外国篇·英国（下册）-【专项训练】少年蝶变 藏在书包里的历史故事

P年棉国 藏在书包里的历史故事 对细微之物的洞察，可以成就伟大 一牛顿的科学探索 洞察是在别人忽略的事情上继续追问。 在细微之处停留的人，才能看见宏大图景。传说，一颗苹果掉下来，砸中了牛 顿的头。他没有揉揉脑袋就走开，而是停下来思考：苹果为什么不往天上飞，偏偏 往地上掉？苹果落地和月球绕转，在别人眼中毫无关系，但牛顿看到了它们之间的 联系。牛顿的不同在于一他在别人停下脚步的地方，又继续往前走。 在17世纪的英国，一场瘟疫席卷伦敦，剑桥大学关闭，二十多岁的牛顿回到乡 下的老家。 一天下午，他坐在院子里的一棵苹果树下发呆。 突然，一颗苹果掉下来，正好砸在他脑袋上。 “哎哟！”牛顿捂着被砸的地方，低头一看，那颗“肇事”的苹果正躺在草地上。 一般人被苹果砸了，可能抱怨一两句，然后就此翻篇，但牛顿没有。他看着那颗苹果， 脑子里冒出一个奇怪的问题：“苹果为什么不往天上飞，偏偏要往地上掉？” 任何事都有原因。苹果往下掉，一定有什么东西在往下拉它。但月亮挂在天上， 为什么不会像苹果一样砸到地上？ 这个问题，牛顿研究了很久。后来他明白了：月亮其实一直在引力的作用下向 地球“坠落”，只是因为它同时拥有足够大的切向速度，才得以绕地球做圆周运动。 而让月亮不掉下来的那股力，和让苹果往下掉的力，是同一个力。 这是人类历史上第一次有人系统地论证：天上和地下的物理规律是统一的。行 星的运动、月亮的轨道、苹果的坠落、潮水的涨落，所有这些现象，背后是同一个 外国篇·英国 原理—万有引力。 牛顿并没有马上将自己的发现公之于众。他只是把它记了下来，然后做别的事情。 他想研究光，就用一块玻璃棱镜对着太阳进行实验。阳光穿过棱镜，在墙上呈 现出七色光一红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。他又拿出第二块棱镜，把这些颜色 重新拼成白光。他发现，白光其实是多种颜色的光混合而成的。 他想验证自己的想法对不对，就一遍一遍地演算。有时候一算就到半夜，甚至 忘了吃饭，忘了睡觉。 他的许多思考并未立刻发表，而是留在手稿里。直到有一天，科学家哈雷①来拜 访他，向他请教一个问题：“如果太阳对行星的引力遵循平方反比定律（引力与距 离的平方成反比)，那么行星的轨道会是什么样的曲线？” 牛顿回答：“椭圆，我算过。” ①哈雷：英国天文学家。他计算并预言了哈雷彗星的回归周期，证实了它是同一颗彗星，并出 资协助牛顿出版了《自然哲学的数学原理》。 242 年携安 藏在书包里的历史故事 哈雷一看他的手稿，大吃一惊。他鼓励牛顿把这些成果发表出来。 1687年，牛顿的《自然哲学的数学原理》问世。在书中他提出了著名的牛顿三 大运动定律：惯性定律（物体保持静止或匀速直线运动，除非受到外力作用）； 加速度定律（力等于质量乘以加速度）；作用力与反作用力定律（两个物体之 间的力大小相等、方向相反)。同时，他还提出了万有引力定律：宇宙中任何两 个物体之间都存在引力，引力大小与它们的质量乘积成正比，与物体间距离的平方 成反比。 他用这些定律及数学方法，解释了行星的椭圆轨道、彗星轨迹、月球运动、潮 汐的成因，乃至地球的形状。 关于那颗苹果，历史上说法不一。有人说苹果确实砸到了牛顿，有人说牛顿只 是看见苹果落地。但真正重要的不是苹果本身，而是在那个普通的下午，有一个人 被一个寻常现象触动后，没有轻易放过，而是停下来问了“为什么”。 牛顿在别人习以为常的事情上多问一句“为什么”，然后深入探究，最后改变 了人类对世界的认识。 牛顿的伟大，在于他愿意在苹果树下多坐一会儿，在白光前多看一会儿，在别 人停下脚步的地方继续思考、继续钻研。洞察不是天赋，而是对“理所当然”保 持怀疑，不盲从于“大家都这样”，是愿意在细微之处停留，直到看见别人看不见 的联系。 42 外国篇·英国 你知道吗 万有引力定律在现代生活中的体现 你每天用的手机导航，能告诉你现在在哪儿、怎么去目的地，靠的是天 上的卫星。卫星为什么不会飞走也不会掉下来？因为地球的引力一直“拽” 着它，为它提供了绕地飞行的向心力，再加上卫星本身极高的切向速度，使 得它总能“避免”掉向地面，从而围绕地球旋转。 你如果去海边玩，会发现潮汐定时涨落，一天两次。这是月亮和太阳用 引力在“拉”海水。 你扔一个纸飞机，它飞一段就落地；打篮球，球总会掉下来；坐过山车， 到最高点感觉要飞出去，最后还是被拽回来一全是引力在起作用。 你站在体重秤上，秤上那个数字，反映了你和地球之间引力的大小。如 果有一天地球的引力变大了，你称出来的体重也会增加。 万有引力看不见摸不着，但它一直存在。 文化常识 牛顿的“奇迹岁月” 1665年至1666年的18个月里，牛顿在数学、力学和光学领域接连取得 突破，每一项都足以名留青史。这段时光后来被称为牛顿的“奇迹岁月”。 “站在巨人的肩膀上” 这句话出自牛顿1676年写给科学家胡克的一封信。牛顿在信中写道：“如 果说我看得比别人更远些，那是因为我站在巨人的肩膀上。”任何伟大的发现， 都离不开前人的积累。 43