1。観察:
* ケプラーの法律: ニュートンは、ヨハネス・ケプラーの惑星運動の法則の影響を強く受けていました。これらの法律は、惑星が太陽の周りの楕円形の軌道でどのように移動し、惑星運動のための数学的枠組みを提供するかについて説明しました。
* 落下リンゴ(たぶん): ニュートンの頭に落ちているリンゴの有名な物語は、おそらく外典的ですが、観察の重要性を強調しています。ニュートンは、リンゴを引き下げたのと同じ力が、月を地球の周りの軌道に留める責任もなければならないことに気付きました。
2。控除と数学的推論:
* 中心力: ニュートンは、中心部の力の概念を理解していました。これは、オブジェクトを円形の経路に移動するために必要な力です。彼はこれを月に適用し、軌道を維持するために地球に常に加速しているに違いないことに気付きました。
* 逆方位法: ニュートンは、物体間の距離の平方に重力が減少しなければならないと推論しました。これはケプラーの第三法則に基づいており、惑星の軌道期間の正方形は太陽からの平均距離の立方体に比例していると述べています。
* 数学的証明: ニュートンは、新しく開発された微積分を使用して数学的に彼の理論を証明し、2つのオブジェクト間の重力が大衆の積に比例し、それらの間の距離の平方に反比例することを示しています。
3。 インスピレーションと「aha」の瞬間:
* 「ユニバーサル」接続: 最も重要な飛躍は、リンゴを引き下げるのと同じ力が、月を軌道に留め、すべての天体の動きを統治する責任があることを認識していました。この実現は、宇宙のすべてのオブジェクトに適用される重力の普遍的な力のアイデアにつながりました。
ニュートンの普遍的な重力法:
数学的方程式として表現された彼の最終的な定式化は、次のように述べています。
f =g(m1 * m2)/r^2
どこ:
* f 2つのオブジェクト間の重力です
* g 重力定数です
* m1 および m2 2つのオブジェクトの質量です
* r 2つのオブジェクトの中心間の距離です
キーポイント:
*ニュートンの法則は記念碑的な成果であり、単一の枠組みの下で天の整備士と陸生力学を統一しました。
*それは宇宙の理解に革命をもたらし、将来の科学的発見への道を開いた。
ニュートンの重力の法則は最後の言葉ではなかったことを覚えておくことが重要です。アインシュタインの一般相対性理論は、特にブラックホール近くのような極端な場合において、より正確で包括的な重力の説明を後に提供しました。ただし、ニュートンの法則は、ほとんどの日常の計算に対して非常に正確で有用な近似のままです。