为什么行星绕太阳运行？太阳系的起源解密

发布时间：2024-09-19

牛顿被苹果砸中脑袋从而发现万有引力定律的故事，几乎家喻户晓。然而，这个故事究竟是真是假？近年来，有不少文章质疑这个故事的真实性，甚至将其归入虚假故事之列。那么，牛顿的苹果故事到底有多少可信度？更重要的是，万有引力定律是如何被发现的？它又如何解释行星绕太阳运行的现象？

牛顿苹果故事的真相与启示

事实上，牛顿苹果的故事并非完全虚构。这个故事最早由法国哲学家伏尔泰在1733年出版的《哲学书简》中提到，他声称是从牛顿的外甥女凯瑟琳·康迪特那里听来的。后来，牛顿的老乡威廉·司徒克雷也在其著作中提到，他曾亲耳听到牛顿讲述这个故事。这些证据表明，牛顿确实曾在晚年讲述过与苹果有关的思考经历。

然而，这个故事的细节可能有所夸张。牛顿并没有提到自己被苹果砸到，而只是说看到了苹果落地。更重要的是，这个故事发生在牛顿发现万有引力定律之后的60年，因此可能在流传过程中被添油加醋。

那么，万有引力定律究竟是如何被发现的？事实上，这个过程远比一个简单的苹果故事复杂得多。

1665年，牛顿因躲避伦敦的鼠疫而回到家乡。在那里，他开始思考重力问题。他意识到，如果地球对苹果有吸引力，那么这种吸引力是否可以延伸到月球？这个想法成为了他研究的起点。

然而，牛顿的发现过程并非一帆风顺。他最初使用了错误的数据进行计算，导致结果不理想。因此，他暂时搁置了这个研究，转而投入炼金术实验和圣经年代学研究。

直到1684年，牛顿才重新开始研究引力问题。在接下来的两年里，他严格证明了椭圆轨道需要平方反比引力，并最终在1687年发表了《自然哲学的数学原理》，提出了万有引力定律。

这个定律揭示了物体之间存在一种普遍的吸引力，这种吸引力与物体的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。这个发现不仅解释了行星绕太阳运行的现象，还为理解整个宇宙的运作提供了基础。

万有引力定律不仅解释了行星绕太阳运行的现象，还为理解太阳系的形成提供了理论基础。18世纪，康德和拉普拉斯提出了星云假说，认为太阳系是由一团旋转的气体和尘埃云形成的。

根据这个理论，原始星云在自身引力作用下逐渐收缩。由于角动量守恒，星云的旋转速度加快，最终形成一个扁平的盘状结构。在盘的中心，物质密度最高，形成了太阳；而在盘的外围，物质聚集形成了行星。

这个理论很好地解释了太阳系中行星的轨道分布和运动方向。然而，随着观测技术的进步，科学家们发现了更多关于太阳系形成的新证据。