牛顿的自然哲学的数学原理

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牛顿的自然哲学的数学原理

有人说，牛顿因为苹果砸到了他的脑袋，想到月亮为什么不掉下来，于是悟出了万有引力定律．其实，牛顿思考过“月亮就是像苹果正不断往下掉”的问题．月亮在点A的速度沿A召方向，若不受地球的引力，由于惯性它会沿AB飞离．正是由于地球的吸引，月亮最终会落在B的正下方B'．由于。气一OB'，月亮的曲线运动与地球表面的弯曲程度相同，因此月亮永远不会掉落到地面．牛顿至此大彻大悟：“天体间的引力”与“地球对地表物体的引力”是同一种力． 在1665年到1685年的20年的岁月里，牛顿将引力思想不断扩展，最终他认为：宇宙间的万物彼此均有引力作用，故曰“万有引力”．万有引力定律：任何两个物体间都存在相互作用的引力，力的方向沿两个物体的连线’，力的大小与两物体质量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比 牛顿终于领悟了万有引力的真谛，把地面上的力学和天上的力学和谐地统一在一起，形成了以三大运动定律为基础的力学体系．这是物理学史上第一次伟大的综合，也是人类认识史上一次巨大的飞跃．

100多年后的1798年，英国的科学家卡文迪许用扭秤实验第一个精确测定了引力常量G的数值，这个实验是“最美丽的十大实验”之一当时的测量数据为G一6.754只10一1,m3/(kg?S,)．有了常量G，就可以方便地计算出地球的质

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量，卡文迪许是第一个“称”出地球质量的人，他为星体质量的确定开辟了新的通道．

1986年，国际科学联盟理事会科技数据委员会推荐的数值为G一6.67259(85）火10一”m"/(kg?S,).一个科学的理论，不仅要能说明已知的事实，而且要能预言当时还不知道的事实．海王星和冥王星的发现就是天文学上应用万有引力定律而取得的辉煌成就之一现有的实验表明，对于受到很强的引力作用的物体以及在很大距离的情形下，牛顿的万有引力理论就不正确了，20世纪建立的广义相对论的引力理论在引力不太强和距离不太大时与牛顿的引力理论相一致．牛顿的经典力学能正确描述的是低速运动、宏观的物体具有的规律．当物体的速率接近光速（高速运动的物体），或研究的对象是微观体系时，经典力学最初所建立的质量、运动轨道、绝对空间、绝对时间等概念就不完全正确了．

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