了不起的物理学·万物有引力

当人类仰望星空，就会思考宇宙到底什么样，我们生活的空间为什么遵循这样那样的物理规律？哥白尼的日心说在开普勒三大定律的支撑下成为天文学基础，牛顿的力学体系就是通过研究行星运动得来的，而观测行星就不能不提近代物理学之父伽利略……物理学的演进环环相扣，科学史是人类一步步认识自己和世界、不断发展革新的历史。 千百年来，人们一直在不断探索有关世界运行的奥秘，它是哲学也是科学，是一部思想史也是一部科学史，经过若干科学家猜测、尝试、钻研、实践，终于突破了重重困难，揭开宇宙规律。但是在这一过程中，人们也有停滞、错误、推翻重来，让我们认识到科学认知是动态的，成为一个具备科学素养的人，就要有发展的眼光和怀疑的态度以及科学求证的毅力。错误并不可怕，它是科学的必经之路。 在这部书中，你将和古今中外20余位科学家一起，以历史和科学的眼光，用全新的视角审视这个世界，了解物理学发展的来龙去脉，更深层次地认识宇宙、地球、生活。

余襄子，毕业于上海外国语大学，科普类读物专业作者，公众号“襄子的箱子”主理人。阅读广泛，创作涉及诸多领域，已出版图书《希腊那些神》《数学有万物》《你好，数学思维》《费曼学习法》《与自己和解》《经济学的秘密》《博弈论的秘密》《心理学的秘密》以及“了不起的物理学”系列等。

写在前面：当你仰望星空 第一章 古代希腊人对世界与宇宙的看法 ◆ 泰勒斯：万物由水构成 ◆ 毕达哥拉斯：万物由数学来解释 ◆ 菲洛劳斯：宇宙中心是团火 ◆ 亚里士多德：宇宙中心是地球 ◆ 亚里士多德：万物背后都有目的 ◆ 阿里斯塔克：宇宙中心是太阳 第二章 古代中国人对世界与宇宙的看法 ◆ 从神话中走出来 ◆ 盖天说：天圆地方，静止不动 ◆ 浑天说：天地浑圆浮于气 ◆ 宣夜说：天是无形之气 第三章 “地心说”的垄断 ◆ 托勒密体系是自创还是整合？ ◆ 停滞的时代 第四章 “日心说”的逆袭 ◆ 哥白尼为何迟疑不决 ◆ 哥白尼体系的建立 ◆ 布鲁诺因何而死？ 第五章 两师徒的配合 ◆ 第谷：我只喜欢观测和记录 ◆ 开普勒：我更喜欢总结定律 第六章 近代物理学从伽利略开始 ◆ 与亚里士多德决裂：伽利略的思想实验 ◆ 工欲善其事，必先利其器：李普希的望远镜 ◆ 伽利略被迫害的缘由 ◆ 关键的继承者和过渡者：笛卡尔 第七章 千呼万唤始出来的牛顿 ◆ 牛顿究竟强在哪里？ ◆ 牛顿三大定律 ◆ 牛顿与万有引力 ◆ 《原理》的出版 ◆ 牛顿与胡克之争 ◆ 牛顿的时空观 第八章 机械宇宙观与牛顿力学体系 ◆ 哈雷彗星：牛顿说得对 ◆ 卡文迪许的“扭秤”实验 ◆ 一切都是确定好的吗？ ◆ 海王星的发现：对牛顿奉上敬意 第九章 是失败还是进步 ◆ 被踢出局的冥王星 ◆ 水星进动，牛顿错了吗？ 写在后面的话：科学认知是动态的 参考书目 写在后面的话：科学认知是动态的 在爱因斯坦出现之后，很多人认为是牛顿错了。 实际上，这是对科学最大的误解。 任何科学理论，都有一定的适用范围，都有其自身的局限性。牛顿的理论在解释更宏观的世界以及微观世界时，的确显得力不从心，甚至出现了错误。但这不是牛顿理论的问题，而是因为我们在超出了它适用的范围使用它，就像是将原本生活在水中的鱼打捞起来，让其在陆地上爬行。 科学是谦卑的，它就站在那里，从来不会说自己永远正确，它始终等待着后人去发现它的不足，去改善它，去完善它，甚至推翻它。托勒密的“地心说”如此，牛顿的“万有引力”也是如此，爱因斯坦的“相对论”亦是如此。 英国科学哲学家卡尔·波普尔认为，科学是可以证伪的，比如一套理论，被人提了出来，那就意味着它是可以被证明是错误的。长久以来，我们所理解的科学总是绝对正确且深奥的，其实不然。真正的科学是不断更新进步的，朴实的，立足于我们的日常生活的。 比如，牛顿的万有引力，两个有质量的物体，会彼此相吸，且相互之间的吸引力与物体质量成正比，与两物体之间距离的平方成反比，我们可以通过牛顿给出的公式去具体算出来。在大部分情况下，牛顿的万有引力都能给我们一个可靠的数值答案，但在某些地方，它就不行了，比如在水星进动问题上。这个时候，我们就可以说牛顿的理论在这个地方出现了错误。 这是可以被证伪的，因此它就是科学的。 科学，仅仅只是一套方法论而已。 一个会犯错的科学，远远好过于一个宣称自己永远不会犯错的教条。 其实，这对于我们每个人来说都有启示性的意义，不要怕犯错，更不要怕与别人的意见不相同。因为，不怕犯错才会有继续向前走的勇气，不怕与别人意见不同才会有创新与发展。通往科学的这条路，我们一直都在路上，且永远会继续探索下去。 就像是进行了一次漫长的时空旅行，这本书，从泰勒斯到亚里士多德，从“盖天说”到“宣夜说”，从托勒密的“地心说”到哥白尼的“日心说”，最终停在了牛顿这里，汇聚成了一道被称为万有引力的光。 古往今来，是这些先辈不断添砖加瓦，才成就了我们现在的科学大厦。科学，不仅仅只是学校课堂上的几道题，更是我们看待世界的方式，一种世界观。每一次新的发现都会将我们带到一片从未有人来过的新天地。 未来，更需要我们并肩前行，走在路上的人们，还请加油。