假如牛頓當時不是坐在蘋果樹下,而是坐在西瓜樹下,現代物理學會產生怎樣的變化?
希望大家不要糾結在西瓜樹這件事上,我猜題主的意思是,「當牛頓坐在某棵樹下讀書,驚異地發現,哇?!西瓜竟然能長在樹上?!太神奇啦!」之後,會對現代物理學(注意:不是解析力學、電動力學、熱力統計學,而是量子力學和相對論構築的現代物理)產生怎樣的變化。
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他在1687年發表的論文《自然定律》里,對萬有引力和三大運動定律進行了描述。這些描述奠定了此後三個世紀里物理世界的科學觀點,並成為了現代工程學的基礎。他通過論證開普勒行星運動定律與他的引力理論間的一致性,展示了地面物體與天體的運動都遵循著相同的自然定律;為太陽中心說提供了強有力的理論支持,並推動了科學革命。
問得好!
這是我大植物學逆襲物理學的唯一機會了!
眼睛尖的同學已經發現了一個全新的植物:西瓜樹,也就是一棵木本喬木西瓜。眾所周知,我們這個宇宙的西瓜是藤蔓植物,是屬於被子植物門,雙子葉植物綱,堇菜目,葫蘆科,南瓜屬,西瓜種的一種植物。
那麼題主描述的宇宙里,西瓜是一棵樹。這到底是感情的羈絆,還是命運的不公?震驚!西瓜長在樹上竟然是因為這……
那位同學說了,百度上說西瓜是葫蘆目葫蘆科的,你搞錯了。我倒!原來你也上網衝浪啊!我告訴你,百度百科是錯的,並沒有葫蘆目這個東西。
西瓜長在樹上,只有兩種可能性,第一,人為的盤一棵西瓜樹。實際上,番茄、絲瓜、辣椒都是可以人工弄成一棵樹的樣子的,紅薯都可以。龍牙老師就干過這事兒。理論上,不惜代價的話,西瓜也完全沒問題。
但是,牛頓生活的十七世紀並沒有這種蛋疼的園藝技術。只有你們蛋疼的現代人才會搞這種華而不實的技術。牛頓那時候人們還是以吃飽飯為原則,刷牙都不會,抽水馬桶都沒有,是沒功夫搞這種蛋疼的作品的。
那麼只有一種可能:西瓜本身就是木本植物。
西瓜為什麼會是木本植物呢?植物學裡我並沒有找到原因,堇菜目歸屬的雙子葉植物綱,有喬木有灌木有草本甚至有寄生植物,西瓜完全有充足的理由長成喬木。
依據題主的目的性,我敢肯定西瓜還是那麼大的——他就想把牛頓砸暈甚至砸死嘛。那麼西瓜長成藤蔓植物,必然只有一個原因:
它的果實太特么重了!
木本植物的果實不能太重,否則樹承受不起啊親。果實個頭大的,如木瓜、柚子、椰子,單個重不過一兩公斤。而西瓜一個重十幾公斤不是什麼難事。
這麼大它怎麼往樹上長嘛!
然而,它偏偏就是長樹上了,這是腫么肥四呢?
它原生環境的重力水平遠遠低於地球。來到地球的時間還不夠長,還沒有適應地球重力的進化,依舊是一棵挺拔的大樹。
牛頓在挺過頸椎骨折的危險,養好傷,想通「我為什麼要坐在一顆西瓜樹下」這個問題以後,以他的聰明頭腦,對重力引力運動的了解,肯定很快就會想通以上問題,順便還有以下幾個問題:
1、地球原生植物肯定適應了地球重力,不適應地球重力的植物肯定來自外星;
2、那個時候,托勒密宇宙模型還有很大市場,日心說都還沒有確立。牛頓不大可能意識到外星植物來自於別的恆星系,必然會想到本星系的行星;
3、牛頓的時代,受觀測條件的限制,他還不知道大氣層外空間的存在,不知道行星的具體距離,他肯定會相信外星西瓜鐵定是太陽系內某個行星上面過來的。
外星侵略迫在眉睫啊!
牛頓可不是什麼書獃子,他炒過股還賠了一大筆錢,武藝還相當不錯,當過央行行長。他是具有一定戰略意識的。在合理推測出外星侵略迫在眉睫的時候,他必然挺身而出,召集一支軍隊防備外星侵略!
物理學是什麼東東?老子要手刃外星雜碎,建立不世功勛!
外星人就這樣用一棵入侵植物鎖死了地球科技樹。
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受評論區啟發,牛頓在這個平行宇宙應該叫:地球防衛軍第一任總司令,地球保衛者,外星侵略者屠夫,首席引力大法師,首席運動大法師,首席數學大法師,西瓜都砸不死的男人,針尖舞者,黃金術士,頸椎病患者的福音,最牛割肉的散戶,「鋼顱骨」,艾薩克.牛頓爵士。
另:菠蘿蜜、榴槤、椰子等等烏七八糟的熱帶水果並不能在英倫三島生存。
牛頓標準像(懶得P了,湊合看吧):
西瓜長地里的,生在藤上的。
與此同時還有以下常識你需要了解:
一株玉米只結一個最為常見,兩三個最多,絕對沒有七八個。
玉米也不長黃油。
油菜籽榨油,油菜花沒油。
小麥長出來也是和水稻差不多的米粒狀,不是長成麵粉的。
魔芋長出來是土豆芋頭狀,不是長成灰色果凍的。
藕上的孔天生就有,不是人為鑽出來的。
雞隻有兩個翅膀兩條腿,肯德基的雞也是這樣。
花生油不是拿手擰出來的。
豬的腸子不是長成火腿腸那樣的。
也不是臘腸那樣的。
葫蘆也是藤上的,只是大家把它掛在架子上,那不是「葫蘆樹」。
母牛不都是黑白相間的。
也沒有冬瓜樹、南瓜樹、絲瓜樹。
只有冬瓜藤,南瓜藤,絲瓜藤。
核桃不長成那個皺皺巴巴的樣子,剝皮晒乾之前人家還是很可愛的。
杏仁不是直接種出來的杏仁是杏子裡面的。
瓜子也不是直接種出來的瓜子是向日葵裡面的。
瓜子長出來不會自帶五香或者奶油味。
豆腐不是長出來的是拿豆子做的。
豆腐臭了只能扔掉不是臭豆腐。
豆腐爛了也不是豆花。
梅花和臘梅是兩種東西。
豌豆沒長嘴。
生雞蛋是液態的。
蛋炒飯如果真的只有蛋飯鹽這種黑暗料理你是吃不下的。
農民伯伯很辛苦,糧食不是從口袋裡直接拿出來的。
題主想要砸死牛頓換成椰子樹就行。
對了,椰子裡面沒有椰果。
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評論區里關於幾點有些分歧。我說一下。
1,這不是科普。科普通常是把只有小部分人知道的專業知識講給大部分不知道的人。這個答案是把大部分人都曉得的東西告訴少部分姑射山仙子,所以普羅大眾看個樂呵,不必有接受科普的心理預期,也不必說我弱智。
要了解生僻的生物學知識,或者紐伊斯特高級烹飪技巧,你們還是ling請睾螟,我實在也不是modest。
這一條作為以下的基礎。
2,玉米棒子數問題。我老家的玉米是我說的情況,然後,查了一下,全國大部分地區種的雜交玉米都是一株一個棒子。某些特殊的玉米呢我確實不知道,評論區可以說出來,但別讓我改答案,我自己看到的我為什麼要改。
3,蛋炒飯問題。除了蛋飯鹽,必不可少的應該是油,有人說我鑽牛角尖……但我針對人群不是大眾,參照第一條。作為新手,我自己第一次在家煎蛋沒人教我,就直接蛋鹽加蔥花上了,油是什麼東西?
最後鍋我是跪著洗的。
4,臭豆腐。定義是常見的長沙臭豆腐。臭了的定義就是放到和臭豆腐一樣臭。當然如果你只是想通便,那遠遠不用放到這麼臭。
5,瓜子。定義是你們平常磕的瓜子……
6,椰子裡面有果肉,但不是我們平常吃的椰果。平常我們吃的椰果是純化工製品,沒有椰汁也沒有椰肉。
7,溫和咸黨,豆腐腦咸甜都能接受,謝謝。
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好吧,經評論區提醒,椰果也不是純化工產物(好像與細菌發酵有關,不懂),總之我想說的意思就是平常吃的椰果和椰子沒有關係啦。畢竟不是生物專業的。
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遇到一位評論區老哥還是覺得我玉米沒說對,說我「特么是多無知」,讓我「百度一下長長見識」。我也不是有多迷信百度,但是他讓我百度我總得給他面子是吧。好,結果如下。兩張圖對比一下。
那位語氣和善的老哥覺得一株玉米棒子數越多說明產量越高,您得是有多天真。看一下評論區其他人的評論再懟我好嗎。
生物學進程會被改變
牛頓坐在樹下睡覺,結果被西瓜砸了腦袋。
次日牛頓從昏迷中醒來,看著一地的西瓜瓤,陷入了深深的沉思:
「西瓜不是長在地里嗎?為什麼會從樹上掉下來?」
於是牛頓不斷的種西瓜,試圖找出西瓜長在樹上的原因。
他基於自己的研究結果,出版了一本書:《自然哲學的數學原理》,在書中嚴謹的闡述了西瓜有紅瓤的,黃瓤的,白瓤的;個頭有大的有小的;西瓜皮有有紋的也有沒有紋的;遺傳的分離定律和自由組合定律;無籽西瓜的培育方法;最重要的一點是發現了基因突變,並成功突變了一株長成了樹的西瓜。
後來,一群殭屍來到了牛頓的家門口,再後來他們都死了。
牛頓門前的確有蘋果樹,但是牛頓不是因為看到蘋果落地才引發他對萬有引力的思考。早在多年之前他就開始論證並且與當時的皇家科學院院長鬍克進行了討論,並且胡克指出了他當時研究的錯誤。
在牛頓晚年為了爭奪萬有引力是他自己獨立思考的結果,特地編了這個故事。
這種黑歷史對牛頓都已經見怪不怪了,有興趣可以看看他與萊布尼茨爭奪微積分發明時候的行為,和他成為皇家鑄幣廠總監的功績。「今天風和日麗,老師帶領我們攀登珠穆朗瑪峰。同學們展開了登山競賽,體育委員王小明用了不到五分鐘爬到山頂。山頂是一片果園,有西瓜樹、冬瓜樹,還有聖誕樹。農民伯伯『蹭蹭蹭』爬上西瓜樹,靈巧得像只大花貓。農民伯伯摘了最大的一個西瓜扔給我,我用左手穩穩接住。穿過果園,是故宮博物院。同學們在故宮博物院點燃篝火,聽老師講他打仗的故事。老師說只要考出好成績,就帶我們攀登比珠穆朗瑪峰更高的山——香山。老師說要帶我們到香山摘香腸。」——方清平《幸福童年》
應該不影響我們這個平行宇宙,因為我們這個宇宙西瓜是長在藤上不是長在樹上。
提這個問題的人嚴重低估了近代物理學的複雜和難解。科學發展從來不是某一個天才的靈光乍現,相反近代物理學來自於大量科學家在兩三百年時間裡前赴後繼的努力。每一種理論都受到了大量的討論、質疑和考驗。另外值得一提的是,近代物理學家思考問題的觀念、方法和現代人完全不同。我之所以不厭其煩的貼了那麼多張歪歪斜斜的照片,是想說明萬有引力的問題比一個蘋果砸到頭的小故事不知道要複雜多少,不是靠小聰明和抖機靈可以理解的。
以下僅摘錄部分圍繞引力問題的討論。在牛頓之前,胡克已經提出了引力的概念:
牛頓本人對引力的解釋非常晦澀,比如這一段:
牛頓提出萬有引力之後,因為引力的本質並沒有被充分的解釋。所以並不是立即得到所有人的認可,相反受到了各種質疑,比如萊布尼茨:
比如惠更斯:
事實上,一直到伏爾泰的時代,法國科學家還是沒有接受牛頓:
題主你好!西瓜樹的話可能把牛頓砸成腦震蕩,不一定有時間思考,但歷史的進程是無法更改的,如果換成蘿蔔樹或者土豆樹這種果實比較輕的,牛頓依然會發現萬有引力定律的!
題主你讓我想起了二年級那年,上課老師問同學們都知道有哪些農作物,我一個鄉下來的看著他們這些城裡的孩子一個個踴躍舉手回答「米飯」、「饅頭」、「豆漿」、「雞蛋」、「餃子」……時的恐懼
也能讓我奶奶想起她城裡來的侄媳婦兒拿大竹竿從苦楝樹上打「花生米」的爆笑回憶
再悄咪咪告訴大家一個好消息吧,其實在我們農村不只是花生米,就連玉米都是長在樹上的,
而西瓜,還用說嗎,肯定不是長在樹上的呀!西瓜那麼重,莖子那麼細,長樹上還不早就斷了掉下來?
事實上,西瓜這種植物由於果實需要的水分太多,所以必須要種在水裡才行(「西瓜」這個名字的由來就是因為它是原產於西湖裡面的瓜)
橘生淮南則為橘,生於淮北則為枳,
西瓜也是這個道理,我小時候家裡經驗不足,非要違背自然規律,在華北的旱地里就種起了西瓜,你說說這不是與科學作對嗎?旱地里哪能種水生植物?
於是,我們當年的收成就極為不好,好好的西瓜長成了西瓜干
第二年,我爸竟然還不吸取教訓,非要執迷不悟再種一年,結果那一年天下大旱,更是令我們血本無歸
我爸說你先別哭,我們切開看看吧,我心想切個鏟鏟呀切,都長成這個鬼樣子了,就趕緊扔地里當肥料去吧……
沒想到幾刀下去之後,結果竟出乎我們所有人的意料……
看著眼前這幅喜人的景象,我心裡也樂開了花。
「我們就給它起個名字叫做『干(gan)西瓜干(gaier)』吧。」我提議道。
從此,干西瓜干便開始行銷四方,
不久後,農民伯伯們受到啟發,紛紛在乾旱條件下成功用葡萄種植出了葡萄乾,用水蜜桃種植出了核桃,用柿子種出了柿餅,用地瓜種出了地瓜干,用土豆種出了炸薯條,用老婆種出了老婆餅……
生物技術一下子突飛猛進,我國人民群眾的生產力與生活水平從而得到了極大的提高。
評論區才真的是八路軍129師獨立團團長李雲龍老婆秀芹的秀!
殺人書與多蘭劍用池塘大棚技術培育的新鮮大西瓜的瓜皮!
針對評論區回答幾個有代表性的問題
這個問題的答案想必很多聰明的同學都已經猜出來了,很簡單,藕沒有那麼多水是因為工廠的工人在給藕鑽孔的時候水分流失掉了
沒錯,西瓜不只是葫蘆目葫蘆科,而且還是南瓜屬!(南瓜:我去你個沃德埋楞!)
當然,肯定有聰明的同學又發現了,西瓜的英語既然是watermelon「水瓜」,肯定就跟waternut「水板栗——荸薺」一樣,是生長在水裡的鐵證啊同學們,你們都學會舉一反三了,我很欣慰。
這兩位同學已經可以畢業了!這也恰好解釋了為什麼百度百科裡說降水不足的溫帶區域也能正常種植西瓜的問題(在還沒有發明池塘大棚技術的時期),完善了我個人研究的不足之處。
在降水量不足的溫帶地區,千百年來恰恰就是由於採取了這種絕妙的方式,才為西瓜的果實提供了足夠的水分,西瓜才得以植根於廣大的缺水地區,才使得全國人民都吃上了新鮮西瓜。
這種奇特的種植方式打破常規、絕無僅有、世所罕見,充分體現了我國古代勞動人民的勤勞與智慧。(我建議可以去聯合國申個遺)
鄭重聲明:
答主能力有限,沒老婆、沒幽默感與沒能力分辨是科普還是段子的同學真的不要舉報我啊!
最後
既然你大發慈悲地發問了,那我就誠心誠意+迫不及待地告訴你
殺人書與多蘭劍:《武林外傳》中同福客棧(七俠鎮)究竟在哪個地理位置?
題主的意思是,如果西瓜砸到了牛頓,那麼牛頓會想到什麼!
劃重點—西瓜。
首先來考慮下西瓜的理化性質。
考慮到是十七世紀,所以按照今天一個小西瓜2.5kg來計算好了。一個正常人被一個巨大的西瓜砸到(沒死的前提下),一般會罵爹罵娘,順便怒斥一下沒有道德亂丟西瓜的。但是牛頓作為一個後期尤其信仰上帝的偉大的科學家,這時候他的第一反應很有可能是問候上帝(God)。
我們來想像這樣一個場景:偉大的伊薩克·牛頓在夏日的一天,走到了一棵西瓜"樹",他正在被宇宙的規律所困擾,炎熱使他口乾舌燥。這時候有一顆西瓜落了下來,不偏不倚剛好砸在牛頓的頭上。他憤憤地問候了一句上帝(Godly),但是眼前這裂開的西瓜不正是解暑的妙物?牛頓拿起碎裂的西瓜開始貪婪的吃了起來(Gorge),順便分了一半送給了(sent)他的助手Lee。突然,牛頓的大腦好像被打開,這根聯通宇宙萬物的弦被一股神秘的力量波動。牛頓狂喜不止,興高采烈(cheer),就好像突然知道了宇宙萬物的規律。但是,就好像正常時間線中牛頓最終沒弄懂那最初的推力的來源一樣,他對宇宙的規律僅僅一知半解(half)。和所有歷史、故事書中描述的一樣,偉大的牛頓,在被西瓜砸到之後,經過不懈的追求(chase),最終還是拿到了開大宇宙大門的鑰匙。
只是,他僅僅在宏觀物體的低速運動中找到了普遍規律而已,如果他能運動得足夠快,也許能觀察到高速運動的物體,會發生 t"= t 這個奇妙的變化。
所以後人評論到:
Godly gorge sents Lee,
Cheer in half be chase?
有一天,牛頓盤坐自己種的小小西瓜樹下思考人生,
可是樹上有隻老鴉哇哇的叫,
叫得他腦殼痛,一下子沒的了思路。
這時候,迎面走過來一個光頭莽漢,
二話沒說,走到樹前,把直掇脫了,用右手向下,把身倒繳著;
卻把左手拔住上截,把腰只一趁,樹根嘎嘎的響,似要破土。
老鴉聞得動靜,慌了神,嘩的一下飛走了。
世界清凈了……
光頭莽漢雙手合十,告辭離開。
牛頓呆了半響,繼續著他的思考 ,他的想法多了起來。
不一會兒,
細細的樹榦上倒掛著一隻毛臉雷公嘴的猴子,
抓著個西瓜往懷裡磨蹭了半天,
自語道:
「這個瓜……三千年一開花,三千年一結果,再三千年才得熟,難得今日讓我碰到。」
猴子笑開了懷,
長尾巴掃了一下獃頭獃腦的牛頓,
「這個瓜聞一聞,就活三百六十歲;吃一個,就活四萬七千年,施主要不要嘗嘗?」
牛頓咽了咽口水,沒有做聲,
猴子嫌他無趣,抱著瓜吊往別的樹去了。
這時候,
打東邊來了個金髮碧眼的小男孩,
小男孩手裡拿這個漂亮的小斧頭,
咔咔咔,就是對著西瓜樹一陣亂砍,
樹被砍得搖搖欲墜,葉子簌簌的響。
人力終有盡時,
小男孩看了看磨紅的手掌,
悻悻作罷離開。
牛頓冷眼旁觀,還是托著腮思考著自己的問題,思維在不知不覺中發散。
一陣大笑聲傳來,打西邊走來了三個大漢,
為首者 氣態不凡;隨從者,一人手持殺豬刀,一人倒是丹鳳眼,卧蠶眉,相貌堂堂。
拿殺豬刀的大漢嫌牛頓礙眼,趕他走,
牛頓面色尷尬,但不動作也默不作聲。
……
「今我兄弟三人結為異性兄弟,皇天后土,實鑒此心,背義忘恩,天人共戮。」
三人笑嘻嘻,在西瓜樹下起完誓就勾肩搭背的走遠了。
牛頓嘆道:
「請賜予我無限愛與被愛的力量,讓我能安心在西瓜樹下靜靜觀想。」
牛頓想啊想,靈感不斷,
卻被一陣馬蹄聲打斷,
為首者氣急敗壞
指著被猴子摘的一個不剩的西瓜樹,
「格老子的,還以為是顆梅子樹,渴死老子了」
說完帶著一隊人馬奔騰遠去。
牛頓這個時候已經置若罔聞,
他的腦海里巨浪翻騰,像要抓住了什麼,又一下子又忽遠忽近……
……
幾年後,萬有引力三大定律橫空出世,
震驚科學界。
幾十年後,
名滿天下的大物理學家牛頓衣錦還鄉回到這顆西瓜樹下。
喟然長嘆:「庭有西瓜樹,吾少年所手植也,今已亭亭如蓋矣。」
這個故事告訴我們一個樸實無華的道理:
耐得了寂寞,禁得起誘惑,不閑湊熱鬧,守得住本心。
無論西瓜樹菩提樹櫻桃樹梅子樹什麼樹下思考問題都無所謂。魯迅:我家門前有兩棵樹,一棵是棗樹,另一棵是西瓜樹。
【西瓜樹】這種異常存在本身就已經表示科學會與現在有天翻地覆的差異了,所以它的變化與牛頓坐不坐在下面其實是幾乎沒關係的。
樓上學植物的竟然想挑戰我大物理學???縱觀這個問題的答案,明明是一道物理題,生生被答成了植物題。
學物理的本科畢業生本人表示不服!
在1858年的英格蘭,有一個名為《注釋與詢問》的雜誌上,曾記錄了這樣一個有趣的故事:
有關蘋果的歷史實在太荒唐了。事情無疑是這樣發生的:有一次,一個喜歡糾纏不休的糊塗人找上了牛頓,一定要牛頓告訴他,引力定律這一偉大成果是如何被「一句命中」的。牛頓發現眼前這人其蠢無比,就想快點擺脫他。於是牛頓告訴他,這是因為有一隻蘋果「一擊命中」了他的鼻子;這傢伙一聽就立刻全明白了,然後便滿意地走了。
這裡面的「喜歡糾纏不休的糊塗人」暗指胡克,這個故事的作者署名:W,也就是當時最負盛名的數學家 卡爾·弗里德里希·高斯。
學過高數或者物理的童鞋都知道高斯這個人吧,什麼高斯定理啊、高斯求和公式啊……都是這個人發現的。但是!高斯所敘述的這個故事,和牛頓被蘋果砸的那個故事一樣,都是瞎編的。
按照知乎的尿性,看到這裡一般都會習慣性調侃一句:「高斯,分享你剛編的故事。」
本著科學嚴謹不造謠的態度,我去皇家學會網站查了一下當時的採訪手稿,裡面是這樣敘述的:
We went into the garden, drank tea under the shade of some appletrees, only he, myself.
amidst other discourse, he told me, he was just in the same situation, as when formerly, the notion of gravitation came into his mind. "why should that apple always descend perpendicularly to the ground," thought he to him self: occasion"d by the fall of an apple, as he sat in a comtemplative mood: "why should it not go sideways, or upwards? but constantly to the earths centre?
assuredly, the reason is, that the earth draws it. there must be a drawing power in matter. the sum of the drawing power in the matter of the earth must be in the earths centre, not in any side of the earth. therefore dos this apple fall perpendicularly, or toward the centre. if matter thus draws matter; it must be in proportion of its quantity. therefore the apple draws the earth, as well as the earth draws the apple.
| Royal Society
看不懂英語沒關係,我來給大家翻譯一下裡面最重要的一句:
「 觀察到蘋果成熟以後下落,他陷入了沉思:它為什麼不橫著飛或者往上升?」
沒有任何證據或者訪談表明過牛頓是被蘋果砸到以後才迸發了思想的火花,這故事只是伏爾泰經過幾手轉述後而得出來的傳說。連牛頓本人在別人對他的深入訪問當中,對於蘋果砸中的故事也是隻字未提。
所以,我現在就可以負責任的告訴大家這個問題的答案答案:假如當時牛頓不是坐在蘋果樹下,而是坐在西瓜樹下,現代物理學依然會是我們所看到的這樣。
因為無論那是一隻蘋果,抑或是一個西瓜,都砸不到牛頓本人。甚至,當遠處的那個大西瓜砸下來以後,牛頓sama也許還會蹲在地上一邊吃瓜,一邊看著胡克sama在波粒戰爭當中揮斥方遒,然後吐出一口瓜籽,站起來用胡克的名字串起一首疊字詩。(非褒義)
那麼,真實的事件過程到底是怎麼樣的呢?
在英格蘭的烏爾索普,艾薩克·牛頓的老宅里,有一顆高高的蘋果樹。1661年以前,在牛頓還沒有前往劍橋三一學院讀書的時候,他一直住在那座宅子里,看夕陽紅葉,看飛花庭院。一年四季,紅紅的蘋果結了又落,多愁善感的牛頓sama看到白白下落卻又實在吃不下的蘋果,不禁發出了這樣的感嘆:「梧桐永遠留不住落葉,蘋果樹永遠留不住蘋果!」
1665年,英格蘭爆發了一次,也是最後一次大瘟疫,牛頓sama為了避難,就從劍橋回到了自己的故鄉。在此期間,他潛心研究微積分,並開始思索天體運動的問題。牛頓對於數學和哲學的關注,在此時達到了他一生當中前所未有的高度。
也許,當他在思索為什麼彗星會一次又一次的回歸地球的時候,想到了蘋果為什麼會一次又一次的落在大地上。
其實在牛頓提出萬有引力定律以前,就有許多偉大的科學家對於行星運動問題做出了一些猜想。亞里士多德認為,天體運動的軌道是一個圓形,而且天體的構成物質也與地球是有差別的。開普勒認為行星在運動過程中需要推力來保持按照軌道運行。笛卡爾認為宇宙是由旋流組成,旋流掃過在軌道上運行的行星。
牛頓建造了一個體系,在裡面蘋果受到的力,與行星受到的力是一樣的。所以這也造就了蘋果在物理學史上的重要地位。同時,他認為行星運動屬於自由下落,並不需要推力來維持。
青年學者牛頓,並沒有受到亞里士多德、開普勒和笛卡爾的理論的影響,而是提出了自己的假設。
但是在最開始的時候,牛頓並沒有得出我們今天看到的F=(G×M?×M?)/R2。1680年,胡克與牛頓進行了一系列的通信,討論了相關的天體運動問題。那時牛頓認為引力不是隨距離變化而變化的常量,還認為物體下落是一個圓螺線。胡克指出了牛頓的錯誤,模糊的提出了引力大小與距離平方的反比關係。
胡克與牛頓的這一次對話,成為了科學史上十分重要的話題。由於胡克和牛頓過去的那些恩怨糾葛,使得牛頓拒絕承認胡克對於其發現引力規律的所有幫助,但是大多數科學家都認為胡克對於牛頓發現這一規律具有非常關鍵的啟發作用。
1684年,胡克和牛頓分別試圖證明平方反比導致橢圓軌道運動,即ISL定律。可是兩人都只是打了嘴炮,跟對方互吹自己已經證明出來,然而也都沒有拿出任何證據。
不久,牛頓發表了《原理》一書,胡克要求牛頓sama在這本書的前言部分標註一下當初是胡克sama先發現平方反比的,然而惹來了以三大定律和心胸狹隘聞名於世的牛頓sama的狂怒。一氣之下牛頓刪掉了此書裡面大多數提及到胡克的部分,措辭也從「非常尊敬的胡克先生」變成了「胡克」。
其實胡克是一位十分偉大的科學家,然而我們大多數人都只是從課本裡面的彈性定律當中得知胡克這個人的存在。但這並不是因為他存在感低,他用自己的顯微鏡發現了植物的細胞,幫助發現了波義耳定律,在1666年的倫敦大火當中,他利用自己的建築設計和規劃的才華,親自主持了災後重建的工作。今日倫敦城中的很多名勝古迹,很多都是在他的手中留下的。在地質學領域,他對於化石的觀測影響了這門科學整整三十年的時間。他發明或者製造的真空泵、輪型氣壓表、發條擺鐘、顯微鏡和望遠鏡,在當時來說是無與倫比的。當然,還有著名的彈性定律。
那麼牛頓和胡克到底是因為什麼原因結下了如此深的芥蒂呢?
在1672年初,29歲的牛頓在當時對於光到底是粒子性還是波動性的黨派爭分當中,提出了光和色的理論,這也是著名的色散實驗。在他的理論當中,光的複合與分解被比喻成為不同顏色微粒的混合和分開。當時的胡克作為他這篇論文的評審,對於牛頓提出的波粒說給予了否定。從此,牛頓便對胡克十分反感。
後來人們認為,當時胡克對於牛頓的理論進行討論屬於胡克的本職工作,而並非有意刁難牛頓。而後胡克還一直保持與牛頓書信往來,可是他並沒有意識到,當時的牛頓已經十分惱怒了。
晚年的胡克十分凄慘,雙目失明,幾乎被所有人拋棄,他的侄女兼情人也已經去世多年,從1688年就再也沒有去皇家協會領過工資。而牛頓與胡克之間的矛盾,從來沒有得到和解,反而愈演愈烈。
在經典物理裡面有兩個眼熟能祥的力學等式,一個是牛二定律裡面的F=ma,另一個就是牛頓萬有引力定律裡面的:F=GMm/r^2
牛頓第一定律又被稱為慣性定律。除非有外力改變物體的運動狀態,否則物體將會以一定的速度一直做直線運動或保持靜止。
牛頓第二定律當中,表示的是作用在物體上的力等於其動量的變化率,用數學語言來表達便是:F=d/dt(mv) 。 d/dt 表示變化率,mv表示動量,因為通常情況下物體的質量m是不發生改變的,因此就可以直接寫成F=ma。
牛頓第三定律表達的是作用力與反作用力,任何一個作用力都存在著一個與之大小相等方向相反的反作用力。火箭加速等均使用了此定律。
牛頓三定律解釋了所有種類的力是怎樣影響物體運動的,相比之下,牛頓萬有引力卻只能解釋一種力:引力。
公式F=-GMm/r^2 r(r是一個矢量),這裡r負帽表示的是力的方向指向太陽。也就是說,再次證明了開普勒和笛卡爾的理論是錯誤的。行星運動並不是受到推力或者旋流,而是受到了一個側向的引力。
但是這裡我還要解釋一件事,如果沒有胡克的糾正,也許牛頓會一直錯誤的認為行星運動是受到向心力和離心力的同時作用下運動的。
說了這麼多,這篇文章也算是一個由蘋果引出的部分物理學史小論文了。牛頓真正的成就是他運用數學的微積分手段,把萬有引力與運動定律結合起來,使描述行星運動成為可能。
當人們不僅可以觀察、甚至可以預測或者控制行星運動、並創造出了可以遨遊宇宙星河的火箭、宇宙飛船。思想迸發能量,如何不讓人感嘆,如何不讓人敬畏!
自然界的晨星日落、花香鳥鳴,無一不是展示著她神秘奧妙的規律和道理。當我們處在這巨大的宇宙平衡當中,想到美、和諧、科技、人性、真理、命運,想到無數的前人艱苦探索科學的過程,都會處於一種對世界無盡的感動與敬佩當中。
完
算了,為了不破壞意境,在底下放一個標註版的吧。這張照片可以說是物理學界的全明星合影了。
書上掉西瓜或者掉榴槤都不要緊,萬一他們幾個開會的時候禮堂炸了,估計我可能現在已經中文系畢業了。
牛頓被西瓜砸到,不禁陷入了沉思,為什麼西瓜往下掉而不是飛上天呢?經過一番思考,牛頓發現了萬有引力定律,並寫下了《自然哲學的數學原理》這部巨著
牛頓看著被摔碎的西瓜,他突然發現有的西瓜皮薄,有的西瓜皮厚,有的西瓜黃瓤,有的西瓜紅瓤。牛頓讓紅壤薄皮的西瓜和黃瓤厚皮的西瓜進行雜交,後代產生了9331的分離性狀,經過一番思考,牛頓寫下了著名的艾薩克牛頓遺傳定律
牛頓吃著西瓜,享受著英國工業革命帶來的福利,但是從煤焦油中發現的苯給牛頓提出了一個難題,那就是如何理解苯的結構。突然,牛頓想到了西瓜圓滾滾的性狀,經過一番思考,牛頓畫出了苯環這個結構
牛頓發現只有一部分富人吃得起西瓜,一部分無地農民種西瓜但是又吃不起西瓜,經過一番思考,發現了剩餘價值理論,於是牛頓寫下了著名的《資本主義宣言》
牛頓百無聊賴,掃地的時候無意間把瓜皮掃到了一起,奇妙的是瓜皮居然合攏成一塊西瓜的樣子,經過一番思考,牛頓提出了大陸漂移學說
牛頓看著西瓜裡面有西瓜子這個現象,經過一番思考,牛頓提出了原子假說,並提出了原子可分理論
牛頓切西瓜時認為,切西瓜之前,西瓜存在「熟」與「不熟」兩種情況,對於他這個吃瓜群眾而言,這兩種狀態是疊加的,當切開西瓜之後,由於觀察者的出現,西瓜的狀態發生了坍縮,經過一番思考,牛頓提出了倫敦解釋
功成名就的牛頓,遇到了比利,經過一番成長,牛頓寫下了《自然哲♂學》,成為一代哲學王,英格蘭提前二百年進入英gay蘭
反對所有嘲笑西瓜樹的答主,因為確實有西瓜樹,只不過並不是我們平時吃的葫蘆科的西瓜,而是一種紫葳科葫蘆樹屬常綠小喬木,稱為瓢瓜。生活在熱帶,因為它的果實比較像西瓜,所以又被稱為樹西瓜或者鐵西瓜。
但是,有一個比較嚴重的問題就是這東西長在熱帶,所以英國本土應該沒有生長,當然不排除有人通過溫室種植。所以牛頓還是有可能坐在西瓜樹下的。
鐵西瓜有一個爆炸的特徵,就是它的果實成熟之後收到外力作用就會爆炸,傳說可以炸死小鳥。而果實爆炸的作用是將種子傳播出去。
我們假設一位有錢的英國博物學家建有一間溫室,裡邊有一棵高大的鐵西瓜。一天午後,他邀請牛頓參觀自己的溫室,而且又恰逢果實成熟的季節。博物學家向牛頓介紹了鐵西瓜會爆炸的特性,牛頓表示不信然後堅持在樹下午休。一枚果實受到乙烯與脫落酸的影響,在萬有引力的作用下,與牛頓的腦袋來了一個親密接觸,然後爆炸,牛頓卒。
萬有引力先放一邊,我覺著這樣作死的牛頓應該可以競選達爾文獎,能拿達爾文獎的人真的有發現萬有引力的智商嗎?
如果題主能夠稍微認真地檢查一下自己的題目,把西瓜換成菠蘿蜜這個問題還是能問的
/釋迦牟尼是在菩提樹下而非石楠樹下證道,也是有道理的吧…
這個問題已經連續三天被推送到我的首頁了,大家都在談物理學和生物學,我也看不懂,那我換個角度說好了。
我小時候聽說的故事版本是牛頓小時候坐在蘋果樹下,被掉下來的蘋果砸了頭,引發了他的思考「為什麼蘋果是往地下掉,而不是往天上飛」?對於這個問題深入研究,從而發現了萬有引力定律。
實際上牛頓與蘋果的故事最早的版本是他23歲那年在老家躲避瘟疫,偶然看見蘋果墜地,後來不知怎麼演變成了被蘋果砸頭。而這個故事最早的傳播者,也是一個我們很熟悉的大人物——伏爾泰。1738年,伏爾泰的著作《牛頓的哲學原理》一書中首次談到這段故事,那一年距離牛頓去世已經過去了11年。
伏爾泰在1727年曾前往英國,參加過牛頓的葬禮,之後他拜訪了牛頓的家屬(牛頓沒有結婚,晚年由侄女照顧),從他的侄女口中得知了蘋果的故事,寫進了自己的書里。
牛頓生前留下的資料里並未提及自己和蘋果有任何淵源,這個故事只是在他死後才流傳出來的,沒有任何實質性的證據支持。從蘋果墜地到被砸頭也是經過二次演化,是後人添加的細節。而且在最早的故事版本里牛頓看見蘋果落地是1666年,實際上他早在1665年就已經開始研究離心力定律了,從離心力到向心力再到重力,最後1687年提出萬有引力定律,前後一共研究了二十多年。但我們現在有些人看這個故事,似乎把蘋果與萬有引力之間的關係給放大了,感覺好像就是被砸了那一下才開了竅,發現了萬有引力,反倒把這期間漫長的研究過程給淡化掉了。
最後總結一下我的觀點:第一,蘋果砸頭的故事真實性極低。第二,牛頓發現萬有引力定律和蘋果沒關係。
題主問「假如牛頓當時不是坐在蘋果樹下……」
不用假如,本來就沒坐那兒,是後人非要拿蘋果砸他的。
換個角度看問題,從源頭上解決問題。
很多人覺得牛頓是被蘋果砸了才有牛頓三定律,這世界上被蘋果砸過的人不知道幾百幾千萬個,為什麼就他牛頓成了物理學開山祖師?
關鍵在於從被蘋果砸這個事件中抽象提煉出「力」這個概念,並將其系統化,邏輯化,以至於形成一整套完整的理論,這才是牛頓牛逼的地方。有這麼一個能力,不管他是被蘋果砸,被西瓜砸,哪怕他是被隕石砸,被鳥糞砸,依然會有後來的牛頓三定律。
真正的「金蘋果」不在蘋果樹上,而在牛頓的腦子裡。
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