有关万有引力公式一个疑问怎样利用互联网查找相关文献

泻药。
这是高中的简化处理,在没学微积分的情况下,没有办法计算椭圆轨道。

■网友
卸腰,伟人之所以是伟人是因为伟人遇到当下解决不了问题,就顺手发明了新工具,再顺带用新工具建立一个大楼。

事情是这样的,伽利略的实验结束后,学界已经确认了力是运动改变的原因这个观点。与此同时开普勒总结了第谷的数据得出了开普勒三大定律。

椭圆轨道运动显然是一个不断改变的运动,于是乎大家就在猜是不是有力,在不断改变行星轨道。刚开始猜什么的都有:像什么绳子拉着,磁力等,比如笛卡尔认为宇宙空间充斥着涡旋。

当然大家伙都知道行星轨道太像圆了,于是乎就用圆来近似处理,因为当时的数学是可以处理圆轨道问题的。在1666年之前,基于开普勒第三定律和离心力公式,像胡克、牛顿等人就已经有了平方反比的结论。至于进一步解释椭圆轨道,大家都没有成熟的方法。一方面是数学工具不足,牛顿尽管号称已经发明了微积分,但是在这个问题上没有证据表明,此刻他已经能够熟练使用,其他人就更不必说了。另一方面在于物理概念不明晰,那时候好多人离心力和向心力都难以分清,更不必说开普勒三大定律的主次地位都分不清。像开普勒第二定律这种角动量守恒的变形这种当时几乎没有人能看出来。在1679年左右牛顿基于开普勒第二定律提出了一个圆轨道推导平方反比的方法。

当时的科学家还没有成为一种职业,一些闲散的贵族就喜欢自诩科学家,在酒吧里吹嘘。1683年哈雷、雷恩和胡克三个人就边吃饭边吹逼,说着说着就扯到行星轨道。雷恩很谦虚表示,他不知道为啥子会是椭圆,但谁能回答这个问题我给四十先令。于是哈雷去问胡克:老胡,平方反比定律对椭圆轨道怎么看?

胡克回答说:平方反比可以解决椭圆轨道问题,但我拒绝向你提供具体方法,因为这样大家才对结果感到珍惜。(以后世观点看来,胡克那点数学水平,应该是在说大话)

1684年有强烈强迫症的哈雷受不了没有得到答案的折磨,跑去剑桥找牛顿,当时牛顿已经颇有名气了。牛顿听完哈雷的疑问之后哈哈大笑:这个问题我已经研究过了,平方反比能推出来椭圆轨道。
“talk is cheap,show me code!”
“不好意思,我以前稿纸弄丢了。”
“没关系,我可以等。”

哈雷本以为牛顿也像胡克等人那样说大话,没想到很快牛顿就把演算过程给了他。既有从开普勒第三推平方反比,也有平方反比到开普勒第三定律的(牛顿此时显然已经大成了)。因为牛顿的微积分比较喜欢用几何方式表达,所以哈雷看懂了,如果是莱布尼茨写的过程估计gg。然后哈雷是彻底成了牛顿的迷弟了。
“偶像,要不您出本书吧,让那群凡人看看什么是上帝的思想!”
“凡人?上帝?好,写!”
于是乎《自然哲学的数学原理》横空出世。哈雷把书稿拿到英国皇家付梓时,尴尬的事情发生了。
“啊,哈雷啊!这书是好书,不过因为我们之前出版了《不列颠鱼类大全》,包装精美、内容详实,但是……”
“出了多少本?”
“几千吧。”
“我全都买了!”(尽管哈雷也囊中羞涩,但偶像的事就是天大的事)
“啊,杰克啊!赶紧把哈雷爵士的书拿去印了!哈雷先生,咱们喝牙,不,咱们刷茶……”

《原理》一出,谁与争锋。自此以后会微积分就成为了物理学家入门的门槛。

PS.牛顿的推导过程在《自然哲学的数学原理》中有叙述,所需基础十分低,任何一个高中生理应都能看懂。当然就是因为所需基础低,导致里面很多辅助性概念对刚接触者是很绕的。所以需要紧跟牛顿思维保持明晰的物理概念(这也就是高中物理好多人学不动的原因,辅助性概念太绕,稍微一懒得动脑就迷了)。对于有一定基础的人,我推荐拉格朗日的方法,从拉氏量出发,四五行就能得到结论。同时也因为略去了辅助性的概念,使得物理实在直接暴露在面前。


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