科学家发明发现的故事
绝世美人儿
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2021年01月20日 17:04
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林森火小学-
科学家发明发现的故事
1 .
牛顿
——
万有引力的发现
人们都知 道从苹果落地中牛顿发现了万有引力定律的故事，
其实那不过是法国启蒙思想家
伏尔泰为宣传自 然科学而编的故事。
在牛顿之前，
人们已经知道有两种
“
力
”
：地面上的物体都受重力的作用，
天上的月球和地
球之间以及行 星和太阳之间都存在引力。
这两种力究竟是性质不同的两种力？还是同一种力
的不同表现？牛顿 在剑桥大学读书时就考虑起这个问题了。
牛顿
23
岁时， 鼠疫流行于伦敦。剑桥大学为预防学生受传染，通告学生休学回家避疫，
学校暂时关闭。牛顿回到故乡林 肯郡乡下。他仍没有间断学习和对引力问题的思考。
那时，乡下的孩子们常 常用投石器打几个转转，
之后，
把石头抛得很远。
他们还可以把一
桶牛奶用力 从头上转过，而牛奶不洒出来。
这一现像激发了牛顿关于引力的想像：“
什么力使投石器里面的石头，水桶里的牛奶不掉
下来呢？
”
这个问题使 他想到开普勒和伽利略的思想。他从浩瀚的宇宙太空，周行不息的行
星，广寒的月球，直至庞大的地球，
进而想到这些庞然大物之间力的相互作用。这对牛顿抓
紧这些神奇的思想不放，
一头扎 进
“
引力
”
的计算和验证中了。
牛顿计划用这个原理验证太阳
系各行星的行动规律。
他首先推求月球和地球距离，
由于引用的资料数据不正确，
计 算的结
果错了。因为依理推算月球围绕地球转，每分钟的向心加速度应是
16
英尺，但 据推算仅得
13
．
9
英尺。在失败的困境中，牛顿没有灰心，反而以更大的努 力进行辛勤的研究。
1671
年，新测量的地球半径值公布了。牛顿利用这 一数据重新检验了自己的理论，同时，
还利用他自己发明的微积分处理了月一地关系中不能把地球看作质 点时，
重力加速度的计算
问题。
有了这两项改进，
牛顿得到了两个完全一致的 加速度值。这使他认为，重力和引力具
有相同的本质。
他又把基于地面物体运动的三条定律（即 牛顿三大定律）用于行星运动，同
样得出满意的正确结论。
牛顿整 整经过了
7
个春秋寒暑，到他
30
岁时终于把举世闻名的
“
万有引力定律
”
全面证明
出来，奠定了理论天文学、天体力学的基础。
万有引力定律的发现，
宣告了天上地面的万物都遵循同一规律运动，
彻底否定了亚里士多
德以来宗教势力宣扬的天上地下不同的思想，这是人类认识史上的一次飞跃。
2
、瓦特
——
发明蒸汽机
瓦特< br>（
1736
～
1819
）
，
英国著名的发明家，生于英国造船中心格拉斯哥附近的格林诺克小镇。
他的父亲当过造船工人，
祖父叔父都是机 械工人，
由于家庭的影响，
瓦特从小就熟悉了许多
机械原理和制作技术。
瓦特是一个智慧非凡的孩子，
他勤奋好学，
勇于探索，
对发 明创造最感兴趣。有一天父亲
的朋友前来做客，
正好看到小瓦特坐在炉子旁边发呆，
手 里拿着笔和纸，
地上有许多画过的
图。他好心地说：
“
小瓦特应该上学了，别 光在家用玩耍来打发宝贵的时光了。
”
父亲莞尔一
笑，说：
“
谢谢你 ，我的朋友。不过，你还是看看我的儿子在玩什么吧
……”
原来，小瓦特在
设计各种各 样的玩具，还画了许多图样，这年小瓦特才刚好
6
岁整，客人吃惊地说：
“
这孩
子真了不起！
”
又有一次，家里人全出去了，
只留下瓦特一个看门。他呆呆地看着炉子上烧水的茶壶。水
快烧开了，
壶盖被蒸汽顶起来，
一上一下地掀动着
……
他想：
这蒸 汽的力量好大啊。如果能
制造一个更大的炉子，
再用大锅炉烧开水，
那产生的水蒸汽肯 定会比这个大几十倍、
几百倍。
用它来做各种机械的动力，不是可以代替许多人力吗？这就是后 来人们传说中的
“
瓦特发明
蒸汽机
”
的故事。小瓦特是这样设想过， 只不过真正试制蒸汽机，却是后来的事情。
小瓦特为搞发明创造，发愤学习科学知识。他
13
岁开始学习几何学；
15
岁读完了《物
理学原理》；
17
岁开始当学徒工。此后，他才真正投入了蒸汽机的研制和发明，一发而不
可收。
1757
年瓦特到格拉斯哥大学当教学仪器修理工。那里既有完备的实验设施和各种 仪器，
又有许多著名学者和专家，
这些都给瓦特提供了极其有利的条件。
学校还专门为 他创办了实
验车间。
1769
年，瓦特在大量试验的基础上，经过了无数次失败，终 于制成了一台单动式
蒸汽机，
并且获得了第一台蒸汽机的专利权。
1782
年瓦特又研制成功一种新式双向蒸汽机，
并且可以广泛地应用在各种机器上；
1788
年，英国政府正式授予瓦特制造蒸汽机的专利证
书；从
1775
年到
1800
年，瓦特和波尔顿合办的苏霍工厂，就制造出
183
台蒸汽机，全