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第252章 万有引力定律的缺陷!为什么是平方反比?(1 / 1)

李奇维看着台下的众人,嘴角露出一丝笑容。 果然,所有人都想把他这个物理学第一天才拉下马。 看看那些年轻脸庞上的激动神情,还有那跃跃欲试的眼神。 李奇维忽然感慨,好像他在前世时都没有享受过这种感觉。 而是被淹没在题海之中,成为那些试卷下的牺牲品,产生了对科学的厌烦情绪。 回到这个时代,他才终于体会了科学的魅力。 从书本上学,和亲身经历一遍,感受天差地别。 李奇维定了定神,然后拿起粉笔开始在后面的黑板上画图。 他首先在左右两边各画了一个巨大的圆圈,然后直线将两个圆的圆心连接在一起。 最后,他在示意图的上方写下了一个大大的方程式。 【F=G·Mm\/R2】 哗! 当李奇维写完方程式后,台下一片哗然。 不是因为看不懂,而是看的太懂了。 这个公式实在是太有名了。 因为它就是牛顿的万有引力定律。 两个相互作用的物体,它们之间的万有引力大小与距离的平方成反比。 不要说是本科生,哪怕是中学生也对这个公式无比熟悉。 因为这个理论就是在中学时候教授的。 正是因为有了这个公式,牛顿才能解释天体之间的运动。 这个公式也把牛顿送上了神坛。 伟大天体的运动也要符合人类笔下的计算结果。 人定胜天! 然而现在,布鲁斯教授说要问一个问题,难道是万有引力定律? “怎么可能,难道万有引力定律是错的?布鲁斯教授不会是有什么最新发现吧。” “我的上帝,布鲁斯教授刚刚对牛顿力学三定律下手,现在又要对万有引力定律下手了?” “我物理学所有课程都是满分,我无法想象万有引力定律会有什么问题。” “别急,布鲁斯教授只是写这个公式而已,没说它是错的。” “也许他是想让我们算天体的运行轨道呢。” “据说布鲁斯教授在10年前,就计算了一道非常复杂的天体问题,也许他是想故技重施。” “那布鲁斯教授输定了,我可是专门研究过那种题型,手到擒来。” “......” 李奇维还没开始问,台下就已经开始议论纷纷了。 虽然前排的大佬们都很淡定,但那些年轻的学生们可都是好动的主。 因为万有引力定律实在是太出名了。 所有学生都非常有自信。 这时,李奇维笑道:“看大家的表情,我想我就不用介绍这个示意图和公式了。” “我的问题很简单。” “为什么万有引力定律中,引力是和距离的平方成反比。” “数字2为什么不能是1.9,不是2.1,也不是3或者4。” “在座各位,你们谁能回答这个问题吗?” 轰! 死一般的寂静。 整个大礼堂内上千人,此刻全部都傻眼了。 所有人都呆呆地看着黑板上的公式。 万有引力和距离平方成反比,这不是课本上教的吗? 好像老师教授们从来没有提过平方这个问题。 这时,李奇维又加了一把料,说道:“你们在学习万有引力定律的时候,有想过这个公式是怎么来的吗?” 哗! 礼堂内的学生更懵逼了。 “对啊,万有引力公式是怎么来的?我怎么想不起来了。” “额,好像当时老师上课时没有提到,就说牛顿给出了这个公式。” “我的老师说了:记住就行,不要钻牛角尖,对考试没有用。” “我隐约记得,牛顿是从开普勒三定律中得到灵感,提出了万有引力定律,但确实没有推导过程。” “我物理好,我可以确定,牛顿没有解释为什么是平方反比。” “......” 这一下,学生们彻底不淡定了,所有人都焦急地和周围人讨论。 他们实在不知道为什么一定是平方,不是立方,不是2.1。 这里面难道有什么隐藏的缺陷吗? 人群之中,有一个青年眉头紧蹙,一双深邃的眼睛紧紧盯着黑板上的公式,若有所思。 不要说学生们,就连前排的大佬,此刻也有不少人一头雾水。 不过迈克尔逊、密立根几人显然不在此列。 同时,他们内心感叹,布鲁斯实在是太会教学了。 难怪对方能把自己国家的教育办的风生水起。 他创建的私立大学,黄埔理工大学更是飞速发展。 仅凭这种调动学生研究学习积极性的手段,布鲁斯就是当之无愧的教育大师。 牛顿的万有引力缺陷,他们这些老一辈的物理学家,都是知道的。 只不过为了方便教学,大佬们故意把课本上某些内容省去了。 毕竟对于本科生而言,如果前期不能打好基础,内容过于复杂,反而不利于成长。 所以在场的学生们,除非是那种涉猎特别广,喜欢钻牛角尖的人,否则不可能有人知道这个问题该怎么回答。 足足过了5分钟,台下的学生依然没有人举手。 所有人都垂头丧气的。 之前他们还看不起经典物理学,觉得那些都是老古董了,没什么值得研究。 结果布鲁斯教授直接啪啪打脸。 熟悉的不能再熟悉的万有引力定律,竟然也有让人不为人知的一面。 果然姜还是老的辣。 这一刻,大家对于李奇维的崇拜又上一分。 原来对方的成就不仅仅是天才,而是他对经典物理的深刻洞察。 凡事都要思考问题的本质。 李奇维看见众人的反应笑了笑,心道待会还有你们更震惊的呢。 哥我今天来就是专门虐你们美国佬的。 谁让你们后世那么狂妄。 “看来是我赢了,所以大家回去后,还是老老实实认认真真地研究经典物理学吧。” “只有把经典物理学研究透彻了,你才能明白现代物理学的核心是什么。” “不过,这个问题还是要解决的。” “我看就由迈克尔逊教授来说吧。” 台下顿时响起一阵掌声。 迈克尔逊如今是美国物理学会的会长。 基本算是美国物理学界的第一人,和樱花国的长冈半太郎类似。 “咳咳,其实这个问题,我也没有十足的把握。” “因为有些现象,直到现在为止,依然没有解决。” “你们如果仔细看过玻尔笔记,就会知道,布鲁斯教授曾坚决反对经典物理学过时的说法。” “你们啊,是撞到人家的枪口上了。” 迈克尔逊的话让很多人尴尬地笑了。 “首先可以确定一点,牛顿当年提出万有引力定律时,并不是推导而来。” “他是根据开普勒三定律,再加上一些其他理论,总结出的平方反比定律。” “这个理论有一个前提,那就是行星绕太阳运行的轨道一定是闭合的。” “否则的话,万有引力定律无法解释。” “基于这个原理,1873年,法国数学家约瑟·伯特兰,发表了著名的伯特兰定理。” “这是一种数学分析方式,即假设行星的轨道稍微偏离了原有轨道时,会发生什么情况呢?” “伯特兰通过复杂的数学计算,发现如果行星偏离轨道后,想要继续保持稳定,那么只有两种情况。” “要么是符合平方反比,要么是符合线性规律。” “前者就是万有引力定律,后者就是胡克定律。” “行星可以绕着太阳做圆周运动,或者做弹簧运动。” “这就是牛顿万有引力定律中,平方反比的由来。” “里面是有严格的数学关系支撑的。” “我们不得不感叹大自然的神奇,如果行星想要保持闭合稳定,它就必须符合这个条件。” 轰! 迈克尔逊的解释让所有学生顿时震惊的呆住了。 什么情况啊! 简简单单的万有引力定律竟然还有如此复杂的背后原因。 那个什么伯特兰定理,一听就高深无比,估计要用到很深奥的数学知识。 此刻,学生们才明白,他们学的那点物理知识,远远谈不上经典物理。 连门都没有摸到呢。 之前质疑李奇维的那个学生,也羞愧地耷拉着脸,感觉有点难为情。 自己是拿无知当勇气了。 布鲁斯教授果然不是自己能碰瓷的。 “嗐,这下糗大了,就我这种水平还想研究现代物理学呢?” “妈妈,我要报警,为什么我学的物理学和人家的不一样。” “我终于明白以前看过的一句华夏古语是什么意思了,知其然不知其所以然。” “......” 不过,人群中忽然又一个学生问道:“布鲁斯教授,我还是想问一下。” “即便我们不知道那个伯特兰定理,但无论怎么说,万有引力定律还是被解释清楚了啊。” “只是我们不知道而已。” “而且这恰恰说明经典物理学没有挖掘的东西了啊。” 还是有人不死心。 这个学生说的也对。 你布鲁斯问为什么会是平方反比,我们确实不知道。 但只要我们哪天看到了伯特兰定理,不就能搞清楚这个问题了嘛。 说到底,经典物理学还是被研究透了。 面对小伙子的死缠烂打,李奇维会心一笑。 看来他们还是没有认真听迈克尔逊刚刚的话。 对方说有些现象还不能解释,而且还提到了闭合轨道。 迈克尔逊刚刚想继续开口,李奇维就用眼神示意制止了他。 迈克尔逊无奈一笑,也罢,就让布鲁斯好好教育你们这帮不知天高地厚的小子。 这时,李奇维刚准备要说出,万有引力定律不能解释的现象是什么。 忽然,又有一个年轻人站了起来。 他就是之前那个眉头紧蹙,看着公式若有所思的人。 只见对方非常恭敬地说道:“您好,布鲁斯教授,我叫爱德文·哈勃,来自芝加哥大学天文学专业。” “我今年刚刚毕业。” 嚯! 李奇维一惊,好家伙,人群中竟然还隐藏着一位大神啊。 大名鼎鼎的哈勃! 后世以他名字命名的哈勃望远镜可谓是家喻户晓。 它让物理学家们了解了宇宙深处的神秘和浩瀚。 哈勃是研究现代宇宙理论最著名的人物之一。 他是给宇宙膨胀理论提供证据的第一人,也就是所谓的星系红移定律。 他建立了大尺度宇宙的概念,开创了星系天文学,被称为“星系天文学之父”。 当然,此时的哈勃只是个刚本科毕业的小年轻,说话还有点拘谨。 “关于平方反比定律,我想到了一个更通俗易懂的解释。” “希望布鲁斯教授和在座的各位教授们,能够指点我一下。” “我认为平方反比的本质,是因为我们生活在一个各向同性的三维空间之中。” “不仅仅是万有引力定律,库仑定律也是平方反比。” “假设有一个天体,它向外释放引力。” “那么在同一个时间点,引力会形成一个球面。” “而由于空间是各向同性的,所以球面上的引力是均匀分布的。” “每个点的引力密度大小是相同的。” “且每个点的引力就等于球面的引力之和除以整个球面的面积。” “球面的面积公式是4πR2。” “所以球面上每个点的引力自然就和半径的平方成反比。” “这就是平方反比定律的本质。” “它不仅可以解释万有引力,还能解释其他任何遵从这个定律的现象。” 轰! 哈勃的言论瞬间让礼堂内沸腾了。 所有人都不约而同地看向那个年轻人。 单薄的身影,却显得高大无比。 他竟然想到了这样一种解释方法。 哪怕是中学生都能听懂。 和伯特兰定理需要复杂的数学知识不同,哈勃的解释甚至可以直观地去想象。 所有学生都激动地上蹿下跳。 “原来我们芝加哥大学还隐藏哈勃这样的大神。” “我的上帝,这个解释也太简洁优美了。” “厉害,实在是厉害,一下顺带把库仑定律也解释了。” 就连迈克尔逊和密立根也朝哈勃看去,两人非常震惊。 “芝加哥大学竟然还有这样的好苗子,以前怎么没发现。” “密立根,你必须要把他留住,不能让他跑了。” 迈克尔逊眼神火热,一个美国本土的物理好苗子,简直就是他的心肝宝贝。 真实历史上,哈勃本科毕业后就去英国进修了,而且学的还是法律。 不过后来他又回到芝加哥大学,攻读博士学位。 此刻,年轻的哈勃瞬间把场内气氛推向了高潮。 竟然有人能回答了布鲁斯教授的问题,而且比迈克尔逊教授的回答还要精妙。 甚至有好事的学生戏谑地说道:“布鲁斯教授,您该道歉了。” 引得众人哈哈大笑。 李奇维感慨地看着哈勃,果然是未来的大神啊。 虽然对方没有获得过物理诺奖,但这丝毫不影响他的地位。 大佬年轻时就已经这么犀利了。 李奇维又想到了爱因斯坦、劳厄等人,要是他们在这里,估计也能想到吧。 不过嘛! 你们再牛逼,也比不过你李哥我这个穿越者啊。 面对众人的起哄,李奇维笑着说道:“哈勃是吧,非常好,未来的物理学一定有你一席之地。” “考不考虑做我的博士生?” 听到李奇维当着这么多人的面夸赞,哈勃害羞的脸微红了。 仅凭这一句话,哈勃的名气瞬间就超越很多教授了,能算物理学界的一号人物了。 迈克尔逊听到李奇维的话,差点激动地站起来。 “这个布鲁斯,还想当面抢人。” “不行,会后我一定要向他抗议。” 密立根笑道:“教授,放心吧,布鲁斯肯定是说着玩的。” “他布鲁斯敢抢哈勃,我密立根就抢钱五师。” 礼堂内的学生们则羡慕不已。 他们懊恼自己怎么想不出这个答案,不然就能得到布鲁斯教授的青睐了。 然而,李奇维的下一句话,直接让所有人大脑瞬间宕机。 “不过,很可惜,你的解释是错的。” 轰! 礼堂内鸦雀无声。 无数人心中震惊:布鲁斯教授,你是想耍赖啊!

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