周玉来

(南京市东山外国语学校高中部 江苏 南京 211100)

1 万有引力定律的建立

关于牛顿因看见苹果落地而悟出万有引力定律，是法国作家伏尔泰的回忆以及牛顿的好友斯多克雷、密尔顿的叙述．牛顿本人在1714年期间所写的回忆录中写出了他最初的思考过程：“1666年我开始想到重力是伸向月球轨道的……”

人们从注意到天、地之间的吸引现象到研究行星运动规律，从引力思想到平方反比关系，从圆形轨道到二次曲线的数学证明，从离心力到向心力继而到相互吸引，从相互吸引力与其质量乘积的关系直到推广出万有引力，从反作用定律到万有引力定律的建立，这是一个相当长期的历史过程．下面简述如表1.

表1 万有引力定律建立的历史过程

续 表

可以看出，牛顿在1665～1666年之间就形成了“万有引力”思想，但是过了二十多年后才发表．反映他对科学的严谨态度，更重要的是当时有很多难题没有解决．

(1)理论上的困难

主要是向心力与离心力的关系问题；以及能否把平方反比的关系推广到一切物体之间的关系？

(2)数学上的困难

1)从圆轨道容易求出平反反比力，但是从椭圆轨道中就很难求出．

2)若已知平方反比力，求轨道要用积分计算，只有牛顿在发明了微积分以后才有可能经过计算得出圆锥曲线．

3)是否可以在任何情况下都把引力中心看作

球心？如果月地之间距离不是很大，在地面上或者在地壳以下，情况又怎么样？

(3)实验验证上的困难

牛顿在