长期以来,牛顿认为,一定有一种神秘的力存在,是这种无形的力拉着太阳系中的行星围绕太阳旋转.但是,这到底是怎样的一种力呢
直到有一天,当牛顿在花园的苹果树下思索,一个苹果落到他的脚边时,牛顿终于获得了顿悟,他的问题也逐渐被解决了.
是众所周知的。
据说,牛顿在花园里散步时,看到一个苹果从树上掉下来。
这个现象引起了他的好奇心,他开始思考为什么苹果会掉下来。
经过深入思考和研究,他发现了万有引力定律,这个定律解释了物体之间的相互吸引和运动规律。
这个故事不仅是一个有趣的传说,也展示了科学家们对自然现象的好奇心和探索精神。
教科书记载说:牛顿是因为看到苹果落地的现象而启发了万有引力观念,并进而发现了万有引力定律。这个故事真实吗?万有引力定律的发现是牛顿一个人的功劳吗?
我们知道,牛顿逝世于1727年3月20日,而在他逝世之前并没有苹果落地故事的记载。牛顿逝世以后,有关苹果落地的故事才逐渐流传出来。最详细记载这个故事的人是英国人布雷斯特,他于1831年在《牛顿的生平》一书中又提到这一件事。
后来,他在1855年又在《牛顿的生平、著作和发现的回忆》一书中提出此事。他是这样记载的:“苹果从沃尔斯索普的树上落下来,因而使牛顿想到这个问题。
1814年,我在沃尔斯索普时,曾经看到这一棵苹果树,树的一部分已经开始枯萎,一部分树干已经脱离树根。到1820年,这一棵树已经完全腐朽而倒下去了。这一棵树的标本后来由伊·特纳小心地保存着。”关于伊·特纳保存这一棵树的标本的故事,是他的曾孙在1939年告诉塔仑兹的。他的曾孙说,他的曾祖父伊·特纳到沃尔斯索普村牛顿的故居时,看到在原来枯死的苹果树的地方又补栽了新的苹果树,而且补栽的苹果树已经结果了。至今,在英国仍有许多观光客到牛顿故居瞻仰这棵苹果树。
布雷斯特在牛顿的传记中,一方面记述了苹果落地启迪产生万有引力的思想,同时又对此表示怀疑。布雷斯特不相信苹果落地的故事是真实的,他认为在牛顿之前,已有不少科学家具有万有引力的观念,牛顿对此也应当知道的。也就是说,牛顿的万有引力观念可能来自前人。苹果落下是平常的现象,牛顿也可能看到苹果下落,但是苹果下落现象并不一定是启发牛顿发现万有引力定律的来源。布雷斯特在书中还指出:苹果落地的故事又经过大名鼎鼎的格林和伏尔泰之口说过,在读者心目中产生较大的影响,并广为流传。格林是在牛顿去世那一年在《哲学原理》一书中谈到苹果落地的故事,他说:“有一天,牛顿在花园中思考问题,突然有一个苹果从树上落下,使得牛顿想到万有引力定律。”可是格林却是从福克斯那儿听到牛顿苹果落地的故事。法国的伏尔泰也是从牛顿的外甥女凯瑟琳·巴沃那儿听来的。在伏尔泰所著的《哲学通信》(发表于1733年)中,对苹果落地的故事这样说:“1666年,由于瘟疫流行,牛顿回到剑桥大学附近的故居。有一天,他在花园中散步,看到一个苹果从苹果树上落下,这样使得牛顿想到许多科学家所研究而未获突破的重力起源问题。”
伏尔泰认为牛顿在自然科学方面有很多贡献,而且对法国有很大的影响,所以应该把牛顿的创见介绍到欧洲大陆来。这就是伏尔泰在《哲学通信》和《牛顿的哲学思想》两本书里,以大量的篇幅介绍引力理论的道理,同时也转述了苹果落地的故事。因此,苹果落地的故事也由英国传到欧陆,成为家喻户晓的科学佳话。在牛顿逝世后不久,斯图克莱在他所著的《牛顿的生平传记》一文中写道:在1726年4月15日,我到牛顿的寓所去拜访他,和他在一起待了一整天。在谈话中,他向我谈起苹果落地的事。他说:“有一天,他在花园里思考引力问题的时候,一个苹果从树上落下来。这时候,他就想,为什么苹果总是垂直落向地面呢?为什么苹果不向外侧或向上运动,而总是向着地球中心运动呢?无疑地,这是地球向下拉着它,有一个向下的拉力作用在物体上,而且这个向下的拉力总和必须指向地球中心,而不是指向地球的其他部分。所以苹果总是垂直下落,或者总是朝向地球的中心。苹果向着地球,也可看成是地球向着苹果,物体和物体之间是相互朝着对方运动的。物体之间的作用力必须正比于它们的质量。这个力,我们称之为引力。”
斯图克莱是牛顿的好朋友,他所记述有关苹果落地的故事比较完整,而且和格林、伏尔泰不同的是,斯图克莱是直接从牛顿那儿引述的,而格林和伏尔泰则是从别人那里听来的。这是科学史上第一次直接来自牛顿的苹果落地故事,因此具有很大的权威性。
然而仍然有不少疑点存在,即:为什么在牛顿生前没有有关苹果落地的故事?为什么牛顿本人从没有在公开场合说过这种故事?为什么当时许多科学家或者牛顿的朋友都没有听过苹果落地的故事,而在牛顿逝世后才逐渐传出来呢?所以其真实性值得分析研究。
动画故事《牛顿和苹果的故事》可以以一种幽默的方式讲述,让观众在笑声中了解到这个著名的科学故事。以下是一个可能的剧本:
(镜头打开,画面中有一颗苹果树,树上挂满了红彤彤的苹果)
旁白(兴奋地):“嗨,大家好!今天我们要讲的是牛顿和苹果的故事,是不是很激动呢?”
(镜头切换,画面中出现一个正在树下读书的年轻人,他就是牛顿)
旁白(调侃地):“看,牛顿正在树下读书,看起来非常专注。不过,他似乎忘记了一个重要的事情——苹果随时会掉下来!”
(镜头切换,一个苹果从树上掉下来,正砸在牛顿的头上)
旁白(惊讶地):“哇!苹果真的掉下来了,而且正好砸在牛顿的头上!这下牛顿可真是‘灵感倍增’了。”
(镜头切换,牛顿摸着被砸痛的脑袋,突然一脸惊喜)
旁白(幽默地):“看,牛顿突然发现了什么!难道是因为被苹果砸了一下,他突然开窍了?”
(镜头切换,牛顿开始在地上画图,计算着什么)
旁白(调侃地):“看来牛顿真的是因为被苹果砸了一下,才发现了万有引力定律。不过,这真的是巧合吗?还是牛顿早就知道苹果会掉下来呢?”
(镜头切换,画面中出现一个巨大的地球模型,牛顿站在旁边)
旁白(认真地说):“不管怎么样,牛顿的发现改变了我们对世界的认识。现在我们知道,地球上的物体之所以会掉下来,是因为地球的引力在吸引着它们。”
(镜头切换,画面中出现一群孩子在树下玩耍)
旁白(鼓励地):“所以,小朋友们,当你们看到苹果掉下来的时候,也可以像牛顿一样思考问题,也许你们也能发现一些有趣的事情哦!”
(镜头拉远,画面渐渐消失)
旁白(结束语):“好了,今天的动画故事就到这里了。如果你喜欢这个故事,记得点赞和分享哦!下次见!”
在一个宁静的英国乡村,住着一个热爱思考的年轻科学家艾萨克·牛顿。他每天都在琢磨着同样的问题:是什么力量驱使月球围绕地球转,地球又围绕太阳转?为什么这些天体不会相互坠落呢?有一天,牛顿坐在一棵苹果树下,陷入了深深的沉思。突然,他听到“咚”的一声,一个熟透的苹果从树上掉了下来,砸在了他的头上。牛顿摸了摸被砸的地方,这一刹那,他的脑海中闪现出一个灵感。他捡起苹果,开始思考:苹果为什么会落地呢?是什么力量让苹果从树上掉下来,而不是飞到天上或停在半空中?这个力量是否与天体运动的力量相同呢?为了验证自己的想法,牛顿做了一个简单的实验。他手上拴着一条皮筋,皮筋的另一端系着一个小球。他慢慢地摇摆小球,然后越来越快,最后小球就径直抛出。牛顿观察到,小球在抛出后会沿着一条弧线落地,就像苹果一样。这时,牛顿猛地意识到,月球和地球之间的引力与小球和地球之间的引力是相似的。正是这种引力,使得苹果会落地,月球会围绕地球转,而地球又会围绕太阳转。牛顿的这一发现,后来被称为万有引力定律,成为物理学的重要基石。这个绘本故事以生动的插图和简洁的文字,展现了牛顿与苹果之间的奇妙缘分,以及他如何通过观察和思考,揭示了万有引力定律的奥秘。它鼓励孩子们培养好奇心和探索精神,勇于发现身边的科学现象,并尝试用自己的方式去解释它们。
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