|
虽然无法观察到现象，但月亮一直朝着地球下落呢
飞翔的秘诀就是学习如何把自己扔向地面，却又始终不摔在地上。 ——道格拉斯·亚当斯（Douglas Adams） 想象一座大炮沿水平方向发射一枚炮弹。由于地心引力的作用，炮弹轨迹会向地表弯曲。大概飞过水平距离100米后，炮弹就会撞击地面。再想象一座威力更大的大炮，发射的炮弹速度更快。那么这枚炮弹能飞得更远，也许要1000米后才会撞击地面。然后，再想象一个巨型炮台，它是大炮之王，能发射出速度为28080千米/时的炮弹。这时，有趣的事情就发生了。众所周知，地球是个球体，而此时炸弹轨迹向地面弯曲的速率与地面偏离炮弹的速率相同，这样一来，炮弹就会沿着一个圆形轨道，一直下落却永远不会撞击地面。 現象は観察できませんが、月は地球に向かって落ちていますね
空を飛ぶ秘訣はどのように自分を地面に投げて、しかし始終地面に落ちないことを学ぶことです。 —ダグラス・アダムスです 水平方向に砲弾を発射する大砲をイメージします。重力によって、砲弾の軌跡は地表に向かって曲がります。水平の距離を100メートルほど過ぎると、砲弾が地面にぶつかります。もっと強力な大砲を想像してみると、より速く砲弾が発射されます。この砲弾はもっと遠くまで飛んで、おそらく一〇〇〇メートルで地面にぶつかるでしょう。次に、時速二万八〇〇キロの速さの砲弾を発射する大砲の王様を想像します。すると、面白いことが起こります。ご存じのように、地球は球体ですから、地面が砲弾から離れるのと同じくらいの速度で、爆弾は円軌道に沿って、地面にぶつからずに落下し続けることになります。  牛顿认为这种想法也能解释月亮的运动方式——它始终朝着地球降落，却又亘古不变地围绕地球转圈。如今，国际空间站也拿出证据证明牛顿的理论。很多人以为宇航员失重是因为他们摆脱了重力的束缚，其实不然，要知道国际空间站运行轨道高度所受的重力为地表的90%。所以，宇航员失重是因为他们正在下落，众所周知，自由落体的人是感受不到重力的。如果哪天你倒霉透顶，搭乘的电梯钢缆在半空中断掉，你就知道我没骗你。 牛顿意识到月亮正在下落的那一刻，他有了个大胆的想法。那个时期，人们普遍认为地球有地球的物理法则，宇宙有宇宙的物理法则，法则之间各自为政、互不干扰。但牛顿却站出来宣布，地球和宇宙的运行法则是一模一样的。他还特别指出，让树上的苹果掉下来的重力和让月亮下降的引力是同一种力。 牛顿通过对比这两个力推演出万有引力定律。他还推算出万有引力是遵循平方反比定律的。换句话说，如果两个物体之间的距离扩大到2倍，那么两者之间的引力会减弱到之前的四分之一；以此类推。 ニュートンは、この考え方で、月が地球に向かって降り立ちながら、いつまでも地球の周りを回転し続けていることも説明できると考えました。現在国際宇宙ステーションはニュートンの理論を証明しています宇宙飛行士が無重力になったのは、重力の呪縛から解放されたからだと思われがちですが、国際宇宙ステーションは地表の90%の重力を受けて軌道を周回しています。宇宙飛行士が無重力になるのは落下しているからです自由落下の人は重力を感じませんある日、あなたが乗っていたエレベーターのワイヤーが、途中で切れてしまったとしたら、それは噓ではありません。 ニュートンは月が落ちていることに気づいた瞬間、大胆な考えを持ちました。当時は、地球には地球の物理法則があり、宇宙には宇宙の物理法則があり、それぞれの法則が干渉することはないと考えられていました。しかしニュートンは、地球と宇宙はまったく同じ法則で動いていると宣言しました。特に、木のリンゴを落とす重力は、月を落とす引力と同じ力だと指摘しています。 ニュートンはこの二つの力を対比させることで万有引力の法則を演出しました。彼は万有引力が反比例2乗の法則に従うことを推定しましたつまり、二つの物体の距離が二倍になると、引力は四分の一にまで縮まります。この類推です。  在1665年到1666年之间（被称为牛顿的“奇迹之年”），牛顿推演出万有引力定律。当时由于剑桥大学附近瘟疫横行，牛顿为了家人的安全离开学校回到老家林肯郡伍尔斯索普。在家的这段时间里，牛顿不仅顿悟了引力的秘密，知道了太阳光是由彩虹七色组成的，还发明了微积分这种数学运算体系。在1665年到1666年之间（被称为牛顿的“奇迹之年”），牛顿推演出万有引力定律。当时由于剑桥大学附近瘟疫横行，牛顿为了家人的安全离开学校回到老家林肯郡伍尔斯索普。在家的这段时间里，牛顿不仅顿悟了引力的秘密，知道了太阳光是由彩虹七色组成的，还发明了微积分这种数学运算体系。 ニュートンの「奇跡の年」と呼ばれる1665年から1666年の間に、ニュートンは万有引力の法則を唱えました。当時、ケンブリッジ大学の近くで疫病が流行していたため、ニュートンは家族の安全のために学校を離れ、故郷のリンカンシャー州ウルスソープに戻りました。家にいる間に、ニュートンは引力の秘密を悟り、太陽の光は虹色の七色でできていることを知り、微積分という数学の体系を発明しました。ニュートンの「奇跡の年」と呼ばれる1665年から1666年の間に、ニュートンは万有引力の法則を唱えました。当時、ケンブリッジ大学の近くで疫病が流行していたため、ニュートンは家族の安全のために学校を離れ、故郷のリンカンシャー州ウルスソープに戻りました。家にいる間に、ニュートンは引力の秘密を悟り、太陽の光は虹色の七色でできていることを知り、微積分という数学の体系を発明しました。 
      让人匪夷所思的是，牛顿在此后近20年里都没有告诉过任何人这些引力法则。最后还是因为埃德蒙多·哈雷的一次拜访，牛顿才决定将这个秘密公之于众。你可能不知道埃德蒙多是谁，但你总该知道哈雷彗星吧，那就是以他的名字命名的。在拜访中，哈雷想请牛顿帮忙来解决一场伦敦朋友之间的争端——雷恩和胡克在物体受平方反比定律力时所通过怎样的路径问题上互不相让。1684年8月，哈雷去剑桥找到牛顿的房间，问这位科学伟人：“为什么物体能以椭圆形轨道运行呢？”牛顿立马回答道：“我已经算出来了。” 不过，当时牛顿费了好大劲也没能在那堆积如山的书稿里，找到他曾经写下的推理过程。但是人家哈雷专门从伦敦赶来请教，牛顿也只得承诺会重新推算一次再把结果寄给他。牛顿是个守信的人，哈雷在几个月后收到计算稿的时候都惊呆了。那足足有九页稿纸呢，封面还写着《论在轨道上物体的运动》。哈雷看过之后十分兴奋，立马请求牛顿发表出来，然而牛顿拒绝了。他其实想把自己所有关于引力和物体运动的理论都整合在一本书里。于是，他便开始了长达18个月的辛勤写作，最终出版了科学史上最伟大的著作《自然哲学的数学原理》。这世上也只有查尔斯·达尔文的《物种起源》能与之媲美了。 不思議なことに、ニュートンはこの重力の法則をその後20年近く誰にも教えませんでした。結局、ハレーの訪問がきっかけで、ニュートンはこの秘密を公にすることにしました。エドモンドが誰かは知らないでしょうがハレー彗星の名前は知っているでしょう訪問中、ハレーはロンドンの友人の間の論争を解決するためにニュートンに協力してもらいたいと思いました。一六八四年八月、ハレーはケンブリッジに行ってニュートンの部屋を訪ね、「なぜ物体は楕円軌道を描くことができるのか」とたずねました。ニュートンは即座に「計算できました」と答えた。 しかし、ニュートンは原稿の山の中から、かつて彼が書いた推理を見つけるのに苦労しました。でもハレーがロンドンから教えを請いに来てくれたので、ニュートンももう一度計算し直して送ってくれると約束しました。ニュートンは約束を守る人でしたから、ハレーは数ヶ月後に計算書を受け取って驚いたそうです。原稿用紙が九枚もあって、表紙には『軌道上における物体の運動について』と書いてあります。ハレーはそれを見て興奮し、ニュートンに発表を求めましたが、ニュートンは拒絶しました。彼は重力や物体の運動に関する自分の理論をすべて一冊の本にまとめたかったのです。こうして、彼は一八カ月に及ぶ執筆活動を続け、科学史上最高の著作である『自然哲学の数学的諸原理』を出版しました。世界でこれに匹敵するのはチャールズ・ダーウィンの『種の起源』だけです。 |
|
|
