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发布时间:2005-01-05
自然现象的微小异常往往让科学家不得安宁,一直要获得圆满的解释为止。中国科学家几次组队,追逐日食,精心测量,意在破解阿莱之谜。 大概所有的中学生都听说过苹果落地与牛顿(1642~1727)万有引力的传奇故事,也一定有许多人希望能像牛顿一样,看到一个什么东西掉下来或飞起来,然后迸发出一个伟大的科学灵感。但对于物理学或天文学工作者来说,可能更相信在牛顿之前的一个世纪中三位伟大科学家的奠基性工作才是产生万有引力定律的坚实基础。他们是丹麦天文学家和天文仪器设计制造专家第谷·布拉赫(Tycho Brahe,1546~1601),意大利天文学、数学和物理学家伽利略(1564~1642)和第谷的学生和继承人、德国天文学家、数学家、物理学家和哲学家开普勒(1571~1630)。开普勒归纳出的行星运动三定律对牛顿提出万有引力定律有直接的帮助。牛顿于1686年完成并于次年出版了《自然哲学的数学原理》,此书的出版是万有引力定律建立的标志。万有引力定律指出,任何两个物体之间都存在着引力,引力的方向沿着两物体质心的连线,引力的大小与两物体的质量成正比,与两物体之间距离的平方成反比。牛顿之后约100年,库仑发现了在静电荷之间也存在着与万有引力定律惊人相似的静电引力定律,即库仑定律。库仑定律指出,任何两个静电荷之间都存在着作用力,作用力的方向沿着两电荷连线的方向,作用力的大小与两电荷的电量成正比,与两电荷之间距离的平方成反比。面对万有引力定律和库仑定律—如此简洁、优美的物理定律,人们不得不赞叹物理世界竟是如此完美和谐。由库仑定律开始,科学家发展了电磁场的理论,特别是由麦克斯韦完成了电动力学方程组。从这里出发,科学家预言并证实了电磁波的存在。由此引发电磁产业的巨大革命,引导人类文明逐渐进入电子时代。相比而言,在牛顿发现万有引力定律之后的200多年中,关于引力的理论本身没有明显的进展。直到爱因斯坦提出广义相对论,引力理论才跨上一个新的台阶。

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