第5章 牛顿领悟“万有引力”
牛顿从小就对茫茫宇宙感兴趣。他在研究天体运动时,一直都在苦苦思索着,要找到使太阳系所有行星都围绕太阳旋转的神秘力量。
有一天,一件突然发生的小事,使牛顿找到了问题的答案。
那是1666年秋季的一天,天气格外晴朗。牛顿和往常一样,早早地就来到沃斯索斯普村庄园的小花园里,一边晒着暖和的太阳,一边思索着天体运动法则的问题。
他身后是一棵很大的苹果树,上面结满了红彤彤的大苹果,微风一吹,一阵阵沁人心脾的清香扑面而过,十分诱人。可是,牛顿对眼前的美景无动于衷。
忽然,一阵儿风吹过,一个大苹果掉了下来,不偏不倚,恰好砸在牛顿的头上。
“啊!谁在打我?”牛顿从睡梦中惊醒,吓了一跳。他环顾四周,以为谁在和他开玩笑。可是,四周静悄悄的,一个人影也没有,只有果树的叶子在轻轻地晃着。牛顿没做理会,又低头思考起来。
“咦,一只大苹果。”牛顿拾起脚边的一只大红苹果看了一会儿,又向上看着满树的苹果。“哦,原来是你们在捣蛋!”牛顿笑呵呵地对着苹果树说。
突然,牛顿像是想起来什么似的,愣愣地注视着手里的这个“天上来客”。他若有所悟,自言自语地说:“为什么苹果不往天上掉,不向前后左右掉,而偏偏落在树的正下方呢?”牛顿思考着这个问题,思绪飞到了月亮,飞到了茫茫的宇宙……
他手中的苹果,变成了月球,变成了行星,变成了茫茫太空中的一个个天体。牛顿坐在树下,对着苹果沉思了许久。
突然,他悟出了一个道理:“苹果从树上掉下来,只因为地球在用力往下拽它,在吸引着它。”
“可是,苹果是因地球的引力而掉在地上的,为什么月球就不会受地球引力的影响而掉下来呢?”
“又是什么样的力,使月球始终保持一定距离,围绕地球运转呢?难道是因为月球与地球的距离,比苹果与地面的距离大的缘故吗?”牛顿百思不得其解。“地球的力量到底有多大?这种力量有没有极限呢?”一个又一个疑问困扰着牛顿。
忽然,牛顿想到了小时候玩过的一种游戏:首先把一块石头用一根绳子绑住,然后把绳子的另一头系在手上,再用力使劲地甩,石头就会绕着圆圈打转。
牛顿想:“如果把人看成是地球,而石头就是月球。石头绕着人转,那么绳子也就相当于地球引力。石头越大,转起来越费力。”
“这样,就可以了解到月球为什么保持一定的距离,环绕地球转,而不会飞走或掉到地球上来了。同样的道理,太阳与地球之间,也存在着这种引力。而宇宙中的其他星体之间,也被这种引力吸引着,有规律地运动着。”
牛顿一下子开了窍,悟透了宇宙运动规律,于是万有引力就这样被发现了。
牛顿悟出了这个道理,心中有说不出的喜悦。可是,他的思考并没有就此而止步。他又在思考着地球、月球、太阳之间存在的这种力,会不会改变等问题。
牛顿又想到了开普勒的第三定律:假如有一个行星,它环绕太阳一周用27年,那么它与太阳的距离就是地球与太阳距离的9倍。牛顿运用这个定律反推回去,结果发现了有名的“逆二乘法则”。运用这个法则,可以推算出地球和月球之间的引力。
后来,科学家运用这个法则,测算出了彗星出没的时间,并相继发现了海王星和冥王星等。
梦想小启迪
牛顿从苹果落地的小事,发现了伟大的万有引力定律。牛顿的成就是伟大的,但在回答成就是怎么得来的时候,他却说:“我并没有什么方法,只不过对于一件事情,我总是爱花很长时间去思考罢了。”