牛頓在1687年出版了一本書，叫《自然哲學(xué)的物理原理》。這本書上面提出了一個石破天驚的理論，叫萬有引力定理。
說這個理論是石破天驚一點(diǎn)也沒有夸大其詞，由于萬有引力的發(fā)覺，是17世界自然科學(xué)最偉大的成果之一，這個理論第一次把地面上的物體運(yùn)動和天體運(yùn)動規(guī)律統(tǒng)一上去考慮，闡明了自然界中第一種互相斥力的規(guī)律，是人類認(rèn)識自然的一座里程碑。
在之后的300多年時(shí)間里，萬有引力定理成為所有科學(xué)最實(shí)用的一個理論，是大部份化學(xué)學(xué)最重要的基石。
這個理論說上去很簡單，概括上去就是一句話：萬有引力與兩個互相作用物體的質(zhì)量乘積成反比，與它們的距離平方成正比。
估算公式為F=GMm/R^2
式中，F(xiàn)是萬有引力的大小；G為引力常量，即G=6.67×10^-11N·m^2/kg^2；M和m為兩個互相作用的物體質(zhì)量，R為互相作用兩個物體之間的距離。
但在當(dāng)時(shí)，上述萬有引力精準(zhǔn)的公式并沒有得到，牛頓的萬有引力估算公式只是：F∝mM/r^2
也就是說引力是反比于互相作用物體質(zhì)量，正比于物體之間的距離平方。
道理是對的，但未能精準(zhǔn)的計(jì)量。
這其中就是由于缺乏了一個引力常量“G"。
這個G原本挺好得出，只要測出兩個物體的質(zhì)量和它們之間的距離，再測出它們之間的引力，代入萬有引力定理，這個G就下來了。但因?yàn)樵虑蛏贤ǔ５奈矬w質(zhì)量太小，它們之間的引力也微乎其微，實(shí)在沒有找到方式才能檢測下來；而天體質(zhì)量又太大了，那時(shí)有沒有辦法測出其質(zhì)量，所以這個公式就難以建立。
科學(xué)家們因此煩惱了一個世紀(jì)。仍然到1798年，在牛頓去世70年后，西班牙人卡文迪許才用他的扭秤實(shí)驗(yàn)牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力的真實(shí)過程，結(jié)束了這些狀態(tài)。
卡文迪許用扭秤實(shí)驗(yàn)，精準(zhǔn)的得出了引力常量“G”的數(shù)值為6.754×10^-11N·m^2/kg^2，現(xiàn)代經(jīng)過精準(zhǔn)的調(diào)校，最新推薦標(biāo)準(zhǔn)為G=6.67259×10^-11N·m^2/kg^2，一般取值為6.67×10^-11N·m^2/kg^2。
假如用分米克秒制敘述則為G=6.67×10^-8dyn·cm^2/g^2。
牛頓發(fā)覺了萬有引力定理后，仍然無法精確量化引力的大小，因此科學(xué)家們困惑了100年，都沒有找到一個好方式來驗(yàn)證這個在月球上微乎其微的引力。
卡文迪許是個科學(xué)怪杰，他決定來解決這個問題，忙活了若干年，他弄出了一個扭秤，采用引力搖動金屬線的方式，而且用光學(xué)方式放大了這些細(xì)微的晃動，驗(yàn)證了牛頓萬有引力定理的正確性，而且測出了萬有引力常量，取得的數(shù)值與現(xiàn)代精準(zhǔn)數(shù)值十分接近。
知名的卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)做法如下：
將兩個小金屬球固定在一根長6公尺木棍的兩端，像個杠鈴形狀，并在木棍的中間用金屬線吊上去；再將兩個重350磅的銅球置于相當(dāng)近的地方，這兩個大球?qū)⑿纬梢ψ尳壷∏蚰竟鬓D(zhuǎn)動，這樣就搖動了金屬線。
這個裝置最關(guān)鍵的部份是在搖動的金屬線裝置的T型架上，有一面穿衣鏡牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力的真實(shí)過程，會隨著金屬線的搖動而轉(zhuǎn)動。之后讓一束光射到穿衣鏡上，穿衣鏡則把這束光反射到較遠(yuǎn)的刻度上，這樣放大了搖動的療效，因而才能確切的檢測出搖動角度的數(shù)值。
之后按照牛頓外有引力定理，就能否算出它們之間的引力常量。
一個偉大的結(jié)果就這樣誕生了，有了這個精確地常量，萬有引力理論如虎添翼，指導(dǎo)著人類文明的進(jìn)程，仍然到明天。
自此，人們按照物體的質(zhì)量和它們之間的距離，就能否確切的估算出它們之間的萬有引力；反之，也才能從萬有引力的大小，得出萬有引力與質(zhì)量和距離的相關(guān)性結(jié)果。
雖然牛頓的萬有引力定理也是承繼了胡克、哈雷等一些科學(xué)家的研究成果，但牛頓完美的展現(xiàn)了這個定理。
牛頓的萬有引力定理問世后，哈雷用這個定理測算出了哈雷慧星的軌道周期約為76年，并在哈雷去世后，這顆慧星如期而來，導(dǎo)致整個意大利震驚，因此人們把這顆慧星命名為“哈雷”。這個結(jié)果驗(yàn)證了萬有引力的正確性。
天王星是比海王星更早發(fā)覺的，天文學(xué)家們發(fā)覺按照萬有引力定理，天王星的軌道不正確，莫非是萬有引力有問題？
后來美國劍橋?qū)W院生亞當(dāng)斯通過估算和研究，得出天王星附近還有一顆行星，是這顆行星影響了天王星的軌道。按照亞當(dāng)斯的測算數(shù)據(jù)，天文臺的研究人員用望遠(yuǎn)鏡找到了海王星。
當(dāng)時(shí)震驚了世界，這個發(fā)覺成為萬有引力定理最輝煌的一次勝利。
就算到了明天，在天文發(fā)覺和觀測方面，萬有影定理仍然有著難以取代的作用。愛因斯坦發(fā)覺了萬有引力的本質(zhì)是質(zhì)量對時(shí)空引起的擾動，而且修正了精典熱學(xué)在高速狀態(tài)的一些偏差，這并沒有否定萬有引力的偉大意義。
就是這樣，歡迎討論。
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