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16世纪末,年轻的开普勒已经接受了哥白尼的日心说,他相信行星是在绕着太阳转。但开普勒可不是相信就完了,他试图理解这件事情。
开普勒观测发现,行星距离太阳越远,它的运动速度就越慢。可这是为什么呢?当时的主流思想,说行星之所以会在天上运动,因为它们背后都有一个小精灵在推着它们走。开普勒不太认同小精灵这种东西,他就想,难道是因为距离远,小精灵的力气就变小了吗?这似乎是小精灵的一个性质。
开普勒就开始类比,有什么东西是距离越远,强度越弱的呢?他首先想到的是气味和热量。你距离一个东西越近,它的气味和热量就越强,越远就越弱,对吧?那么开普勒就想,是不是太阳发出的光和热,在推动行星运动呢?他否定了这个类比,因为他知道在有日食的时候,太阳的光和热被挡住了一些,可是地球的运动没有任何变化。这说明推动行星的应该是某种具有穿透性的东西。
当时正好有人在研究磁力,磁力是有穿透性的,那是不是磁力呢?如果是磁力,那为什么只有吸引没有排斥的现象呢?开普勒还设想了也许宇宙空间中遍布着某种“水流”,以太阳为核心形成了一个漩涡,而行星是在漩涡中旋转,但是细想也不对。
最后开普勒判断,一定是太阳对行星有一种牵引的力量,而且行星越大,那个牵引的力量就越强。而且他还正确地推断出来,地球上之所以会有潮汐现象,就是因为月亮对地球上的水的牵引力……
请注意当时的人没有“万有引力”的概念,牛顿的学说要等到将近一百年后才会出来。开普勒获得这样的见识,仅仅是通过类比!
这种发现比牛顿整整早了一百多年