第十四课：牛顿—现代科学之父

苹果树的故事是真实的。

一、牛顿的出生背景

牛顿出生于1643年，死于1727年。牛顿故居的墙壁上画了很多辟邪的画，因为在那个时代，大家都认为妖魔鬼怪会存在于墙缝里。由此可知，牛顿生长在一个愚昧落后的时代。在那样的环境下，牛顿建立了一套科学的思维体系，这真的是非圣人不能为之。

牛顿的发现是关于物理方面的定律，然而我们中学时学到的这些定律，是为了让我们做题，我们需要更加深入的了解这些物理定律背后的逻辑

二、牛顿三大运动定律

牛顿第一定律：物体在没有外力作用时，总是保持静止或做匀速直线运动。

解释：物体不受外力作用，保持静止，这是常识。牛顿真正的发现在于后半句，即物体不受外力作用时，会做匀速直线运动。这个就跟常识相悖了，你在地球上扔一个篮球，它不会自行保持匀速直线运动。直到20世纪，人类进入太空，才真正通过实验确定这个定律是对的，速度可以免费，这个免费的基础就是相对论。此相对论非爱因斯坦的相对论，它指的是速度是相对的。比如你看到一辆火车以每秒20米的速度前进，然而火车上的人看到的是你以每秒20米的速度往后退。

牛顿第二定律：F=m*a

解释：牛顿第一定律说明了速度可以是免费的，第二定律则说明了不免费的速度会带来什么现象，这个不免费的速度指的就是加速度。加速度的效果来自于力，这个力既可以改变运动的速度，也可以改变运动的方向，改变的效果取决于物体的质量。质量不是重量（在太空中，一根羽毛和一头大象重量一样），质量是一种阻碍运动的量（用同样的力去推羽毛和大象，两者移动的距离不一样）。

牛顿第三定律：力的作用是相互的。

我们会发现，在宇宙中，物体要移动，基本是往外喷射一些东西，获得一个反作用力，推动物体前进，比如火箭发射等。

牛顿三大定律的逻辑，不光在那个时代，在现在依然是我们研究这个宇宙的重要指针。虽然它不一定完全正确，但是确实非常重要！

三、万有引力定律

自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小与两物体的质量和距离相关。

关于苹果掉落的故事，是真实的，因为是牛顿自己说出来的。其实，那颗苹果树很矮。

牛顿看到苹果从树上掉下来之后，就在想，既然有一种力能把树上的苹果拉下来，那么苹果树再高点，苹果会不会掉下来呢？好像也会。苹果树再高一点呢？也会掉下来。再高一点，它还是会掉下来。高到哪里它才不会掉下来呢？好像高到哪里都会掉下来，一直延展到月球上，它也会掉下来。说明这个力应该是无远弗届的，是宇宙中广泛存在的一个东西。万有引力就是这么推论出来的。

万有引力的特点：

1、物体之间不需要接触，就可以产生力的效果；

2、引力无远弗届，可以跨越距离，跨越真空，会随着距离而减弱，但是不会消失；

3、“看人下菜”，引力的大小不仅仅是地球决定的，而是地球和它吸引的东西共同决定的。也就是说，地球给不同的物体以不同的引力。

四、牛顿的贡献

古人认为上天是神圣的，天上跟地上是不一样的。然而，牛顿打破了这样一种迷思，牛顿认为天上的就是地上的，很多特性都是宇宙一般特性。所以牛顿三大定律和万有引力定律不仅适用于地球，也适用于整个宇宙，这是前人完全没想到的。从此，人类有了伟大的宇宙视角，通过这个视角，我们发现了很多以前不知道的东西。

培根和笛卡尔在知识体系上建立了整个世界的宏图，牛顿真正把人们从原始落后的中世界拉回到新时代。