名人故事:近代科学之父牛顿

时间:2022-10-26 12:01:07 名人故事 我要投稿

名人故事:近代科学之父牛顿

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  古希腊的灿烂文化,在漫长的黑暗中埋没风尘,黯然失色。15世纪,文艺复兴的大旗飘扬在欧洲大陆上,自然科学获得新的生命,蓬勃成长。科学巨匠哥白尼、第谷、开普勒、伽利略以及笛卡尔等先后驰名于欧洲。一场科学革命冲破了中世纪封建势力和经院哲学的层层罗网,不断取得胜利。

  牛顿———伟大的科学家,经典物理学理论体系的建立者,在欧洲政治、经济和科学文化新变革的时代诞生的。

  1643年1月4日,在英格兰林肯郡小镇沃尔索浦的一个自耕农家庭里,牛顿诞生了。牛顿是一个早产儿,出生时只有三磅重,接生婆和他的亲人都担心他能否活下来。谁也没有料到这个看起来微不足道的小东西会成为了一位震古烁今的科学巨人,并且竟活到了85岁的高龄。

  牛顿在少年时代并没有显露出引人注目的科学天才,他跟普通人一样,只是学习成绩稍好而已。如果说牛顿和别的孩子有什么不同的话,那就是他的动手能力相当强。他每做一件东西,总是一声不吭地埋头苦干。如果做得不合适就拆了重做,绝不马虎。他做过会活动的水车;做过能测出准确时间的水钟;还做过一种水车风车联动装置,使风车可以在无风时借助水力驱动。

  1658年9月3日,一场罕见的暴风雨侵袭英格兰。狂风怒吼,牛顿家的房子直晃悠,就像要倒了似的。牛顿为大自然的威力迷住了,不禁想测验飓风的力量。他冒着狂风暴雨来到后院,一会儿逆风跑,一会儿顺风跳。为了接受更多的风力,他索性敞开斗篷向上跳跃,认准起落点,仔细量距离,看狂风把他吹出多远。

  1661年,18岁的牛顿从中学毕业后考上了剑桥大学。这是英国最古老的大学之一,是全国青年学生向往的最高学府。尽管牛顿在中学里是个优等生,可是剑桥大学集中了各地的尖子学生,他的学习成绩赶不上别人,特别是数学的差距更大。牛顿并不气馁,就像他少年时代喜欢思考问题一样,踏踏实实地学习,直到透彻地理解为止。他在大学的头两年里,除了学习算术、代数、三角以外,还认真学习了欧几里得《几何原本》,弥补了过去的不足。他又钻研笛卡尔的《几何学》,熟练地掌握了坐标法。这些数学知识,为牛顿后来的科学研究打下了坚实的基础。

  1665年,牛顿22岁,他从剑桥大学毕业了。在两年的乡居期间,发明了微积分,发现了白光的组成,并且开始研究引力问题。

  1666年1月,有一天牛顿请母亲和弟妹到自己房间里来。房间里黑洞洞的.,只从窗子的一个小孔中透过一线阳光,在墙上照出一个白色的光点。牛顿让他们注意看墙上的光点。他手里拿着自制的三棱镜,放在光线入口处,使光折射到对面墙上,光点附近突然映出一条瑰丽的彩带。这条彩带同雨后晴空中出现的彩虹一样,由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成。牛顿和自己的亲人共同观赏了人工复现的自然景象。后来,牛顿又用第二个三棱镜把七种单色光合成白光。他用白光分解实验宣告了光谱学的诞生。

  牛顿在探索光色之谜的同时,还在探索引力之谜。

  1666年秋天的一个下午,牛顿长时间埋头工作以后有些疲倦,就到后院去散步。他信步走到苹果树下,坐在长凳上观赏田野秋色。他不由得又想起了引力之谜,思维翻腾起来。

  突然,一个苹果从树上掉了下来。熟了的苹果为什么会向下掉?地球在吸引它?对,是地球的吸引!苹果熟了向下掉,扔到空中的石头也要向下掉,都是因为地球在吸引它们。地面上的东西都要受到地球的吸引。月亮所以会绕着地球转,也是因为地球在吸引着它。想着想着,牛顿的眼里闪出奇异的光芒,他长时期来想了又想的问题,终于找到了解决的线索。

  24岁的牛顿发现了天地万物间都存在着引力,这种引力同距离的平方成反比。10多年以后,牛顿出色地证明了这个定律是完全正确的。

  1684年1月,在伦敦皇家学会的一个房间里,哈雷、胡克和瑞恩在讨论有关作用于太阳和行星之间的引力问题。这三个科学家虽然都认识到了引力同距离的平方成反比,但是由于他们数学分析能力不足,无法证明这点。他们反复研究了几个月,始终琢磨不透。

  哈雷想到了以刻苦钻研着称的牛顿。1684年8月,哈雷从伦敦来到剑桥大学向牛顿请教。当时,牛顿已经完成从开普勒定律到万有引力的论证。

  哈雷深刻认识到牛顿这份计算的重要性,恳请牛顿发表他的著作。牛顿被说服了,开始动手写出划时代的巨著《自然科学的数学原理》。这部巨著从内容、结构到数学方法的选用方面都遇到极大的困难。

  牛顿以他非同寻常的才智,牺牲休息时间,放弃娱乐活动,夜以继日、如痴如狂地进行写作,终于大功告成。1686年4月完成第一编,第二、三编……直到第二年春天才脱稿。全书于1687年夏天出版,受到学术界的赞颂,很快销售一空。

  牛顿在《原理》这部巨著里,提出了“运动三定律”。这三条定律和万有引力定律共同构成了宏伟壮丽的力学大厦的主要支柱。这座力学大厦是近代天文学和力学发展的基地,是机械、建筑等工程技术发展的基地,也是机械唯物论统治自然科学领域的基地。牛顿不但从数学上论证了万有引力定律,而且把力学确立为完整、严密、系统的学科。这以后,物理学成为了一门成熟的自然科学。

  英国著名诗人亚历山大·波普写道:

  自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中,

  上帝说:“让牛顿去吧!”

  牛顿的一生

  牛顿老师在科学圈里曾经很有权势,被女王封了爵位成了贵族,人称牛爵爷,官至皇家造币局局长兼皇家学会会长。

  说他有权势并不仅是官大,主要是贡献大。如果17世纪就有诺贝尔奖的话,牛顿老师至少能连续垄断四届物理学奖(分光计、力学体系的构建、反射望远镜、万有引力),同时为了表彰他在炼金方面的造诣,再奉送他一届化学奖。而且他鼓捣出了流数术,所以菲尔兹数学奖也要给他。

  要知道,他的这些发现基本都是在26岁以前获得的,30岁以后牛顿就开始玩票了。牛老师死的时候,全英国的名流以给他扶柩为荣,全欧洲的名流蜂拥伦敦。

  智商高到没朋友

  牛顿老师的一生是天才的一生,战斗的一生,也是孤独的一生。一辈子没有朋友,也没有结过婚,牛顿老师茕茕孑立、形影相吊的原因是多方面的,首先他生性孤傲,自恃高才,瞅谁都是傻瓜,当然不会真心跟傻瓜交朋友。同时在他眼里人是不分男女的,只有傻瓜和巨傻两种,所以他对女色没兴趣也就可以理解了。

  另一方面是外在的,不光他不愿意交朋友,也没有人真正想跟牛顿当朋友,结交他的人都是有目的的。

  人们对他只有敬畏和仰慕,并不真的喜欢他。这道理其实很浅显,绝大部分人都热衷于跟比自己傻的人待着,很少有人愿意在人精的身边衬托自己的愚笨。所以好多人都喜欢小动物和小孩子,就是因为这些东西够傻。

  如果遇到一个小天才,三岁就会心算三位数乘法或者知道“傻瓜”二字的正确写法,一定会骇破了胆。

  大家不喜欢牛顿的另一个原因是他性格暴戾乖张。长年在他身边的人回忆说,牛顿在人前只笑过两回,其中一次还是嘲笑:有人问他,欧几里得的《几何原本》那么老朽,不知道还有什么价值。牛顿闻听放声大笑。

  而且他人品太差,跟谁都打架。众所周知他从小就有校园暴力的记录,胖子同学不小心踩了他的风车,他抬手就把胖子打哭了。长大了不以拳脚论高下,他就雇用枪手大骂莱布尼茨,甚至不惜化名亲自去骂,人品至此真是无以复加。莱布尼茨若不是脸皮厚早就跟纳什一样疯了。

  人品低到无下限

  关于牛顿的另一个谎言是他的谦虚,证据就是牛顿老师说过两段著名的话,一段是站在巨人肩膀上,另一段是海边捡石子。

  但任何话语都是有语境的,巨人肩膀那一句的语境是这样的:胡克其实早就发现了万有引力定律并推导出了正确的公式,但由于数学不好,他只能勉强解释行星绕日的圆周运动,而且他没有认识到支配天体运行的力量其实是普遍存在的,是“万有”的。第谷早在100年前就发现了行星的公转其实是椭圆运动,开普勒甚至提出了行星运动三定律。所以科学界对胡克的成果不太重视。

  后来数学小狂人牛顿用微积分极其圆满地解决了这个问题,并把他提出的力学三条基本定律成功推广到了星系空间,改变了自从亚里士多德以来公认的天地不一的旧观点,被科学界奉为伟大的发现。于是胡克大怒,指责牛顿剽窃了自己的成果。牛顿尖酸刻薄地回敬道:是啊,我还真是站在巨人的肩膀上呢!这本是一句反语,至少不是真的想客气一下。

  同样的情况出现在另一段话上:牛顿晚年因为树敌过多,来自欧洲大陆比如法德的一些新锐科学家质问他:“牛顿你牛什么啊?”

  牛顿此时完全地展现了他科学界大宗师的风度与水平,潇洒地回敬道:“我没有什么牛的。我只是一个在海边独自玩耍的小孩,偶尔会为捡到几个美丽的贝壳而欣喜若狂,却对面前浩瀚的真理大海无所察觉。”意思是说你们连贝壳都看不见有什么资格评价我?

  牛顿老师人品差,不谦虚,没朋友,按现在的说法这是典型的高智商低情商,事业不会成功。但我们也发现,当智商高到一定程度的时候是可以取代情商的。所以那些说自己情商低的所谓天才们,你们没成功只是还不够聪明而已,怨不着人家情商。

  要知道,牛顿是个遗腹子和早产儿,出生时体重不到五斤,没吃过DHA和RHA配方的奶粉,亲娘改嫁后跟文盲姥姥度过无聊的童年,没有任何的早期智力开发和学前启蒙,七岁上学以前脑子里空空如也,牛妈妈对他的期望仅仅是认识点字然后回家务农。

  但是牛顿上中学后已经熟练掌握了拉丁语、希腊语、西班牙语和英语,然后被推荐进了剑桥,20岁出头就当了卢卡斯教席的终身教授。

  晚年的牛顿除了升官发财再无其他骄傲之处,而且官迷心窍,没退休一直干到85岁寿终。当然他并没闲着,写了150万字的神学著作,同时一心扑在化学事业上,拿出年轻时搞物理的劲头玩命试验。

  但这次他的出发点就错了,总是希望从黄铜和煤渣中提炼出黄金。要知道化学反应只能改变分子并不能改变原子,能给原子做变性手术的只能是核反应。他违背了化学定律里的物质不灭原则,所以失败了。

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