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“现在我要在弹珠上涂墨
…然后我们就可以看看到底你所谓的‘斜斜地
’是什么意思。”
他找
一只墨
刷,把整个弹珠涂黑,然后再度使它
动。这次苏菲很明显看到弹珠在斜面上
动的路径,因为它
过之
留下了一条黑线。
“现在你可不可以描述一下弹珠移动的路线?”
“是弧形的…看起来好像是一个圆圈的一
分。”
“一
也没错。”
艾伯特抬
看着苏菲,眉
抬得
的。
“不过那并不完全是圆形。这
图案叫
抛
线。”
“哦?”“嗯。可是弹珠为什么会这样
动呢?”
苏菲用心地想了一下,然后说;“因为板
有坡度,所以弹珠被重力拉往地板的方向。”
“对了!这岂不是太让人兴奋了吗?我随便拉了一个小女孩到我的阁楼来,
一个实验,她就可以领悟到伽利略所发现的原理!”
他拍拍手。有一阵
,苏菲很担心他已经疯了。他继续说:“你刚才看到的是两
力量同时作用在一个
上时所产生的效果。伽利略发现这个原理同样也适用在炮弹等的
上。炮弹被推
空中后在一段时间内会继续飞行,但迟早会被牵引到地面上,所以它会形成像弹珠
过斜面一样的轨线,这是伽利略那个时代的新发现。亚理斯多德认为一个斜斜向空中抛
的抛
会先呈微微的弧形,然后垂直地向地面降落。但实际情况并非如此。不过没有人知
亚理斯多德的错误,除非用实验来证明。”
“这个定律有什么重要
吗?”
“当然!孩
,这件事意义非凡,而且肯定是人类史上最重要的一项科学发现。”
“为什么呢?”
顿
“后来,在1642到1727年间,有一个名叫
顿(IsaacNewton)的英国
理学家,他是将太
系与星球轨
描述得最完整的一个科学家。他不但能说
各星球如何绕太
运转,而且可以解释它们为何会如此运转。其中一
分原因就是因为他参考了我们所称的‘伽利略动力学’。”
“那些星球是不是就像
过斜面的弹珠一样?”
“是的,有
像。不过不要急,苏菲。”
“急也没有用,是不是?”
“克卜勒曾经指
,各星球之间一定有某
力量使它们相互
引。举例来说,太
一定有某
力量使得太
系内的各星球都固定在轨
上绕着它运转,这也是为何那些星球在离太
愈远的地方移动得愈慢的缘故。克卜勒并且相信
汐的涨落一定是受到月亮引力的影响。”
“的确是这样,不是吗?”
“没错,是这样。不过伽利略反对这
说法。他嘲笑克卜勒,说他居然赞同‘月亮掌
海洋河
’的说法。这是因为伽利略不相信别重力能够在很远的距离外或各星球之间发挥作用。”
“这回他可错了。”
“嗯。在这一
上他是错了。这事说来也满奇怪的,因为伽利略一直专心研究地球引力与落
的原理。他甚至发现在引力增
时
的移动会如何受到影响。”
“你刚才不是已经开始谈到
顿了吗?”
“是的。然后
顿
现了。他提
我们所谓的‘万有引力定律’,就是说宇宙间两个
相互
引的力量随
的大小而递增,并随两
之间的距离而递减。”
“我懂了。例如,两只大象之间的引力要比两只老鼠之间的引力要大。而同样一座动
园内的两只大象之间的引力,又比在印度的一只印度象与在非洲的一只非洲象两者之间的引力要大。”
“没错,你的确懂了。现在我们要谈到最重要的一
。
顿证明这
引力是存在于宇宙各
的。也就是说,它在宇宙每个地方都发生作用,包括太空中的各个星球之间。据说他是坐在一棵苹果树下悟
这个
理的。当时他看到一个苹果从树上掉下来,他便问自己:月球是否同样也受到地球力量的牵引,才会恒久绕着地球旋转?”
“聪明。不过也不算真的很聪明。”
“为什么呢?”
“这个嘛…如果月球是受到促使苹果落地的同样一
引力的影响,那么总有一天月球会撞到地球,而不会一直绕着地球转了。”
“这个我们就要谈到
顿的行星轨
定律了。在这个问题上,你只对了一半。月球为什么不会撞到地球呢?因为地球的重力的确以
大的力量牵引着月球。你想想看涨
的情景,要将海平面提
一两公尺需要多大的力量呀!”
“这个我不太懂。”
“你还记得伽利略的斜面吗?当我让弹珠
过斜面时会有什么现象?”