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2007.3.20 伟大的科学家牛顿
今天是英国科学家艾萨克·牛顿(1643~1727)逝世日。
牛顿大约从五岁开始,被送到公立学校读书。他自幼沉默寡言,性格倔强,并不是神童,但他喜欢读书。自小热爱自然,喜欢动脑动手。有一个流传很广的故事说:一天,牛顿和朋友在苹果树下喝茶,忽然,一个苹果从树上掉下来,落在地上。牛顿想苹果为什么不往天上去?也不往两边掉?据说他这样想来想去,终于发现了万有引力定律。8岁时积攒零钱买了锤、锯来做手工,他特别喜欢刻制日晷,利用圆盘上小棍的投影显示时刻。传说他家里墙角、窗台上到处都有他刻划的日晷,他还做了一个日晷放在村中央,被人称为“牛顿钟”,一直用到牛顿死后好几年。
传说小牛顿把风车的机械原理摸透后,自己制造了一架磨坊的模型,他将老鼠绑在一架有轮子的踏车上,然后在轮子的前面放上一粒玉米,刚好那地方是老鼠可望不可及的位置。老鼠想吃玉米,就不断的跑动,于是轮子不停的转动;又一次他放风筝时,在绳子上悬挂着小灯,夜间村人看去惊疑是彗星出现;他观察自然最生动的例子是15岁时做的第一次实验:为了计算风力和风速,他选择狂风时做顺风跳跃和逆风跳跃,再量出两次跳跃的距离差。对自然现象有好奇心,例如颜色、日影四季的移动,尤好几何学、哥白尼的日心说等等。
三一学院的巴罗(1630~1677)教授,被称为“欧洲最优秀的学者”,对牛顿特别垂青,引导他读了许多前人的优秀著作。1664年牛顿经考试被选为巴罗的助手,1665年大学毕业。
牛顿在科学上最卓越的贡献是微积分和经典力学的创建。
牛顿在《自然哲学的数学原理》里提出的万有引力定律以及他的牛顿运动定律是经典力学的基石,他还和莱布尼茨各自独立地发明了微积分,被誉为人类历史上最伟大的科学家之一。因为牛顿,经典力学又名为“牛顿力学”,而力的单位也叫做“牛顿”,另外,以牛顿命名的数学和科学术语还有“牛顿方程”、“牛顿-莱布尼茨公式”、“牛顿法”、“高斯-牛顿最小二乘法”、“牛顿环”、“非牛顿流体”等。
牛顿的成就,恩格斯在《英国状况十八世纪》中概括得最为完整:“牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学,由于进行了光的分解而创立了科学的光学,由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学,由于认识了力的本性而创立了科学的力学”。
牛顿的伟大成就与他的刻苦和勤奋是分不开的。他的助手H.牛顿说过,“他很少在两、三点前睡觉,有时一直工作到五、六点。春天和秋天经常五、六个星期住在实验室,直到完成实验。”他有一种长期坚持不懈集中精力透彻解决某一问题的习惯。他回答人们关于他洞察事物有何诀窍时说:“不断地沉思”。这正是他的主要特点。对此有许多故事流传:他年幼时,曾一面牵牛上山,一面看书,到家后才发觉手里只有一根绳;看书时煮鸡蛋结果将表和鸡蛋一齐煮在锅里;有一次,他请朋友到家中吃饭,自己却在实验室废寝忘食地工作,再三催促仍不出来,当朋友把一只鸡吃完,留下一堆骨头在盘中走了以后,牛顿才想起这事,可他看到盘中的骨头后又恍然大悟地说:“我还以为没有吃饭,原来我早已吃过了”。
1667年牛顿重返剑桥大学。1669年10月27日牛顿被选为卢卡斯数学教授。 1696年牛顿任造币厂监督,1699年升任厂长,1705年因改革币制有功受封为爵士。1672年起他被接纳为皇家学会会员,1703年被选为皇家学会主席。1727年3月20日,牛顿因患肾结石症医治无效,在伦敦郊区肯辛顿寓中逝世,葬于伦敦威斯敏斯特教堂。 |
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