉下來?而不是掉上去?
  • 《地心引力》:從牛頓到愛因斯坦再到未來--中國數字科技館
    卡梅隆沒有說它是最好的科幻電影,因為《地心引力》更像是現有技術條件下的一次太空逃生。電影最後,當女主角歷盡千辛萬苦返回地球,從漂浮無依到腳踏實地,充分感受到萬有引力的存在時,觀眾們都感慨萬分。那麼,什麼是萬有引力?它又是怎麼產生的?關於它,你以前了解的一些知識,到底是真是假呢?
  • 蘋果砸中牛頓的故事是假的,為什麼小學老師還要這樣教?
    蘋果砸中牛頓的故事是假的,為什麼小學老師還要這樣教?上小學的時候,老師會在課堂上給大家講蘋果是如何砸中牛頓的頭,然後啟發他的靈感,讓他發現了地心引力。如果你的態度不夠嚴肅,也許會提出質疑,結果很可能被老師責罰。
  • 牛頓真的是因為蘋果而發現萬有引力?
    ,儘管A比B重10倍,同時我們也知道力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動的原因,但是你要知道當時如果一位物理學家突然提出一個「反直覺」的理論,是要承受很大的壓力的,會有無數人批判。地上的運動比如一個小球受力後如何運動,天上比如一個行星會沿著啥軌跡運行。其實當一顆蘋果突然從樹上掉下來,一般人都能想到也許有個力在拉蘋果,這並不稀奇,所以牛頓發現「萬有引力」其實並不是因為被蘋果砸到了,這個故事本身也是為了激勵後人而美化過的。
  • 有趣的力學-是什麼讓蘋果「 親吻」牛頓
    在1666年夏天的一個傍晚,在英格蘭林肯州一個叫做「烏爾斯索普」的小地方,一位年輕人走進了母親家的花園裡,他坐到了一棵蘋果樹下,開始埋頭讀書。正當他翻動書頁的時候,頭上的樹枝開始晃動起來,終於,史上最著名的蘋果掉了下來,砸到了牛頓的頭上。牛頓心想:「這蘋果為什麼要垂直落到地上呢?
  • 牛頓到底有多牛?看他如何想到引力的平方反比定律,你就知道了
    因為牛頓本人都說了,他的成就是站在巨人的肩膀上完成的。伽利略本人除了是一位偉大的天文學家以外,還是實驗物理學的開山鼻祖,在伽利略之前,人們認為力是維持物體運動的根本,這個觀點來自亞里斯多德。說的意思是,物體運動是因為他受到了一個持續的力,如果撤掉這個力,物體就會靜止。但伽利略認為力不是物體運動的根本,是改變物理運動速度的原因。
  • 牛頓發現萬有引力,歸功於一個蘋果?真相併不是這樣的!
    記載這個故事的人是英國人布雷斯特,他於1831年在《牛頓的生平》一書中又提到這一件事。後來,他在1855年又在《牛頓的生平、著作和發現的回憶》書中提出此事。他是這樣記載的「蘋果從沃爾斯索普的樹上落下來,因而使牛頓想到這個問題。1814年,我在沃爾斯索普時,曾經看到這一棵蘋果樹,樹的一部分已經開始枯萎,一部分樹幹已經脫離樹根。
  • 婚姻裡,你有牛頓那樣的一個蘋果嗎?
    蘋果下落砸到牛頓頭上,砸出了偉大的科學成就萬有引力定律蘋果剛好熟了,牛頓剛好喜歡力學研究並在蘋果樹下經過,兩者相遇擦出了科學的「閃電」。蘋果落地有很多種方式:成熟的自然脫落、被風吹雨打擊落、被好吃鳥啄落、被人為摘落,還有可能被外力碰落搖落等等。而有探索開拓精神的牛頓正好在樹下過,被自然脫落的蘋果所吸引,於是問出了一個又一個無人能解的問題。幾經研究後由自己解出,這就是著名的萬有引力定律,相互作用的力。
  • 牛頓12句經典語錄,參透一句你也牛皮了
    牛頓不僅在英國備受尊崇,在全世界也被人們頂禮膜拜,我現將他平生的一些語錄進行整理,發布出來,與各位牛頓迷共勉:1、我並沒有什麼方法,只是對於一件事情很長時間很熱心去考慮罷了。解讀:牛頓一生都潛心研究物理科學,連一隻蘋果砸在頭上都能想到萬有引力,如果沒有一番深入鑽研,是不可能有如此成就的;2、勝利往往是從堅持最後五分鐘的時間中得來的成功。解讀:持之以恆,堅持就是勝利。這句話大家耳熟能詳,但真正能做到的人卻寥寥無幾。
  • 「這讓你想到什麼?」 「性愛.」
    他們創造了一個偉大的國家。 那你們這些黑人混蛋在抱怨什麼啊?——strewth☆Your mom is so ugly... That the world faked a pandemic just so she has to wear a mask 你媽媽特別醜... 以至於全世界要編造出新冠疫情的謊言,就為了讓她戴上口罩。
  • 什麼是重力?愛因斯坦提出廣義相對論後,牛頓的定律是錯的嗎?
    還有什麼能比引力更令我們熟悉呢?從高處落下一個物體,萬有引力就使它墜向地面。同時我們在課堂上學到引力使月球繞地球運動,也使地球繞太陽運動。一個小小的冰箱貼足以從桌子上吸起一枚回形針,即使整個地球的質量都在向下拖拽這枚回形針。圖解:引力作用於形成銀河系的恆星。自艾薩克牛頓從蘋果上發現引力以後,我們對於引力的理解在不斷地完善,並且至今仍是。
  • 在蘋果落地之前,因為沒有聽眾,牛頓常常對著牆壁講課
    牛頓在劍橋大學教書二十年,依照規定需要教授一或兩門課。無論是對牛頓還是其他任何人而言,這都不算是很大的負擔。「聽他講課的人很少,理解他的人更少,」一位同時代的人指出,「因為沒有聽眾,他常常對著牆壁講課。」要等到牛頓提出蘋果落地的故事,他才真正開始出名。牛頓晚年偶爾回顧他的職業生涯時,熱切的聽眾們記下了每一個字。
  • 牛頓是人類歷史上第二偉大的科學家嗎?
    導讀:那個在中學物理考試中折磨你的牛頓,到底是怎樣一個人?,作者:Godfrey Kneller01 與科學貢獻無關的爵士身份艾薩克·牛頓爵士(Sir Isaac Newton),可能是人類歷史上第二偉大的物理學家,也是一個有爵士頭銜的人。
  • 用蘋果砸牛頓的那棵樹現在怎麼樣了?現在5個人手拉手都抱不住
    用蘋果砸牛頓的那棵樹現在怎麼樣了?現在5個人手拉手都抱不住我們現在的科學能發展到這個地步實屬不易,現在我們對於科學的探索都是建立在前人的科研成果之上的,沒有前輩的多次試驗總結,我們現在的科研成果肯定也會止步不前。
  • 五個可能沒有地心引力的地方,你去過哪一個?
    自從N年前牛頓被從樹上掉落的蘋果砸到頭受到啟發後,地心引力就被發現了。萬有引力已經深深印在我們的腦子裡。但在這個地球上,有些地方可能不存在著地心引力。今天的「5分鐘看世界」給您帶來五個可能沒有地心引力的地方。5.
  • 當你遇到外星人時會想到什麼?
    當你遇到外星人時,你會想到啥?普通人大概只能心裏面蹦出「我草」兩個字,然後一部部曾經看過的外星人科幻電影瞬間湧進腦海......其實,你還能思考得更多更遠。下面說說,如果我遇到外星人,還能想到些啥?ET不可能和人類很相似 其次, 我會想到它也絕不會長得太離譜,比如像神奇動物裡的默默然之類的一團黑氣啊或者一個半透明的隨風飄物體。
  • 你知道嗎?牛頓其實是個鍊金術士
    提起牛頓,相信大家並不陌生,我們在學習中會接觸到他的大量知識,很多人都認為他是一個天才,他在物理學以及數學為人類做出了非常多的傑出貢獻。在我們上學時可能會學到他的萬有引力定理以及微積分。當然,我們可能還聽過關於牛頓最著名的一個小故事,就是牛頓在一顆蘋果樹下思考問題,卻被一個蘋果砸中了,於是他就發現了萬有引力定律。當然我們不必對這個故事的真假性進行辯論。萬有引力定律成為物理學史上最偉大的發現之一。為現代物理學的發展作出了重大貢獻。2003年,英國廣播公司在一次全球性的評選最偉大的英國人活動當中,牛頓被評為最偉大的英國人之首。
  • 話說世界系列:有史以來最偉大的天才 | 牛頓
    少年時的牛頓資質平常,並未表現出天才的跡象。不過,牛頓酷愛讀書,尤其喜歡有關簡單機械模型製作方面的讀物。牛頓還喜歡自己動手製作,曾經做過一個用作鬧鐘的小水鍾。每天早上,水鍾會自動把水滴到牛頓臉上叫他起床。12到17歲,牛頓在金格斯皇家中學學習,有趣的是學校並未開設數學相關的課程,數學家牛頓在中學並沒有系統的學習數學。
  • 牛頓的蘋果,到底是真是假?
    有一天牛頓在一棵蘋果樹下休息,一個熟透的蘋果掉下來,砸到牛頓的頭。牛頓恍然大悟,蘋果落地是受到地球引力的吸引,月亮圍繞著地球轉也是受到地球引力的吸引,行星圍繞著太陽轉是受到太陽引力的吸引……任何物體之間都會有引力相互吸引,他把這叫做萬有引力。牛頓因此發現了萬有引力定律。
  • 牛頓被蘋果砸到發現萬有引力定律的故事是編的?我們都被蒙在鼓中
    在我們學習的物理課本中有專門講解萬有引力知識的章節,這個偉大的科學發現就是那位被稱為「百科全書」的英國全才牛頓,拋開嚴肅的課本知識不談,關於他發現萬有引力定律是有一個家喻戶曉的小故事的。相信很多人都聽過蘋果砸牛頓的事情。說有一天牛頓在一顆果樹下休息,這時候熟透了的蘋果掉了下來砸中了他的腦袋,於是他恍然大悟,得出了震驚世界的科學理論,大家把這個理論叫做萬有引力定律。雖然理論是真實存在的,但是真的是因為被蘋果砸中而發現的麼?