蘋果砸中牛頓,使其發現萬有引力,這是不是真的?
提到牛頓,我們馬上就會想到那顆砸中牛頓的蘋果樹。
在小時候第一次聽到這個故事的時候,我們都對其深信不疑,因爲每個人都希望給重大的發現增添一些戲劇性的情節,這不僅會讓事情看起來更加有趣,似乎也更能令人信服。但這並不意味着事實就是如此,想要知道萬有引力定律的發現與蘋果到底有沒有關係,我們只需要回顧一下牛頓的生平就清楚了。牛頓於1642年在英國的林肯郡出生,1661年,他以優異的成績考入了劍橋大學三一學院就讀,5年之後,也就是1666年,一場席捲歐洲的鼠疫病毒爆發了。
不得已,牛頓只能回到位於林肯郡的鄉下躲避鼠疫。
在傳說中,牛頓就是這一時期被樹上掉下來的蘋果砸中,並發現了萬有引力定律。這到底是不是真實的,我們暫且按下不表,事實上在鄉下躲避疫病的期間,牛頓的確做出了一些科學成就,比如完成了色散實驗。牛頓讓太陽光通過三棱鏡,經過兩次折射,將其分解爲紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種單色光,證明了太陽光是由各單色光復合而成的,同時牛頓也對這一現象給出了正確的解釋,那就是不同顏色的光,其折射率是不一樣的。
因爲證明了經過折射,光會發生色散,所以傳統的折射式望遠鏡在成像上會有缺陷,於是牛頓於1671年製作了一臺反射式望遠鏡,性能遠超過去所使用的折射式望遠鏡。
一年之後,也就是1672年,牛頓正式成爲英國皇家學會的會員,在此之後他也遭遇了自己一生中最大的勁敵,即當時的英國皇家學會實驗室主任胡克。在此後的很長一段時間裡,牛頓發表了自己很多關於萬有引力的觀點,也因此與胡克發生了爭論,過程之中胡克還指出了牛頓觀點中的一些錯誤。
由這些歷史可以看出兩個信息,第一就是當時在學術界已經有了關於萬有引力的討論,由此可以證明牛頓並不是第一個發現萬有引力存在的人。
第二就是當時牛頓還沒有提出完整的萬有引力定律,而這一時期的牛頓年齡已經超過了35歲。要知道,牛頓在鄉下躲避瘟疫的時候只不過是一個22歲的少年,而其在35歲的時候還沒有提出萬有引力定律,充分說明了牛頓在鄉下被蘋果砸中而發現萬有引力並不是事實。
牛頓提出萬有引力定律的時間應該是在1684年之後。
當時的牛頓因爲與胡克之間存在矛盾,而隱居在家中,此時哈雷找到了牛頓,問牛頓是否能夠從平方反比定律推導出行星的運動軌跡是橢圓的呢?牛頓給出了肯定的回答,並隨後寫就了一份由9頁紙構成的手稿。我們知道牛頓正式提出萬有引力定律和牛頓三大定律是在他的著作《自然哲學的數學原理》之中,而此時牛頓提供給哈雷的這份手稿之中就包含了後來那篇著作的主體思想。
這個時候的牛頓已經42歲了,所以牛頓真正提出萬有引力定律的時間與他在鄉下躲避瘟疫的時間整整相差了20年。
也許那個鄉下的蘋果是真實存在的,也許它真的曾經給牛頓帶來過啓發,但其絕不是牛頓走向偉大的決定性因素。真正幫助牛頓走向成功的,是牛頓內心的堅定,他相信自然規律是可以被認知的,人類不需要永遠匍匐在神祗的腳下,牛頓能夠用理性的思維去思考這個世界,而這種信念也在之後鼓舞着一代又一代的人,帶領人類走出愚昧。