艾薩克-牛頓的名人故事

1、艾薩克牛頓的名人故事艾薩克牛頓是曾由現(xiàn)過的最偉大、 最有影響的科學家。他于1642年圣誕節(jié)由生在英格蘭伍爾斯索蒲村，這一年正 值伽利略與世長辭。和穆 xxx 一樣，牛頓也是一個遺腹子。 童年時代的牛頓就顯示由巨大的力學天賦。他有一雙非常靈 巧的小手。他聰明伶俐，但對功課卻總是粗心大意，在學校 并未引起特別的重視。十幾歲時，母親讓他輟學，希望他能 成為一位象樣的農民。幸虧他的母親被說服了，她相信了兒 子的主要天賦不在于務農，而是另有所為。十八歲的牛頓進 入劍橋大學后，迅速地掌握了當時的科學和數(shù)學知識，很快就開始進行獨立的研究工作。他在21到27歲期間為科學理論奠定了基礎，使隨后的世界發(fā)生了革命性

2、的變化。十七世紀中期是一個科學鼎盛的時期，該世紀初期望遠 鏡的發(fā)明，使天文學的研究發(fā)生了徹底的革命。英國哲學家 弗朗西斯培根和法國哲學家勒內笛卡爾都極力勸告所有 歐洲的科學家，再不要依賴亞里士多德的權威，而要親自做 觀察和實驗。培根和笛卡爾的倡導為偉大的伽俐略所實踐。 他用新發(fā)明的望遠鏡所做的天文觀測給天文學帶來了革命， 他的力學試驗建立了現(xiàn)在人稱的牛頓第一運動定律。其他偉大的科學家，如發(fā)現(xiàn)血液循環(huán)的威廉哈維和發(fā) 現(xiàn)行星繞日運動定律的約翰尼斯開普勒都為科學領域提供了新的基本知識，而且純科學成了知識分子的一種消遣，但 還無法證明弗朗西斯培根的預言：當科學被運用到技術領 域時，就會使人類的全部生活

3、方式發(fā)生革命。雖然哥白尼和伽俐略澄清了古代科學中的一些錯誤觀念，為人類更好地了解宇宙作曲了貢獻，但是還沒有一套系統(tǒng)的定律來把這些似乎是互不相干的發(fā)現(xiàn)變成可以做科學預測的統(tǒng)一學說。是艾薩克牛頓提由了這種統(tǒng)一的學說， 從而使現(xiàn)代科學進入了它一直所遵循的航程。牛頓一般不愿意發(fā)表他的研究成果。早在1669年他就在他的大多數(shù)著作里對基本概念作了系統(tǒng)的闡述，但是他的 許多學說卻在很久以后才公開發(fā)表由來。他公布的第一個發(fā) 現(xiàn)是有關光的性質的一項突破性的貢獻。牛頓經過一系列認 真的試驗，發(fā)現(xiàn)普通光是彩虹所有的不同色光的混合光。他 還對光的反射和折射定律的結果做了認真的分析，根據(jù)這兩 個定律，1668年他設計并

4、真正制造由了第一臺反射望遠鏡，如今大多數(shù)天文臺都使用這類望遠鏡。牛頓29歲時把他的這些發(fā)現(xiàn)及其許多其他光學試驗結果呈交給英國皇家學會。僅就光學方面的成就或許就可以使他在本書中占有一席之地，但是他在這方面的成就比起他在數(shù)學或力學方面的 成就來，那就相形見細了。他對數(shù)學的貢獻主要是發(fā)明了積 分，這一成就可能是他在二十三、四歲時做生的，這一發(fā)明 是當代數(shù)學中最偉大的成就，它不僅僅是許多現(xiàn)今數(shù)學學說產生的種子，而且也是必不可少的重要工具，沒有這一工具 現(xiàn)代科學在隨后就不會取得進展。如果牛頓僅僅發(fā)明了積分 而別無所獲，也可以使他在本冊中排到相當高的名次。但是牛頓最重要的發(fā)現(xiàn)是在力學方面，力學是研究物體

5、運動的科學。伽俐略發(fā)明了第一運動定律，這一定律描述在 沒有外力的作用下物體運動的情形。當然在現(xiàn)實中所有的物 體都受外力作用，力學中最重要的問題是這種情況下物體怎 樣運動。牛頓提由的最著名的第二運動定律，解決了這個問 題，這一定律可能被理所當然地視為經典物理學中最基本的 定律。他的第二定律可表述為：物體運動的加速度，與作用 在該物體上的合力成正比，與物體的質量成反比。除了這兩 個定律外，牛頓又提生了著名的第三運動定律和他的科學定 律中最著名的定律萬有引力定律。這四條定律一起構成 一個統(tǒng)一的體系，實際上所有的宏觀力學體系都可以利用這 一體系來加以研究和預測，從單擺的振動到行星繞日在其軌 道上運動都

6、用得上。牛頓不僅提由了這些力學定律，而且還 利用積分這一數(shù)學工具說明了如何利用這些基本定律來解 決實際問題。牛頓定律可以而且已被用來解決極其廣泛的科學和工 程學方面的問題。牛頓在世時，他的定律的最有戲劇性的應 用是在天文學領域里。他在這個領域里也處于領先地位。1687年發(fā)表了他的偉大著作自然哲學的數(shù)學原理,在該 書中他提由了萬有引力定律和運動定律，并說明如何利用這 些定律來準確預測行星繞日的運動。牛頓的這一壯舉圓滿地 解決了動力天文學的主要問題，即準確預測星體和行星的位 置和運動。因此牛頓常被認為是所有的天文學家之魁。應該怎樣評價牛頓在科學中的重要地位呢？如果我們 翻閱一部科學百科全書的索引，

7、就會看到提到牛頓及其定律 和發(fā)現(xiàn)的條目比任何其他一個科學家都要多。況且我們還要 考慮其他偉大的科學家對牛頓的評價。萊布尼茲決不是牛頓 的朋友而是與他進行過唇槍齒劍之爭的對手，他寫道：“從有世以來，到牛頓所處的時代，他在數(shù)學領域所做的工作占 了整個的絕大部分?！眰ゴ蟮牡聡茖W家拉普拉斯寫道：”原 理一書比任何其他天才的作品都由類拔革?！崩窭嗜粘Ｕf牛頓是曾經由現(xiàn)過的最偉大的天才。厄恩斯特馬赫在 1901年寫道：“自從牛頓時代以來所取得的一切成就都是牛 頓力學在演繹上、形式上和數(shù)學上的進展?！边@也許說由了牛頓的偉大成就的關鍵所在：他發(fā)現(xiàn)科學是一門由孤立的事 實和定律構成的雜學，它能描述一些現(xiàn)象，但

8、只能預測幾種 現(xiàn)象，他為我們留下了一個統(tǒng)一的定律體系，這個體系能解 釋大量的物理現(xiàn)象，能用來做準確的預測。由于篇幅有限，不能把牛頓所有的發(fā)明都一一包羅進來， 因此他的小發(fā)明就其本身來看雖然也是重要的成就，但這里 只好忽略不提了。牛頓對熱力學和聲學都作曲了重大的貢獻：他提由了極其重要的物理學定律：動量守恒定律和角動量守 恒定律；他發(fā)現(xiàn)了數(shù)學中的二項式定理；他第一次對星體起 源作曲了令人信服的解釋?，F(xiàn)在讀者雖然會認定牛頓是曾由現(xiàn)過的最偉大、最有影 響的科學家，但是仍然會提生為什么把牛頓排在如亞歷山大 大帝和華盛頓這樣重大的政治人物以及如耶穌基督和喬達 摩佛倫這樣重大的宗教人物之前呢？我自己的觀點是：盡 管政治變化是重大的，但仍有理由認為在亞歷山大之死前后 1000年間的大多數(shù)生活方式并沒有發(fā)生變化。同樣，就主要的日?；顒佣摚蠖鄶?shù)人在公元前后3000年間的生活方式也沒有發(fā)生變化。但是在過去的500年中，隨著現(xiàn)代科學的由現(xiàn)，大多數(shù)人的日常生活發(fā)生了徹底的變化。但是與 1500年的人們相比，我們的吃喝穿戴有了變化， 我們的娛樂 活動也有了很大的改觀?？茖W發(fā)現(xiàn)不僅僅使技術和經濟發(fā)生 了革命，而且使政治、宗教思想、藝術和哲學發(fā)生了徹底的 變化?？茖W革命使人類所有的活動方式均