牛頓發明萬有引力的故事

『壹』 牛頓發現萬有引力的故事有哪些

1666年，23歲的牛頓還是劍橋大學聖三一學院三年級的學生。
牛頓一直被這樣的問題困惑：是什麼力量驅使月球圍繞地球轉，地球圍繞太陽轉？為什麼月球不會掉落到地球上？為什麼地球不會掉落到太陽上？
坐在姐姐的果園里，牛頓聽到熟悉的聲音，「咚」的一聲，一隻蘋果落到草地上。他急忙轉頭觀察第二隻蘋果落地。第二隻蘋果從外伸的樹枝上落下，在地上反彈了一下，靜靜地躺在草地上。這只蘋果肯定不是牛頓見到的第一隻落地的蘋果，當然第二隻和第一隻沒有什麼差別。蘋果會落地，而月球卻不會掉落到地球上，蘋果和月亮之間存在什麼不同呢？
第二天早晨，天氣晴朗，牛頓看見小外甥正在玩小球。他手上拴著一條皮筋，皮筋的另一端系著小球。他先慢慢地搖擺小球，然後越來越快，最後小球就徑直拋出。
牛頓猛地意識到月球和小球的運動極為相像。兩種力量作用於小球，這兩種力量是向外的推動力和皮筋的拉力。同樣，也有兩種力量作用於月球，即月球運行的推動力和重力的拉力。正是在重力作用下，蘋果才會落地。
牛頓首次認為，蘋果落地、雨滴降落和行星沿著軌道圍繞太陽運行都是重力作用的結果。
人們普遍認為，適用於地球的自然定律與太空中的定律大相徑庭。牛頓的萬有引力定律沉重打擊了這一觀點，它告訴人們，支配自然和宇宙的法則是很簡單的。
牛頓推動了引力定律的發展，指出萬有引力不僅僅是星體的特徵，也是所有物體的特徵。作為所有最重要的科學定律之一，萬有引力定律及其數學公式已成為整個物理學的基石。

『貳』 牛頓創立的萬有引力的故事具體些

長期以來,牛頓認為,一定有一種神秘的力存在,是這種無形的力拉著太陽系中的行星圍繞太陽旋轉.但是,這到底是怎樣的一種力呢
直到有一天,當牛頓在花園的蘋果樹下思索,一個蘋果落到他的腳邊時,牛頓終於獲得了頓悟,他的問題也逐漸被解決了.
傳說1665年秋季,牛頓坐在自家院中的蘋果樹下苦思著行星繞日運動的原因.這時,一隻蘋果恰巧落下來,它落在牛頓的腳邊.這是一個發現的瞬間,這次蘋果下落與以往無數次蘋果下落不同,國為它引起了牛頓的注意.牛頓從蘋果落地這一理所當然的現象中找到了蘋果下落的原因——引力的作用,這種來自地球的無形的力拉著蘋果下落,正像地球拉著月球,使月球圍繞地球運動一樣.

『叄』 牛頓萬有引力的故事

1、故事內容

在鄉村的日子裡，牛頓一直被這樣的問題困惑：是什麼力量驅使月球圍繞地球轉，地球圍繞太陽轉？為什麼月球不會掉落到地球上？為什麼地球不會掉落到太陽上？

在隨後的幾年裡，牛頓聲稱這種事情已經發生過。坐在姐姐的果園里，「咚」的一聲，一隻蘋果落到草地上。他急忙轉頭觀察第二隻蘋果落地。第二隻蘋果從外伸的樹枝上落下，在地上反彈了一下，靜靜地躺在草地上。

這只蘋果肯定不是牛頓見到的第一隻落地的蘋果，當然第二隻和第一隻沒有什麼差別。蘋果落地雖沒有給牛頓提供答案，但卻激發這位年輕的科學家思考一個新問題：蘋果會落地，而月球卻不會掉落到地球上，蘋果和月亮之間存在什麼不同呢？

第二天早晨，天氣晴朗，牛頓看見小外甥正在玩小球。他手上拴著一條皮筋，皮筋的另一端系著小球。他先慢慢地搖擺小球，然後越來越快，最後小球就徑直拋出。

牛頓猛地意識到月球和小球的運動極為相像。兩種力量作用於小球，這兩種力量是向外的推動力和皮筋的拉力。同樣，也有兩種力量作用於月球，即月球運行的推動力和重力的拉力。正是在重力作用下，蘋果才會落地。

牛頓首次認為，重力不僅僅是行星和恆星之間的作用力，有可能是普遍存在的吸引力。他深信煉金術，認為物質之間相互吸引，這使他斷言，相互吸引力不但適用於碩大的天體之間，而且適用於各種體積的物體之間。蘋果落地、雨滴降落和行星沿著軌道圍繞太陽運行都是重力作用的結果。

人們普遍認為，適用於地球的自然定律與太空中的定律大相徑庭。牛頓的萬有引力定律沉重打擊了這一觀點，它告訴人們，支配自然和宇宙的法則是很簡單的。

2、萬有引力定律傳入中國

《自然哲學的數學原理》牛頓最重要的著作，1687年出版。該書總結了他一生中許多重要發現和研究成果，其中包括上述關於物體運動的定律。他說，該書「所研究的主要是關於重、輕流體抵抗力及其他吸引運動的力的狀況，所以我們研究的是自然哲學的數學原理。」

該書傳入中國後，中國數學家李善蘭曾譯出一部分，但未出版，譯稿也遺失了。現有的中譯本是數學家鄭太朴翻譯的，書名為《自然哲學之數學原理》，1931年商務印書館初版，1957和1958年兩次重印。

3、萬有引力簡單涵義：

牛頓並不是發現了重力，他是發現重力是「萬有」的。每個物體都會吸引其他物體，而這股引力的大小隻跟物體的質量與物體間的距離有關。

牛頓的萬有引力定律說明，每一個物體都吸引著其他每一個物體，而兩個物體間的引力大小，正比於這它們的質量，會隨著兩物體中心連線距離的平方而遞減。牛頓為了證明只有球形體可把「球的總質量集中到球的質心點」來代表整個球的萬有引力作用的總效果而發展了微積分。

然而不管距離地球多遠，地球的重力永遠不會變成零，即使你被帶到宇宙的邊緣，地球的重力還是會作用到你身上，雖然地球重力的作用可能會被你附近質量巨大的物體所掩蓋，但它還是存在。

不管是多小還是多遠，每一個物體都會受到引力作用，而且遍布整個太空，正如我們所說的「萬有」。

(3)牛頓發明萬有引力的故事擴展閱讀：

牛頓的萬有引力定律很好地解釋了地面上物體所受的重力、海洋的潮汐和行星與天體的運動，把天上的運動和地上的運動統一了起來，具有非常重要的意義。廣義相對論實際上就是關於萬有引力本質的理論。

認為，一個有質量的物體，會使它周圍的時空發生彎曲，在這個彎曲的時空里，一切物體都將自然地沿測地線（也叫做「短程線」）運動，而表現為向一塊靠攏。我們看不到時空的彎曲，只看到物體在互相靠攏，就認為它們之間存在著一種「萬有引力」。

實際上物體之間表現出來的這種萬有引力，並不是一種真正的力，而是時空彎曲的表現。四維時空的彎曲我們不好想像，但是可以降一維（在二維平面上）做個比喻。設想有一塊布把它懸空展平，上面放一個小球，它就會把布壓彎，在另一個地方再放一個小球，它也會把它周圍的布壓彎。

『肆』 牛頓發現萬有引力的故事

牛頓與蘋果的故事
長期以來,牛頓認為,一定有一種神秘的力存在,是這種無形的力拉著太陽系中的行星圍繞太陽旋轉.但是,這到底是怎樣的一種力呢
直到有一天,當牛頓在花園的蘋果樹下思索,一個蘋果落到他的腳邊時,牛頓終於獲得了頓悟,他的問題也逐漸被解決了.
傳說1665年秋季,牛頓坐在自家院中的蘋果樹下苦思著行星繞日運動的原因.這時,一隻蘋果恰巧落下來,它落在牛頓的腳邊.這是一個發現的瞬間,這次蘋果下落與以往無數次蘋果下落不同,國為它引起了牛頓的注意.牛頓從蘋果落地這一理所當然的現象中找到了蘋果下落的原因——引力的作用,這種來自地球的無形的力拉著蘋果下落,正像地球拉著月球,使月球圍繞地球運動一樣.
這個故事據說是由牛頓的外甥女巴爾頓夫人告訴法國哲學家,作家伏爾泰之後流傳起來的.伏爾泰將它寫入《牛頓哲學原理》一書中.牛頓家鄉的這棵蘋果樹後來被移植到劍橋大學中.
牛頓去世後,他被當作發現宇宙規律的英雄人物繼而被賦予傳奇色彩,牛頓與蘋果的故事更是廣為流傳.但是事實是否如此卻無從找到其他史料加以考證.

『伍』 牛頓發現萬有引力的故事（主要寫經過）

1666年，23歲的牛頓還是劍橋大學聖三一學院三年級的學生。
牛頓一直被這樣的問題困惑：是什麼力量驅使月球圍繞地球轉，地球圍繞太陽轉？為什麼月球不會掉落到地球上？為什麼地球不會掉落到太陽上？
坐在姐姐的果園里，牛頓聽到熟悉的聲音，「咚」的一聲，一隻蘋果落到草地上。他急忙轉頭觀察第二隻蘋果落地。第二隻蘋果從外伸的樹枝上落下，在地上反彈了一下，靜靜地躺在草地上。這只蘋果肯定不是牛頓見到的第一隻落地的蘋果，當然第二隻和第一隻沒有什麼差別。蘋果會落地，而月球卻不會掉落到地球上，蘋果和月亮之間存在什麼不同呢？
第二天早晨，天氣晴朗，牛頓看見小外甥正在玩小球。他手上拴著一條皮筋，皮筋的另一端系著小球。他先慢慢地搖擺小球，然後越來越快，最後小球就徑直拋出。
牛頓猛地意識到月球和小球的運動極為相像。兩種力量作用於小球，這兩種力量是向外的推動力和皮筋的拉力。同樣，也有兩種力量作用於月球，即月球運行的推動力和重力的拉力。正是在重力作用下，蘋果才會落地。
牛頓首次認為，蘋果落地、雨滴降落和行星沿著軌道圍繞太陽運行都是重力作用的結果。
人們普遍認為，適用於地球的自然定律與太空中的定律大相徑庭。牛頓的萬有引力定律沉重打擊了這一觀點，它告訴人們，支配自然和宇宙的法則是很簡單的。
牛頓推動了引力定律的發展，指出萬有引力不僅僅是星體的特徵，也是所有物體的特徵。作為所有最重要的科學定律之一，萬有引力定律及其數學公式已成為整個物理學的基石。

『陸』 牛頓發現"萬有引力"的詳細故事

萬有引力定律的發現和牛頓的綜合

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1687年，牛頓發表了《自然哲學的數學原理》。這部巨著總結了力學的研究成果，標志了經典力學體系初步建立。這是物理學史上第一次大綜合，是天文學、數學和力學歷史發展的產物，也是牛頓創造性研究的結晶。在這一節中我們主要想追溯牛頓作出人類史上如此豐功偉績的淵源和他的創造過程。

牛頓所處的時代背景已如前述，他的生平也已有許多專著作了介紹，在此毋庸贅述。

蘋果的故事

蘋果落地的故事早已膾炙人口。根據牛頓的信件，可以證明在他年輕的時候（1665—1666年）因瘟疫在鄉下居住時，確曾研究過數學和天文學，並思考過引力問題，他寫道：

「在1665年的開始，我發現計算逼近級數的方法，以及把任何冪次的二項式歸結為這樣一個級數的規則。同年5月間，我發現了計算切線的方法，……11月間發現了微分計演算法；第二年的1月發現了顏色的理論，5月開始研究積分計演算法。這一年裡我還開始想到重力是伸向月球的軌道的，同時在發現了如何來估計一個在天球內運動著的天體對天體表面的壓力以後，我還從開普勒關於行星的周期是和行星軌道的中心距離的3/2次方成正比的定律，推出了使行星保持在它們的軌道上的力必定要和它們與它們繞之而運行的中心之間的距離的平方成反比例。而後把使月球保持在它軌道上所需要的力和地球表面上的重力作了比較，並發現它們近似相等。所有這些發現都是在1665年和1666年的鼠疫年代裡作出來的。」

這封信寫於1714年，二百多年來，人們都是根據這封信以及其他一些文獻資料來說明牛頓的創造經過的。這封信雖然沒有提到蘋果的故事，但是說明至少在《原理》發表22年以前，牛頓就已經開始了引力問題的思考。

人們要問：既然在1665—1666年牛頓就已經推算出了引力的平方反比定律，為什麼遲了二十多年才發表？過去流傳了種種解釋。

有人說，牛頓當時推算的結果由於地球半徑的數據不夠准確誤差過大，出於謹慎等待了20年。

有人說，牛頓的推算只是證明了圓形軌道的運動，而行星的軌跡是橢圓，他當時無法計算，只有等到他本人發明了微積分之後，才能有效地解決這個問題。

也有人說，牛頓觀察蘋果落地的故事也許確有其事，因為牛頓晚年至少向四個人講到這件事，而他當時也確在思考引力問題。他肯定想到要把重力延伸至月球。

還有人說，牛頓1714年的那封信有意歪曲歷史，是故意編造的，同樣，蘋果落地的故事，也是出自牛頓本人和他的親屬的編造，他們大概是出自辯護優先權的需要。

長期以來，（牛頓的《原理》已經發表整整三百年了），有關牛頓的著作甚少。牛頓的手稿一直被擱置一邊，既未得到研究，也未公開發表，直到近幾十年，對牛頓的研究才活躍起來，牛頓的書信和手稿陸續整理出版，研究牛頓的書刊不斷問世，出現了好幾位以研究牛頓聞名於世的科學史專家以及他們的學派。他們對過去的一些誤傳進行了考證，對《原理》一書的背景作了系統的研究，對牛頓的生平和創造經過進行了分析。現在我們可以更全面地、更正確地也更深刻地闡述牛頓的工作了，這里僅就牛頓發現萬有引力定律的經過作些介紹，讀者也許會發現，這一經過要比蘋果落地的故事更富有戲劇性。

牛頓的早期研究

牛頓在大學學習期間，接觸到亞里士多德的局部運動理論，後來，又讀到伽利略和笛卡兒的著作，受他們的影響，開始了動力學的研究。開普勒和布里阿德（I. Bullias， 1605—1694）的天文學工作啟示了他對天文學的興趣，使他產生了證明布里阿德的引力平方反比關系的想法，布里阿德曾在1645年提出一個著名假設，從太陽發出的力，應與距太陽的距離的平方成反比例；而開普勒則猜想太陽與行星之間靠磁力作用。1664年上半年，牛頓擺脫了亞里士多德的影響，轉而接受伽利略重視實驗和數學的觀念。笛卡兒關於尋求「自然的第一原因」的思想，也大大激勵了牛頓。慣性定律、碰撞規律和動量守恆、以及圓周運動的解析，就是直接從笛卡兒的著作中學習到的成果。

在牛頓的手稿中，令人特別感興趣的，是他在1665—1666年寫在筆記本上未發表的論文。在這些手稿中，提到了幾乎全部力學的基礎概念和定律，對速度給出了定義，對力的概念作了明確的說明，實際上已形成了後來正式發表的理論框架。他還用獨特的方式推導了離心力公式。

離心力公式是推導引力平方反比定律的必由之路。惠更斯（Christian Huygens， 1629—1695）到 1673年才發表離心力公式。牛頓在1665年就用上這個公式，肯定是他自己獨立作出的成果。然而問題在於，他這時是從什麼角度來認識離心力的呢？

下面讓我們根據他未發表的手稿來追溯他推導離心力公式的思路吧

1.牛頓在分析圓周運動和推求離心力時，考慮有一小球在空心的球面上運動，如圖1－4。這個物體必受一指向中心n的力作用。他先考慮半個圓周，物體受力可以用一內接正方形的兩條邊來求，牛頓用下式表示：

推廣一步，得

再推廣到任意的規則多邊形，得

於是他寫道：「如果物體被無限多邊的外接等邊多邊形的邊（也即圓本身）反彈，所有反彈的力之比等於所有各邊對半徑之比。」

用現代述語就是：離（向）心力對時間的積分與動量之比等於2π。結果是正確的，但是含意模糊，沒有直接求得離心力。這就是牛頓初次推導離心力的嘗試。

2.接著，牛頓又通過圓周運動和單擺運動比較「離心力」和重力。

他用圖1－5表示圓周運動和單擺運動。c沿圓周Cgef運動，b沿擺長ab=ad的圓弧擺動，d為圓cgef的中心，牛頓寫出下列關系：

「ad∶dc=重力∶中心d施於c的力。」

3.在1665年另一份手稿上，牛頓寫下了如下關系：

「一個物體在等於某一圓周運動的離心力作用下沿直線運動，該圓周半徑為R，則當圓周運動走過距離為R時，物體沿直線走過的距離為

這個關系正是離心力公式的特殊形式，請看：

與牛頓給出的結果一致，不過當時牛頓並沒有給出導致上述關系的證明。

4.在1669年的手稿中，終於找到了牛頓推導離心力公式的方法，他採用圖1－6並說明如下：

「當沿圓周AD，從物體A的中心朝向D的力具有如下大小：在相當於AD這段時間內，物體離開圓周有一段距離，這段距離相當於沿切線不受力自由行走的距離。

「假定這個力以重力方式沿直線作用，它就會使物體走過的距離與時間的平方成正比。為了求得在轉一周ADEA的期間走過的距離，我們來找一線段，這個線段與BD之比正好等於周長ADEA的平方與AD的平方之比。」

牛頓在手稿中給出答案，這個距離「等於19.7392半徑。」

正好等於19.7392R，可見牛頓推證的關系就是d=27π2R。

以上的資料說明了什麼呢？

（1）證實牛頓在1665年已經掌握離心力公式，因此他從圓周運動推出平方反比關系是完全可能的；

（2）但是他推導離心力的思路非常獨特，他根據的是笛卡兒的碰撞理論和伽利略的時間平方關系，加上他自己高明的數學才能，得到的是物理意義含混不清的數學關系，可見，他當時沒有明確圓周運動的力學特徵；

（3）牛頓當時還沒有認識到引力的普遍性。

牛頓再次研究天體問題

1679年，這時牛頓已經將力學問題擱置了十幾年，在這期間，他創立了微積分，這一數學工具使他有可能更深入地探討力學問題。

這年年底，牛頓意外地收到了胡克的一封來信，詢問地球表面上落體的路徑，牛頓在回信中錯誤地把這個軌跡看成是終止於地心的螺旋線。經胡克指出，牛頓承認了錯誤。但在回答胡克第二封信時又出了錯，他推證了一種軌道，是在重力等於常數的情況下作出的。胡克於是再次復信，指出錯誤，說他自己認為重力是按距離的平方成反比變化的。這些信成了後來胡克爭辯發現權的依據。牛頓則認為自己早已從開普勒第三定律推出了平方反比關系，認為胡克在信中提出的見解缺乏堅實的基礎，所以一直拒絕承認胡克的功績。

其實，胡克的提示對牛頓是重要的，胡克第一個正確地論述了圓周運動，建立了完整的概念。他把圓周運動看成是不平衡狀態，認為有某種力持續地作用於作圓周運動的物體，破壞它的直線運動，使之保持閉合路徑。1679—1680年間的通信對牛頓有深刻教益，以後他就採用惠更斯的「向心力」一詞，並在1680年證明橢圓軌道中的物體必受一指向焦點的力，這個力與距焦點的距離的平方成反比。這一工作後來成了《原理》一書的奠基石之一。

橢圓軌道的平方反比定律和萬有引力定律還不是一回事。到這個時候，牛頓仍沒有認識到萬有引力。有一事例可資證明：1680年11月有一顆大彗星拂曉前出現在東方天空，朝太陽方向運動，直至消失；兩個星期後，又有一顆大彗星在日落後出現在西方天空，遠離太陽而去。英國皇家天文學家佛蘭斯特（J.Flamsteed）堅持說，這兩顆彗星其實是同一顆，在太陽近旁方向大約改變了180°。不過他是用一種幻想式的物理學來處理這個問題，把太陽和彗星之間的作用看成是磁極之間的磁力，說先是太陽吸引彗星的一極，而後又排斥另一極。牛頓對那些彗星也觀察得非常細致，親自作了觀測記錄。有趣的是，他竟主張這是兩顆不同的彗星。於是在牛頓和佛蘭斯特之間進行了多次通信，這些信件說明牛頓還沒有樹立萬有引力的觀念，因此沒有把自己的理論應用到彗星上去。他那時也和其他物理學家一樣，把平方反比定律看成是只有太陽系才遵守，而彗星不屬於太陽系，也就不受這一定律的管轄。

《原理》的三步曲

由於惠更斯在1673年提出了離心力公式，不止一個人先後從開普勒第三定律推出了平方反比定律，其中有哈雷（Edmond Hal-ley）和雷恩（Christopher Wren）。在一次聚會中，哈雷、雷恩和胡克談論到在平方反比的力場中物體的軌跡形狀。當時胡克曾聲稱，可以用平方反比關系證明一切天體的運動規律，雷恩懷疑胡克的說法，提出如果有誰能在2個月給出證明，他願出40先令作為獎勵。胡克堅持說他確能證明，只是不願先公布，為的是想看看有誰能解決，到那時再與之較量。

於是哈雷就在1684年8月專程去劍橋訪問了牛頓，向牛頓征詢關於平方反比定律的軌跡問題，對此牛頓立刻回答說：軌跡應是橢圓。哈雷問他：您怎樣知道的？牛頓答：我作過計算。哈雷希望看到計算內容，牛頓怕再象上次那樣出錯，就故意假裝找不到。不過，他還是按哈雷的要求重新作了計算，並將證明寄給了哈雷。於是，哈雷不久就收到了牛頓的一篇9頁長的論文。這篇論文沒有題目，人們通常稱之為《論運動》（De motu）。這就是《原理》一書的前身，也可以說是它的第一階段。牛頓在這篇論文中討論了在中心吸引力的作用下物體運動軌跡的理論，由此導出了開普勒的三個定律。但是還有兩個關鍵問題沒有解決，一個是對慣性定律的認識，牛頓在《論運動》一文中，仍然停留在固有力（inherent force）和強迫力（imPressed force）這樣兩個基本概念上。物體內部的「固有力」，使物體維持原來的運動狀態，作勻速直線運動，而外加的強迫力則使物體改變運動狀態。他甚至還用平行四邊形法則把這兩個力合成一個力，並認為整個動力學就建立在這兩個力的相互作用上。這說明牛頓的理論中還包括有錯誤的概念。一個「力」以mv量度，一個力以ma量度，它們怎樣能合成為一個力？這是與慣性定律背道而馳的。

第二個問題是吸引的本質，在《論運動》一文中，牛頓仍稱吸力為重力，沒有認識到吸力的普遍性，更找不到萬有引力的名稱。

然而牛頓並沒有就此止步。在他交出《論運動》一文之際，更深入的思考使他著手寫第二篇論文，這一篇比前一篇文章長10倍，由兩部分組成，取名為《論物體的運動》（De motucorporum），他用了八九個月寫成，並作為講義交給劍橋大學圖書館，這是《原理》的第二階段。牛頓在這篇論文中解決了慣性問題，他承認圓周運動是一勻加速運動，與勻加速直線運動是對應的；有了慣性定律，其它問題就迎刃而解。另一個主要進展是對引力的認識。在《論物體的運動》中，他證明了均勻球體吸引球外每個物體，吸引力都與球的質量直接成正比，與從球心的距離的平方成反比，提出可以把均勻球體看成是質量集中在球心；吸引力是相互的；並且通過三體問題的運算，證明開普勒定律的正確性。他把重力擴展到行星運動，明確了引力的普遍性。

《論物體的運動》第二部分，後來以附錄的形式收集在《原理》一書中，題名《論世界體系》，在裡面突出地闡述了萬有引力的思想，他用一張圖（如圖1－7）說明了行星在向心力的作用下為什麼保持軌道運行，並比較了拋體運動和星球運動，他寫道：

「由於向心力行星會保持於某一軌道，如果我們考慮拋體運動，這一點就很容易理解：一塊石頭投出，由於自身重量的壓力，被迫離開直線路徑，如果單有初始投擲，理應按直線運動，而這時卻在空氣中描出了曲線，最終落在地面；投擲的速度越大，它在落地前走得越遠。於是我們可以假設當速度增到如此之大，在落地前描出一條1、2、5、10、100、1000英里長的弧線，直到最後超出了地球的限度，進入空間永不觸及地球。」

這一思想在1687年出版的《原理》提得更為明確，牛頓終於領悟了萬有引力的真諦，把地面上的力學和天上的力學統一在一起，形成了以三大運動定律為基礎的力學體系。

牛頓在研究萬有引力的同時，還對自然界其他的力感興趣。他把當時已知的三種力——重力、磁力和電力放在一起考慮，認為都是在可感覺的距離內作用的力，他稱之為長程力（long－rangeforce）。他企圖找到另外兩種力的規律，但都未能如願。磁力實驗的結果不夠精確。他在《原理》的第三篇中寫道：

「重力與磁力的性質不同。……磁力不與所吸引的物質的量成比例。……就其與距離的關系，並不是隨距離的平方而是隨其三次方減小。這是我用粗略的試驗所測的結果。」

至於電力，他也做過實驗，但帶電的紙片運動太不規則，很難顯示電力的性質。

在長程力之外，他認為還有另一種力，叫短程力（short－rangeforce）。他在做光學實驗時，就想找到光和物質之間的作用力（短程力）的規律，沒有實現。他甚至認為還有一些其他的短程力，相當於諸如聚合、發酵等現象。

牛頓站在巨人的肩上

牛頓一封給胡克的信中寫道：「如果我看得更遠那是因為站在巨人的肩上。」他這里指的是胡克和笛卡兒，當然不言而喻也包括了他多次提到的伽利略、開普勒和哥白尼。其實他完成的綜合工作是基於從中世紀以來世世代代從事科學研究的前人的累累成果，我們可以列一個表來說明牛頓和前人的關系：

牛頓善於繼承前人的成果，這是和他的奮發好學、勤於思考分不開的。有人問牛頓是怎樣發現萬有引力定律的，他回答說：「靠不停的思考（By thinking on it continually）。」他思考時達到了廢寢忘食的地步。據回憶，當年他住在劍橋大學三一學院大門口附近。在哈雷訪問過他之後的數月里，他這個怪人引起很多人的驚異。例如：他想去大廳吃飯，卻轉錯了彎，走到大街上，忘了為什麼要出來，於是又返回居室；在大廳里蓬頭散發，衣著不整，坐在那裡走神，菜飯放在桌前，也不知道吃。學院同事往往在校園散步時看到砂礫地面上有奇怪圖形，誰也不懂，繞道而行。牛頓在全身心地思考天體問題。

也許有人認為牛頓是幸運的，他所處的時代，「滿地」都有珍寶可拾，到處都是未開發的處女地，和我們現在不一樣。但是，我們要學的是他的精神，切不可以把他當聖人，以為他是單憑靈感和天才做出豐功偉績來的。他追求真理的征途還未完結，也永遠不會完結。請讀他的遺言.

「我不知道世人對我是怎樣看法，但是在我看來，我不過象一個在海濱玩耍的孩子，為時而發現一塊比平常光滑的石子或美麗的貝殼而感到高興；但那浩瀚的真理之海洋，卻還在我的面前末曾發現呢？」

『柒』 牛頓發現萬有引力的故事有哪些

• 1666年，23歲的牛頓還是劍橋大學聖三一學院三年級的學生。

• 牛頓一直被這樣的問題困惑：是什麼力量驅使月球圍繞地球轉，地球圍繞太陽轉？為什麼月球不會掉落到地球上？為什麼地球不會掉落到太陽上？

• 坐在鄉間姐姐的果園里，牛頓聽到熟悉的聲音，「咚」的一聲，一隻蘋果落到草地上。他急忙轉頭觀察第二隻蘋果落地。第二隻蘋果從外伸的樹枝上落下，在地上反彈了一下，靜靜地躺在草地上。這只蘋果肯定不是牛頓見到的第一隻落地的蘋果，當然第二隻和第一隻沒有什麼差別。蘋果會落地，而月球卻不會掉落到地球上，蘋果和月亮之間存在什麼不同呢？

• 第二天早晨，天氣晴朗，牛頓看見小外甥正在玩小球。他手上拴著一條皮筋，皮筋的另一端系著小球。他先慢慢地搖擺小球，然後越來越快，最後小球就徑直拋出。
  牛頓猛地意識到月球和小球的運動極為相像。兩種力量作用於小球，這兩種力量是向外的推動力和皮筋的拉力。同樣，也有兩種力量作用於月球，即月球運行的推動力和重力的拉力。正是在重力作用下，蘋果才會落地。

• 牛頓首次認為，蘋果落地、雨滴降落和行星沿著軌道圍繞太陽運行都是重力作用的結果。人們普遍認為，適用於地球的自然定律與太空中的定律大相徑庭。牛頓的萬有引力定律沉重打擊了這一觀點，它告訴人們，支配自然和宇宙的法則是很簡單的。

『捌』 牛頓發現萬有引力故事成功的原因

1726年4月15日，艾薩克·牛頓(Isaac Newton)向一位自傳作家描述了他是怎樣通過蘋果在其花園中墜落研究出萬有引力定律的，這將成為科學史上一段不朽的起源故事，而且很可能是真的。
牛頓非常喜歡講故事，但是書面消息來源並沒有給出這個著名的蘋果落地故事發生的時間，但是我們知道在1726年的今天， 威廉·斯達克利(William Stukeley)與牛頓在倫敦肯辛通區聊起了這段故事，牛頓講述了他是如何獲得靈感的。
斯達克利在他撰寫的《艾薩克·牛頓爵士生平回憶錄》(Memoirs of Sir Isaac Newton's Life)中寫道：當牛頓正坐著沉思時，突然從蘋果落地中獲得靈感，他就問自己想為什麼蘋果總是垂直落地，為什麼不是向側面或者向上而是總是朝向地球中心呢。
牛頓獲得的突破是知道了問題的關鍵不在於蘋果墜落，而是有一種外力驅使著它墜落，這種外力存在於任何兩物體之間，並且也會在月球和其它行星上出現。
不過牛頓在皇家造幣廠的助手，也是他的外甥約翰·康杜特(John Conitt)，是這樣描述牛頓發現萬有引力定律故事的：1666年，由於母親感染瘟疫，牛頓再次離開了劍橋大學回到了林肯郡的家中，他在花園沉思時突然想到了能夠產生同樣效果的重力，這種作用力不會受到地球距離的限制，而且會延伸到想像不到的距離。他對自己說，重力為什麼不可以延伸到月球的高度呢。如果這樣，重力就會對行星軌道產生影響，或者保持行星在軌道上運行。牛頓發現，如果讓該力隨距離的平方增加而減少，所計算出的月球軌道周期與真實情況非常好地吻合。他猜想同樣的力也會導致了其他的軌道運動，並因此將之命名為「萬有引力」。
牛頓在1727年逝世，伏爾泰當年也曾描述過這段故事：牛頓爵士正在花園中散步，當他看到蘋果落地時首次想到了萬有引力理論。

『玖』 牛頓發現萬有引力的故事100字以內

年輕的伊薩克·牛頓坐在自己家的花園中，一個蘋果落下來砸到他的頭上，他忽然靈感乍現，想出了萬有引力定律。牛頓又進一步發展他的想法。他比較了掉落中的蘋果與掉落中的月亮，後來牛頓了解到，如果月亮沒有朝著地球掉落的話，它將會做直線運動，最後則會脫離繞地軌道，所以他認為月亮正繞著地球而掉落(月球可是很認真的掉唷)。。因此，月亮必定掉落在那條沒受到外力時應該會走的下方。牛頓大膽地假設，月球在重力的吸引下，只是一個繞著地球轉的拋體而已。至於月球的切線速度是怎麼來的，可能就是在宇宙大霹靂、創世之時就決定了，而月球的切線速度大小將會決定它繞地球的軌道是圓形、橢圓形、拋物線、雙曲線或是撞上地球。
牛頓並不是發現了重力，他是發現重力是「萬有」的。每個物體都會吸引其他物體，而這股引力的大小隻跟物體的質量與物體間的距離有關。牛頓的萬有引力定律說明，每一個物體都吸引著其他每一個物體，而兩個物體間的引力大小，正比於這它們的質量，會隨著兩物體中心連線距離的平方而遞減。牛頓為了證明只有球形體可把「球的總質量集中到球的質心點」來代表整個球的萬有引力作用的總效果而發展了微積分。然而不管距離地球多遠，地球的重力永遠不會變成零，即使你被帶到宇宙的邊緣，地球的重力還是會作用到你身上，雖然地球重力的作用可能會被你附近質量巨大的物體所掩蓋，但它還是存在。不管是多小還是多遠，每一個物體都會受到重力作用，而且遍布整個太空，正如我們所說的「萬有」。

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