1687 年 1 月,牛頓的 《自然哲學的數學原理》 問世了。 在愛因斯坦之前,這本書在物理學史上是一部數一數二的集大 成式的科學名著。書中第一次公開發表了牛頓發現的偉大定律 之一——萬有引力定律。可是,誰能想到,牛頓發現從他認識 到與距離平方成反比的引力定律到萬有引力定律的公開發表, 竟相隔 22 年的時間呢。
早在 1665—1666 年,牛頓在科學前輩 刻卜勒、笛卡兒和惠更斯等人成就的基礎上,經過自己對地球 上的物體、月亮對地球、行星對太陽的相互關係,進行觀察和 研究認識到,如果行星在圓軌道上運動,必然受到太陽方向的 力,它的大小與行星質量成正比,與行星到太陽距離的平方成 反比。他感到這是一個普遍的規律,並著手用月球進行計算驗 證。
根據當時人們所測得和掌握的數據,計算結果與理論推導 很接近,牛頓認為它們“差不多密合”。驗證結果的基本成功, 使牛頓異常興奮,但是那點不“密合”又使他冷靜下來。他要 與自己“鬥爭”,要與自己的成果“鬥爭”,先後提出了三個問 題。13 年後的 1678 年,牛頓又根據新測定的地球半徑數據, 重新進行驗算。這次驗算的結果,將意味著長期思考得來的定 律是否正確。激動、興奮、緊張的心情,甚至影響他不能沉著 地進行計算;牛頓把他的助手請來代為計算。
結果,月球的向 心加速度值與理論推導的數值密合得很好,後來在 1682 年、 1685 年又分別解決了第一和第二個問題。在牛頓研究引力定 律的時間鏈條上,1666 年到 1678 年、再到 1682 年和 1685 年 的每一環節,都可以發表他的成果,但是他並沒有那樣做,只 是經歷了這一切、排除了一切疑問之後,才在他的朋友勸說下 公佈於世。
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