1684年,年轻的天文学家哈雷去拜访牛顿。当时,哈雷在研究彗星轨道,他非常奇怪,为什么彗星的轨道是非常扁的椭圆形,与其他星体大不相同?
哈雷来到牛顿家中,发现在牛顿房间的墙上悬挂着一幅《太阳系图》,图的中间是太阳,四周画着水星、金星、地球、火星、木星、土星六大行星,以及它们绕着太阳公转的轨道。有的行星旁边还画着卫星。这就是当时人们所能够知道的太阳系的全体成员。
牛顿热情地欢迎他:“我很高兴见到您。我正有个困惑的问题要向您求教呢!”哈雷吃了一惊:大名鼎鼎的牛顿竟会向我求教!他恭敬地站着说道:“尊敬的牛顿先生,我是因彗星的问题来向您求教的。我怎么能解答您感到困惑的问题!”
“你在研究彗星?很好!不过我想我们还是先谈谈行星吧。我们已经知道,行星都是围绕太阳公转的。”
牛顿指着墙上的《太阳系图》说,“不过我们仍然不了解,为什么行星不会脱离太阳,飞往更遥远的空间呢?”
哈雷心想,这个问题很简单啊,便说这可以用牛顿的万有引力理论解释。
“那么,”牛顿又说,“太阳为什么不把行星吸引到自己身上,也像地球吸引苹果一样呢?”哈雷沉思了一会儿,摇了摇头。
最后,他们把话题转到彗星上面。牛顿说:“哈雷先生,请您再想一想,您所要研究的彗星,不也是太阳吸引过来的吗?可是它并不会跌到太阳上面去,而也有它自己的轨道。我们能不能算出它的轨道呢?”
牛顿的话虽然没有直接解答哈雷提出的问题,但是给了哈雷很大的启发。从此以后,哈雷便全身心地投入到引力问题的研究之中,进行了种种复杂的计算。他后来的研究,对牛顿也有所启发和帮助。
哈雷是一个虔诚的基督教教徒,而牛顿却因为发现了三大定律,而与哈雷的看法迥然不同,他们经常在一块辩论。
有一天,牛顿到哈雷家做客,发现哈雷的客厅里放着一个精美的太阳系模型。牛顿一眼就喜欢上了这个模型。这个模型实在是非常奇妙,只要用手一拉上面的拉杆,6大行星(当时只发现了6个大行星)便开始自转,并且绕日公转。
牛顿对这个模型有点爱不释手,问哈雷:“这个太阳系模型是谁制造的呢?”哈雷想了想,回答道:“它是自然存在的。”
“不可能。”牛顿反驳道,“这么奇妙的模型肯定是出自哪个能工巧匠之手,它怎么可能是自然存在的呢?”
哈雷反问道:“这个模型比起现实中的太阳系不知道要粗糙多少倍,你既然认定这个模型是出自能工巧匠之手,为什么就不相信现实中的太阳系出自一个更高智慧的生命之手呢?”
牛顿听了哈雷的问话之后,陷入了沉思。他想到自己的三大定律,并发现了一个问题:地球之所以能够绕日公转,那是因为太阳的引力与地球公转产生的离心力达到了平衡。
但是,地球的公转要想启动,那么就必须首先给地球一个力,不然的话地球无法转动。在地球绕日公转之初,是谁给了地球这个力呢?
牛顿百思不得其解,于是提出:现实的世界这样井井有条,是否真的存在一位无所不在的上帝?是否是上帝给了地球这个力呢?
后来,牛顿认为:上帝是宇宙运动的第一推动力。当然,现在看来,这个观点显然是错误的,但是牛顿的疑问,为天体物理学的发展奠定了基础。之后爱因斯坦的理论,以及大爆炸的理论,都得益于对这个问题的思考!