通过上节的分析，我们已经知道了：行星之所以围绕太阳运转是因为二者之间存在引力
作用，把它们捏合在了一起。但是，我们不仅要仰望天空，还要脚踏实地。进一步设想：既
然是太阳与行星之间的力使得行星不能飞离太阳，那么是什么力使得物体不能离开地球，总
要落回地面呢？【乔丹视频】乔丹被誉为篮球界的“飞人”，为什么他飞的再高还是要落回
地面呢？同样的，为什么月球不能飞离地球，而要环绕地球运动呢？【PPT】
今天我们就追寻牛顿的足迹，去经历一下万有引力定律的发现过程。在1646年，牛顿
走进自家的花园，在一棵苹果树下坐了下来。正在思考这个问题的时候，历史上一个最重要
的苹果落下来砸到他的头上。经这么一砸，牛顿茅塞顿开，他想：“使苹果下落的力一定是
地球的引力，那地球对苹果的引力与太阳对行星的引力是同一种力吗？”【PPT】如果真的是
的话，那么地球表面的引力能否延伸到很远的地方，会不会作用到月球上呢？【PPT】牛顿
凭借他惊人的观察力与想象力，大胆的给出了自己的猜想：这些力也许真的是同一种性质的
力，都遵循“平方反比”的规律。【PPT】
这个想法的正确性要由事实来检验。牛顿随即开展了横跨天地的“月地检验”。检验的
原理是这样的：假定维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力真的是同一种力，那么这
个力的大小：
F

mr2
，由于苹果环绕地球的轨道半径（苹果到地心的距离）就是地球的半
径R，已知月球环绕地球的轨道半径为地球半径的60倍，即60R。所以m相同的物体，放
在月球轨道上受到的引力，比它在地面附近时受到的引力要小，大约是地面的1。根据602
牛顿第二定律，物体在月球轨道上运动时的加速度（月球公转的向心加速度）也就应该大约
是它在地面附近下落时的加速度（自由落体加速度）的
1602
。【PPT】在牛顿的时代，自由
落体加速度已经能够比较精确地测定，当时也能比较精确地测定地球的半径、月球公转的周
期以及月球与地球的距离。代入向心加速度的公式，可以算出月球上的物体的向心加速度为：
a月
2r

42T2
r

272103m
s2

1602
g
。计算结果与我们的预期符合得很好，这表
明：地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力，真的遵从相
同的规律！【PPT】
牛顿得到这个结论之后，并不满足。他抬头望着一树的苹果在微风吹拂下相互碰撞，认
为我们的思想还可以更解放：既然天上的天体间，地上的物体间都具有相同性质的吸引力，
那么有没有可能天地之间万物的吸引r