牛顿晚年为什么会去研究


牛顿晚年为什么会去研究  

在遇到某些看似难以攻克的科学难题时,人们时常提及一句话:“科学的尽头是。”其中流传甚广的说法是,伟大的物理学家牛顿在晚年转向了研究。这是真的吗?今天我们来揭开这一话题背后的真相。

众所周知,三体问题是一个引人瞩目的数学问题,许多人通过刘慈欣的科幻小说《三体》对其有所了解。那么,何为三体问题呢?任何两个具有质量的物体间都存在相互的引力作用,这种相互作用会导致物体运动状态的变化,也是所有系统能够稳定运行的基础。

当相互作用的仅有两个时,这个问题变得相对简单,构成一个典型的二体问题。这两个会围绕一个共同的质心做椭圆轨道运动,这一轨道的形状与它们的加速度密切相关。当相互作用的数量超过两个,变为三个或更多时,这个问题就变成了一个复杂的N体问题,变得难以解决。

物体间的引力作用与两个因素紧密相关:一是物体的质量,二是物体间的距离。引力产生加速度,而加速度又会引起物体运动速度的变化。这一连串的变化导致在相互引力作用下有序运行。当参与的数量超过两个时,例如太阳系中的众多,整个系统就变成了一个复杂的混沌系统,难以通过数学方法精确计算。

牛顿这位伟大的科学家,晚年也曾试图解开三体问题的奥秘。他观察到太阳系中的众多虽然构成了一个复杂的N体问题,却仍然保持着有序和稳定。这种稳定性和有序性与现实产生了矛盾,因为按照现有的数学方法,很难计算出这种稳定和有序的状态是如持的。牛顿提出了一个假设,认为太阳系之所以保持稳定和有序,是因为存在一个初始的推动力,他把这个推动力解读为“上帝”。牛顿甚至认为如果能通过数学方法计算出太阳系何时会重新归于混乱状态,那就等于用数学证明了上帝的存在。这就是广为流传的“牛顿晚年研究”的故事由来。然而事实上虽然牛顿是伟大的科学家在数学领域有着卓越的造诣但因受限于当时的数学工具他并未能证明上帝的存在。

尽管这个话题在科学界引发了广泛的讨论和争议但我们仍可以从中感受到科学家们对于未知世界的探索精神和对于真理的追求希望在未来科学的发展中我们能更加接近真相。

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