基本信息
科学的研究总是遵循这样一种传统：在获得对某一自然规律正确的乃至定量化的描述之后，就必须回答为什么会有这种规律。这既是一种满足人类探究天性的、十分自然的理性诉求，也是科学理论得以建立和发展，从个别认识走向完整逻辑体系的必经途径。“从发现行星运动规律转而研究其动力学成因”无疑是建立近代科学思想体系最初的几块奠基石之一，值得深入探讨其中所蕴含的科学方法。为此，新教材增加较大篇辐介绍当时人们围绕行星运动成因提出的种种假设，例如伽利略的物体运动趋向合并论，开普勒的太阳磁力论，笛卡尔的以太作用模型以及胡克的只规定作用效果，却不知其内涵的“引力说”（就如同我们把同性相吸的电磁力也称作引力一样）。千万别小看这些现在看来十分幼稚的假定，它们是激发当时科学家创造性思维的源泉。一个正确的理论的产生，并不必然要求其假设前提一定正确，因为一个革命性观念是无法从原有的理论框架中逻辑性地导出，最初的假定作为一种猜测可以被抛弃，但由此导出的结果却因实验确认而长存于世，并重新被赋予新的科学内涵。事实上，牛顿发现万有引力定律并非一帆风顺，他也和其它人那样经历了从朦胧认识到逐渐清晰的过程，其间的思辨方法也极富启迪意义。下面我们分几个具体专题剖析牛顿当时的探索心路，以补教材内容的不足。（一） 引力平方反比律的发现（圆轨道与椭圆轨道）牛顿最初只是考虑要使行星以圆或椭圆轨道绕太阳旋转而不作匀速直线运动，太阳所提供的吸引力是什么性质的力，并未涉及这种力与什么因素有关。为简化问题首先讨论行星绕太阳的匀速圆周运动。由于牛顿已用几何方法导出向心力公式，再结合开普勒第三定律，很容易得出 f ∝ 1/r2 。具体推导过程新教材已有介绍，这里不再重复。需要指出的是：上述结论仍有两个不足，一是要推广到行星实际运行的椭圆轨道，二是未能证明为
