牛顿提出万有引力法则

1665年，牛顿的生活出现了不曾预料的变故。因为瘟疫蔓延到了伦敦，剑桥大学被迫暂时关闭，牛顿也不得不回到他家的农场。因为孤寂，牛顿的天才的智慧开始激发。在后来被他称为“奇迹之年”的那段时间里，牛顿迅速提出了四种新思想。他的第一个主要发现是提出流速法，也就是我们现在所说的微积分。接着他提出了光学理论，之前的理论认为颜色是由光和黑暗混合而成，通过暗室中的棱镜实验，牛顿发现光是由一系列的光谱混合而成。不过，这一年里最重要的发现，还是万有引力法则。

传说牛顿看到苹果从一棵树上掉下来，然后灵光一现，想到了万有引力法则。开普勒已经证明了行星运动的三大定律，伽利略也早就发现自由落体有固定的加速度，而牛顿则用他天才的智慧，将开普勒的定律和伽利略的观察结果结合起来。牛顿推断出让苹果落地的作用力，与使得月球围绕地球运转和行星围绕太阳运转的作用力相同。这个推断是主观意识上的巨大飞跃。

让人吃惊的是，牛顿在接下来20年的时间里并没有发表他的关于万有引力的发现。由于无法用数学精确地证明他的发现，牛顿直到发表那篇著名的(数学原理)(Principia Mathematica，简称《原理》)之后，才提出了他的运动定律。用这三大运动定律，牛顿证明了万有引力在两个物体之间的作用力。他证明了行星之所以在固定的轨道上旋转，是因为它们在固定轨道上的向心作用力与太阳对其的万有引力相平衡。因此，这两个相等的作用力产生了一种均衡。

均衡的定义是两种相对的作用力、力量或影响之间产生平衡的状态。一个均衡模型通常形容一个体系处在静态的，即静态的平衡(static  equilibrium)。当两个相向的作用力大小相同时，这个体系达到动态的平衡(dynamic  equilibrium)。天平就是两端的物体质量上的平衡。在浴缸中注满水后关上水龙头，你看到的水处于静态平衡中。当你拔出水塞，打开水龙头，让浴缸中的水位保持一致，这个时候你会看到一种动态的平衡。另一个例子就是人体。人体遇冷时所散发的热量与消耗糖分而产生的热量之间，处在一种动态的平衡中。

牛顿的《原理》出版后，科学家很快接受了这一理论，认为整个自然界是由宇宙的规则控制的，而不是由超自然的上帝控制着。这种专业上的转变的意义无法估量。它意味着人类生存的基本概念的完全改变，也意味着科学家不再依赖于上帝的启示进行思考。如果人们可以领悟宇宙的规律，他们就有能力根据当前的数据预测未来的走向。用科学的方法观测自然法则，是牛顿爵士留给我们的遗产。