西方科学界对天体的研究已经积累了相当的资料，伽利略也几乎触及了静止和运动惯性定律的入口，可惜他没有深入研究！ 这样就万事俱备了，但大神牛顿却在适当的时候出现了！

4、牛顿万有引力定律

牛顿以开普勒三大定律和伽利略的“惯性思维”为前提总结了万有引力定律。 当然苹果会掉下来的故事是给孩子看的。 如果没有前人的不懈努力，牛顿是不会那么容易总结出万有引力定律的。

两个天体之间的重力与它们的质量积成正比，与它们之间距离的平方成反比。 但是，这中间有重要的万有引力常数g，但牛顿自身并不是完成的。 这是因为牛顿时代遇到了难以测量的困难，100多年后卡文迪许通过扭秤实验准确测量了重力常数g！

限于篇幅，牛顿力学以最典型的万有引力为代表，牛顿三定律和他在光学、几何与力学、微积分领域的贡献前所未有，经典力学体系标志这一现代自然科学的诞生是人类历史上的一次飞跃。

二.狭义相对论和广义相对论

1、经典力学极限。

在牛顿力学蓬勃发展的19世纪末，当麦克斯韦电磁理论逐渐完善之际，有物理学家认为物理学已接近尾声，这种语气看起来熟悉吗？ 现代科学有异曲同工之妙吗？ 但是，在古典力学的时代，有很多问题是悬而未决的。

1、重力是如何传递的？ 2、绝对参考系以太网存在吗？ 3、水星进军问题怎么解释？ 4、微观领域经典力学不适用。

其中，1887年的迈克尔逊-莫雷实验直接否定了以太网的存在，使万有引力传播介质以太网化为乌有。 另外，麦克斯韦方程电磁波动方程的光速c是普适常数，但伽利略的变化存在参考以太网，经典力学和经典电磁学发生了正面直接的碰撞。 这样牛顿的就关不上了！

2、狭义相对论与广义相对论

1905年，爱因斯坦在《论动体的电动力学》上提出狭义相对论，并阐述了两个基本原理

1、狭义相对论原理：所有物理定律在所有惯性系统中都有效(引力除外) )。

2、光速不变原理：真空中光速不变，与光源和观察者的运动状态无关

狭义相对论无疑解决了麦克斯韦方程组的光速c普适常数，但由于重力传播问题尚未得到解决，在1916年正式发表的广义相对论中加入了对重力引力的描述。

当然，在初期的重力场方程中，这个宇宙常数项之一很有意思。 爱因斯坦认为宇宙的大小是固定的，所以在重力场方程阐明了部分事实之后，爱因斯坦仍然对重力场方程进行了常数修正。 但是哈勃让爱因斯坦看到了他的最新发现——创造父亲的变星证明天体远离地球，最终爱因斯坦去掉了宇宙常数的选择！

当然这只是一个插曲，并不影响相对论在科学史上的地位，反而成为后期实际观测中对法相错误的自我修正科学的典型。

广义相对论解释了重力在质量作用下在周围空间扭曲传递，解决了重力发生超长距离作用的尴尬，考虑到水星的前进也是太阳周围时空弯曲效应造成的，完美地解决了牛顿尴尬的超长距离问题和前进问题。

三、相对论了牛顿的经典力学吗？

好像是这样，但毕竟牛顿经典力学几个世纪以来都是通过相对论解决难题的，牛顿经典力学能保全寿命吗？ 其实完全不是这样。 更准确的描述是相对论完美地包含了牛顿的经典力学，弥补了牛顿经典力学的不足。从前文的说明中也可以看出相对论不是凭空产生的，而是基于包括经典力学在内的前人的无数努力。

例如，求解低速运动中用牛顿力学求出的解和相对论，两者的差在10^-15的范围内。 这是日常应用中几乎不需要考虑的问题，但随着速度的增大，这个问题变得越来越严重，超过光速40%后这个问题开始出现，光速达到70%时几乎一半，光速达到95%时是原来的3倍

经典力学围绕着10%以上的光速和大质量天体，是相对论的补充，在原子尺度以下则被量子力学代替。简而言之，相对论和量子力学，都是对前人科学积累的补充，即使有卓越的发现，它也不会完全，而是填补一个巨大的漏洞

四、相对论会被替代吗？

现代科学几乎所有学科都描述准确，但都有其应用范围，曾经经典力学的应用范围无处不在，但随着科学的发展，我们可以无限扩大其范围，甚至在不适用的领域，发展新的理论来扩展原有的理论但这并不意味着原理论不能适用于指定的范围，比如计算低速运动，不仅没有人能用相对论计算，也没有人能用相对论计算的经典力学依然为现代科学保驾护航，而相对论是你没有注意到的将来即使出现新的理论来代替相对论，也是为了给科学家的理论打补丁。

文章来源：《理科考试研究》 网址: http://www.lkksyj.cn/zonghexinwen/2022/1212/662.html