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牛頓雖然發現了萬有引力定律,但不會做出任何的說明!

由 薛叔說美食 發表于 藝術2022-03-24
簡介但是牛頓清楚地意識到,引力本質即使是需要探明的,那也只能是以後的事情,所以,他只把引力的原因作為問題提出來

牛頓觀察什麼發現了萬有引力

牛頓雖然發現了萬有引力定律,但是,他決不企圖對萬有引力的本質和原因作出任何說明。他公開表明:“直到現在,我還未能從現象中發現重力所以有這些屬性的原因,……對我們來說,能知道重力確實存在,並且按照我們所已說明的那些定律起著作用,就已經足夠了。”在牛頓看來,從已知事實,如開普勒定律出發,能找到一種既符合事實,又能用數學公式表達出來的“作用力”,建立起一套數學理論;再返回來從這個理論出發,得出有關天體運動和海洋運動的種種推論,這樣就足夠了。至於引力的原因,那是一個第二位的問題,是不是牛頓認為引力本質的問題不值得認真探索呢?不是的。

牛頓曾經根據“以太”的觀點,對引力的本質提出過猜測,認為地球的重力吸引作用,也許是由於某種“以太氣精”的不斷凝聚產生的。但是牛頓清楚地意識到,引力本質即使是需要探明的,那也只能是以後的事情,所以,他只把引力的原因作為問題提出來。他說:“我之所以用提問的方式把它說出來,乃是因為缺乏實驗,至重力的原因是什麼,我不能不懂裝懂。”牛頓死後的自然科學發展的事實表明,牛頓在引力本質問題上所表現出來的謹慎態度,是非常明智的。20世紀初,愛因斯坦創立的廣義相對論理論,對引力的本質從幾何學角度進行了說明,這個理論認為,引力場不過是時間一空間“彎曲”的表現,並不是什麼力。

牛頓雖然發現了萬有引力定律,但不會做出任何的說明!

根據同樣的慎重態度,牛頓對萬有引力的作用機制,也不肯輕易發表無法用實驗證實的看法。兩個被真空隔開而相互遠離的物體,怎麼會在不發生相互接觸,發生互相吸引的作用呢?這些問題在當時是未曾解決,也不可能解決的。所以,牛頓只是從數學的角度,對兩個物體之間的吸引作,用進行了量的研究,對前面所提出的兩個問題,採&了迴避的辦法。可是牛頓的慎重態度,被人們誤解了,以為他是主張“超距作用”觀念的。這使牛頓不得不特別宣告說:“至於重力是物質所內在的、固有的和根本的,因而一個物體可以穿過真空超距地作用於另一個物體,毋須有任何一種東西的中間參與,用以把它們的作用和力從一個物體傳遞到另一個物體;這種說法對我來說,是十分荒謬的,我相信凡在哲學方面有思考才能的人絕不會陷入這種謬誤之中。

科學是老老實實的學問,不能有半點虛偽和浮誇。“我不能不懂裝懂”。牛頓這句樸實無華的話,深刻地表現出一個誠實的科學家,在對待科學問題上的嚴肅態度。在對待科學問題上,誠實和謙虛總是分不開的。在人類發展科學認識的征途中,牛頓作出了許多轟動一時、開創了科學新時代的發現,特別需要指出的是,牛頓的這些發現,大部分是在他二十多歲的青年時期接連取得的,然而,牛頓卻始終保持著謙虛的態度。和牛頓同時,有許多人都從事著力學、數學、光學和天文學等方面的研究工作,他們也經常地取得了某些方面的研究成果。因此,牛頓一生中有好幾次,在一些科學發現的發明權問題上,和別人發生爭論。

牛頓雖然發現了萬有引力定律,但不會做出任何的說明!

但是,一旦弄清真相,牛頓決不貶低和埋沒別人的工作成就。《自然哲學的數學原理》出版之後,胡克就立即提出,萬有引力的理論,是他首先進行研究和完成的,同時胡克還設法使皇家學會站在自己一邊,支援自己的要求。實際情況是,胡克確實曾研究過引力問題,但胡克那時是否已經精確地證明了這個定律,並把它如此確切明瞭地表達出來,是很可懷疑的。在經過一番爭論之後,當《自然哲學的數學原理》再版時,牛頓把許多建立工作歸功於胡克。另外,牛頓在1666年發現萬有引力定律之後,很自然地就得出了,圓周運動中物體所受向心力的公式。1673年,荷蘭物理學家惠更斯,在研究擺的堵動現象時,獨立地提出了一項離心力理論,其中也提出了向心力公式。

牛頓雖然感到,自己尚未公佈的萬有引力定律的一個重要推論,已被別人先行提出了,但是,他仍然繼續著紮紮實實的研究工作。直到晚年,在回憶早年的科學創造活動時,牛頓還謙虛地說:“惠更斯先生後來發表的離心力理論,我相信是在我之前的。”對於發現萬有引力定律這一歷史功績,牛頓只承認自己有兩點貢獻:一是肯定了地球上的重力和宇宙天體間引力的同一性,一是用數學公式表示出了它的數量關係。牛頓的這種謙虛態度,一直保持終生。當最後在病床上彌留之際,這位受到全世界敬仰的科學巨人,曾這樣說到:“我不知道世人對於我是怎樣看法,但是在我看來,我不過像一個在海濱玩耍的孩子。

牛頓雖然發現了萬有引力定律,但不會做出任何的說明!

偶爾很高興地拾到幾顆光滑美麗的石子或貝殼;但那浩瀚無涯的真理的大海,卻還在我的前面,未曾被我發現哩!”接著,他又說道:“如果我之所見比笛卡兒等人要遠一些,那只是因為我是站在巨人的肩上的緣故。”牛頓寫完了《普林基卑阿》這部著作之後,好像放下了一個沉重包揪一樣,心裡感到非輕鬆。他為了恢復一下身心的疲勞,就決定到離劍橋大學不遠的地方去休養。有一天,他在客人稀少的旅館的院子裡,竟用麥杆吹起肥皂泡來。他在觀賞著那些被陽光照得五顏六色非常好看的肥皂泡。小小的肥皂泡,叭地一聲從麥杆裡吹出來,馬上就變成了紅色的大肥皂泡,隨著風慢悠悠地飄來飄去。

“這是一位多麼古怪的客人喲!一位快要50歲的挺體面的紳士,竟整天吹起肥皂泡來啦。”於是,人們就傳開了。第二年,1688年,英國的威廉三世加冕。繼承了王位。為了慶祝新國王登基,召開了一次自由國會。牛頓在民權黨的推舉下,當選了劍橋大學的議員代表。國會議員的生活,與每天在研究室裡作作實驗、看看書的生活不一樣。每天從早到晚要和很多人談話,整日非常忙碌。牛頓對這種政治生活並不感興趣。但是,儘管如此,他卻從來沒有缺席過。在這期間,牛頓同科學家克利斯琴惠更斯、哲學家約翰羅克的交往比較密切,彼此結下了親密的友誼。他還常和學術界以外的人打交道,同時,又和劍橋大學的同學蒙特格重溫了過去的友情。第二年,因為國會解散了,牛頓又重新回到了劍橋大學。過了不久,他接到了母親病危的訊息。“媽媽~~媽媽。”已經年近半百的牛頓,竟像個孩子似地靠在媽媽的枕邊,侍候著媽媽。

牛頓雖然發現了萬有引力定律,但不會做出任何的說明!

和爸爸沒有見過一面的牛頓,一直是媽媽撫養成人的。他從小就離開了家,過著忙於搞學問、搞研究的生活,而媽媽卻長年累月地忙著一家吃穿,過著困苦的生活。母親用她那乾癟的手,撫摸著牛頓的手說:“依撒克,你真出息啦!”媽媽的眼睛噙滿了淚水,不久,她就在牛頓照看下,靜悄悄地離開了人世。牛頓沒有妻子,他唯一的親人媽媽的死,使他感到難以忍受的孤獨與寂寞。排解牛頓這種痛苦的心情的,只有科學研究。於是,他就把從學生時代經過長期觀察、實驗、研究寫成的有關光學方面的論文,又歸納整理起來。光的本質是波,還是粒子?這是牛頓長時間迷惑不解的問題。如果設想光是一種波,那麼,又如何來解釋光的直線傳播的現象呢?無論如何也解釋不通。就算作光是一種波巴,它又是透過什麼傳播出去擴充套件開的呢?

這也是一個一直困擾牛頓的問題。牛頓經過長時期研究的結果,傾向於光是由光源那裡射出來的極小粒子構成的。同時,他也沒有完全放棄光是一種波的設想。後來,發現了光在許多情況下,顯示出波的性質。並且,同時也表現出來粒子的性質。光同時具有波和粒子兩神不同性質,這在當時實在令人難以理解。牛頓把關於光學的手稿,一點一滴地整理完了。那是1692年一個夜晚的事情。牛頓又整理了一整天論文。為了休息一下,他便出去散步。那時,牛頓忘了把蠟燭熄滅。在他沒在家時,蠟燭被他平日心愛的叫做“金剛鑽”的小狗給碰倒了。桌子上放著牛頓幾十年來耗盡心血積累下來的手稿,不幸被蠟燭的火點著了,一轉眼就化成了灰燼。牛頓從外面回來一看,急忙用上衣,把火給撲滅了。雖然幸而沒有釀成火災,可是,他心血的結晶卻和煙一起消散了。

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