是蘋果落地導致牛頓發現萬有引力嗎

美國哈佛大學科技史教授柯亨不久前撰文，對蘋果落地的故事体现懷疑。柯亨引證史料，說明牛頓走向萬有引力理論的重大一步是在1679年末到1680年初。 1679年 11月24日，胡克寫信給牛頓，向他介紹一種分析曲線運動的新要领。胡克聰明地看到，物體沿曲線軌道的運動有兩個分量，一個是慣性分量，一個是向心分量。慣性分51量勢必沿曲線的切線偏向作直線運動，而向心分量则总是拉物体偏离惯性的直线轨道。月球运动的稳定轨道就是这两个分量相互匹配，使得月球既不会沿切线偏向跑掉，又不会螺旋式地接近地球。笛卡儿认为物体作曲線運動只是运动物体企图逃离中心的力造成的，但实际上没有这样的力存在。胡克信中请牛顿对这个假设提出意见或评论。这个假设显然是牛顿厥后把曲線運動剖析为一个惯性分量和一个向心分量这种想法的入门。因为在此之前，牛顿还经常用笛卡儿的离心力来描述运动。胡克在信中还斗胆提出，将行星吸向太阳的向心力巨细，与两星之间的距离平方成反比。由于胡克缺乏牛顿的数学才气，因此他不能再往前进，不能由直觉的预感与料想，飞跃到严格的科学结论。　

11月28日，牛頓回信說，在未讀胡克的來信之前，他沒有“听到过您的把行星的天体运动看作沿曲线切线偏向的直線運動”以及被“吸引”向太陽的運動兩者“所合成之假說”。隨之牛頓立即把自己的研究課題換成：地球自轉對自由落體的影响。但是他却不正确地描绘了自由落體物体的路径是一条螺线。胡克发现了牛顿的错误，在12月9日的信中指出，自由落體物体的路径“將類似一個橢圓”。12月13日牛頓謹慎地答複了胡克對他的指正，但並沒有對胡克提出的行星運動是“圓周運動”的分析發表什麽意見。胡克並不灰心，在1680年1月6日的信中重述了向心吸引力與距離平方成反比的定量的假設，而且說明他的這種分析“十分清楚而正確地說明了天象”。牛頓仍未作答複。1月17日胡克发了一封简短的增补翰札，请牛顿找出：一其中心引力使物体偏离它的惯性轨道作曲線運動，当力与距离平方成反比时，曲线是怎样的，它的性质及造成的原因是什么？

　　牛頓幾乎就是凭据胡克的思路去做的。但他一直沒有把證明的結果告訴胡克或任何人。直至1684年8月，著名天文學家哈雷來訪，說起他和雷恩都不能解決行星運動這個問題，胡克雖聲稱他已解出，卻拿不出一個公式。牛頓聽了以後，馬上回覆：“是橢圓。”哈雷問他怎麽知道的，牛頓回覆：“我算出來的。”經哈雷敦促，牛頓爲皇家學會寫了《論運動》，詳細談了他的計算過程。

　　應該說，牛頓在其大約是1684年11月寫成的《論運動》的初稿中，還未建设萬有引力這一看法。這時，牛頓還沒有領悟太陽吸引每個行星，每個行星還要吸引太陽，而且行星間也互爲吸引。不久，牛頓發覺了反作用定律的重要意義，1684年12月在他完成的《論運動》的修改稿中已用相互作用來描述行星運動。1685年春季，牛頓全力以赴地完成了《自然哲學之數學原理》初稿，才完整地得出一切物體以萬有引力相互作用的理論。在牛頓發現萬有引力以後，胡克聲明是他向牛頓建議接纳了“與距離平方成反比的萬有引力定律”。许多曆史學家也同意胡克的看法。

　　牛頓說過他是站在巨人的肩膀上才發現萬有引力的，但牛頓畢竟比巨人們看得更遠。胡克只提出了行星與太陽的關系問題，而牛頓提出的萬有引力定律適用于宇宙間一切物體。這一質的飛躍是胡克的學識所難以達到的。後來，牛頓卻想否認胡克曾給予他以提示。他于1717年編撰了一段蘋果落地的故事，把他對萬有引力定律的研究提早20年，變成了17世紀60年代的事。不過這個故事牛頓從來沒有發表過，只把它寫在一封給法國作家皮埃爾·德·梅佐的信的草稿內，而且又把它勾去。但是後人卻將這個故事傳開來。