物理學(xué)史-物理的初創(chuàng)

物理的初創(chuàng)王寧，ImQMD自由落體定律慣性定律相對性原理上帝說：讓牛頓去吧經(jīng)典物理學(xué)的《圣經(jīng)》牛頓與蘋果落地的故事萬有引力定律伏爾泰與思想啟蒙這片空間會荒廢嗎？走下神壇的牛頓王寧，ImQMD自由落體定律王寧，ImQMD亞里士多德：重物比輕物下落快，質(zhì)量大一倍的小球下落的末速度也快一倍。疑心者：重物和輕物捆在一起，按照上面觀點應(yīng)該下落更快；由于兩物體相互影響，下落速度應(yīng)該介于兩者之間。王寧，ImQMD伽利略的反對者曾在比薩斜塔做過落體實驗，兩個物體沒有同時落地伽利略的直觀猜測：真空中的自由

落體應(yīng)該最簡單。采用極限的觀點

來推想。鉛球、鐵球、木球，分別

放水銀、水、空氣中下落：

如果完全排除空氣阻力，所有物

體將下落同樣快。下滾加速度與小球質(zhì)量和成分無關(guān)

思想實驗王寧，ImQMD慣性定律1、慣性：“一貫的德性〞?2、“這才是流氓〞伽利略的另一個重大奉獻(xiàn)：不受外力作用的物體將保持慣性運動狀態(tài)不變德謨克利特很早就有這樣的猜想，

牛頓：“所有那些古人都知道第一定律（慣性定律），他們歸之于原子在虛空中做直線運動，因為沒有阻力，運動極快而永恒?！辟だ哉J(rèn)為勻速圓周運動屬于慣性運動

想說明行星繞日運動是慣性運動,

廣義相對論:彎曲時空中的自由運動王寧，ImQMD相對性原理地恒動而人不知，譬如閉舟而行不知舟之運也王寧，ImQMD但是，應(yīng)該強調(diào)，第一個正確描述相對論原理的是伽利略“我想起了我在船艙里經(jīng)常不知道船究竟是動還是靜止不動。有時我猜測船是朝某個方向行駛，其實它朝另一個方向走。〞“相對性原理〞的意思是說，所有的慣性系都是平等的。不能用任何實驗來區(qū)分一個系統(tǒng)是靜止的還是在做勻速直線運動。落體定律、慣性定律、相對性原理：伽利略進(jìn)行科學(xué)研究的特點：

1〕重視思想實驗，抓住事物本質(zhì)；

2〕把自己熟悉的領(lǐng)域和實驗研究透徹；王寧，ImQMD英國資產(chǎn)階級革命1640年清軍入關(guān)：1644年牛頓出生1643年1月4日

舊歷：1642年12月25日遺腹子、體弱多病、成績不好、缺乏自信牛頓舅舅勸牛頓母親讓其上學(xué)18歲以減費生進(jìn)入劍橋大學(xué)三一學(xué)院〔上帝、耶穌、圣靈〕；23歲取得學(xué)士學(xué)位，當(dāng)年爆發(fā)大規(guī)模瘟疫，避居鄉(xiāng)下，

“豐收年〞：力學(xué)三定律，萬有引力定律，微積分和色彩理論；27歲教授;30歲英國皇家學(xué)會會員。上帝說：讓牛頓去吧英國著名詩人亞歷山大?波普寫道：

自然界和自然界的規(guī)律隱藏在黑暗中，

上帝說：“讓牛頓去吧。〞

于是一切成了光明。王寧，ImQMD經(jīng)典物理學(xué)的《圣經(jīng)》1642年，伽利略逝世，牛頓出生。牛頓總結(jié)了整個時代的研究成果，把經(jīng)典物理學(xué)的框架建立起來。牛頓說：“如果我看得比別人更遠(yuǎn)，那是因為我站在巨人的肩上〞牛頓認(rèn)為：轉(zhuǎn)動是絕對的，只有相對于絕對空間的轉(zhuǎn)動才是真轉(zhuǎn)動，才會產(chǎn)生慣性離心力。定義質(zhì)量為物質(zhì)的量，認(rèn)為質(zhì)量與“慣量〞成正比，這些提法意義非常深遠(yuǎn)《自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理》在現(xiàn)代物理學(xué)中質(zhì)量的概念有兩種：慣性質(zhì)量和引力質(zhì)量。慣性質(zhì)量表示的是物體慣性大小的度量，而引力質(zhì)量表示的是物質(zhì)引力相互作用的能力的度量。這兩個質(zhì)量是嚴(yán)格相等的，是同一個物理量的不同方面。王寧，ImQMD牛頓與蘋果落地的故事一些科學(xué)史專家認(rèn)為：蘋果落地的故事很可能是牛頓親屬〔或牛頓本人〕編出來的，提早他發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的時間，用來保護他對該定律的發(fā)現(xiàn)權(quán)名言“如果我看得比別人更遠(yuǎn)，那是因為我站在巨人的肩上〞，是與胡克爭萬有引力發(fā)現(xiàn)權(quán)提出的王寧，ImQMD法國著名文學(xué)家，思想啟蒙家伏爾泰當(dāng)時流亡英國，正好碰上牛頓逝世，目睹了數(shù)萬倫敦市民為牛頓送葬的壯觀場面。威斯敏斯特教堂不僅是20多位英國國王的墓地，也是一些著名政治家、科學(xué)家、軍事家、文學(xué)家的墓地，其中有丘吉爾、牛頓、達(dá)爾文、狄更斯、布朗寧等人之墓。

王寧，ImQMD萬有引力定律牛頓生活的時代，科學(xué)家都知曉開普勒的行星運動三定律。哈雷、胡克、牛頓等明白，從開普勒第三定律〔軌道半長軸立方與周期平方成正比〕可以推出：行星受到的太陽引力應(yīng)該與距離的平方成反比。就是不清楚這種力是否能形成橢圓軌道？一次討論中，胡克自稱能證明這一點，但不愿公布。

哈雷去找牛頓，牛頓說已經(jīng)證明出來，當(dāng)場未找到證明稿。容許再算，不久收到牛頓寄來的論文稿。王寧，ImQMD哈雷1656年出生在倫敦；1673年進(jìn)入牛津大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。1676年，哈雷毅然放棄了學(xué)位證書，只身搭乘東印度公司的航船，在海上顛簸了三個月，到達(dá)南大西洋的圣赫勒納島，建立起人類第一個南天觀測站，測編了世界上第一份精度很高的南天星表，被人們譽為“南天第谷〞。哈雷推動牛頓寫出了經(jīng)典力學(xué)的奠基之作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，并慷慨解囊支付這部巨著的出版費用。王寧，ImQMD他基于牛頓的萬有引力定律以及力學(xué)三定律，從1337年到1698年的彗星記錄中挑選了24顆彗星，用一年時間計算了它們的軌道。發(fā)現(xiàn)1531年、1607年和1682年出現(xiàn)的這三顆彗星軌道看起來如出一轍，同一顆星？發(fā)現(xiàn)1456年、1378年、1301年、1245年，一直到1066年，歷史上都有大彗星的記錄大膽地預(yù)言，1682年出現(xiàn)的那顆彗星，將于1758年底或1759年初再次回歸。再次回歸要等到2062年左右王寧，ImQMD76年后，當(dāng)哈雷彗星再次照耀地球的時候，萬有引力定律得到了舉世公認(rèn)中國人對哈雷彗星的記載，最早可上溯到殷商時代。公元前1057年：“武王伐紂…時有彗星，柄在東方，可以掃西人也〞：公元前613年：《春秋左傳》的“秋七月，有星孛入于北斗。〞從公元前240年〔戰(zhàn)國秦始皇七年〕起，哈雷彗星每次回歸，中國均有記錄。五十年代法國人巴耳代在完成研究1428顆彗星的《彗星軌道總集》之后斷定說：“彗星記載最好的〔除極少數(shù)例外〕，當(dāng)推中國的記載。〞1955年蘇聯(lián)什克洛夫斯基贊揚：“在中國近2000年的史志記載中，毫無遺漏地記載哈雷彗星的出現(xiàn)〞。由于中國彗星史料豐富、連續(xù)和較精確可靠，所以在近現(xiàn)代的天體探索中發(fā)揮了重要作用，表現(xiàn)出巨大的現(xiàn)代科學(xué)價值。彗星是由冰晶、塵埃與冰凍的氣體組成，慧尾長度可達(dá)幾億公里王寧，ImQMD1846年，

亞當(dāng)斯、

勒維葉英國格林尼治天文臺柏林天文臺海王星海王星的發(fā)現(xiàn)王寧，ImQMD王寧，ImQMD起初被認(rèn)為是太陽系中的一顆大行星，但是在2006年8月24日于布拉格舉行的第26屆國際天文聯(lián)會中將冥王星劃為矮行星〔dwarfplanet〕。但到了2023年，為了紀(jì)念發(fā)現(xiàn)它的過程，美國伊利諾斯州的科學(xué)家又把它重新歸為九大行星之一。具有爭議的冥王星冥王星是在1930年由于一個幸運的巧合而被發(fā)現(xiàn)的。一個后來被發(fā)現(xiàn)錯誤的計算“斷言〞：基于天王星與海王星的運行研究，在海王星后還有一顆行星(比地球還大)按照國際天文學(xué)聯(lián)合會的定義，一個天體要被稱為行星，需要滿足三個條件：圍繞太陽公轉(zhuǎn)、質(zhì)量大到自身引力足以使它變成球體，并且能夠去除其公轉(zhuǎn)軌道周圍的其他物體。同時滿足上述三個條件的只有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。冥王星直徑只有2300千米，比月球還要小。冥王星和它的衛(wèi)星

王寧，ImQMD卡文迪許麥克斯韋瑞利湯姆遜盧瑟福布拉格劍橋大學(xué)卡文迪許實驗室王寧，ImQMD伏爾泰與思想啟蒙法國著名文學(xué)家和思想啟蒙家生于1694年，出生時體質(zhì)極差，

護士預(yù)言最多活一天，但他活了84年。

不過大局部時間是在床上度過的個子矮小、其貌不揚、生活輕浮、

語言尖刻、才華橫溢，充滿叛逆精神●我不同意你的觀點，但我誓死保衛(wèi)你說話的權(quán)利。●人類最珍貴的財產(chǎn)——自由?！駮x得多而不思考，你會覺得自己知道的很多。

書讀得多而思考，你會覺得自己不懂的很多?！駡D書館是人類知識與謬誤的寶庫?！駡詮姷男判?能使平凡的人做出驚人的事業(yè)?！褚粋€家庭沒有書籍,如同這個房間沒有窗戶?！裉旆志褪浅掷m(xù)不斷的忍耐。王寧，ImQMD神父并不像你們想的那么聰明，

我們無知才以為他們有學(xué)問。

應(yīng)該相信自己，只相信自己的眼睛，

讓眼睛成為我們的上帝和圣經(jīng)?！案髦堑淖龇ú皇琴u馬，而是把政府中的蠢驢裁剪一半。〞“我沒有顯赫的門第，但我的門第將因我而顯赫。〞爵士雇流氓暴打伏爾泰：“別打他的腦袋，那里面還有有用的東西。〞

并通過警察局把他驅(qū)逐到英國。使他有幸目睹牛頓葬禮，有時機拜訪牛頓的親屬，把蘋果落地的故事弄得人人皆知，流傳至今。三年后回法國，在英國寫的一些抨擊法國政府的文章被一個書店老板在未經(jīng)同意下以《英國書簡》的名字出版，使得伏爾泰大難臨頭王寧，ImQMD伏爾泰這次逃跑中，“拐跑〞了28歲的夏特萊夫人，在遠(yuǎn)離巴黎的西雷莊園過起了浪漫、充滿創(chuàng)造性的同居生活夏特萊夫人精通數(shù)學(xué)物理；把牛頓的《自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理》從拉丁文翻譯成法文，還加了很有學(xué)術(shù)水平的注釋，非常了不起。伏爾泰對數(shù)學(xué)物理一竅不通，但對歷史、地理、社會、文學(xué)卻有淵博的知識。

對牛頓哲學(xué)與物理思想的傳播起過重大作用。伏爾泰高度評價他的情人，“一個偉大的人，她惟一的錯誤就是不幸生為女人〞。王寧，ImQMD法國國王路易十六被革命風(fēng)暴送進(jìn)監(jiān)獄后，他在牢房中閱讀了伏爾泰和盧梭的著作，感慨道：“就是這兩個人搞垮了法國！〞伏爾泰的作品和言論對法國人民的思想啟蒙發(fā)揮了巨大作用王寧，ImQMD這片空間會荒廢嗎？1766年中學(xué)教師提丟斯發(fā)現(xiàn)，太陽系個行星到太陽的平均距離R滿足一個經(jīng)驗公式。R=0.3x2^(n-2)+0.4行星nRcalRexp水星10.40.39金星20.70.73地球311火星41.61.5352.8木星65.25.22土星7109.6n=5處有空位，造物主會荒廢這片空間嗎？一種巧合？9年后發(fā)現(xiàn)天王星剛好在n=8處王寧，ImQMD小行星是一顆在火星和木星之間的行星破裂而成的？但帶內(nèi)的所有小行星的全部質(zhì)量比月球的質(zhì)量還要小。是太陽系形成過程中沒有形成行星的殘留物質(zhì)？王寧，ImQMD行星nRcalRexp水星10.40.39金星20.70.73地球311火星41.61.53小行星52.82.3~3.3木星65.25.22土星7109.6天王星819.619.3海王星938.830.2這種規(guī)律背后的物理還沒有弄清楚王寧，ImQMD走下神壇的牛頓青年時代的牛頓，謙虛謹(jǐn)慎、膽小怕事。中年以后，變得沽名釣譽而且有時不擇手段。晚年大局部時間是在爭吵中度過：與天文學(xué)家弗萊姆斯梯德沖突，迫使其發(fā)表最新觀測數(shù)據(jù)，指使哈雷剽竊；與胡克劇烈爭吵色彩理論；爭奪萬有引力發(fā)現(xiàn)權(quán)；與惠更斯學(xué)派爭吵光究竟是粒子還是波；與萊布尼茲爭微積分的發(fā)現(xiàn)……書呆子型，一輩子沒結(jié)婚，個人生活由他妹妹和外甥女照顧。從不做任何娛樂和消遣，不騎馬外出換空氣，不散步，不玩球，常工作到半夜，往往忘記吃飯王寧，ImQMD萊布尼茲請英國皇家學(xué)會進(jìn)行裁決，結(jié)果作為學(xué)會主席的牛頓，指定了一個完全由自己朋友組成的“公正的〞委員會來裁決，而且牛頓自己起草了裁決報告，正式譴責(zé)萊布尼茲剽竊。萊布尼茲死后，牛頓為傷透了其心此洋洋自得。

〔微積分是兩