牛顿的苹果

 这个故事已流传很久,是我在大学时的一个导师讲述的,说的是在罗伯特·胡克与艾萨克·牛顿之间的那场争论。他对当时的情景作了形象的描述,那时牛顿正坐在桌旁进行演算,而胡克却下到狭长的矿坑中去观察重力的大小变化。对于想通过数学计算来解决物理问题的人来说,这既是一个非常富有挑战性的问题,也是一个具有象征性的问题。我相信,牛顿的苹果的故事恰恰阐明了科学发现的复杂性。到17世纪时,惯性的概念已经确立,并为后来万有引力理论提供了二个基本的切入点:其一对解释接近地球表面物体的加速度,其二是为星体的轨道运动提供理论解释。     

万有引力理论的实验检验

牛顿(1642～1727)发现万有引力定律的曲折历程和传奇故事多见于教学参考资料,但对于牛顿发现万有引力定律到世人公认定律的一段曲折历史却少见叙述,笔者查阅了有关文献,特撰文对此作一个补遗.……     

浅说物质之间的相互作用

 人们自然会问,物质聚集起来,从微观粒子到巨大的星体,从细菌到人,这些自然界奥妙无穷,千变万化的物理现象都是怎样发生的?原理上,可以用“相互作用”这个概念来回答。20世纪物理学的重大成就之一是人们已经认识到物质世界千变万化的现象,归根到底是通过4种相互作用即万有引力、电磁力、强相互作用和弱相互作用而产生的。万有引力是自然界中存在于任何两个物质之间的吸引力,它的规律由牛顿发现,称为引力定律。     

基本物理常数的测定和评定

在物理学的发展中,基本物理常数的测定和研究,具有极其重要的意义。例如:万有引力常数的数值,自牛顿发现万有引力定律以来,一直是人们力求测出和测准的对象。这个常数究竟是不是常数?会不会随时间变化?到现在还是物理学界关心的问题。焦耳测热功当量,历时三四十年,用了多种方法,     

也谈万有引力定律

万有引力定律是体现物理定律普适性的经典楷模,也为后来的库仑定律制定了模板.当然,中学教材在推导该定律时都是从匀速圆周运动入手的.笔者对其过程略有思考,故而也来谈谈. 先说一下笔者讲述万有引力定律的大致过程:首先是由苹果砸醒牛顿的故事引入,之后引导学生猜测苹果所受重力与月球所受向心力是同一性质的力.即是说,若是在太空中给苹果一个适当的初速度,它可以像月球一样旋转而不掉下来;反过来,若是一个巨人伸出手来将旋转的月球拦住,然后再松开手,那么月球也会像苹果一样掉下来.接着就跳转到太阳系,猜测太阳与行星之间也存在同样性质的引力.本节内容正是要寻找能够将这三种力统一的普适表达式.     

万有引力定律的狭义相对论形式

万有引力定律的狭义相对论形式收稿日期：１９９７年１０月２５日李武钢（梧州师专物理系贺州市５７４０００）牛顿的重要贡献之一是发现万有引力定律。牛顿的万有引力定律是经典的，即非相对论的。对于物体在高速运动的条件下（狭义相对论范畴。注：本文不涉及广义相...     

筒帆实验

据说牛顿看见苹果从树上落下来导致他研究并发现了万有引力公式。现在飞机每天从我们头上飞过,有多少人注意并理解了用金属做成的飞机为什么能在空气上面飘浮?是一种什么力量抵抗地球的强大吸引力而使得它不落下来呢?空气比轻金属还轻几千倍,它显然不同于按照阿基米德原理而飘浮在水面上的铁船。这个浮力是在飞机疾速向前的同时产生的。用F来表示它其中l是飞机翅膀的长度,ρ是空气密度;V是飞行速度,而Γ叫做环流量(Cirulation) 德国物理学家M.W.Kutta(1867-1944)和俄国空气动力学家H.　　　　　(1847-1921)各自导出了上述公式,因而称为ku…     

牛顿学说在中国的早期传播及其影响

 众所周知,伊萨克•牛顿(IsaacNewton,1642～1727)是英国伟大的科学家,其研究领域包括了物理学、数学、天文学、自然哲学、炼金术和神学。牛顿发明了微积分,发现了万有引力定律,创建了经典力学,设计并制造了第一架反射式望远镜等,被誉为人类历史上最有影响力的科学家。正如恩格斯所说:"牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学;由于进行了光的分解,而创立了科学的光学;由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学;由于认识了力的本质,而创立了科学的力学"。假如牛顿生活的时代就有诺贝尔奖的话,他无疑会多次获得诺贝尔奖。为了纪念牛顿的杰出成就,以牛顿的姓氏命名力的单位,国际天文学联合会还把662号小行星命名为牛顿小行星。     

静电力常量的来龙去脉

在学习库仑定律时,由于其内容与万有引力定律的高度相似性,我们自然而然地会想到从实验仪器、定律形式、成立条件、比例系数等各个方面作一比较.课本上说k是由实验测定的,那么到底是如何测定的?谁测定的?与卡文迪什有联系吗?本文对这些悬疑作一简单的梳理.1卡文迪什被历史掩埋的贡献1798年卡文迪什完成一个举世闻名的实验,用扭秤装置测出了引力常量G,从而使牛顿的万有引     

走向统一的自然力 超弦理论:四种自然力走向统一的一种尝试(Ⅴ)

正4.自然力实现统一了吗?首先,让我们回顾一下"自然力走向统一"的认识历程。在自然力"走向"统一的过程中,对力的认识,经历了三次飞跃:第一次,从"定性"到"定量",即从墨翟的"力,形之所以奋也"到牛顿的"力与运动的改变成正比",也就是说,从对自然现象的观察、描述到实验、理论研究,其间,伽利略通过斜面实验来研究落体运动并第一次用数学公式来表述物体的运动规律,随后开普勒借助第谷的观测资料发现了行星绕日运动三定律,为牛顿发现力学三定律和万有引力     

库仑定律是怎样建立起来的——纪念库仑定律建立210周年

很多物理现象的发现和物理定律的建立可以无可争议地说出是某一位科学家的贡献。例如,牛顿建立了万有引力定律;阿基米德研究并描述了物体在液体中受力规律而建立了阿基米德原理;安培研究了电流     

万有引力恒量测定法

宇宙一切物质之间都广泛存在着一种无形锁链——万有引力。它是牛顿1687年发现的,发表了有名的万有引力定律——“任何两个质量都彼此吸引,吸引力与两质量之乘积成正比,与两质量间的距离之平方成反比”。     

牛頓

依沙克·牛顿(IsaacNewton生于1642年12月25日,1727年3月20日逝世)是天才的英国物理学家,力学家、天文学家和数学家。他完成了经典力学的基本定律,发现了万有引力定律,白色光分解成     

捕捉引力波

 一、足够精确的牛顿引力理论在宏观物理世界中,引力是一种主要的作用。太阳东升西坠,地球四季交替,海水潮涨潮落,众多自然现象都受到引力的支配。1687年,牛顿在前人的研究基础上,导出了万有引力定律。利用万有引力定律可以圆满地解释哥白尼的学说和开普勒的行星运动三定律。牛顿引力理论的精彩之处还有准确地预言了海王星和冥王星的存在,指导天文学家成功地发现了这两颗太阳行星。按牛顿的引力理论,两物体间的引力作用是瞬间完成的。但爱因斯坦认为,光速是任何作用的极限速度,因此引力作用不可能在瞬间实现。1905年,爱因斯坦发表著名的历史文献《论动体的电动力学》,建立了狭义相对论。在以后     

邮票上的科学家

 邮票世界,犹如浩瀚宇宙,群星璀灿,气象万千.这里介绍的是几位在科学上有所建树的物理学家,尽管他们远离了我们,但他们的精神与事业是永存的.让我们沿着他们的足迹,去回顾他们的辛勤劳动与光辉业绩吧！苹果落地的启示一六八七年七月,英国伟大的物理学家、数学家、天文学家伊萨克、牛顿(Isaac Newton.1642-1727)的科学巨著《自然哲学的数学原理》问世了.这部长达三卷五百多页的不朽名著,是牛顿日以继夜、历时三年写成的.它总结了牛顿前半生在力学和天文学方面的研究成果,阐述了牛顿运动三定律和自然界的普遍规律之一的万有引力定律,奠定了经典物理学的基础.     

称量地球质量的人:卡文迪什及万有引力常量的测定——"最美丽"的十大物理实验之二

在牛顿于1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中,第一次提出了万有引力定律.牛顿用这个定律成功地解释了月球的运动,说明了木星的卫星和太阳系行星的运动与月球绕地球的运动都是同一类型的运动,并且他对行星运动的解释与大量天文学观测的数据相符;他用太阳和月球对海洋的万有引力解释了海洋的潮汐;他证明了彗星的轨道是扁长椭圆或抛物线.     

牛顿求解第一宇宙速度思想的启示

在讲解"万有引力定律"的内容时,计算星球的第一宇宙速度是一个重点.计算的方法通常是由万有引力提供向心力,根据匀速圆周运动的规律求解.而牛顿在求解星球的第一宇宙速度的时候,用了巧妙的比例和几何方法,体现了微分的思想;同时,是     

牛顿万有引力定律的建立

万有引力定律的建立是牛顿“从运动现象研究自然力”的一个最辉煌的范例．本文将依据牛顿在各个时期写的手稿与论著，探讨牛顿论证的特色以及牛顿引力思想的发展过程．     

牛顿万有引力定律的发现渊源：从所谓的开普勒定律到万有引力定律

牛顿创建的万有引力定律与“开普勒定律”之间存在着一定的联系，然而，所谓的“开普勒定律”在前牛顿时代充其量不过是经验性的假设，并未得到普遍承认；而且，对牛顿来说，开普勒的假设没有起到传统上所认为的那种决定性作用．开普勒并未证明椭圆轨道定律和面积定律，这种证明是由牛顿本人完成的．牛顿对椭圆轨道定律和面积定律的证明及其创建万有引力定律的卓越成就已录入西方天文学史及物理学史教科书中．     

物理学的第二次量子革命

1基本粒子的起源与纠缠的量子比特《赛先生》:在您看来,当代物理学最伟大的未决问题有哪些?文小刚:就物理学的基础问题而言,人类一直追求万物起源这一问题,希望了解万物是从哪儿来的,基本规律是什么。直到今天,这还是物理学的最大梦想。但有人会说,这个问题不是已经解决了吗?我们有基本粒子的"标准模型",有牛顿的万有引力理论,还有爱因斯坦的广义相对论,这些已经把我们的世界解释得清清楚楚,很让人满意了。但实际上不是这样的。在标准模型提出40年后的今天,没有一个物理学家认为标准模型是基本理论,大家都认为它只是一个近似的