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上观新闻|这是真的吗，传说牛顿在瘟疫期间居家隔离时创造了“苹果神话”( 二 )


但是 ， 天球论在近代出了问题 。 1543年 ， 哥白尼出版了《天球运行论》 ， 用日心说替代了地心说 ， 宇宙的中心是太阳而不是地球 ， 地球变成了一个行星 ， 只有月球还在绕地球转动 。 天球论随之开始走向解体 。
新的天文学要求新的物理学出现 。 托勒密地心天文学是以亚里士多德的物理学为基础的 ， 亚里士多德提供了一套以地心宇宙论为基础的物理学 。 而在打破了地心天文学之后 ， 就要求用一种新的物理学来解释日心天文学 。
新物理学的第一人是笛卡儿 。 笛卡儿是17世纪上半叶的一位超级天才 ， 他创立了一套新物理学来全方位地取代亚里士多德的旧物理学 。
亚里士多德认为 ， 天和地完全不一样 。 首先是物质组成不一样 ， 天是由纯粹的、透明的、完美的、不变化的以太组成的 ， 地则是土、水、气、火四元素组成的 。 二者运动方式也不一样 ， 天界的运动方式是匀速圆周运动 ， 地上的运动方式是直线运动 。
而笛卡儿认为 ， 宇宙仅仅由物质和运动构成 ， 不分天上地下 ， 由此对应哥白尼革命带来的天地界限被打破的现象 。 这个新物理学的原理对于牛顿的“苹果神话”非常重要 ， 因为牛顿的“苹果神话”意味着苹果和月球并没有本质的区别 。 这个思想不是牛顿的首创 ， 笛卡儿已经提出来了 。
笛卡儿提出的第二个原理是惯性原理 。 亚里士多德认为 ， 运动要么是自然运动 ， 要么是受迫运动 ， 受迫运动一定需要外力维系 ， 外力一旦撤掉 ， 受迫运动就中止 。 而笛卡儿认为 ， 运动不需要外力维持 ， 运动自我维持 ， 而且动量守恒 ， 这被称为惯性原理 ， 今天我们称之为牛顿第一定律 。 其实牛顿第一定律的首创者不是牛顿 ， 而是笛卡儿 。
此外 ， 笛卡儿还提出了涡旋宇宙体系 。 亚里士多德的宇宙是天球宇宙 ， 大球套小球 。 而笛卡儿用涡旋宇宙模型来替代天球宇宙模型 ， 他认为 ， 所有的行星绕太阳转动 ， 这是因为太阳周边有一个大的涡旋 ， 太阳之外还有很多涡旋 。 他认为世界是多宇宙的 ， 不只有一个太阳系 。
为什么笛卡儿的这个理论没能引起重视呢？那是因为后来的牛顿彻底清除了涡旋宇宙 ， 而用万有引力宇宙取而代之 。 这就相当于新物理学的版本升级：如果说笛卡儿的物理学是新物理学1.0版 ， 那么牛顿的新物理学就是2.0版 。 今天 ， 笛卡儿的哲学书仍是大学生的必读书 ， 但物理教科书上已经没有了笛卡儿的名字 。
『万有引力定律一波三折』
回到万有引力定律 ， 它是不是牛顿在瘟疫期间坐在苹果树下被一个苹果砸中脑袋之后想出来的呢？
牛顿进入剑桥三一学院读本科期间 ， 发现学校里没有什么可学的 ， 基本就以自学为主 。 他广泛地学习天文学、数学、哲学等学科 ， 高效吸收了当时优秀的科学成果 ， 很快成为学科前沿的开创者 。
牛顿深受笛卡儿的影响 ， 他有一句名言：“如果我看得比别人更远一点 ， 那是因为我站在巨人的肩膀上 。 ”这个“巨人”指的就是笛卡儿 。 受笛卡儿的影响 ， 那时候牛顿也相信涡旋理论 ， 但是他还在进一步思考重力问题 。 有证据表明 ， 在1665年—1669年 ， 牛顿进行了一些有关重力问题的计算 ， 但结果并不令人满意 ， 于是引力问题就被搁置了 。
重新开始思考这个问题是在1679年 。 当时 ， 英国著名的物理学家胡克写信和他交流 ， 这引发了牛顿的进一步思考 。 牛顿在剑桥大学生活了30多年 ， 其实他最感兴趣的并不是万有引力 ， 也不是微积分 ， 他最热衷的是炼金术实验 。 在那段时间里 ， 炼金术活动对他的思想有很大影响 ， 他越来越相信存在具有超距作用的万有引力 。
真正出现转机是在1684年 。 这一年的8月 ， 后来发现哈雷彗星的哈雷专程去拜访牛顿 。 他和胡克等人觉得 ， 要满足开普勒定律的行星运动 ， 必须要让行星受一个平方反比力的作用 ， 但是他们没法证明 。 结果 ， 牛顿花了3个月时间写了一份证明过程寄给他 。 这是万有引力定律的第一个关键证明 。


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