是什么使牛顿定律成立？这里有一个简单的方法。

牛顿定律何以成立？答案在这里。

物理定律确定了行星的运行轨道。

（图片来源：Mark Garlick/Science Photo Library via Getty Images）

保罗 M·萨特是天体物理学家，来自纽约州立大学石溪分校和熨斗研究所，是《问宇航员》和《太空广播》》的主持人，也是《如何在太空中死去》的作者。

我们在高中时都学过牛顿定律：运动中的物体倾向于保持运动状态，力等于质量乘以速度，每一个作用都有一个大小相等、方向相反的反作用力。在这些运动定律中，艾萨克·牛顿发现了万有引力理论，这个理论同样适用于从树上掉下来的苹果和在轨道上运行的行星。

但是牛顿无法解释为什么他的运动定律是正确的？为什么它们没有其他的形式？这个发现将来自另一位传奇人物，一位相较牛顿来说不那么有名的天才。

拉格朗日VS牛顿

我们习惯于用力和加速度来思考运动形式——部分是因为这是一种非常直观的看待世界的方式（例如：我推动某个东西，然后它动了）；部分是因为牛顿定律（我们在学校也是这样教的）。但是研究力和质量并非我们描述周围世界的唯一方式。此时，想象一颗球被抛向空中。这颗球具有许多能派上用场的属性——比如它的位置、速度、加速度和质量，其中某些属性在预测这颗球运动轨迹方面会非常有用，而另一些则不那么有用。

牛顿发现质量、加速度和力的组合确实拥有非常强大的力量，这使他得以将“力=质量×加速度”的方程作为宇宙的基本定律。

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