如果一个农民发现了反重力原理,他该怎么办?会被埋没吗?
嗯,其实不是什么好问题,就像“如果我中了500万,该怎么花”。如果是修养,我肯定会直接嘲讽,但这次不一样。我决定用最认真的态度来回答这个问题,让同学们从根源上改变对这个问题的认识。
首先,我想问你一个问题:
牛顿是因为意识到万有引力的存在而出名的吗?
回答:不尽然。
这一切比大多数人理解的要复杂得多。如果只是认识到人在地球上有引力,那么在亚里士多德的时代,他就提出了“重的会沉,轻的会浮”的概念。其实用脑子想想。人怎么可能意识不到自己站在一个有引力的星球上?只要你能直接想到的,别人基本都想到了,那就是符合逻辑的。
那么牛顿看到落下的苹果给了他什么启发呢?我们来看看法国启蒙作家伏尔泰的原文,他记录了这个细节:
1666年,他退隐到剑桥附近的乡下。一天,当他在花园里散步时,他看到一个水果从树上掉下来,于是他陷入了对重力的沉思...让重物下落的力量是一样的,无论地下多深,山多高,都不会明显降低。为什么这种力量不一直延伸到月球?如果这个力真的深入到月球内部,在表面上,不就是这个力让月球保持在轨道上吗?
看,苹果不是重点,是月亮!
万有引力的“万有”,是指除了地上的万有之外,就连天上的月亮也受到地球引力的束缚。
这有什么特别的?这不是常识吗?
这在今天确实是常识,但当时不是。按照当时的理解,天文学家为天体设定的轨道,其实是一个字面上的轨道——天体在沿着一些看不见的“轨道”运动,这些轨道其实是一个规律、规则或者教条,天体之间没有内在联系。
也就是说,牛顿思想的亮点是把我们非常熟悉的引力与“高冷”天体的运行规律统一起来,把“造化之物”拽下地球。
第一个想到的人什么都不是。
那么问题来了:
1.除了牛顿没人想过这个问题吗?
2.这个理论有没有可能被一个农民俘虏?
先回答第一个问题:当然...不要!当时还有一个人也在研究天体的运行规律。他是皇家科学院的第二任院长——胡克。
早在1662年,他就和英国皇家学会的创始人之一瑞安讨论过行星是如何在轨道上运动的。他猜测太阳和行星之间有一种吸引力,这种吸引力可能随着距离的增加而减弱。他还设计了一个简单的实验来测试重力是否随高度变化,但由于当时仪器的精度限制,没有得到结果。
1674年,胡克出版了《从观测证明地球运动的尝试》一书。他在书中明确指出,所有天体都有一种指向其中心的引力,这种引力不仅会吸引自己的部分使其无法飞行,还会吸引位于其作用区域内的其他天体。1686年,牛顿出版了《自然哲学》
换句话说,胡克比牛顿更早提出万有引力的概念。
公式!公式!公式!重要的事情要说三遍。
那为什么这个荣誉最后都给了牛顿?因为虎克没有给出天体引力的公式,天体的运动轨道是无法通过计算还原的。
前面说过,由于仪器的精度,当时无法测量地球上不同高度的重力差。所以胡克并不确切知道重力是如何减小的。
牛顿首先做的是认识到“引力的大小与距离的平方成反比”。并给出了计算公式。用这个公式可以精确计算出天体的轨道,是一个椭圆!与观察到的高度一致。
当然,第一个符合计算结果的是月球的轨道。计算月球轨道需要哪些数据?你需要知道月球到地心的距离,你需要知道地球的重力加速度。
这些数据从何而来?地球和月球之间的距离是由出生于公元前190年的古希腊天文学家希帕查斯测得的,是地球半径的60.5倍,而地球半径是由出生于公元前275年的古希腊天文学家厄拉多塞测得的。伽利略用单摆测量了地球引力的加速度。
这样,即使引力理论正式落地,它提供的公式也能完美计算出五大行星和月球的轨道,真正实现“天地为一”的伟大创举。
灵感无法支撑科学探索。
现在,请读者回答第二个问题。你觉得一个农民没有接受过系统的教育,有可能把万有引力的原理和公式以及证明过程全部出版吗?
如果农夫只是说“月球和地球之间有引力”,那是完全没有价值的,因为古往今来,有过这种“灵感”的人不多,先想到也不是什么成就,否则现在课本上的引力发现者就是胡克。
好了,现在我们知道了,即使是几百年前发现的引力,还是那么难。如果反重力原理真的存在,怎么会被一个农民抓住?
没有见过海,就不知道海的宽度。如果你对科学没有概念上的理解,就会幻想自己灵光一闪就能明白宇宙的道理,以为一个苹果就能让一个人永远出名。科学没有捷径,灵光一现确实有用,但至少这个人要站在真理的门前。
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