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牛顿没有抢断我的苹果

已有 240 次阅读 2019-9-27 02:32 |系统分类:科研笔记

昨天网读,见到举例“牛顿的苹果”,心头一振,振出一地醋意:呵呵,牛顿抢断了我的苹果。

牛顿坐在苹果树下沉思,一个苹果从枝头坠落,不偏不倚刚好砸在牛顿的头上,于是灵感暴发,随之就在那颗伟大的头颅里暴出一个新概念,从此世界上有了“万有引力”。

牛顿灵感的暴发过程应该是这样的。惯性定律说明,在不受任何外力作用时,一个物体总是保持匀速直线运动或静止状态不变。枝头的苹果从静止变为坠落运动,必然受到一种外力的作用。如果没有受到外力作用苹果就自然坠落,那么惯性定律就将因此失效。要维护惯性定律,就必须承认苹果坠落是某种外力的作用。人们自然地会想起这个外力就是重力,是大地对物体的吸引力。牛顿也不例外,同样会想到这个力就是重力。但是,作用反作用定律又说明物体的作用是相互的,甲物体对乙物体施加作用力,乙物体同时对甲物体施加反作用力,作用力和反作用力大小相等,方向相反。要维护作用反作用定律,就必须承认苹果受到大地重力的同时又对大地施加一个反向作用力。大地施加重力使苹果坠落,相当于把苹果拉向自己,同样苹果也在把大地拉向自己。也就是说,苹果的坠落揭示,大地与苹果之间存在着互相吸引的作用力。由此推论,任何两个物体之间都存在着这种互相吸引的作用力。普通物体之间的互相吸引力,人们觉察不出来,只是其力非常微弱而已。牛顿为此称之为万有引力。

我能复盘牛顿的灵感,那么苹果砸在我的头上,我也会发现万有引力。牛顿抢先坐在苹果树下,抢断了我的苹果。

醋坛子翻过,覆水难收,冷静下来,我开始意识到,苹果灵感的关键是惯性定律和作用反作用定律,而这两大定律是牛顿总结而成。牛顿一定为自己的两大定律得意非凡,自豪非凡,并时时刻刻利用两大定律解释万事万物。每当圆满解释一次新现象,就证明一次两大定律,因而得意自豪一次。坠落现象司空见惯,重力引起坠落更是常识,甚至直觉一个,人们不会消耗脑细胞去捉摸重力问题。平时的牛顿同样如此。被苹果砸中,引发了牛顿对重力问题的关注,最终在两大定律指导下揭示出重力不是单向的,而是互相的,从而发现万有引力。我就不同了。两大定律,我只是从教科书上学来,莫说自觉利用两大定律解释万事万物,就是反复学习之后,还纠结了多年才在潜移默化之中弄懂个八九成。因此,那只苹果砸中我,我只会叫疼,根本不会想什么作用力,万有引力自然像那只苹果一样从我头顶滚蛋了。

牛顿没有抢断我的苹果,也没有抢断任何人的苹果。历史学家发现,苹果故事发生在牛顿青年时代,但是牛顿自己并没有留下任何文字记录,直到晚年才向人讲起,从而传播开来。牛顿壮年发表《物体在轨道中之运动》《自然哲学的数学原理》两书,总结出牛顿三大定律和万有引力定律。牛顿青年时代因为苹果坠落思考引力问题时,不太可能利用清晰的惯性定律和作用反作用定律反思重力问题,不过,当时牛顿脑海里的两大定律也仅仅是不清晰而已,应该足够揭示重力的非单向性。在壮年著书写作总结三大定律时,以及到了朝花夕拾的晚年,牛顿势必会反复回忆曾经令其灵感暴发的苹果故事,使得那只苹果越来越红,越来越红……

2019-09-26行草于兰



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1 杨正瓴

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