牛頓與萬有引力與光的故事

2024-11-22 故事

　　故事在現(xiàn)實(shí)認(rèn)知觀的基礎(chǔ)上，對(duì)其描寫成非常態(tài)性現(xiàn)象。是文學(xué)體裁的一種，側(cè)重于事件發(fā)展過程的描述。以下是小編整理的牛頓與萬有引力與光的故事，僅供參考，希望能夠幫助到大家。

　　牛頓與萬有引力與光的故事 1

　　牛頓二十三歲時(shí)，鼠疫流行于倫敦。劍橋大學(xué)為預(yù)防學(xué)生受傳染，通告學(xué)生休學(xué)回家避疫，學(xué)校暫時(shí)關(guān)閉。牛頓回到故鄉(xiāng)林肯郡鄉(xiāng)下。在鄉(xiāng)下度過的休學(xué)日子里，他從沒間斷過學(xué)習(xí)和研究。萬有引力、微積分、光的分析等發(fā)明的基礎(chǔ)工作，都是這個(gè)期間完成的。

　　那時(shí)，鄉(xiāng)下的孩子是常常用投石器打幾個(gè)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)之后，把石拋得很遠(yuǎn)。他們還可以把一桶牛奶用力從頭上轉(zhuǎn)過，而牛奶不掉下來。

　　這些事實(shí)使他懷疑起來：什么力量使投石器里面的石頭，以及水桶里的牛奶不掉下來呢？對(duì)于這個(gè)問題，他曾想到刻卜勒和伽利略的思想。他從浩瀚的宇宙太空，周行不息的行星，廣寒的月球，直至龐大的地球，進(jìn)而想到這些龐然大物之間力的.相互作用。這時(shí)，牛頓一頭扎進(jìn)引力的計(jì)算和驗(yàn)證中了。牛頓計(jì)劃用這個(gè)原理驗(yàn)證太陽系各行星的行動(dòng)規(guī)律。他首先推求月球距

　　地球的距離，由于引用的資料數(shù)據(jù)不正確，計(jì)算的結(jié)果錯(cuò)了。因?yàn)橐览硗扑阍虑驀@地球轉(zhuǎn)，每分鐘的向心加速度應(yīng)是十六英尺，但據(jù)推算僅得十三點(diǎn)九英尺。在失敗的困境中，牛頓毫不灰心和氣餒，反而以更大的努力進(jìn)行辛勤地研究。整整經(jīng)過了七個(gè)春秋寒暑，到三十歲時(shí)終于把舉世聞名的萬有引力定律全面證明出來，奠定了理論天文學(xué)、天體力學(xué)的基礎(chǔ)。

　　這時(shí)期牛頓還對(duì)光學(xué)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)了顏色的根源。一次，他在用自制望遠(yuǎn)鏡觀察天體時(shí)，無論怎樣調(diào)整鏡片，視點(diǎn)總是不清楚。他想，這可能與光線的折光有關(guān)。接著就實(shí)驗(yàn)起來。他在暗室的窗戶上留一個(gè)小圓孔用來透光，在室內(nèi)窗孔后放一個(gè)三棱鏡，在三棱鏡后掛好白屏接受通過三棱鏡折進(jìn)的光。結(jié)果，大出意外，牛頓驚異地看到，白屏上所接受的折光呈橢圓形，兩端現(xiàn)出多彩的顏色來。

　　對(duì)這個(gè)奇異的現(xiàn)象，牛頓進(jìn)行了深入的思考。得知光受折射后，太陽的白光散為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色。因此，白光（陽光）是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七色光線匯合而成。自然界雨后天晴，陽光經(jīng)過天空中余圍的雨滴的折射、反射，形成五彩繽紛的虹霓，正是這個(gè)道理。

　　經(jīng)過進(jìn)一步研究，牛頓指出世界萬物所以有顏色，并非其自身有顏色。太陽普照萬物，各物體只吸收它所接受的顏色，而將它所不能接受的顏色反射出來。這反射出來的顏色就是人們見到的各種物體的顏色。這一學(xué)說準(zhǔn)確地道出顏色的根源，世界上自古以來所出現(xiàn)的各種顏色學(xué)說都被它所推翻。

　　牛頓與萬有引力與光的故事 2

　　發(fā)現(xiàn)背景：

　　牛頓在23歲時(shí)，因倫敦鼠疫流行，劍橋大學(xué)關(guān)閉，他回到故鄉(xiāng)林肯郡鄉(xiāng)下。在鄉(xiāng)下的休學(xué)日子里，他從沒間斷過學(xué)習(xí)和研究，萬有引力的基礎(chǔ)工作就是在這個(gè)期間完成的。

　　發(fā)現(xiàn)過程：

　　牛頓觀察到鄉(xiāng)下的孩子用投石器拋石和轉(zhuǎn)動(dòng)裝滿牛奶的水桶時(shí)，石頭和牛奶都不會(huì)掉下來，這引發(fā)了他的思考。

　　他聯(lián)想到刻卜勒和伽利略的思想，開始思考宇宙間物體之間的相互作用力。

　　牛頓計(jì)劃用這個(gè)原理驗(yàn)證太陽系各行星的行動(dòng)規(guī)律，但在計(jì)算月球距地球的距離時(shí)，由于引用的資料數(shù)據(jù)不正確，計(jì)算結(jié)果出錯(cuò)。

　　在失敗的困境中，牛頓毫不灰心，反而以更大的努力進(jìn)行辛勤研究。經(jīng)過七個(gè)春秋的寒暑，他終于在30歲時(shí)全面證明了萬有引力定律，奠定了理論天文學(xué)、天體力學(xué)的基礎(chǔ)。

　　萬有引力定律：

　　全稱為“萬有引力定律”（law of universal gravitation），為物體間相互作用的一條定律。

　　任何物體之間都有相互吸引力，這個(gè)力的大小與各個(gè)物體的質(zhì)量成正比例，而與它們之間的距離的平方成反比。

　　公式表示為：F=(Gm1m2)/r，其中F表示兩個(gè)物體之間的引力，G為萬有引力常數(shù)，m1和m2分別表示兩個(gè)物體的質(zhì)量，r表示它們間的距離。

　　牛頓與光的研究

　　發(fā)現(xiàn)背景：

　　牛頓在對(duì)天體進(jìn)行觀察時(shí)，發(fā)現(xiàn)無論如何調(diào)整鏡片，視點(diǎn)總是不清楚，他猜測(cè)這可能與光線的折光有關(guān)。

　　發(fā)現(xiàn)過程：

　　牛頓在暗室的窗戶上留一個(gè)小圓孔用來透光，在室內(nèi)窗孔后放一個(gè)三棱鏡，在三棱鏡后掛好白屏接受通過三棱鏡折進(jìn)的`光。

　　他發(fā)現(xiàn)白屏上所接受的折光呈橢圓形，兩端現(xiàn)出多彩的顏色。

　　經(jīng)過深入研究，牛頓得出光受折射后，太陽的白光散為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色。

　　光的色散原理：

　　牛頓指出白光（陽光）是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七色光線匯合而成。

　　自然界雨后天晴，陽光經(jīng)過天空中雨滴的折射、反射，形成五彩繽紛的虹霓，正是這個(gè)原理的體現(xiàn)。

　　綜上所述，牛頓通過不懈的努力和深入的思考，不僅發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，還揭示了光的色散原理，為物理學(xué)和天文學(xué)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。

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