伦敦的瘟疫和牛顿的苹果

时间：2022-06-14 来源：作者：[db:作者] 浏览次数：

1665年，一场瘟疫席卷了英国伦敦。为了躲避瘟疫，牛顿离开剑桥大学，回到久违的家乡，与世隔绝。据说牛顿就是在他的家乡发现了著名的万有引力定律。真的是这样吗？

伦敦的瘟疫与牛顿的苹果

最著名的故事之一是牛顿的苹果。法国作家伏尔泰曾在一篇文章中描述，有一天，牛顿在乡下躲避瘟疫时，坐在一棵苹果树下，被树上掉下来的苹果砸中头部。牛顿突然有了灵感，意识到苹果的下落和月亮绕地球的运动一样，都是受引力控制的。

这个故事流传很广，很多人认为牛顿在1665年到1666年发现了万有引力定律。

然而，事实并非如此。准确地说，牛顿在乡下躲避瘟疫期间的主要学术成就是发明了微积分，这是他对科学的重大贡献之一。从时间上看，牛顿发现万有引力定律比他发明微积分要晚得多。

瘟疫过后，牛顿回到剑桥大学攻读硕士学位，之后在老师巴罗的支持下留校任教。

之后，牛顿开始与英国物理学家胡克通信。他们的许多信件被保存了下来。信件内容显示，牛顿无法解释当时行星的运行轨迹为何是椭圆形，甚至误以为地球上抛射体的运行轨迹是螺旋形的。可见牛顿当时对引力的了解并不多。

后来，英国物理学家和天文学家哈雷拜访了牛顿。告诉哈雷牛顿一个猜想(这个猜想是基于哈雷和胡克等的讨论。):在开普勒第一定律中，行星的运行轨迹是一个椭圆，这可能说明引力与物体间距离的平方成反比。

牛顿听了哈雷的介绍后，开始用微积分做相关的数学推导，最后发现哈雷和胡克的猜想是正确的。那么，为什么哈雷和胡克发现不了万有引力定律，而牛顿可以呢？主要是因为牛顿的数学技能远超他们。牛顿的数学工具是他自己发明的微积分，这在当时是绝活。

1687年，牛顿的《自然哲学的数学原理》出版，其中明确推导出万有引力定律。这本书的出版是哈雷资助的，因为当时出书很贵，牛顿的生活也比较贫困。于是，牛顿非常感激哈雷，在书中提到了哈雷和胡克对自己的影响，也就是说，牛顿承认是他们的启蒙让他发现了万有引力定律。

那么，为什么牛顿在农村躲避瘟疫的时候会在苹果树下发现万有引力定律呢？

这背后的故事和Hook有关。当时，胡克是英国非常著名的物理学家，他主张光的波动说，而牛顿则坚持光的粒子说。他们的学术观点不同，所以胡克批评了牛顿。牛顿生性敏感多疑，这种学术批评令他反感。

随着牛顿在学术界的地位越来越高，他和胡克的矛盾也越来越深。牛顿第一次出版《自然哲學的数学原理》的时候，书中也出现了胡克的名字。胡克死后，牛顿成了皇家学会的主席。当他再次出版《自然哲学的数学原理》时，他把胡克的名字从书中删掉了。牛顿对他不再提胡克的启蒙，垄断了发现万有引力定律的功劳。再者，牛顿声称他在1666年发现了万有引力定律，以此来彻底抛弃胡克对他的影响。

这就是伦敦瘟疫和牛顿的苹果背后的故事。

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