年1月的一个黄昏,哈雷与克里斯多弗·雷恩和罗伯特·胡克一起喝咖啡,他们的话题转向支配行星公转的力。他们三人都推测这服从“平方反比律”——如果你与太阳的距离增加1倍,那么力将减小到原来的1/4。
”牛顿与哈雷:引力的作用(下)
老狼主
年1月的一个黄昏,哈雷与克里斯多弗·雷恩和罗伯特·胡克一起喝咖啡,他们的话题转向支配行星公转的力。他们三人都推测这服从“平方反比律”——如果你与太阳的距离增加1倍,那么力将减小到原来的1/4。
胡克夸口说他能证明这个定律导致行星循椭圆轨道运行,但是他没有给出证明。后来哈雷听到传言说,隐居在剑桥的一位教授可能已有了答案。
在与皇家学会失去联系以后的那些年月,艾萨克·牛顿从未闲着。但是他的研究课题将使他以前的同事们深为震惊。
首先是炼金术。牛顿在实验中未曾探索物理定律,而只在于寻求这种秘药方术的神秘性。而且,不同于他的科学工作的是,这不是孤立的行动。从牛顿的笔记看来,牛顿是与其他炼众术士一起工作的。牛顿的传记作者理查德·韦斯特弗尔(RichardWestfall)认为,牛顿关于炼金术曾经写下过一百多万字的研究笔记。
牛顿还热衷于神学。牛顿相信《圣经》中的“启示录”是对人类历史进程的正确预言。更加严重的是,他开始怀疑耶稣是否真的具有神性。他身上保持着很深的异教信仰。这使得他就算不至于被烧死在火刑柱上,也肯定会被踢出剑桥。
戴维·休斯评论说:“艾萨克·牛顿最醉心的事是,花三分之一的时间研究圣经年代学,三发之一的时间研究炼金术,然后留出小部分时间研究物理学、数学、光学、光谱、引力和潮汐——你怎么说他呢?”
当哈雷来到剑桥遇见牛顿的时候,关于牛顿的其他兴趣他一无所知。牛顿立刻很乐意地告知哈雷,他自己已经算出受平方反比律约束的行星的轨迹是一个椭圆。哈雷受到深深的震撼,这意味着这位伟大的数学家将有更多惊人的发现。鉴于牛顿的大量新思想都还零零散散,哈雷说服他写一部更长的论著。
这是科学史上的一个令人眼花缭乱的时刻。先前所有的思想、计算和证明看来都深印在牛顿的脑海里。他的思想流进了他的巨著——《自然哲学的数学原理》(PhilosophiaeNaturalisPrincipiaMathematica),现在简称《原理》。
(牛顿爵士以他的三卷本的巨著开创了科学的新纪元。这本书介绍了他的引力理论和运动定律,使世界为之震惊。该书的原版是用拉丁文写成,这是英译本第一版的扉页。)
正当牛顿忙忙碌碌地工作的时候,罗伯特·胡克继续宣称他在牛顿之前已得到了结果。从某种程度上来说,这也是正确的,胡克的科学视野很开阔,而且他是自毕达哥拉斯以来冲破古代思想的第一人,从那时以来人们就认为天体自然而然在圆形轨道上运行。而胡克的结论是,它们“沿直线向前运动,当它们受到某种作用力时偏转……”
但是深入发掘并非胡克的性格,何况他也没有牛顿的数学工具。确实,牛顿有意让他《原理》的第三卷高度数学化,以至于胡克不能理解。同时,格林威治的约翰·弗拉姆斯蒂德非常支持,他向牛顿提供了这项伟大工作所需要的观测数据。
现在哈雷遇到了支付《原理》出版费用的问题。皇家学会在之前的一本书《鱼类的历史》(HistoriaPiscium)上花了许多钱,已经不再能拿出更多的钱。但是哈雷充分认识到了这本鸿篇巨制的重要性。他为使这部巨著出版而不懈努力,结果是他必须自己去支付出版费。同时,皇家学会已窘迫得只能支付哈雷在出版《鱼类的历史》时的劳务费!
《原理》的基本内容在于揭示宇宙如何运行。在描述了力和运动的定律之后,牛顿应用他的引力定律计算天体的运动。今天我们视万有引力为理所当然,但牛顿是说明宇宙万物对其他事物作用引力的第一人。
在年爱因斯坦提出广义相对论之前,牛顿的引力定律是不可动摇的。当引力极其强大,例如在黑洞附近时,我们才需要相对论。但是牛顿引力理论在大多数情况下都能适用。美国宇航局之类的空间机构,仍根据牛顿引力定律开展对火星或土星的宇宙探测任务。
牛顿并不仅仅只北京去哪里医院看白癜风白瘕风能治疗吗
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