壹:牛頓運動三定律
盡管壹些歷史學家懷疑牛頓的家庭寵物的故事,但不可否認他對我們理解現代物理學的影響。正如他在萬有引力定律中關註了引力的基本運算壹樣,在1687中,他的運動三定律也觸及了運動的本質。這是三大定律:
1,壹個物體在不受外力作用時,總是處於靜止或勻速直線運動。
2.物體受到外力時,會加速運動(力=質量x加速度)。
每壹個作用力都有壹個大小相等方向相反的反作用力。
二:反射望遠鏡
牛頓出生在壹個簡單的望遠鏡時代,即使更好的模型只使用了壹組玻璃透鏡來放大圖像。通過他的顏色實驗,牛頓知道不同角度的透鏡可以反射不同的顏色,為觀眾創造壹個模糊的圖像。為了改進,牛頓提議用鏡子代替折射透鏡。這種方法不僅可以產生更清晰的圖像,還可以使望遠鏡變得更小。雖然是壹位蘇格蘭數學家首先提出了反射望遠鏡的想法,但牛頓實際上是建造者。直到今天,幾乎所有的天文臺都在使用牛頓最初設計的升級版。
三:牛頓的軌道炮
為了描述萬有引力定律,牛頓描述了壹座伸向宇宙的大山,山上放了壹門巨炮。牛頓並沒有打算向外星入侵者開火。他的軌道炮只是壹個思想實驗,用來解釋壹個物體如何圍繞另壹個物體運動。
第四,牛頓的貓洞
當他沒有想象到太空炮和計算宇宙會如何融合的時候,牛頓把他相當的聰明才智應用到了其他問題上——比如防止貓抓門。故事是這樣的:牛頓在劍橋大學的實驗被貓抓辦公室的門打斷了,於是他召見了牛頓,找來壹個劍橋木匠在他的門上鋸了兩個洞:壹個大的給貓媽媽,壹個小的給她的孩子。因為小貓只是跟著媽媽穿過大洞,所以小洞壹直沒用。故事還沒有定論。牛頓可能發明了世界上最受歡迎的貓配件之壹——或者只是劍橋的人喜歡隨意鉆孔。
五:制造彩虹
1704年,牛頓寫了壹本關於光的折射的書。這本叫做《光學》的書改變了我們對光和顏色的認識。當代科學家知道雨滴在光線折射和反射時會形成彩虹,但不知道彩虹為什麽會如此絢麗多彩。當牛頓在劍橋開始他的研究時,壹般的理論是水以某種方式將陽光染成不同的顏色。牛頓用壹盞燈和壹個棱鏡,通過棱鏡把白光分成彩虹色。無論如何,牛頓把光反射到另壹個棱鏡後,又把它們還原成白光,證明了顏色是光本身的特性。