万有引力定律形成过程及启示论文.doc

万有引力定律的形成过程及启示 张瑜 （重庆文理学院电子电气工程学院，重庆 永川 402160） 摘 要：着重从史料角度介绍万有引力定律的形成过程，指出万有引力定律由平方反比定律和引力与相互作用物体质量乘积成正比两部分组成。讨论了万有引力定律形成过程的启示与思考。 关键词：牛顿力学；万有引力定律；惯性质量；启示与思考 中图分类号: O4 文献标识码: A Formation Process of the Law of Universal Gravitation Zhang Yu (School of Electronics Engineering, Chongqing University of Arts and Sciences, Yongchuan Chongqing 402160) Abstract: This paper deals with the formation of the Law of Universal Gravitation based on historical data. It points out that the force is in inverse proportion to the square of the distance between any two interacting bodies while it irect proportion to the product of the masses of two interacting bodies.The?article?discusses?the?formation?process?of?the?law?of?universal?gravitation ?enlightenment?and?thinking. Keywords: Newtonian mechanics; law of universal gravitation; inertia mass; enlightenment and thinking 0 前言 牛顿力学是经典物理学乃至其它自然科学的基础，正因为如此，在《自然哲学之数学原理》(下称《原理》)问世并被人们接受后的二百年中，牛顿受到的是一片赞美之声。在《原理》一书中主要是关于运动三定律和万有引力定律的内容和证明，而对于内容的提出及形成却在一些手稿中表现出来，本文着重从史料角度谈谈万有引力定律的形成过程，以及万有引力定律形成过程给我们带来的启示与思考。 1 万有引力定律产生的历史背景 任何一门科学的产生都有其深刻的各方面原因。下面，首先简单地介绍一下万有引力定律产生的历史背景，包括社会背景、科学背景和牛顿的个人背景。 1. 1　社会背景 社会发展的最革命、最活跃的因素是生产力的蓬勃发展。十六、十七世纪的欧洲，文艺复兴运动，复辟与反复辟的资产阶级革命，推动了当地生产力的极大提高。以机器大工业代替手工业，出现了一大批有人身自由但没有生产资料的工人。牛顿诞生的1642年爆发了革 命，他发表《原理》一书的第二年，即1688年，“光荣革命”的成功，建立了君主立宪制的资产阶级王国。牛顿从诞生至他的主要科学研究生涯，都是在资产阶级革命过程中度过的,他从中吸收了科学精神和受到革命意识的熏陶，对他冲破羁绊进行一系列观念上的突破和建立他的科学体系起了重要作用【1】。 1. 2　科学背景 牛顿是站在前人的肩上，对前人的科学成果和科学思想进行总汇和发展才看得更远。因此，其力学体系的产生有科学研究和科学思想两方面的科学背景。斯文台的力学研究，伽利略的运动理论，笛卡尔、惠更斯等人的碰撞理论等都对牛顿力学的形成起了不可忽视的作用。 另外，1543年哥白尼发表的《天体运行论》，后来开普勒发现的行星运动三定律，英国医生吉尔伯特关于磁力性质的研究为近代引力观念提供的模型，1645年法国天文学家布里阿德提出的太阳的引力和距离的平方成反比的思想【2】，这些科学成果和科学思想对这位巨人的力学体系的形成的推动是不言而喻的。 1. 3　牛顿的个人背景 牛顿少年时期家境贫寒，受同学们的歧视，使他很年轻的时候便能洞识人生、早熟和自我奋斗。他通过制造各种玩具，培养了动手做仪器的技能和爱好，他的数学才能和巴罗教授的善识千里马，对他后来的科学生涯起了重要作用。牛顿在剑桥大学求学时，正是皇家学会刚刚成立，并以重实验技术和科学的应用为宗旨。有声望的会员大多数在伦敦和剑桥，并与他先后有深厚交往。 因此，以实验为依据，以数学推理为方法的二者紧密结合，成为他治学的信条。 另外，还有一个重要的因素就是牛顿善于继承前人的科学成果，奋发好学，善于思考。 2 万有引力定律的形成 万有引力定律是牛