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我坚信,牛顿把它吃了

科普小知识2022-10-27 09:37:55
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苹果和牛顿不仅有故事,而且非常富有。著名的“苹果落地”启发牛顿发现有几个版本的万有引力故事。

第一版

牛顿年轻时发现苹果掉到了地上。牛顿于1642年12月25日出生于英格兰林肯郡伍尔索普村的一个农民家庭。12岁时,当他在格兰瑟姆的一所公立学校学习时,他对实验和机械发明表现出极大的兴趣,自己制作了水钟、风车和日晷。苹果掉下来引起了他的注意。一个炎热的中午,小牛顿正在他母亲的农场上休息。就在这时,一个成熟的苹果掉了下来。苹果不偏不倚,击中了牛顿的头。牛顿想:为什么苹果不跑上跑下呢?他问他的母亲,她母亲无法解释。所有科学家都保持着童心,牛顿也不例外。当他长大成为一名物理学家时,青少年们让他想起了“苹果落地”的故事。可能是地球上的某种力量吸引苹果坠落。所以牛顿发现了万有引力。

版本二

牛顿年轻时发现苹果掉到了地上。从1347年到1345年的中世纪,“黑死病”在欧洲爆发,夺走了近四分之一的欧洲人口。300年后,黑死病卷土重来,欧洲疏散了城市人口。在剑桥大学三一学院学习的牛顿回到了他家乡林肯郡的一个小村庄。为了减轻他的痛苦,他经常去他父亲的农场学习和散步。一天,一个苹果从他经常走过的苹果树上掉了下来,这让他思考,为什么苹果会掉在地上?他为什么不升到空中?很肯定有某种力量在拉动它。受苹果坠落的启发,他发现了万有引力。这是大约1666年。

版本三

牛顿晚年发现苹果掉到了地上。目前,广为流传的是著名的格林和伏尔泰讲述的苹果落地的故事,这个故事对读者的心灵产生了很大的影响,并且广为流传。格林在牛顿去世那年的《哲学原理》一书中谈到了苹果落地的故事。他说:“有一天,牛顿正在花园里思考一个问题,当一个苹果突然从树上掉下来时,牛顿想到了万有引力定律。”但是格林听到牛顿的苹果从福克斯掉了下来。法国的伏尔泰也从牛顿的侄女凯瑟琳·巴伯那里听到了这句话。在伏尔泰的《哲学通讯》(1733年出版)中,他讲述了苹果落地的故事:“1666年,由于瘟疫的流行,牛顿回到了他在剑桥大学附近的故居。一天,当他在花园里散步时,他看到一个苹果从苹果树上掉下来,这让牛顿想到了许多科学家研究过但尚未突破的重力起源问题这时牛顿已经老了。

最详细记录这个故事的人是英国人布雷斯特,他在1831年的《牛顿的一生》一书中再次提到了这个故事。后来,他在1855年的著作《牛顿的生活、作品和发现的记忆》中提出了这个问题。他这样写道:“苹果从沃尔索普的树上掉了下来,这让牛顿想起了这个问题。1814年,当我在沃尔索普的时候,我曾经见过这棵苹果树。树的一些部分已经开始枯萎,一些树干已经离开了它的根。到1820年,这棵树已经完全腐烂并倒下了。这棵树的标本后来被伊·特纳小心翼翼地保存了下来

据说牛顿的头被它的果实击中了,所以我为什么不相信这个“小盘子”!

易·特纳保存这棵树标本的故事是他的曾孙在1939年告诉塔伦兹的。他的曾孙说,当他的曾祖父伊拉克·特纳(Iraq Turner)去沃勒索普村牛顿故居时,他看到新苹果树已经在老苹果树死去的地方重新种植,重新种植的苹果树已经结出果实。到目前为止,许多英国游客仍在参观牛顿故居,参观这棵“苹果树”(苹果树最长的寿命只有大约50年)。

在牛顿的传记中,布列斯特一方面描述了苹果着陆激发了万有引力的思想,同时对其表示怀疑。布列斯特不相信苹果落地的故事是真的。他认为许多科学家在牛顿之前就有了万有引力的概念,牛顿应该知道这一点。换句话说,牛顿的万有引力概念可能来自他的前辈。苹果掉落是一种常见的现象,牛顿可能也看到苹果掉落,但是苹果掉落的现象并不一定启发牛顿去发现万有引力定律。布列斯特在书中还指出,苹果落地的故事是由著名的格林和伏尔泰讲述的,在读者心中产生了巨大的影响,并广为流传。

伏尔泰认为牛顿对自然科学做出了许多贡献,并对法国产生了巨大影响,因此牛顿的原创思想应该被介绍到欧洲大陆。这是伏尔泰在他的两本书《哲学对应》和《牛顿哲学思想》中对大量空间引力理论的介绍。同时,他还转述了苹果落地的故事。因此,苹果落地的故事也从英国传到了欧洲,成为一个著名的科学故事。

牛顿死后不久,斯图克利在他的牛顿传记中写道:1726年4月15日,我在牛顿的公寓拜访了他,并和他呆了一整天。在谈话中,他告诉我苹果落地的事。他说:“有一天,当他想到花园里的重力时,一个苹果从树上掉了下来。这时,他想,为什么苹果总是垂直落地?为什么苹果总是向地心移动,而不是向外或向上移动?毫无疑问,这是地球把它拉下来,有一个向下的拉力作用在物体上,这个向下拉力的总和必须指向地球的中心,而不是地球的其他部分。所以苹果总是垂直落下,或者总是朝向地球的中心。苹果面对地球,也可以看作地球面对苹果,物体和物体相向运动。物体之间的力必须与其质量成正比。我们称之为重力。”

斯图克利是牛顿的好朋友。他关于苹果落地的故事相对完整。与格林和伏尔泰不同,斯图克利直接引用了牛顿的话,而格林和伏尔泰从其他人那里听到了。这是科学史上第一个直接来自牛顿的苹果落地故事,因此它具有很大的权威性。