聞新

300年前，牛頓總結了天文學、數學、力學的成果，撰寫了《自然哲學之數學原理》。這本書的出版，就人類文明史而言，表明人類文明發展從認識自然進入到改造自然的階段，並誘發了英國和法國的工業革命。迄今為止，還沒有第二個重要的科學或其他學術理論取得如此之大的成就。但是，此時的中國還沒有意識到科學時代的到來，34歲的康熙皇帝已經完成了平三藩、收臺灣的功業，並且把老毛子打的滿地找牙。

牛頓發表的《原理》

和康熙戎裝

牛頓出版《自然哲學的數學原理》這本書的目的是想讓人們瞭解他的科學成果，從而依據科學解釋宇宙天體的運動問題。牛頓不僅用萬有引力定律解釋了天體的運動，而且還透過行星和月球的運動規律說明了萬有引力的存在，同時也預言了人類發射人造衛星的可能性。

牛頓在《自然哲學的數學原理》中寫道：

“一個拋射物體，如果沒有地球引力的作用，就不會回到地面，而會沿著直線飛出去；如果把空氣阻力消除掉，它就會以等速運動飛出去。只是由於它所受的地球引力作用，才使它不斷偏離直線軌跡而掉到地面，這種偏離程度取決於地球引力和運動速度的大小。”

拋射速度與運動軌跡的關係

“物體所受的引力越小，或者拋射的速度越小，則它的偏離直線軌跡的程度就越小。如果從山頂用彈藥以一定的速度把一個鉛球平射出去，那麼它將沿著一條曲線射到1公里以外落到地面；如果能消除空氣阻力，而且發射速度增加到2-10倍，那麼鉛球的射程也會增加到2-10倍。而且用增加發射速度的方法，人們可以隨意增加射程，並且同時減少它的軌跡曲率，使它最終在10倍、20倍或30倍遠的距離處落到地面，或者可以使它在落地之前圍繞地球旋轉一圈，甚至也可以把它拋射的太空，讓它永遠不會落到地面。”

不同拋射速度拋射物體的射程不同

牛頓論證了在萬有引力作用下天體是按圓錐曲線軌道運動，圓錐曲線的理論是天體運動中的具體應用。

圓錐曲線運動的天體或人造衛星

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“火箭飛天”鋼筆畫