第六章3万有引力定律.docx
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1、第六章3万有引力定律通过上节的分析,我们已经知道了太阳与行星之间作用力的规律,能够完全解释行星的 运动了。但是,还可以进一步设想:既然是太阳与行星之间的力使得行星不能飞离太阳,那 么,是什么力使得地面的物体不能离开地球,总要落回地面呢?也就是说,地球使树上苹果 下落的力,与太阳、地球之间的吸引力是不是同一种力呢?还有,即使在最高的建筑物上和最高的山顶上,也都会感受到重力的作用,那么,这个 力必定延伸到远得多的地方。它会不会作用到月球上?也就是说,拉住月球使它围绕她球运 动的力,与拉着苹果下落的力,以及太阳与地球、众行星之间的作用力也许真的是同一种力, 遵循相同的规律?这个想法的正确性要由事实来
2、检验。根据牛顿的朋友对他晚年谈话的回忆,当牛顿思考月亮绕地球运行的原因时,苹果偶然 落地引起了他的遐想。月-地检验假定维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力真的是同一种力,同样遵从“平方反 比”的规律,那么,由于月球轨道半径约为地球半径(苹果到地心的距离)的60倍,所以 月球轨道上一个物体受到的引力,比它在地面附近时受到的引力要小,前者只有后者的表o 根据牛顿第二定律,物体在月球轨道上运动时的加速度(月球公转的向心加速度)也就应该 大约是它在地面附近下落时的加速度(自由落体加速度)的需o在牛顿的时代,自由落体加速度已经能够比较精确地测定,当时也能比较精确地测定月 球与地球的距离、月球公转的周
3、期,从而能够算出月球运动的向心加速度。计算结果与我们的预期符合得很好。这表明,地面物体所受地球的引力、月球所受地球 的引力,与太阳、行星间的引力,真的遵从相同的规律!牛顿深入思考了月球受到的引力与地面物体受到的引力的关系。正是在这个过程中,力 与加速度的关系在牛顿的思想中明确起来了。万有引力定律我们的思想还可以更解放。既然太阳与行星之间、地球与月球之间,以及地球与地面物 体之间具有“与两个物体的质量成正比、与它们之间距离的二次方成反比”的吸引力,是否 任意两个物体之间都有这样的力呢?很可能有,只是由于身边物体的质量比天体的质量小得 多,不易觉察罢了。于是我们大胆地把以上结论推广到宇宙中的一切物
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