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牛顿怎么发现万有引力

　　是牛顿发现万有引力是因为他在姐姐的果园里坐着，突然有一颗苹果落到了地上，他就开始思考推动力和重力的拉力。最后牛顿通过引力平方反比定律和运动三定律，尤其是从运动第二定律可以得出引力与相互作用物体的质量及其乘积成比例，终于在1685年，牛顿发现了万有引力定律。牛顿的万有引力说明，每一个物体都吸引着其他每一个物体，而两个物体间的引力大小，正比于这它们的质量，会随著两物体中心连线距离的平方而递减的。

　　万有引力等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方。

　　其中G代表引力常量，其值约为6.67×10-11 N·m²/kg²，为英国物理学家、化学家亨利·卡文迪许通过扭秤实验测得。

　　此外，库仑定律也可以用这种扭秤证明。

　　因为行星受到的作用力和太阳受到的作用力是相同大小的力，由这两个式子比较可知，k′包含了太阳的质量M，k″包含了行星的质量m。

　　由此可知，这两个力与两个天体质量的乘积成正比，它称为万有引力。

　　如果引入一个新的常数G（称万有引力常数），再考虑太阳和行星的质量，以及先前得出的4·π²，那么可以表示为：万有引力，(G=6.67×10-11 N·m² /kg²)。

　　两个通常物体之间的万有引力极其微小，我们察觉不到它，可以不予考虑。

　　比如，两个质量都是60千克的人，相距0.5米，他们之间的万有引力还不足百万分之一牛顿，而一只蚂蚁拖动细草梗的力竟是这个引力的1000倍！但是，天体系统中，由于天体的质量很大，万有引力就起着决定性的作用。

　　在天体中质量还算很小的地球，对其他的物体的万有引力已经具有巨大的影响，它把人类、大气和所有地面物体束缚在地球上，它使月球和人造地球卫星绕地球旋转而不离去。

　　万有引力定律揭示了天体运动的规律，它为实际的天文观测提供了一套较为简便的计算方法，仅凭少数观测数据，就能算出长天体周期运行的运动轨道，科学史上哈雷彗星、海王星、冥王星的发现，都是应用万有引力定律取得重大成就的例子。

　　而且利用万有引力公式，开普勒第三定律等还能计算出太阳、地球等无法直接测量的天体的质量。

　　对地轴的复杂运动和地球两极呈扁平状的原因，万有引力也成功做出了说明。

牛顿

　　艾萨克·牛顿（1643年1月4日—1727年3月31日）爵士，英国皇家学会会长，英国著名的物理学家，百科全书式的全才，著有《自然哲学的数学原理》、《光学》。

　　他在1687年发表的论文《自然定律》里，对万有引力和三大运动定律进行了描述。

　　这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点，并成为了现代工程学的基础。

　　他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性，展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律；为太阳中心说提供了强有力的理论支持，并推动了科学革命。

　　在力学上，牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理，提出牛顿运动定律。

　　在光学上，他发明了反射望远镜，并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察，发展出了颜色理论。

　　他还系统地表述了冷却定律，并研究了音速。

　　在数学上，牛顿与戈特弗里德·威廉·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。

　　他也证明了广义二项式定理，提出了牛顿法以趋近函数的零点，并为幂级数的研究做出了贡献。

　　在经济学上，牛顿提出金本位制度。

牛顿是怎样发现万有引力的？

　　关于万有引力的发现有一个有趣的传说：一次，牛顿正在花园里小坐。

　　这时，一个苹果从树上掉了下来……虽然这件曾发生过无数次的事再平常不过，但却引起了这位巨人的沉思：究竟什么原因使一切物体都受到差不多总是朝向地心的吸引呢？牛顿思索着，终于，他发现了对人类具有划时代意义的万有引力。

　　在《自然哲学的数学原理》中，牛顿提出了一个思想实验，设想有一个小星球很靠近地球，以至几乎触及到地球上最高的山顶，那么使它保持轨道运动的向心力当然就等于它在山顶处所受的重力。

　　这时如果小星球突然失去了运动，它就如同山顶处的物体一样以相同的速度下落。

　　如果它所受的向心力并不是重力，那么它就将在这两种力的作用下以更大的速度下落，这是同我们的经验不符合的。

　　可见重物的重力和星球的向心力必然是出于同一个原因。

　　紧接着，牛顿根据惠更斯的向心力公式和开普勒的三个定律推导了平方反比关系。

　　牛顿还反过来证明了若物体所受的力指向一点而且遵从平方反比关系，则物体轨道呈圆锥曲线—椭圆、抛物线或双曲线。

　　在原理中，牛顿同磁力作用相类比，得出这些指向物体的力应与这些物体的性质和量有关，从而把质量引进了万有引力定律。

　　牛顿把他在月球方面得到的结果推广到行星的运动上去，并进一步得出所有物体之间万有引力都在起作用的结论。

　　这个引力同相互吸引的物体质量成正比，同它们之间的距离的平方成正比。

　　牛顿根据这个定律建立了天体力学的严密的数学理论，从而把天体的运动纳入到根据地面上的实验得出的力学原理之中，这是人类认识史上的一个重大的飞跃。