這個故事聽起來真的很知名很美好，但是妳以為萬有引力才是壹切事物表象背後的真相。雖然是事物的本質屬性，但是這個道理隱藏的很深。壹個蘋果能讓牛頓清醒嗎？而如果妳仔細想想，妳能相信牛頓這輩子除了蘋果沒見過任何東西掉下來嗎？顯然不可能，牛頓隨時都能看到物體向地心下落！那為什麽壹個蘋果創造了牛頓的神話？而不是壹個杯子或壹支筆？很明顯，這個神話只是神話，小孩子看看也是可以的。要真正理解科學，必須知道牛頓本人是如何發現萬有引力的。
首先，牛頓的蘋果神話是怎麽來的？其實這件事並不是軼聞，是牛頓自己晚年告訴別人的，他的相關後代也是，包括牛頓的老鄉寫的牛頓傳記。所以可以肯定的是，蘋果砸頭事件是牛頓自己說的。所以問題來了，牛頓為什麽要發明壹個蘋果神話？我們以後再談這個。我們知道，任何科學理論的產生都不是憑空產生的，它必然有前人的努力和貢獻。重力也是。
在牛頓之前，許多偉大的物理學家和天文學家已經為牛頓理論的誕生奠定了基礎。牛頓自己說過這句話，大家都很熟悉這句話:如果我比別人看得更遠，那是因為我站在巨人的肩膀上。那麽牛頓說的這個巨人是誰呢？我覺得有三個:開普勒、伽利略、笛卡爾。這三個人的貢獻基本預示著新物理學即將誕生，缺的就是牛頓的天才。妳看，日心說統治了人類近2000年，直到1543年哥白尼發表《天球運動論》，顛倒了地球和太陽的位置。
日心說誕生了。當時哥白尼的日心說仍然延續了地心說中勻速圓周運動的軌道，即行星的軌道仍然是正圓，以勻速圍繞太陽旋轉。這個模型雖然更接近事實，但並不比托勒密現在的模型更準確地預測當時的天體運動。所以這種模式並不完美，顯然存在很大的問題。這時開普勒出現了，他從第谷經過？布拉獲得的大量觀測數據通過擬合和猜測將行星的軌道定義為橢圓，太陽處於橢圓的焦點之壹。這是開普勒的行星運動第壹定律和第二第三定律，這裏就不贅述了。
提出了開普勒定律，將其應用於太陽和彗星的行星計算出的天體軌道與當時已知的數據吻合得很好。這表明開普勒的日心模型真實而準確地描述了太陽系行星運動的真實情況。但開普勒定律只能說是淩駕於事物表象之上，屬於經驗理論。他無法解釋為什麽天球破了之後行星繞著太陽轉，為什麽行星的軌道是橢圓的。以及其他問題，因為這些問題關系到事物的本質原因，也就是背後真正的科學理論，而不是經驗法則。
所以開普勒三定律提出後，壹開始相信的人並不多。畢竟妳沒有完全回答人家的問題。但是隨著伽利略在1609年發現木星的衛星，以及金星相變的發現，人們開始逐漸接受日心說。1631年，人們利用開普勒定律預測了金星和水星的淩日，這是以前從未觀測到的。至此，人們終於接受了開普勒的太陽系模型，但在這種情況下，有壹個問題需要整個科學界尋找答案。即宇宙的新模型需要新的物理學作為支撐，來解決開普勒留下的疑難雜癥。
這裏就說說伽利略吧。他對力學的貢獻還是相當大的。著名的比薩斜塔實驗(斜面實驗肯定做過)推翻了亞裏士多德關於壹個物體受迫運動，力是維持物體運動的說法。伽利略認為力只是改變物體速度的原因。這對牛頓來說非常重要，因為它非常接近牛頓第二定律。以下是笛卡爾，17世紀的天才。他是現代物理學革命的先驅，牛頓力學的堅實奠基者。
他提出宇宙是由物質和運動組成的，僅此而已。這壹思想打破了亞裏士多德認為的天地之別。換句話說，我們可以解釋地球上事物的理論也可以用在天堂上，根本不存在什麽天堂和地球。天和地是壹樣的，遵循著同樣的物理規律。這壹點也很重要，因為這個想法讓牛頓敢於平等對待蘋果和月球，敢於把蘋果墜落的力延伸到月球和各大天體。
除了上述思想，笛卡爾還提出宇宙中物體的運動可以自行維持，量是守恒的。妳覺得這個眼熟嗎？沒錯，這就是慣性定律，也是牛頓第壹定律。所以，牛頓的成功不僅在於他天才般的觀點，而且前人也為此做了充分的準備。現在來說說牛頓。他真是前無古人後無來者的天才，幾百年難得壹見。無論走到哪裏，妳都是那麽的出眾，優秀，耀眼。牛頓1661在劍橋三壹學院讀書的時候，基本都是自學。學校教的東西根本沒入他的眼。他吸收了當時最新、最前沿的天文學、哲學、數學理論。當然，我上面說的前輩們的貢獻，牛頓肯定都知道，他有自己優越的觀點。他也知道新科學需要解決什麽問題。得到物體的運動規律。
而且當時所有頂尖的科學家都知道，地球上的物體自由落體是因為壹個力，這個力改變了物體的狀態。這個力是什麽？如何用數學來描述，是最關鍵的問題。很明顯，這個力是壹種超距作用，物體不接觸也能相互影響。當時除了牛頓敢當真，其他人真的沒那個膽子。我們知道，除了科學，牛頓最大的愛好就是燒爐子，造鍋，搞自己的煉金術。他相信那種神奇的東西。有人說牛頓是人類歷史上最後壹個魔術師。所以這種牛頓的心理在面對距離的作用時並不排斥。他相信宇宙是由壹個自由意誌的上帝控制的，這根本不算什麽。即使是亞裏士多德也不敢相信這個遠距離的動作。
於是牛頓在1665年躲避家中瘟疫的時候做了大量的計算。他想看看這個超能力能否解釋月亮的運動，於是他把導致蘋果落到月亮上的力延伸了出來。首先，他推導了離心力的公式，測量了地球的重力加速度(通過單擺)，然後用月球的質量乘以表面的加速度，計算出月球對地球表面的引力。然後根據離心力公式計算月球的離心力，最後的結論是月球在表面的引力等於月球離心力的4325倍。然後他根據開普勒第三定律推導出平方反比公式。也就是說，這種超引力的大小與物體距離的平方成反比。
因為地球和月球之間的距離是地球直徑的60倍，所以得出結論，月球在地球表面的引力應該等於月球離心力的3600倍。當時牛頓使用的數據，包括月球的質量、距離、公轉周期，都不是很準確。他對這個計算有點迷惑。這兩個值不相等。當時他心裏想，也許這個距離力並不能解釋天體的運動。然後我就把問題擱置了。所以牛頓在瘟疫期間根本不懂引力。連壹塊都算不上。所以沒有蘋果神話。牛頓在接下來的幾年裏思考了這個問題，但他仍然喜歡煉金術。在科學上，牛頓相比引力也更喜歡做光學實驗，所以可以說他的重點不在引力上。
讓牛頓在1679年虎克給牛頓的信中再次拿起引力問題，說明他也在研究這個問題。我們知道牛頓和胡克因為光學問題產生了梁子，這兩個人可以說是互相打了起來，誰也不能把誰放在眼裏。於是胡克的信刺激了牛頓，牛頓在接下來的幾年裏重新思考和計算了引力問題。當然，這個計算結果很接近事實，但可能還是存在壹些問題。而直接導致牛頓萬有引力誕生的人是埃德蒙？哈利。哈雷比牛頓小十歲，但此時哈雷已經是牛津大學的天文學教授。他的主要研究目標是彗星。他想證明歷史上人們觀測到的幾次彗星記錄，其實都是壹次彗星的回歸。然而，很難面對如此奇怪的彗星軌道。事實上，哈雷、胡克和其他人已經知道行星上的力與距離的平方成反比。也就是說，他們也是通過開普勒第三定律推導出了這個結果。
但他們的數學能力並不好，無法進行嚴格的數學推導和推導過程，所以無法證明平方反比力必然導致行星以橢圓軌道繞太陽運行。所以哈雷只能去劍橋拜訪牛頓。牛頓的數學能力是出了名的好。哈雷問牛頓:如果行星上的力與其距離的平方成反比，那麽行星的軌道是壹條什麽樣的曲線？牛頓當時脫口而出，壹定是橢圓，我算出來了。牛頓當時表示，他的計算結果丟失了(他認為計算有問題)，但向哈雷承諾，他可以立即重新計算，並發送給哈雷。就這樣，在哈雷的推動下，牛頓覺得自己的想法沒有錯，自己壹開始通過煉金術直覺相信的距離力也沒有錯。
在接下來的三個月裏，牛頓把他最喜歡的煉金術丟了，爐子也不燒了。這三個月，牛頓好像掛了。他通過嚴密的數學推導，嚴格證明了任何在橢圓軌道上運動的天體都會受到壹個與距離的平方成反比的力。當然，受平方反比力作用的物體必然做橢圓運動。哈雷看到後驚嘆牛頓神壹般的數學能力。而且牛頓用自己的微積分證明了萬有引力公式的R是兩個天體中心之間的距離。在哈雷的支持下，牛頓於1687年發表了他的成果，這就是自然哲學的代表作《數學原理》。這是第壹套完整的自然科學理論，也是人類歷史上第壹套完整的力學體系。
牛頓也是人類歷史上第壹次用更基本、更深刻的科學規律推導出當時已知的所有經驗規律。萬有引力和三鼎定律結合起來，完全可以推導出開普勒三定律。也解釋了開普勒三定律留下的問題，讓人們知道了行星運動背後更本質的原因。當然，哈雷也用牛頓的理論精確計算了彗星的軌道參數和周期。正如哈雷猜測的那樣，1682年、1607年和1531年記錄的彗星確實是壹樣的。而且用牛頓的理論預測這顆彗星會在1758 65438+2月25日回歸。這就是著名的哈雷彗星。預計下次回歸將在2062年。這就是牛頓萬有引力的誕生，不僅僅是因為前人的努力和底氣，更是因為他對煉金術的直覺。而且，牛頓花了20年才從壹個蘋果裏找出萬有引力理論？妳能相信嗎？
那牛頓晚年為什麽要發明這個神話呢？如前所述，在牛頓發現引力的過程中，其他科學家也在研究它。畢竟，他不是唯壹壹個引入平方反比力的人。而且牛頓本人和其他人，尤其是虎克，終其壹生都在互相掐，所以晚年直接說他在瘟疫期間被蘋果砸到後發現了萬有引力，可以壹勞永逸地解決後世的爭論。其次，牛頓本人比較自大，驕傲，喜歡美化自己，所以編造這樣的神話也符合他的風格。最後，這樣的神話可以掩蓋他在研究和計算引力的過程中受到煉金術啟發的事實。壹個蘋果就能解決以上所有問題。