最终证明万有引力定律的历史事件是什么?为什么能得到证实?
先说这个引力常数G,引力公式F = GM 1m2/R 2,即两个物体的引力等于引力常数乘以两个物体的质量除以它们距离的平方。利用万有引力定律,可以计算出行星的轨道和行星之间的质量比,但是行星的质量是多少,我们就要测量引力常数g了,但是牛顿当时并不知道常数g是多少,因为轻物体的引力太小,像地球这样的天体在当时的条件下很难测量出它的质量。不过牛顿当时已经给出了一个想法,就是选择一座孤零零的山,用一条垂直于地面的垂线,在接近山时的偏离角度,可以计算出地球和山的质量比,进而计算出山的质量、地球的质量和引力常数。但是,衡量一座山的好坏并不容易,需要大量的观测数据。可以说是劳民伤财的工作,而且山体的密度也不均衡,所以计算出来的数据精度不高。但是,对某些人来说,做这件事意义重大。例如,由英国马斯基林领导的1774号对谢赫兰山的测量,计算出的数据与我们目前的数据之间的误差仍在20%以上。这个数值最终是由历史上最古怪的科学怪人亨利·卡文迪许在1798年确定的,而且是他自己完成的。当然,他不是去一座山测量的。卡文迪许的实验被称为扭转对称实验,也被后人称为卡文迪许实验。通过这个实验,卡文迪什测得的引力常数G为6.754×10-11(n·m ^ 2/kg ^ 2),地球质量约为6万亿吨。我们现在测得的数据是6.67259×10-11(n·m ^ 2/kg ^ 2),地球的质量是5.976万亿吨,误差已经很小了,这个数据正式来源于1687年牛顿的《自然哲学的数学原理》的出版。万有引力常数g的确定证明和完善了万有引力定律。
第二,海王星的发现不像天王星的发现,完全是计算出来的。1781 3月31日,英国天文学家威廉·赫歇尔发现天王星后,大家都把目光投向了这颗新发现的行星。后来观察发现,天王星的运行轨迹和计算的轨迹总是有偏差,于是大家都在想,是不是天王星之外有一颗未被发现的行星在影响天王星,天文学上称之为摄动。这时候数学家就有他们的位置了。在没有计算机的时代,这种计算是一个庞大的工程。法国数学家列维独自计算了海王星的轨道及其天体区域。同时,他把计算结果发给了德国天文台台长盖尔,要求盖尔在1846年9月23日晚观测他给出的天体区域,最终找到了海王星。在盖尔发现海王星的一年前,一位名叫亚当斯的年轻英国天文学家也计算出了海王星的轨道,但他在向当时的皇家格林威治天文台台长艾里提交论文时被忽视了,但在国际上他给了他们三人发现海王星的权利。海王星的发现进一步证明了万有引力定律。
题外话,早在1612年,伽利略就通过双筒望远镜观测到了海王星,但伽利略误以为它是木星的卫星。
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