证明万有引力

http://www.economicdaily.com.cn 时间:2015-02-14 10:47 字号:

伽利略在1632年实际上已经提出离心力和向心力的初步想法。布里阿德在1645年提出了引力平方比关系的思想.牛顿在1665—1666年的手稿中,用自己的方式证明了离心力定律,但向心力这个词可能首先出现在《论运动》的第一个手稿中。一般人认为离心力定律是惠更斯在1673年发表的《摆钟》一书中提出来的。根据1684年8月-10月的《论回转物体的运动》一文手稿中,牛顿很可能在这个手稿中第一次提出向心力及其定义。

万有引力与相作用的物体的质量乘积成正比,是发现引力平方反比定律过渡到发现万有引力定律的必要阶段.·牛顿从1665年至1685年,花了整整20年的时间,才沿着离心力—向心力—重力—万有引力概念的演化顺序,终于提出“万有引力”这个概念和词汇。·牛顿在《自然哲学的数学原理》第三卷中写道:“最后,如果由实验和天文学观测,普遍显示出地球周围的一切天体被地球重力所吸引,并且其重力与它们各自含有的物质之量成比例,则月球同样按照物质之量被地球重力所吸引。另一方面,它显示出,我们的海洋被月球重力所吸引;并且一切行星相互被重力所吸引,彗星同样被太阳的重力所吸引。由于这个规则,我们必须普遍承认,一切物体,不论是什么,都被赋与了相互的引力(gravitation)的原理。因为根据这个表象所得出的一切物体的万有引力(universal gravitation)的论证……”

牛顿在1665—1666年间只用离心力定律和开普勒第三定律,因而只能证明圆轨道上的而不是椭圆轨道上的引力平方反比关系。在1679年,他知道运用开普勒第二定律,但是在证明方法上没有突破,仍停留在1665—1666年的水平。只是到了1684年1月,哈雷、雷恩、胡克和牛顿都能够证明圆轨道上的引力平方反比关系,都已经知道椭圆轨道上遵守引力平方反比关系,但是最后可能只有牛顿才根据开普勒第三定律、从离心力定律演化出的向心力定律和数学上的极限概念或微积分概念,才用几何法证明了这个难题。