Ⅰ 牛頓成長故事
少年牛頓
1643年1月4日,在英格蘭林肯郡小鎮沃爾索浦的一個自耕農家庭里,牛頓誕生了。牛頓是一個早產兒,出生時只有三磅重,接生婆和他的親人都擔心他能否活下來。誰也沒有料到這個看起來微不足道的小東西會成為了一位名垂千古的科學巨人,並且竟活到了84歲的高齡。 牛頓出生前三個月父親便去世了。在他兩歲時,母親改嫁給一個牧師,把牛頓留在外祖母身邊撫養。11歲時,母親的後夫去世,母親帶著和後爸所生的一子二女回到牛頓身邊。牛頓自幼沉默寡言、性格倔強,這種習性可能來自他的家庭處境。 大約從五歲開始,牛頓被送到公立學校讀書。少年時的牛頓並不是神童,他資質平常、成績 童年的牛頓
一般,但他喜歡讀書,喜歡看一些介紹各種簡單機械模型製作方法的讀物,並從中受到啟發,自己動手製作些奇奇怪怪的小玩意,如風車、木鍾、折疊式提燈等等。 傳說小牛頓把風車的機械原理摸透後,自己製造了一架磨坊的模型,他將老鼠綁在一架有輪子的踏車上,然後在輪子的前面放上一粒玉米,剛好那地方是老鼠可望不可及的位置。老鼠想吃玉米,就不斷的跑動,於是輪子不停的轉動;又一次他放風箏時,在繩子上懸掛著小燈,夜間村人看去驚疑是彗星出現;他還製造了一個小水鍾。每天早晨,小水鍾會自動滴水到他的臉上,催他起床。他還喜歡繪畫、雕刻,尤其喜歡刻日晷,家裡牆角、窗檯上到處安放著他刻畫的日晷,用以驗看日影的移動。 牛頓12歲時進了離家不遠的格蘭瑟姆中學。牛頓的母親原希望他成為一個農民,但牛頓本人卻無意於此,而酷愛讀書。隨著年歲的增大,牛頓越發愛好讀書,喜歡沉思,做科學小實驗。他在格蘭瑟姆中學讀書時,曾經寄宿在一位葯劑師家裡,使他受到了化學試驗的熏陶。 牛頓在中學時代學習成績並不出眾,只是愛好讀書,對自然現象有好奇心,例如顏色、日影四季的移動,尤其是幾何學、哥白尼的日心說等等。他還分門別類的記讀書筆記,又喜歡別出心裁的作些小工具、小技巧、小發明、小試驗。 當時英國社會滲透基督教新思想,牛頓家裡有兩位都以神父為職業的親戚,這可能影響牛頓晚年的宗教生活。從這些平凡的環境和活動中,還看不出幼年的牛頓是個才能出眾異於常人的兒童。 後來迫於生活,母親讓牛頓停學在家務農,贍養家庭。但牛頓一有機會便埋首書卷,以至經常忘了幹活。每次,母親叫他同傭人一道上市場,熟悉做交易的生意經時,他便懇求傭人一個人上街,自己則躲在樹叢後看書。有一次,牛頓的舅父起了疑心,就跟蹤牛頓上市鎮去,發現他的外甥伸著腿,躺在草地上,正在聚精會神地鑽研一個數學問題。牛頓的好學精神感動了舅父,於是舅父勸服了母親讓牛頓復學,並鼓勵牛頓上大學讀書。牛頓又重新回到了學校,如飢似渴地汲取著書本上的營養。
求學歲月
1661年,19歲的牛頓以減費生的身份進入劍橋大學三一學院,靠為學院做雜務的收入支付學費,1664年成為獎學金獲得者,1665年獲學士學位。 17世紀中葉,劍橋大學的教育制度還滲透著濃厚的中世紀經院哲學的氣味,當牛頓進入劍橋時,那裡還在傳授一些經院式課程,如邏輯、古文、語法、古代史、神學等等。兩年後三一學院出現了新氣象,盧卡斯創設了一個獨辟蹊徑的講座,規定講授自然科學知識,如地理、物理、天文和數學課程。 講座的第一任教授伊薩克·巴羅是個博學的科學家。這位學者獨具慧眼,看出了牛頓具有深邃的觀察力、敏銳的理解力。於是將自己的數學知識,包括計算曲線圖形面積的方法,全部傳授給牛頓,並把牛頓引向了近代自然科學的研究領域。 在這段學習過程中,牛頓掌握了算術、三角,讀了開普勒的《光學》,笛卡爾的《幾何學》和《哲學原理》,伽利略的《兩大世界體系的對話》,胡克的《顯微圖集》,還有皇家學會的歷史和早期的哲學學報等。 牛頓在巴羅門下的這段時間,是他學習的關鍵時期。巴羅比牛頓大12歲,精於數學和光學,他對牛頓的才華極為贊賞,認為牛頓的數學才華超過自己。後來,牛頓在回憶時說道:「巴羅博士當時講授關於運動學的課程,也許正是這些課程促使我去研究這方面的問題。」 當時,牛頓在數學上很大程度是依靠自學。他學習了歐幾里得的《幾何原本》、笛卡爾的《幾何學》、沃利斯的《無窮算術》、巴羅的《數學講義》及韋達等許多數學家的著作。其中,對牛頓具有決定性影響的要數笛卡兒的《幾何學》和沃利斯的《無窮算術》,它們將牛頓迅速引導到當時數學最前沿~解析幾何與微積分。1664年,牛頓被選為巴羅的助手,第二年,劍橋大學評議會通過了授予牛頓大學學士學位的決定。 1665~1666年嚴重的鼠疫席捲了倫敦,劍橋離倫敦不遠,為恐波及,學校因此而停課,牛頓於1665年6月離校返鄉。 由於牛頓在劍橋受到數學和自然科學的熏陶和培養,對探索自然現象產生濃厚的興趣,家鄉安靜的環境又使得他的思想展翅飛翔。1665~1666年這段短暫的時光成為牛頓科學生涯中的黃金歲月,他在自然科學領域內思潮奔騰,才華迸發,思考前人從未思考過的問題,踏進了前人沒有涉及的領域,創建了前所未有的驚人業績。 1665年初,牛頓創立級數近似法,以及把任意冪的二項式化為一個級數的規則;同年11月,創立正流數法(微分);次年1月,用三棱鏡研究顏色理論;5月,開始研究反流數法(積分)。這一年內,牛頓開始想到研究重力問題,並想把重力理論推廣到月球的運動軌道上去。他還從開普勒定律中推導出使行星保持在它們的軌道上的力必定與它們到旋轉中心的距離平方成反比。牛頓見蘋果落地而悟出地球引力的傳說,說的也是此時發生的軼事。 總之,在家鄉居住的兩年中,牛頓以比此後任何時候更為旺盛的精力從事科學創造,並關心自然哲學問題。他的三大成就:微積分、萬有引力、光學分析的思想都是在這時孕育成形的。可以說此時的牛頓已經開始著手描繪他一生大多數科學創造的藍圖。 1667年復活節後不久,牛頓返回到劍橋大學,10月1日被選為三一學院的仲院侶(初級院委),翌年3月16日獲得碩士學位,同時成為正院侶(高級院委)。1669年10月27日,巴羅為了提攜牛頓而辭去了教授之職,26歲的牛頓晉升為數學教授,並擔任盧卡斯講座的教授。巴羅為牛頓的科學生涯打通了道路,如果沒有牛頓的舅父和巴羅的幫助,牛頓這匹千里馬可能就不會馳騁在科學的大道上。巴羅讓賢,這在科學史上一直被傳為佳話。
建立微積分
在牛頓的全部科學貢獻中,數學成就佔有突出的地位。他數學生涯中的第一項創造性成果就是發現了二項式定理。據牛頓本人回憶,他是在1664年和1665年間的冬天,在研讀沃利斯博士的《無窮算術》時,試圖修改他的求圓面積的級數時發現這一定理的。 笛卡爾的解析幾何把描述運動的函數關系和幾何曲線相對應。牛頓在老師巴羅的指導下,在鑽研笛卡爾的解析幾何的基礎上,找到了新的出路。可以把任意時刻的速度看是在微小的時間范圍里的速度的平均值,這就是一個微小的路程和時間間隔的比值,當這個微小的時間間隔縮小到無窮小的時候,就是這一點的准確值。這就是微分的概念。 微積分的創立是牛頓最卓越的數學成就。牛頓為解決運動問題,才創立這種和物理概念直接聯系的數學理論的,牛頓稱之為"流數術"。它所處理的一些具體問題,如切線問題、求積問題、瞬時速度問題以及函數的極大和極小值問題等,在牛頓前已經得到人們的研究了。但牛頓超越了前人,他站在了更高的角度,對以往分散的結論加以綜合,將自古希臘以來求解無限小問題的各種技巧統一為兩類普通的演算法——微分和積分,並確立了這兩類運算的互逆關系,從而完成了微積分發明中最關鍵的一步,為近代科學發展提供了最有效的工具,開辟了數學上的一個新紀元。 牛頓沒有及時發表微積分的研究成果,他研究微積分可能比萊布尼茨早一些,但是萊布尼茨所採取的表達形式更加合理,而且關於微積分的著作出版時間也比牛頓早。 在牛頓和萊布尼茨之間,為爭論誰是這門學科的創立者的時候,竟然引起了一場悍然大波,這種爭吵在各自的學生、支持者和數學家中持續了相當長的一段時間,造成了歐洲大陸的數學家和英國數學家的長期對立。英國數學在一個時期里閉關鎖國,囿於民族偏見,過於拘泥在牛頓的「流數術」中停步不前,因而數學發展整整落後了一百年。 1707年,牛頓的代數講義經整理後出版,定名為《普遍算術》。他主要討論了代數基礎及其(通過解方程)在解決各類問題中的應用。書中陳述了代數基本概念與基本運算,用大量實例說明了如何將各類問題化為代數方程,同時對方程的根及其性質進行了深入探討,引出了方程論方面的豐碩成果,如:他得出了方程的根與其判別式之間的關系,指出可以利用方程系數確定方程根之冪的和數,即「牛頓冪和公式」。 牛頓對解析幾何與綜合幾何都有貢獻。他在1736年出版的《解析幾何》中引入了曲率中心,給出密切線圓(或稱曲線圓)概念,提出曲率公式及計算曲線的曲率方法。並將自己的許多研究成果總結成專論《三次曲線枚舉》,於1704年發表。此外,他的數學工作還涉及數值分析、概率論和初等數論等眾多領域。
晚年
對於牛頓的晚年,人們普遍存在一些誤解。認為牛頓開始相信上帝。但事實並非如此。對於微積分的研究是牛頓晚年的研究重點。微積分可以在實驗的基礎上推導出物理量之間關系的函數形式,但具體函數物無從知曉(簡單來說,就是知道誰和誰呈正比或反比關系,但作為初始條件的比例系數不知道),只能通過實驗得知。所以,牛頓提出「上帝第一次推動」這一個概念,就是說,像密度等物質固有屬性是大自然自己制定的,無法更改,也無從推導。而人們的誤解普遍來源於「上帝第一次推動」,誤解為「上帝第一次推動力」(牛頓生活的時代還沒有力的物理概念,牛頓定律是牛頓通過動量形式表達出來的)。
Ⅱ 牛頓的成長故事
牛頓
被譽為近代科學的開創者牛頓,在科學上作出了巨大貢獻。他的三大成就——光的分析、萬有引力定律和微積分學,對現代
科學的發展奠定了基礎。
牛頓為什麼能在科學上獲得巨大成就?他怎樣由一個平常的人成為一個偉大的科學家?要回答這些問題,我們不禁要聯想到
他刻苦學習和勤奮工作的幾個故事。
「我一定要超過他!」
一談到牛頓,人們可能認為他小時候一定是個「神童」、「天才」、有著非凡的智力。其實不然,牛頓童年身體瘦弱,頭腦
並不聰明。在家鄉讀書的時候,很不用功,在班裡的學習成績屬於次等。但他的興趣卻是廣泛的,游戲的本領也比一般兒童高。
平時他愛好製作機械模型一類的玩藝兒,如風車、水車、日晷等等。他精心製作的一隻水鍾,計時較准確,得到了人們的贊許。
有時,他玩的方法也很奇特。一天,他作了一盞燈籠掛在風箏尾巴上。當夜幕降臨時,點燃的燈籠借風箏上升的力升入空中
。發光的燈籠在空中流動,人們大驚,以為是出現了彗星。盡管如此,因為他學習成績不好,還是經常受到歧視。
當時,封建社會的英國等級制度很嚴重,中小學里學習好的學生,可以歧視學習差的同學。有一次課間游戲,大家正玩得興
高采烈的時候,一個學習好的學生借故踢了牛頓一腳,並罵他笨蛋。牛頓的心靈受到這種刺激,憤怒極了。他想,我倆都是學生
,我為什麼受他的欺侮?我一定要超過他!從此,牛頓下定決心,發奮讀書。他早起晚睡,抓緊分秒、勤學勤思。
經過刻苦鑽研,牛頓的學習成績不斷提高,不久就超過了曾欺侮過他的那個同學,名列班級前茅。
籬笆下的樂趣
世界上有許多著名的科學家的家境是清貧的。他們在通往成功的道路上,都曾與困苦的境遇作過頑強的斗爭。牛頓少年時代
的境遇也是十分令人同情的。
牛頓一六四二年出生在英國一個普通農民的家裡。在牛頓出生前不久,他的父親就去世了。母親在他兩歲那年改嫁了。當牛
頓十四歲的時候,他的繼父不幸故去了,母親回到家鄉,牛頓被迫休學回家,幫助母親種田過日子。母親想培養他獨立謀生,要
他經營農產品的買賣。
一個勤奮好學的孩子多麼不願意離開心愛的學校啊!他傷心地哭鬧了幾次,母親始終沒有回心轉意,最後只得違心地按母親
的意願去學習經商。每天一早,他跟一個老僕人到十幾里外的大鎮子去做買賣。牛頓非常不喜歡經商,把一切事務都交託老僕人
經辦,自己卻偷偷跑到一個地方去讀書。
時光漸漸流逝,牛頓越發對經商感到厭惡,心裡所喜歡的只是讀書。後來,牛頓索性不去鎮里營商了,僅囑老僕人獨去。怕
家裡人發覺,他每天與老僕人一同出去,到半路停下,在一個籬笆下讀書。每當下午老僕人歸來時,再一同回家。
這樣,日復一日,籬笆下的讀書生活倒也其樂無窮。一天,他正在籬笆下興致勃勃地讀書,趕巧被過路的舅舅看見。舅舅一
看這個情景,很是生氣,大聲責罵他不務正業;把牛頓的書搶了過來。舅舅一看他所讀的是數學書,上面畫著種種記號,心裡受
到感動。舅舅一把抱住牛頓,激動地說:「孩子,就按你的志向發展吧,你的正道應該是讀書。」
回到家裡後,舅舅竭力勸說牛頓的母親,讓牛頓棄商就學。在舅舅的幫助下,牛頓如願以償地復學了。
在暴風中研究和計算風力
時間對人是一視同仁的,給人以同等的量,但人對時間的利用不同,而所得的知識也大不一樣。
牛頓十六歲時數學知識還很膚淺,對高深的數學知識甚至可以說是不懂。「知識在於積累,聰明來自學習」。牛頓下決心靠
自己的努力攀上數學的高峰。在基礎差的不利條件下,牛頓能正確認識自己,知難而進。他從基礎知識、基本公式重新學起,扎
扎實實、步步推進。他研究完了歐幾里德幾何學後,又研究笛卡兒幾何學,對比之下覺得歐幾里德幾何學膚淺,便悉心鑽研笛氏
幾何學,直到掌握要領、融會貫通。遂之發明了代數二項式定理。傳說中牛頓「大暴風中算風力」的佳話,可為牛頓身體力學的
佐證。有一天,天刮著大風暴。風撒野地呼號著,塵土飛揚,迷迷漫漫,使人難以睜眼。牛頓認為這是個准確地研究和計算風力
的好機會。於是,便拿著用具,獨自在暴風中來回奔走。他踉踉蹌蹌、吃力地測量著。幾次沙塵迷了眼睛,幾次風吹走了算紙,
幾次風使他不得不暫停工作,但都沒有動搖他求知的慾望。他一遍又一遍,終於求得了正確的數據。他快樂極了,急忙跑回家去
,繼續進行研究。有志者事竟成。經過勤奮學習,牛頓為自己的科學高塔打下了深厚的基礎。不久,牛頓的數學高塔就建成了,
二十二歲時發明了微分學,二十三歲時發明了積分學,為人類科學事業作出了巨大貢獻。
萬有引力和光的秘密
牛頓二十三歲時,鼠疫流行於倫敦。劍橋大學為預防學生受傳染,通告學生休學回家避疫,學校暫時關閉。牛頓回到故鄉林
肯郡鄉下。在鄉下度過的休學日子裡,他從沒間斷過學習和研究。萬有引力、微積分、光的分析等發明的基礎工作,都是這個期
間完成的。
那時,鄉下的孩子是常常用投石器打幾個轉轉之後,把石拋得很遠。他們還可以把一桶牛奶用力從頭上轉過,而牛奶不掉下
來。
這些事實使他懷疑起來:「什麼力量使投石器裡面的石頭,以及水桶里的牛奶不掉下來呢?對於這個問題,他曾想到刻卜勒
和伽利略的思想。他從浩瀚的宇宙太空,周行不息的行星,廣寒的月球,直至龐大的地球,進而想到這些龐然大物之間力的相互
作用。這時,牛頓一頭扎進「引力」的計算和驗證中了。牛頓計劃用這個原理驗證太陽系各行星的行動規律。他首先推求月球距
地球的距離,由於引用的資料數據不正確,計算的結果錯了。因為依理推算月球圍繞地球轉,每分鍾的向心加速度應是十六英尺
,但據推算僅得十三點九英尺。在失敗的困境中,牛頓毫不灰心和氣餒,反而以更大的努力進行辛勤地研究。整整經過了七個春
秋寒暑,到三十歲時終於把舉世聞名的「萬有引力定律」全面證明出來,奠定了理論天文學、天體力學的基礎。
這時期牛頓還對光學進行了研究,發現了顏色的根源。一次,他在用自製望遠鏡觀察天體時,無論怎樣調整鏡片,視點總是
不清楚。他想,這可能與光線的折光有關。接著就實驗起來。他在暗室的窗戶上留一個小圓孔用來透光,在室內窗孔後放一個三
棱鏡,在三棱鏡後掛好白屏接受通過三棱鏡折進的光。結果,大出意外,牛頓驚異地看到,白屏上所接受的折光呈橢圓形,兩端
現出多彩的顏色來。對這個奇異的現象,牛頓進行了深入的思考。得知光受折射後,太陽的白光散為紅、橙、黃、綠、藍、靛、
紫七種顏色。因此,白光(陽光)是由紅、橙、黃、綠、藍、 靛、紫七色光線匯合而成。自然界雨後天晴,陽光經過天空中余
圍的雨滴的折射、反射,形成五彩繽紛的虹霓,正是這個道理。
經過進一步研究,牛頓指出世界萬物所以有顏色,並非其自身有顏色。太陽普照萬物,各物體只吸收它所接受的顏色,而將
它所不能接受的顏色反射出來。這反射出來的顏色就是人們見到的各種物體的顏色。這一學說准確地道出顏色的根源,世界上自
古以來所出現的各種顏色學說都被它所推翻。
牛頓所以能取得如此巨大的成就,早年苦學所打下的深厚數學基礎起了重要作用。
進入忘我的境界
在一個崎嶇的山路上,一位白發蒼蒼的老人牽著一匹馬在緩緩登山。人在前面慢慢地走,馬在後面一步步地跟,山谷中響著
單調的馬蹄聲。走啊,走啊,馬突然脫韁而跑,老人由於沉浸在極度的思索之中,竟沒有發覺。老人依然不畏艱難地登著山,手
里還牽著那根馬韁繩。當他登到較平坦的地方想要騎馬時 一拉韁繩,拽到面前的只是一根繩,回頭一看馬早已沒有了。
牛頓每天除抽出少量的時間鍛煉身體外,大部分時間是在書房裡度過的。一次,在書房中,他一邊思考著問題,一邊在煮雞
蛋。苦苦地思索,簡直使他痴呆。突然,鍋里的水沸騰了,趕忙掀鍋一看,「啊!」他驚叫起來,鍋里煮的卻是一塊懷表。原來
他考慮問題時竟心不在焉地隨手把懷表當做雞蛋放在鍋里了。
還有一次,牛頓邀請一位朋友到他家吃午飯。他研究科學入了迷,把這件事忘掉了。他的傭人照例只准備了牛頓個人吃的午
飯。臨近中午,客人應邀而來。客人看見牛頓正在埋頭計算問題,桌上、床上擺著稿紙、書籍。看到這種情形,客人沒有打攪牛
頓,見桌上擺著飯菜,以為是給他准備的,便坐下吃了起來。吃完後就悄悄地走了。當牛頓把題計算完了,走到餐桌旁准備吃午
飯時,看見盤子里吃過的雞骨頭,恍然大悟地說:「我以為我沒有吃飯呢,我還是吃了。」
這些故事究竟是真是假,並不關重要,不過表明了牛頓是一個怎樣沉思默想,不修邊幅,虛己斂容的人,他對科學極度的專
心,總是想著星辰的旋轉,宇宙的變化,而進入了忘我的境界。
謙虛謹慎、一絲不苟的學風
「寬闊的河流平靜,學識淵博的人謙虛。」凡是對人類發展作出巨大貢獻的偉大人物,都有謙虛的美德。牛頓每當在科學上
獲得偉大成就時,從不沾沾自喜,自以為很了不起,急忙出版著作,以揚名於世。
當牛頓費盡心血算出「萬有引力定律」後,沒有急於發表。而是繼續孜孜不倦地深思了數年,研究了數年,埋頭於數字計算
之中,從未對任何人講過一句。後來,牛頓的朋友,大天文學家哈雷(彗星的發現者),在證明一個關於行星軌道的規律遇到困
難時,專程登門請教牛頓。牛頓把自己關於計算「萬有引力」的書稿交給哈雷看。哈雷看後才知道他所要請教的問題,正是牛頓
早已解決、早已算好了的問題,心裡欽羨不已。
在一六八四年十一月某一天,哈雷又到牛頓的寓所拜訪。當談到有關天文學的學術問題時,牛頓拿出寫好的關於論證「萬有
引力」的論文,請哈雷提意見。哈雷看後,對這一巨著感到非常驚訝。他欣喜地對牛頓說:「這真是偉大的論證、偉大的著作!
」他再三奉勸牛頓盡快發表這部偉大著作,以造福於人類。可是牛頓沒有聽信朋友的好意勸告,輕易地發表自己的著作。而是經
過長時間的一絲不苟的反復驗證和計算,確認正確無誤後,才於一六八七年七月將《自然哲學的數學原理》發表於世。
牛頓是個十分謙虛的人,從不自高自大。曾經有人問牛頓:「你獲得成功的秘訣是什麼?」牛頓回答說:「假如我有一點微
小成就的話,沒有其它秘訣,唯有勤奮而已。」他又說:「假如我看得遠些,那是因為我站在巨人們的肩上。」這些話多麼意味
深長啊!它生動地道出牛頓獲得巨大成就的奧妙所在,這就是在前人研究成果的基礎上,以獻身的精神,勤奮地創造,開辟出科
學的新天地
回答者: 數學小小白痴 - 助理 三級 5-2 16:31
牛頓
被譽為近代科學的開創者牛頓,在科學上作出了巨大貢獻。他的三大成就——光的分析、萬有引力定律和微積分學,對現代
科學的發展奠定了基礎。
牛頓為什麼能在科學上獲得巨大成就?他怎樣由一個平常的人成為一個偉大的科學家?要回答這些問題,我們不禁要聯想到
他刻苦學習和勤奮工作的幾個故事。
「我一定要超過他!」
一談到牛頓,人們可能認為他小時候一定是個「神童」、「天才」、有著非凡的智力。其實不然,牛頓童年身體瘦弱,頭腦
並不聰明。在家鄉讀書的時候,很不用功,在班裡的學習成績屬於次等。但他的興趣卻是廣泛的,游戲的本領也比一般兒童高。
平時他愛好製作機械模型一類的玩藝兒,如風車、水車、日晷等等。他精心製作的一隻水鍾,計時較准確,得到了人們的贊許。
有時,他玩的方法也很奇特。一天,他作了一盞燈籠掛在風箏尾巴上。當夜幕降臨時,點燃的燈籠借風箏上升的力升入空中
。發光的燈籠在空中流動,人們大驚,以為是出現了彗星。盡管如此,因為他學習成績不好,還是經常受到歧視。
當時,封建社會的英國等級制度很嚴重,中小學里學習好的學生,可以歧視學習差的同學。有一次課間游戲,大家正玩得興
高采烈的時候,一個學習好的學生借故踢了牛頓一腳,並罵他笨蛋。牛頓的心靈受到這種刺激,憤怒極了。他想,我倆都是學生
,我為什麼受他的欺侮?我一定要超過他!從此,牛頓下定決心,發奮讀書。他早起晚睡,抓緊分秒、勤學勤思。
經過刻苦鑽研,牛頓的學習成績不斷提高,不久就超過了曾欺侮過他的那個同學,名列班級前茅。
籬笆下的樂趣
世界上有許多著名的科學家的家境是清貧的。他們在通往成功的道路上,都曾與困苦的境遇作過頑強的斗爭。牛頓少年時代
的境遇也是十分令人同情的。
牛頓一六四二年出生在英國一個普通農民的家裡。在牛頓出生前不久,他的父親就去世了。母親在他兩歲那年改嫁了。當牛
頓十四歲的時候,他的繼父不幸故去了,母親回到家鄉,牛頓被迫休學回家,幫助母親種田過日子。母親想培養他獨立謀生,要
他經營農產品的買賣。
一個勤奮好學的孩子多麼不願意離開心愛的學校啊!他傷心地哭鬧了幾次,母親始終沒有回心轉意,最後只得違心地按母親
的意願去學習經商。每天一早,他跟一個老僕人到十幾里外的大鎮子去做買賣。牛頓非常不喜歡經商,把一切事務都交託老僕人
經辦,自己卻偷偷跑到一個地方去讀書。
時光漸漸流逝,牛頓越發對經商感到厭惡,心裡所喜歡的只是讀書。後來,牛頓索性不去鎮里營商了,僅囑老僕人獨去。怕
家裡人發覺,他每天與老僕人一同出去,到半路停下,在一個籬笆下讀書。每當下午老僕人歸來時,再一同回家。
這樣,日復一日,籬笆下的讀書生活倒也其樂無窮。一天,他正在籬笆下興致勃勃地讀書,趕巧被過路的舅舅看見。舅舅一
看這個情景,很是生氣,大聲責罵他不務正業;把牛頓的書搶了過來。舅舅一看他所讀的是數學書,上面畫著種種記號,心裡受
到感動。舅舅一把抱住牛頓,激動地說:「孩子,就按你的志向發展吧,你的正道應該是讀書。」
回到家裡後,舅舅竭力勸說牛頓的母親,讓牛頓棄商就學。在舅舅的幫助下,牛頓如願以償地復學了。
在暴風中研究和計算風力
時間對人是一視同仁的,給人以同等的量,但人對時間的利用不同,而所得的知識也大不一樣。
牛頓十六歲時數學知識還很膚淺,對高深的數學知識甚至可以說是不懂。「知識在於積累,聰明來自學習」。牛頓下決心靠
自己的努力攀上數學的高峰。在基礎差的不利條件下,牛頓能正確認識自己,知難而進。他從基礎知識、基本公式重新學起,扎
扎實實、步步推進。他研究完了歐幾里德幾何學後,又研究笛卡兒幾何學,對比之下覺得歐幾里德幾何學膚淺,便悉心鑽研笛氏
幾何學,直到掌握要領、融會貫通。遂之發明了代數二項式定理。傳說中牛頓「大暴風中算風力」的佳話,可為牛頓身體力學的
佐證。有一天,天刮著大風暴。風撒野地呼號著,塵土飛揚,迷迷漫漫,使人難以睜眼。牛頓認為這是個准確地研究和計算風力
的好機會。於是,便拿著用具,獨自在暴風中來回奔走。他踉踉蹌蹌、吃力地測量著。幾次沙塵迷了眼睛,幾次風吹走了算紙,
幾次風使他不得不暫停工作,但都沒有動搖他求知的慾望。他一遍又一遍,終於求得了正確的數據。他快樂極了,急忙跑回家去
,繼續進行研究。有志者事竟成。經過勤奮學習,牛頓為自己的科學高塔打下了深厚的基礎。不久,牛頓的數學高塔就建成了,
二十二歲時發明了微分學,二十三歲時發明了積分學,為人類科學事業作出了巨大貢獻。
萬有引力和光的秘密
牛頓二十三歲時,鼠疫流行於倫敦。劍橋大學為預防學生受傳染,通告學生休學回家避疫,學校暫時關閉。牛頓回到故鄉林
肯郡鄉下。在鄉下度過的休學日子裡,他從沒間斷過學習和研究。萬有引力、微積分、光的分析等發明的基礎工作,都是這個期
間完成的。
那時,鄉下的孩子是常常用投石器打幾個轉轉之後,把石拋得很遠。他們還可以把一桶牛奶用力從頭上轉過,而牛奶不掉下
來。
這些事實使他懷疑起來:「什麼力量使投石器裡面的石頭,以及水桶里的牛奶不掉下來呢?對於這個問題,他曾想到刻卜勒
和伽利略的思想。他從浩瀚的宇宙太空,周行不息的行星,廣寒的月球,直至龐大的地球,進而想到這些龐然大物之間力的相互
作用。這時,牛頓一頭扎進「引力」的計算和驗證中了。牛頓計劃用這個原理驗證太陽系各行星的行動規律。他首先推求月球距
地球的距離,由於引用的資料數據不正確,計算的結果錯了。因為依理推算月球圍繞地球轉,每分鍾的向心加速度應是十六英尺
,但據推算僅得十三點九英尺。在失敗的困境中,牛頓毫不灰心和氣餒,反而以更大的努力進行辛勤地研究。整整經過了七個春
秋寒暑,到三十歲時終於把舉世聞名的「萬有引力定律」全面證明出來,奠定了理論天文學、天體力學的基礎。
這時期牛頓還對光學進行了研究,發現了顏色的根源。一次,他在用自製望遠鏡觀察天體時,無論怎樣調整鏡片,視點總是
不清楚。他想,這可能與光線的折光有關。接著就實驗起來。他在暗室的窗戶上留一個小圓孔用來透光,在室內窗孔後放一個三
棱鏡,在三棱鏡後掛好白屏接受通過三棱鏡折進的光。結果,大出意外,牛頓驚異地看到,白屏上所接受的折光呈橢圓形,兩端
現出多彩的顏色來。對這個奇異的現象,牛頓進行了深入的思考。得知光受折射後,太陽的白光散為紅、橙、黃、綠、藍、靛、
紫七種顏色。因此,白光(陽光)是由紅、橙、黃、綠、藍、 靛、紫七色光線匯合而成。自然界雨後天晴,陽光經過天空中余
圍的雨滴的折射、反射,形成五彩繽紛的虹霓,正是這個道理。
經過進一步研究,牛頓指出世界萬物所以有顏色,並非其自身有顏色。太陽普照萬物,各物體只吸收它所接受的顏色,而將
它所不能接受的顏色反射出來。這反射出來的顏色就是人們見到的各種物體的顏色。這一學說准確地道出顏色的根源,世界上自
古以來所出現的各種顏色學說都被它所推翻。
牛頓所以能取得如此巨大的成就,早年苦學所打下的深厚數學基礎起了重要作用。
進入忘我的境界
在一個崎嶇的山路上,一位白發蒼蒼的老人牽著一匹馬在緩緩登山。人在前面慢慢地走,馬在後面一步步地跟,山谷中響著
單調的馬蹄聲。走啊,走啊,馬突然脫韁而跑,老人由於沉浸在極度的思索之中,竟沒有發覺。老人依然不畏艱難地登著山,手
里還牽著那根馬韁繩。當他登到較平坦的地方想要騎馬時 一拉韁繩,拽到面前的只是一根繩,回頭一看馬早已沒有了。
牛頓每天除抽出少量的時間鍛煉身體外,大部分時間是在書房裡度過的。一次,在書房中,他一邊思考著問題,一邊在煮雞
蛋。苦苦地思索,簡直使他痴呆。突然,鍋里的水沸騰了,趕忙掀鍋一看,「啊!」他驚叫起來,鍋里煮的卻是一塊懷表。原來
他考慮問題時竟心不在焉地隨手把懷表當做雞蛋放在鍋里了。
還有一次,牛頓邀請一位朋友到他家吃午飯。他研究科學入了迷,把這件事忘掉了。他的傭人照例只准備了牛頓個人吃的午
飯。臨近中午,客人應邀而來。客人看見牛頓正在埋頭計算問題,桌上、床上擺著稿紙、書籍。看到這種情形,客人沒有打攪牛
頓,見桌上擺著飯菜,以為是給他准備的,便坐下吃了起來。吃完後就悄悄地走了。當牛頓把題計算完了,走到餐桌旁准備吃午
飯時,看見盤子里吃過的雞骨頭,恍然大悟地說:「我以為我沒有吃飯呢,我還是吃了。」
這些故事究竟是真是假,並不關重要,不過表明了牛頓是一個怎樣沉思默想,不修邊幅,虛己斂容的人,他對科學極度的專
心,總是想著星辰的旋轉,宇宙的變化,而進入了忘我的境界。
謙虛謹慎、一絲不苟的學風
「寬闊的河流平靜,學識淵博的人謙虛。」凡是對人類發展作出巨大貢獻的偉大人物,都有謙虛的美德。牛頓每當在科學上
獲得偉大成就時,從不沾沾自喜,自以為很了不起,急忙出版著作,以揚名於世。
當牛頓費盡心血算出「萬有引力定律」後,沒有急於發表。而是繼續孜孜不倦地深思了數年,研究了數年,埋頭於數字計算
之中,從未對任何人講過一句。後來,牛頓的朋友,大天文學家哈雷(彗星的發現者),在證明一個關於行星軌道的規律遇到困
難時,專程登門請教牛頓。牛頓把自己關於計算「萬有引力」的書稿交給哈雷看。哈雷看後才知道他所要請教的問題,正是牛頓
早已解決、早已算好了的問題,心裡欽羨不已。
在一六八四年十一月某一天,哈雷又到牛頓的寓所拜訪。當談到有關天文學的學術問題時,牛頓拿出寫好的關於論證「萬有
引力」的論文,請哈雷提意見。哈雷看後,對這一巨著感到非常驚訝。他欣喜地對牛頓說:「這真是偉大的論證、偉大的著作!
」他再三奉勸牛頓盡快發表這部偉大著作,以造福於人類。可是牛頓沒有聽信朋友的好意勸告,輕易地發表自己的著作。而是經
過長時間的一絲不苟的反復驗證和計算,確認正確無誤後,才於一六八七年七月將《自然哲學的數學原理》發表於世。
牛頓是個十分謙虛的人,從不自高自大。曾經有人問牛頓:「你獲得成功的秘訣是什麼?」牛頓回答說:「假如我有一點微
小成就的話,沒有其它秘訣,唯有勤奮而已。」他又說:「假如我看得遠些,那是因為我站在巨人們的肩上。」這些話多麼意味
深長啊!它生動地道出牛頓獲得巨大成就的奧妙所在,這就是在前人研究成果的基礎上,以獻身的精神,勤奮地創造,開辟出科
學的新天地
Ⅲ 牛頓的家庭資料
少年牛頓
1643年1月4日,在英格蘭林肯郡小鎮沃爾索浦的一個自耕農家庭里,牛頓誕生了。牛頓是一個早產兒,出生時只有三磅重,接生婆和他的親人都擔心他能否活下來。誰也沒有料到這個看起來微不足道的小東西會成為了一位震古爍今的科學巨人,並且竟活到了84歲的高齡。
牛頓出生前三個月父親便去世了。在他兩歲時,母親改嫁給一個牧師,把牛頓留在外祖母身邊撫養。11歲時,母親的後夫去世,母親帶著和後夫所生的一子二女回到牛頓身邊。牛頓自幼沉默寡言,性格倔強,這種習性可能來自它的家庭處境。
大約從五歲開始,牛頓被送到公立學校讀書。少年時的牛頓並不是神童,他資質平常,成績一般,但他喜歡讀書,喜歡看一些介紹各種簡單機械模型製作方法的讀物,並從中受到啟發,自己動手製作些奇奇怪怪的小玩意,如風車、木鍾、折疊式提燈等等。
傳說小牛頓把風車的機械原理摸透後,自己製造了一架磨坊的模型,他將老鼠綁在一架有輪子的踏車上,然後在輪子的前面放上一粒玉米,剛好那地方是老鼠可望不可及的位置。老鼠想吃玉米,就不斷的跑動,於是輪子不停的轉動;又一次他放風箏時,在繩子上懸掛著小燈,夜間村人看去驚疑是彗星出現;他還製造了一個小水鍾。每天早晨,小水鍾會自動滴水到他的臉上,催他起床。他還喜歡繪畫、雕刻,尤其喜歡刻日晷,家裡牆角、窗檯上到處安放著他刻畫的日晷,用以驗看日影的移動。
牛頓12歲時進了離家不遠的格蘭瑟姆中學。牛頓的母親原希望他成為一個農民,但牛頓本人卻無意於此,而酷愛讀書。隨著年歲的增大,牛頓越發愛好讀書,喜歡沉思,做科學小實驗。他在格蘭瑟姆中學讀書時,曾經寄宿在一位葯劑師家裡,使他受到了化學試驗的熏陶。
牛頓在中學時代學習成績並不出眾,只是愛好讀書,對自然現象由好奇心,例如顏色、日影四季的移動,尤其是幾何學、哥白尼的日心說等等。他還分門別類的記讀書筆記,又喜歡別出心裁的作些小工具、小技巧、小發明、小試驗。
當時英國社會滲透基督教新思想,牛頓家裡有兩位都以神父為職業的親戚,這可能影響牛頓晚年的宗教生活。從這些平凡的環境和活動中,還看不出幼年的牛頓是個才能出眾異於常人的兒童。
後來迫於生活,母親讓牛頓停學在家務農,贍養家庭。但牛頓一有機會便埋首書卷,以至經常忘了幹活。每次,母親叫他同傭人一道上市場,熟悉做交易的生意經時,他便懇求傭人一個人上街,自己則躲在樹叢後看書。有一次,牛頓的舅父起了疑心,就跟蹤牛頓上市鎮去,發現他的外甥伸著腿,躺在草地上,正在聚精會神地鑽研一個數學問題。牛頓的好學精神感動了舅父,於是舅父勸服了母親讓牛頓復學,並鼓勵牛頓上大學讀書。牛頓又重新回到了學校,如飢似渴地汲取著書本上的營養。有一次,他去郊外遊玩,之後靠在一棵蘋果樹下休息,忽然,一個蘋果從樹上掉下來。他覺得很奇怪,為什麼蘋果會從上往下掉而不是從下往上升?他帶著這個疑問回到了家裡研究,後來他發現原來地球是有引力的能把物體吸住。隨後,就出現了《牛頓物理引力學》。
Ⅳ 牛頓小時候跟普通孩子都差不多,是什麼改變了牛頓的一生
牛頓出生在英格蘭格蘭瑟姆鎮的一個庄園里邊,三歲的時候他的母親就改嫁了,嫁給一個牧師,這個牧師很有錢,但是繼父不能夠接受牛頓,於是牛頓從那個時候起是由他的祖父母把他照顧大的。這個童年事件讓他在心裏面留下了非常的陰影。
他坐在花園里邊看到有一個蘋果大樹上掉下來,於是就引發了他的靈感,激發了萬有引力定律的誕生,後來他把這個故事告訴給了自己的一個朋友威廉姆,這個人在1752年的時候出版了一本書,這部書的名字叫做《薩克牛頓爵士回憶錄》,而在2010年,美國納薩的宇航員通過太空梭把這一棵古老的蘋果樹上的一隻帶上了太空,這么做的原因是因為牛頓曾經是英國皇家科學院的院長 ,而英國皇家科學院就以這個行為作為建會350周年的紀念。那麼在我們心裡邊在想,這棵蘋果樹應該是歷史上最貴的一棵蘋果樹了。
Ⅳ 誰來介紹下牛頓的生事背景
艾薩克牛頓爵士,英國皇家學會會員,(SirIsaacNewtonFRS,1643年1月4日~1727年3月31日是一位英格蘭物理學家、數學家、天文學家、自然哲學家和煉金術士。他在1687年發表的論文《自然哲學的數學原理》里,對萬有引力和三大運動定律進行了描述。這些描述奠定了此後三個世紀里物理世界的科學觀點,並成為了現代工程學的基礎。他通過論證開普勒行星運動定律與他的引力理論間的一致性,展示了地面物體與天體的運動都遵循著相同的自然定律;從而消除了對太陽中心說的最後一絲疑慮,並推動了科學革命。在力學上,牛頓闡明了動量和角動量守恆的原理。在光學上,他發明了反射式望遠鏡,並基於對三棱鏡將白光發散成可見光譜的觀察,發展出了顏色的理論。他還系統地表述了冷卻定律,並研究了音速。在數學上,牛頓與戈特弗里德萊布尼茨分享了發展出微積分學的榮譽。他也證明了廣義二項式定理,提出了「牛頓法」以趨近函數的零點,並為冪級數的研究作出了貢獻。在2005年,皇家學會進行了一場「誰是科學史上最有影響力的人」的民意調查中,牛頓被認為比阿爾伯特愛因斯坦更具影響力。 按照現代的歷法,1643年1月4日,艾薩克牛頓出生於英格蘭林肯郡鄉下的一個小村落埃爾斯索普村的埃爾斯索普庄園。在牛頓出生之時,英格蘭並沒有採用教皇的最新歷法,因此他的生日被記載為1642年的聖誕節。牛頓出生前三個月,他同樣名為艾薩克的父親才剛去世。由於早產的緣故,新生的牛頓十分瘦小;據傳聞,他的母親漢娜艾斯庫(Hannah Ayscough)曾說過,牛頓剛出生時小得可以把他裝進一誇脫的馬克杯中。當牛頓3歲時,他的母親改嫁並住進了新丈夫巴納巴斯史密斯(Barnabus Smith)牧師的家,而把牛頓託付給了他的外祖母瑪傑里艾斯庫(Margery Ayscough)。年幼的牛頓不喜歡他的繼父,並因母親嫁給他的事而對母親持有一些敵意,牛頓甚至曾經「威脅我那姓史密斯的父母親,要把他們連同房子一齊燒掉……」 從12 歲左右到17歲,牛頓都在國王中學學習,在該校圖書館的窗檯上還可以看見他當年的簽名。他曾從學校退學,並在1659年10月回到埃爾斯索普村,因為他再度守寡的母親想讓牛頓當一名農夫。牛頓雖然順從了母親的意思,但據牛頓的同儕後來的敘述,耕作工作讓牛頓相當不快樂。所幸國王中學的校長亨利斯托克斯(Henry Stokes)說服了牛頓的母親,牛頓又被送回了學校以完成他的學業。他在18歲時完成了中學的學業,並得到了一份完美的畢業報告。 1661年6月,他進入了劍橋大學的三一學院。在那時,該學院的教學基於亞里士多德的學說,但牛頓更喜歡閱讀一些笛卡爾等現代哲學家以及伽利略、哥白尼和開普勒等天文學家更先進的思想。 1665年,他發現了廣義二項式定理,並開始發展一套新的數學理論,也就是後來為世人所熟知的微積分學。在1665年,牛頓獲得了學位,而大學為了預防倫敦大瘟疫而關閉了。在此後兩年裡,牛頓在家中繼續研究微積分學、光學和萬有引力定律。 數學 大多數現代歷史學家都相信,牛頓與萊布尼茨獨立發展出了微積分學,並為之創造了各自獨特的符號。根據牛頓周圍的人所述,牛頓要比萊布尼茨早幾年得出他的方法,但在1693年以前他幾乎沒有發表任何內容,並直至1704年他才給出了其完整的敘述。其間,萊布尼茨已在1684年發表了他的方法的完整敘述。此外,萊布尼茨的符號和「微分法」被歐洲大陸全面地採用,在大約1820年以後,英國也採用了該方法。萊布尼茨的筆記本記錄了他的思想從初期到成熟的發展過程,而在牛頓已知的記錄中只發現了他最終的結果。牛頓聲稱他一直不願公布他的微積分學,是因為他怕被人們嘲笑。牛頓與瑞士數學家尼古拉法蒂奧丟勒(Nicolas Fatio de Duillier)的聯系十分密切,後者一開始便被牛頓的引力定律所吸引。 1691年,丟勒打算編寫一個新版本的牛頓《自然哲學的數學原理》,但從未完成它。一些研究牛頓的傳記作者認為他們之間的關系可能存在愛情的成分。 不過,在1694年這兩個人之間的關系冷卻了下來。在那個時候,丟勒還與萊布尼茨交換了幾封信件。 在1699年初,皇家學會(牛頓也是其中的一員)的其他成員們指控萊布尼茨剽竊了牛頓的成果,爭論在1711年全面爆發了。牛頓所在的英國皇家學會宣布,一項調查表明了牛頓才是真正的發現者,而萊布尼茨被斥為騙子。但在後來,發現該調查評論萊布尼茨的結語是由牛頓本人書寫,因此該調查遭到了質疑。這導致了激烈的牛頓與萊布尼茨的微積分學論戰,並破壞了牛頓與萊布尼茨的生活,直到後者在1716年逝世。這場爭論在英國和歐洲大陸的數學家間劃出了一道鴻溝,並可能阻礙了英國數學至少一個世紀的發展。 牛頓的一項被廣泛認可的成就是廣義二項式定理,它適用於任何冪。他發現了牛頓恆等式、牛頓法,分類了立方面曲線(兩變數的三次多項式),為有限差理論作出了重大貢獻,並首次使用了分式指數和坐標幾何學得到丟番圖方程的解。他用對數趨近了調和級數的部分和(這是歐拉求和公式的一個先驅),並首次有把握地使用冪級數和反轉(revert)冪級數。他還發現了π的一個新公式。 他在1669年被授予盧卡斯數學教授席位。在那一天以前,劍橋或牛津的所有成員都是經過任命的聖公會牧師。不過,盧卡斯教授之職的條件要求其持有者不得活躍於教堂(大概是如此可讓持有者把更多時間用於科學研究上)。牛頓認為應免除他擔任神職工作的條件,這需要查理二世的許可,後者接受了牛頓的意見。這樣避免了牛頓的宗教觀點與聖公會信仰之間的沖突。 光學 從1670年到1672年,牛頓負責講授光學。在此期間,他研究了光的折射,表明棱鏡可以將白光發散為彩色光譜,而透鏡和第二個棱鏡可以將彩色光譜重組為白光。 他還通過分離出單色的光束,並將其照射到不同的物體上的實驗,發現了色光不會改變自身的性質。牛頓還注意到,無論是反射、散射或發射,色光都會保持同樣的顏色。因此,我們觀察到的顏色是物體與特定有色光相合的結果,而不是物體產生顏色的結果。 從這項工作中,他得出了如下結論:任何折光式望遠鏡都會受到光散射成不同顏色的影響,並因此發明了反射式望遠鏡(現稱作牛頓望遠鏡)來迴避這個問題。他自己打磨鏡片,使用牛頓環來檢驗鏡片的光學品質,製造出了優於折光式望遠鏡的儀器,而這都主要歸功於其大直徑的鏡片。1671年,他在皇家學會上展示了自己的反射式望遠鏡。皇家學會的興趣鼓勵了牛頓發表他關於色彩的筆記,這在後來擴大為《光學》(Opticks)一書。但當羅伯特胡克批評了牛頓的某些觀點後,牛頓對其很不滿並退出了辯論會。兩人自此以後成為了敵人,這一直持續到胡克去世。 牛頓認為光是由粒子或微粒組成的,並會因加速通過光密介質而折射,但他也不得不將它們與波聯系起來,以解釋光的衍射現象。而其後世的物理學家們則更加偏愛以純粹的光波來解釋衍射現象。現代的量子力學、光子以及波粒二象性的思想與牛頓對光的理解只有很小的相同點。 在1675年的著作《解釋光屬性的解說》(Hypothesis Explaining the Properties of Light)中,牛頓假定了以太的存在,認為粒子間力的傳遞是透過以太進行的。不過牛頓在與神智學家亨利莫爾(Henry More)接觸後重新燃起了對煉金術的興趣,並改用源於漢密斯神智學(Hermeticism)中粒子相吸互斥思想的神秘力量來解釋,替換了先前假設以太存在的看法。擁有許多牛頓煉金術著作的經濟學大師約翰梅納德凱恩斯曾說:「牛頓不是理性時代的第一人,他是最後的一位煉金術士。」但牛頓對煉金術的興趣卻與他對科學的貢獻息息相關,而且在那個時代煉金術與科學也還沒有明確的區別。如果他沒有依靠神秘學思想來解釋穿過真空的超距作用,他可能也不會發展出他的引力理論。 (參見艾薩克牛頓的神秘學研究) 1704年,牛頓著成《光學》,其中他詳述了光的粒子理論。他認為光是由非常微小的微粒組成的,而普通物質是由較粗微粒組成,並推測如果通過某種煉金術的轉化「難道物質和光不能互相轉變嗎?物質不可能由進入其結構中的光粒子得到主要的動力(Activity)嗎?牛頓還使用玻璃球製造了原始形式的摩擦靜電發電機。 力學和引力 1679年,牛頓重新回到力學的研究中:引力及其對行星軌道的作用、開普勒的行星運動定律、與胡克和弗拉姆斯蒂德在力學上的討論。他將自己的成果歸結在《物體在軌道中之運動》(1684年)一書中,該書中包含有初步的、後來在《原理》中形成的運動定律。 《自然哲學的數學原理》(現常簡稱作《原理》)在埃德蒙哈雷的鼓勵和支持下出版於1687年7月5日。該書中牛頓闡述了其後兩百年間都被視作真理的三大運動定律。牛頓使用拉丁單詞「gravitas」(沉重)來為現今的引力(gravity)命名,並定義了萬有引力定律。在這本書中,他還基於波義耳定律提出了首個分析測定空氣中音速的方法。
Ⅵ 牛頓的生活與學習習慣,少年時期和成年時期
牛頓於1643年1月4日生於英格蘭林肯郡格蘭瑟姆附近的沃爾索普村。1661年入英國劍橋大學聖三一學院,1665年獲文學士學位。 牛頓爵士
隨後兩年在家鄉躲避鼠疫,他在此間制定了一生大多數重要科學創造的藍圖。1667年牛頓回劍橋後當選為劍橋大學三一學院院委,次年獲碩士學位。1669年任劍橋大學盧卡斯數學教授席位直到1701年。1696年任皇家造幣廠監督,並移居倫敦。1703年任英國皇家學會會長。1706年受英國女王安娜封爵。在晚年,牛頓潛心於自然哲學與神學。1727年3月31日,牛頓在倫敦病逝,享年84歲。 備註:牛頓誕辰日期是儒略歷1642年12月25日,即格里歷(陽歷)1643年1月4日;逝世日期是儒略歷1727年3月20日,即格里歷(陽歷)1727年3月31日。
少年牛頓
1643年1月4日,在英格蘭林肯郡小鎮沃爾索浦的一個自耕農家庭里,牛頓誕生了。牛頓是一個早產兒,出生時只有三磅重,接生婆和他的親人都擔心他能否活下來。誰也沒有料到這個看起來微不足道的小東西會成為了一位民垂千古的科學巨人,並且竟活到了84歲的高齡。 牛頓出生前三個月父親便去世了。在他兩歲時,母親改嫁給一個牧師,把牛頓留在外祖母身邊撫養。11歲時,母親的後夫去世,母親帶著和後爸所生的一子二女回到牛頓身邊。牛頓自幼沉默寡言、性格倔強,這種習性可能來自他的家庭處境。 大約從五歲開始,牛頓被送到公立學校讀書。少年時的牛頓並不是神童,他資質平常、成績 童年的牛頓
一般,但他喜歡讀書,喜歡看一些介紹各種簡單機械模型製作方法的讀物,並從中受到啟發,自己動手製作些奇奇怪怪的小玩意, 如風車、木鍾、折疊式提燈等等。 傳說小牛頓把風車的機械原理摸透後,自己製造了一架磨坊的模型,他將老鼠綁在一架有輪子的踏車上,然後在輪子的前面放上一粒玉米,剛好那地方是老鼠可望不可及的位置。老鼠想吃玉米,就不斷的跑動,於是輪子不停的轉動;又一次他放風箏時,在繩子上懸掛著小燈,夜間村人看去驚疑是彗星出現;他還製造了一個小水鍾。每天早晨,小水鍾會自動滴水到他的臉上,催他起床。他還喜歡繪畫、雕刻,尤其喜歡刻日晷,家裡牆角、窗檯上到處安放著他刻畫的日晷,用以驗看日影的移動。 牛頓12歲時進了離家不遠的格蘭瑟姆中學。牛頓的母親原希望他成為一個農民,但牛頓本人卻無意於此,而酷愛讀書。隨著年歲的增大,牛頓越發愛好讀書,喜歡沉思,做科學小實驗。他在格蘭瑟姆中學讀書時,曾經寄宿在一位葯劑師家裡,使他受到了化學試驗的熏陶。 牛頓在中學時代學習成績並不出眾,只是愛好讀書,對自然現象有好奇心,例如顏色、日影四季的移動,尤其是幾何學、哥白尼的日心說等等。他還分門別類的記讀書筆記,又喜歡別出心裁的作些小工具、小技巧、小發明、小試驗。 當時英國社會滲透基督教新思想,牛頓家裡有兩位都以神父為職業的親戚,這可能影響牛頓晚年的宗教生活。從這些平凡的環境和活動中,還看不出幼年的牛頓是個才能出眾異於常人的兒童。 後來迫於生活,母親讓牛頓停學在家務農,贍養家庭。但牛頓一有機會便埋首書卷,以至經常忘了幹活。每次,母親叫他同傭人一道上市場,熟悉做交易的生意經時,他便懇求傭人一個人上街,自己則躲在樹叢後看書。有一次,牛頓的舅父起了疑心,就跟蹤牛頓上市鎮去,發現他的外甥伸著腿,躺在草地上,正在聚精會神地鑽研一個數學問題。牛頓的好學精神感動了舅父,於是舅父勸服了母親讓牛頓復學,並鼓勵牛頓上大學讀書。牛頓又重新回到了學校,如飢似渴地汲取著書本上的營養。
求學歲月
1661年,19歲的牛頓以減費生的身份進入劍橋大學三一學院,靠為學院做雜務的收入支付學費,1664年成為獎學金獲得者,1665年獲學士學位。 17世紀中葉,劍橋大學的教育制度還滲透著濃厚的中世紀經院哲學的氣味,當牛頓進入劍橋時,那裡還在傳授一些經院式課程,如邏輯、古文、語法、古代史、神學等等。兩年後三一學院出現了新氣象,盧卡斯創設了一個獨辟蹊徑的講座,規定講授自然科學知識,如地理、物理、天文和數學課程。 講座的第一任教授伊薩克·巴羅是個博學的科學家。這位學者獨具慧眼,看出了牛頓具有深邃的觀察力、敏銳的理解力。於是將自己的數學知識,包括計算曲線圖形面積的方法,全部傳授給牛頓,並把牛頓引向了近代自然科學的研究領域。 在這段學習過程中,牛頓掌握了算術、三角,讀了開普勒的《光學》,笛卡爾的《幾何學》和《哲學原理》,伽利略的《兩大世界體系的對話》,胡克的《顯微圖集》,還有皇家學會的歷史和早期的哲學學報等。 牛頓在巴羅門下的這段時間,是他學習的關鍵時期。巴羅比牛頓大12歲,精於數學和光學,他對牛頓的才華極為贊賞,認為牛頓的數學才華超過自己。後來,牛頓在回憶時說道:「巴羅博士當時講授關於運動學的課程,也許正是這些課程促使我去研究這方面的問題。」 當時,牛頓在數學上很大程度是依靠自學。他學習了歐幾里得的《幾何原本》、笛卡爾的《幾何學》、沃利斯的《無窮算術》、巴羅的《數學講義》及韋達等許多數學家的著作。其中,對牛頓具有決定性影響的要數笛卡兒的《幾何學》和沃利斯的《無窮算術》,它們將牛頓迅速引導到當時數學最前沿~解析幾何與微積分。1664年,牛頓被選為巴羅的助手,第二年,劍橋大學評議會通過了授予牛頓大學學士學位的決定。 1665~1666年嚴重的鼠疫席捲了倫敦,劍橋離倫敦不遠,為恐波及,學校因此而停課,牛頓於1665年6月離校返鄉。 由於牛頓在劍橋受到數學和自然科學的熏陶和培養,對探索自然現象產生濃厚的興趣,家鄉安靜的環境又使得他的思想展翅飛翔。1665~1666年這段短暫的時光成為牛頓科學生涯中的黃金歲月,他在自然科學領域內思潮奔騰,才華迸發,思考前人從未思考過的問題,踏進了前人沒有涉及的領域,創建了前所未有的驚人業績。 1665年初,牛頓創立級數近似法,以及把任意冪的二項式化為一個級數的規則;同年11月,創立正流數法(微分);次年1月,用三棱鏡研究顏色理論;5月,開始研究反流數法(積分)。這一年內,牛頓開始想到研究重力問題,並想把重力理論推廣到月球的運動軌道上去。他還從開普勒定律中推導出使行星保持在它們的軌道上的力必定與它們到旋轉中心的距離平方成反比。牛頓見蘋果落地而悟出地球引力的傳說,說的也是此時發生的軼事。 總之,在家鄉居住的兩年中,牛頓以比此後任何時候更為旺盛的精力從事科學創造,並關心自然哲學問題。他的三大成就:微積分、萬有引力、光學分析的思想都是在這時孕育成形的。可以說此時的牛頓已經開始著手描繪他一生大多數科學創造的藍圖。 1667年復活節後不久,牛頓返回到劍橋大學,10月1日被選為三一學院的仲院侶(初級院委),翌年3月16日獲得碩士學位,同時成為正院侶(高級院委)。1669年10月27日,巴羅為了提攜牛頓而辭去了教授之職,26歲的牛頓晉升為數學教授,並擔任盧卡斯講座的教授。巴羅為牛頓的科學生涯打通了道路,如果沒有牛頓的舅父和巴羅的幫助,牛頓這匹千里馬可能就不會馳騁在科學的大道上。巴羅讓賢,這在科學史上一直被傳為佳話。
艾薩克·牛頓(Isaac Newton)是英國偉大的數學家、物理學家、天文學家和自然哲學家,其研究領域包括了物理學、數學、天文學、神學、自然哲學和煉金術。牛頓的主要貢獻有發明了微積分,發現了萬有引力定律和經典力學,設計並實際製造了第一架反射式望遠鏡等等,被譽為人類歷史上最偉大,最有影響力的科學家。為了紀念牛頓在經典力學方面的傑出成就,「牛頓」後來成為衡量力的大小的物理單位。
Ⅶ 牛頓他父母應該不會開發他吧,但怎麼被蘋果砸出天才腦袋
牛頓童年倒是很不幸的,生父早逝,母親改嫁,但有一點就是牛頓本人特別喜歡讀書,喜歡沉思,少年時的牛頓並不是神童,他成績一般,可他喜歡讀書,喜歡看一些介紹各種簡單機械製作方法的讀物,並從中受到啟發,自己動手製作些奇奇怪怪的小玩意。總結起來就是讀書,沉思------,希望對你有用。
關於蘋果砸到他,也有兩點,一是蘋果砸到他,他敏感了,接納了,反問了;二是在反問的基礎上深思了,才歸納總結出了牛頓定論。
Ⅷ 牛頓,是怎樣的人
一談到牛頓,人們可能認為他小時候一定是個「神童」、「天才」、有著非凡的智力。其實不然,牛頓童年身體瘦弱,頭腦並不聰明。在家鄉讀書的時候,很不用功,在班裡的學習成績屬於次等。但他的興趣卻是廣泛的,游戲的本領也比一般兒童高。平時他愛好製作機械模型一類的玩藝兒,如風車、水車、日晷等等。他精心製作的一隻水鍾,計時較准確,得到了人們的贊許。有時,他玩的方法也很奇特。一天,他作了一盞燈籠掛在風箏尾巴上。當夜幕降臨時,點燃的燈籠借風箏上升的力升入空中。發光的燈籠在空中流動,人們大驚,以為是出現了彗星。盡管如此,因為他學習成績不好,還是經常受到歧視。當時,封建社會的英國等級制度很嚴重,中小學里學習好的學生,可以歧視學習差的同學。有一次課間游戲,大家正玩得興高采烈的時候,一個學習好的學生借故踢了牛頓一腳,並罵他笨蛋。牛頓的心靈受到這種刺激,憤怒極了。他想,我倆都是學生,我為什麼受他的欺侮?我一定要超過他!從此,牛頓下定決心,發奮讀書。他早起晚睡,抓緊分秒、勤學勤思。經過刻苦鑽研,牛頓的學習成績不斷提高,不久就超過了曾欺侮過他的那個同學,名列班級前茅。
籬笆下的樂趣世界上有許多著名的科學家的家境是清貧的。他們在通往成功的道路上,都曾與困苦的境遇作過頑強的斗爭。牛頓少年時代的境遇也是十分令人同情的。牛頓一六四二年出生在英國一個普通農民的家裡。在牛頓出生前不久,他的父親就去世了。母親在他兩歲那年改嫁了。當牛頓十四歲的時候,他的繼父不幸故去了,母親回到家鄉,牛頓被迫休學回家,幫助母親種田過日子。母親想培養他獨立謀生,要
他經營農產品的買賣。一個勤奮好學的孩子多麼不願意離開心愛的學校啊!他傷心地哭鬧了幾次,母親始終沒有回心轉意,最後只得違心地按母親的意願去學習經商。每天一早,他跟一個老僕人到十幾里外的大鎮子去做買賣。牛頓非常不喜歡經商,把一切事務都交託老僕人經辦,自己卻偷偷跑到一個地方去讀書。時光漸漸流逝,牛頓越發對經商感到厭惡,心裡所喜歡的只是讀書。後來,牛頓索性不去鎮里營商了,僅囑老僕人獨去。怕家裡人發覺,他每天與老僕人一同出去,到半路停下,在一個籬笆下讀書。每當下午老僕人歸來時,再一同回家。這樣,日復一日,籬笆下的讀書生活倒也其樂無窮。一天,他正在籬笆下興致勃勃地讀書,趕巧被過路的舅舅看見。
Ⅸ 「天才」牛頓一生是怎麼樣的
牛頓是英國偉大的數學家、物理學家、天文學家和自然哲學家,人們可能認為他小時候一定是個「神童」、「天才」,有著非凡的智力。事實卻相反,牛頓童年身體瘦弱,頭腦很笨拙。在家鄉讀書的時候很不用功,在班裡的學習成績每次幾乎都是倒數。但他的興趣卻很廣泛,游戲的本領比一般兒童要高。
從五歲開始,牛頓被父母送到公立學校讀書。少年時的牛頓雖然成績一般,但他喜歡讀書,尤其愛看一些介紹各種簡單機械模型製作方法的讀物,看完書他很善於思考,並從中受到啟發,自己經常製作些奇形怪狀的小東西,如風車、木鍾、折疊式提燈等等。牛頓的母親知道他成績不好,也沒抱多大的希望,想讓他當一個農民,但牛頓本人卻不這樣想。隨著年歲的增長,牛頓也越發愛好讀書,而且勤於思考,還喜歡做科學小實驗。他在格蘭瑟姆中學讀書時,曾經寄宿在一位葯劑師家裡,使他受到了化學試驗的熏陶。
由於家庭情況越來越糟,母親讓牛頓放棄學習在家務農,贍養家庭。但牛頓一有機會便埋首書卷,有時還忘了幹活。每當母親叫他同鄰居一起上市場,學習如何做生意時,他便偷著讓鄰居一個人上街,自己則躲在牆角里看書。有一次,牛頓的叔叔懷疑他,就跟蹤牛頓,結果發現牛頓走到半路就拐進了牆角,等追到他跟前時,看到他正伸著腿聚精會神地鑽研一個數學題。牛頓的勤學精神感動了叔叔,於是叔叔說服了母親讓牛頓繼續上學讀書,並鼓勵牛頓上大學讀書。牛頓又重新回到了學校,如飢似渴地汲取著書本上的精髓。有一次,他去郊外遊玩,玩累了靠在一棵蘋果樹下休息。忽然,一個蘋果從樹上掉下來正好砸著他。他覺得很奇怪,為什麼蘋果會從上往下掉而不是從下往上掉?他帶著這個疑問回到了家裡進行研究,看了大量的書籍後,他發現原來地球是有引力的,能把物體吸住。隨後,就出現了《牛頓物理引力學》。
牛頓還對自然現象特別感興趣。一天,風颳得特別大,撒野似地呼號著,漫天塵土飛揚,迷迷漫漫,使人難以睜眼。牛頓一直都很想研究並且准確地計算風力,但沒有機會,這回機會來了。於是,便拿著用具,獨自在狂風中來回奔走。他踉踉蹌蹌、吃力地測量著。沙塵迷了眼睛,風也把算紙吹走了,幾次的強風使他不得不暫停工作,但都沒有動搖他求知的決心。他一遍又一遍,最後求得了准確的數據。他高興極了,急忙跑回家去,進行下一步的研究。
牛頓取得這么多的成就。曾經有人問牛頓:「你獲得成功有什麼秘訣嗎?」牛頓回答說:「假如我有一點微小成就的話,沒有其他秘訣,唯有勤奮而已。」
Ⅹ 關於:牛頓的成長故事
牛頓
被譽為近代科學的開創者牛頓,在科學上作出了巨大貢獻。他的三大成就——光的分析、萬有引力定律和微積分學,對現代 科學的發展奠定了基礎。
牛頓為什麼能在科學上獲得巨大成就?他怎樣由一個平常的人成為一個偉大的科學家?要回答這些問題,我們不禁要聯想到 他刻苦學習和勤奮工作的幾個故事。
「我一定要超過他!」
一談到牛頓,人們可能認為他小時候一定是個「神童」、「天才」、有著非凡的智力。其實不然,牛頓童年身體瘦弱,頭腦 並不聰明。在家鄉讀書的時候,很不用功,在班裡的學習成績屬於次等。但他的興趣卻是廣泛的,游戲的本領也比一般兒童高。
平時他愛好製作機械模型一類的玩藝兒,如風車、水車、日晷等等。他精心製作的一隻水鍾,計時較准確,得到了人們的贊許。
有時,他玩的方法也很奇特。一天,他作了一盞燈籠掛在風箏尾巴上。當夜幕降臨時,點燃的燈籠借風箏上升的力升入空中 。發光的燈籠在空中流動,人們大驚,以為是出現了彗星。盡管如此,因為他學習成績不好,還是經常受到歧視。 當時,封建社會的英國等級制度很嚴重,中小學里學習好的學生,可以歧視學習差的同學。有一次課間游戲,大家正玩得興 高采烈的時候,一個學習好的學生借故踢了牛頓一腳,並罵他笨蛋。牛頓的心靈受到這種刺激,憤怒極了。他想,我倆都是學生 ,我為什麼受他的欺侮?我一定要超過他!從此,牛頓下定決心,發奮讀書。他早起晚睡,抓緊分秒、勤學勤思。
經過刻苦鑽研,牛頓的學習成績不斷提高,不久就超過了曾欺侮過他的那個同學,名列班級前茅。
籬笆下的樂趣
世界上有許多著名的科學家的家境是清貧的。他們在通往成功的道路上,都曾與困苦的境遇作過頑強的斗爭。牛頓少年時代的境遇也是十分令人同情的。
牛頓一六四二年出生在英國一個普通農民的家裡。在牛頓出生前不久,他的父親就去世了。母親在他兩歲那年改嫁了。當牛 頓十四歲的時候,他的繼父不幸故去了,母親回到家鄉,牛頓被迫休學回家,幫助母親種田過日子。母親想培養他獨立謀生,要 他經營農產品的買賣。
一個勤奮好學的孩子多麼不願意離開心愛的學校啊!他傷心地哭鬧了幾次,母親始終沒有回心轉意,最後只得違心地按母親的意願去學習經商。每天一早,他跟一個老僕人到十幾里外的大鎮子去做買賣。牛頓非常不喜歡經商,把一切事務都交託老僕人經辦,自己卻偷偷跑到一個地方去讀書。
時光漸漸流逝,牛頓越發對經商感到厭惡,心裡所喜歡的只是讀書。後來,牛頓索性不去鎮里營商了,僅囑老僕人獨去。怕 家裡人發覺,他每天與老僕人一同出去,到半路停下,在一個籬笆下讀書。每當下午老僕人歸來時,再一同回家。
這樣,日復一日,籬笆下的讀書生活倒也其樂無窮。一天,他正在籬笆下興致勃勃地讀書,趕巧被過路的舅舅看見。舅舅一 看這個情景,很是生氣,大聲責罵他不務正業;把牛頓的書搶了過來。舅舅一看他所讀的是數學書,上面畫著種種記號,心裡受 到感動。舅舅一把抱住牛頓,激動地說:「孩子,就按你的志向發展吧,你的正道應該是讀書。」
回到家裡後,舅舅竭力勸說牛頓的母親,讓牛頓棄商就學。在舅舅的幫助下,牛頓如願以償地復學了。
在暴風中研究和計算風力
時間對人是一視同仁的,給人以同等的量,但人對時間的利用不同,而所得的知識也大不一樣。
牛頓十六歲時數學知識還很膚淺,對高深的數學知識甚至可以說是不懂。「知識在於積累,聰明來自學習」。牛頓下決心靠 自己的努力攀上數學的高峰。在基礎差的不利條件下,牛頓能正確認識自己,知難而進。他從基礎知識、基本公式重新學起,扎 扎實實、步步推進。他研究完了歐幾里德幾何學後,又研究笛卡兒幾何學,對比之下覺得歐幾里德幾何學膚淺,便悉心鑽研笛氏幾何學,直到掌握要領、融會貫通。遂之發明了代數二項式定理。傳說中牛頓「大暴風中算風力」的佳話,可為牛頓身體力學的佐證。有一天,天刮著大風暴。風撒野地呼號著,塵土飛揚,迷迷漫漫,使人難以睜眼。牛頓認為這是個准確地研究和計算風力 的好機會。於是,便拿著用具,獨自在暴風中來回奔走。他踉踉蹌蹌、吃力地測量著。幾次沙塵迷了眼睛,幾次風吹走了算紙,幾次風使他不得不暫停工作,但都沒有動搖他求知的慾望。他一遍又一遍,終於求得了正確的數據。他快樂極了,急忙跑回家去 ,繼續進行研究。有志者事竟成。經過勤奮學習,牛頓為自己的科學高塔打下了深厚的基礎。不久,牛頓的數學高塔就建成了,
二十二歲時發明了微分學,二十三歲時發明了積分學,為人類科學事業作出了巨大貢獻。
萬有引力和光的秘密
牛頓二十三歲時,鼠疫流行於倫敦。劍橋大學為預防學生受傳染,通告學生休學回家避疫,學校暫時關閉。牛頓回到故鄉林 肯郡鄉下。在鄉下度過的休學日子裡,他從沒間斷過學習和研究。萬有引力、微積分、光的分析等發明的基礎工作,都是這個期 間完成的。
那時,鄉下的孩子是常常用投石器打幾個轉轉之後,把石拋得很遠。他們還可以把一桶牛奶用力從頭上轉過,而牛奶不掉下 來。
這些事實使他懷疑起來:「什麼力量使投石器裡面的石頭,以及水桶里的牛奶不掉下來呢?對於這個問題,他曾想到刻卜勒 和伽利略的思想。他從浩瀚的宇宙太空,周行不息的行星,廣寒的月球,直至龐大的地球,進而想到這些龐然大物之間力的相互 作用。這時,牛頓一頭扎進「引力」的計算和驗證中了。牛頓計劃用這個原理驗證太陽系各行星的行動規律。他首先推求月球距 地球的距離,由於引用的資料數據不正確,計算的結果錯了。因為依理推算月球圍繞地球轉,每分鍾的向心加速度應是十六英尺 ,但據推算僅得十三點九英尺。在失敗的困境中,牛頓毫不灰心和氣餒,反而以更大的努力進行辛勤地研究。整整經過了七個春 秋寒暑,到三十歲時終於把舉世聞名的「萬有引力定律」全面證明出來,奠定了理論天文學、天體力學的基礎。
這時期牛頓還對光學進行了研究,發現了顏色的根源。一次,他在用自製望遠鏡觀察天體時,無論怎樣調整鏡片,視點總是 不清楚。他想,這可能與光線的折光有關。接著就實驗起來。他在暗室的窗戶上留一個小圓孔用來透光,在室內窗孔後放一個三 棱鏡,在三棱鏡後掛好白屏接受通過三棱鏡折進的光。結果,大出意外,牛頓驚異地看到,白屏上所接受的折光呈橢圓形,兩端 現出多彩的顏色來。對這個奇異的現象,牛頓進行了深入的思考。得知光受折射後,太陽的白光散為紅、橙、黃、綠、藍、靛、 紫七種顏色。因此,白光(陽光)是由紅、橙、黃、綠、藍、 靛、紫七色光線匯合而成。自然界雨後天晴,陽光經過天空中余 圍的雨滴的折射、反射,形成五彩繽紛的虹霓,正是這個道理。
經過進一步研究,牛頓指出世界萬物所以有顏色,並非其自身有顏色。太陽普照萬物,各物體只吸收它所接受的顏色,而將 它所不能接受的顏色反射出來。這反射出來的顏色就是人們見到的各種物體的顏色。這一學說准確地道出顏色的根源,世界上自古以來所出現的各種顏色學說都被它所推翻。
牛頓所以能取得如此巨大的成就,早年苦學所打下的深厚數學基礎起了重要作用。
進入忘我的境界
在一個崎嶇的山路上,一位白發蒼蒼的老人牽著一匹馬在緩緩登山。人在前面慢慢地走,馬在後面一步步地跟,山谷中響著 單調的馬蹄聲。走啊,走啊,馬突然脫韁而跑,老人由於沉浸在極度的思索之中,竟沒有發覺。老人依然不畏艱難地登著山,手 里還牽著那根馬韁繩。當他登到較平坦的地方想要騎馬時 一拉韁繩,拽到面前的只是一根繩,回頭一看馬早已沒有了。
牛頓每天除抽出少量的時間鍛煉身體外,大部分時間是在書房裡度過的。一次,在書房中,他一邊思考著問題,一邊在煮雞 蛋。苦苦地思索,簡直使他痴呆。突然,鍋里的水沸騰了,趕忙掀鍋一看,「啊!」他驚叫起來,鍋里煮的卻是一塊懷表。原來 他考慮問題時竟心不在焉地隨手把懷表當做雞蛋放在鍋里了。
還有一次,牛頓邀請一位朋友到他家吃午飯。他研究科學入了迷,把這件事忘掉了。他的傭人照例只准備了牛頓個人吃的午
飯。臨近中午,客人應邀而來。客人看見牛頓正在埋頭計算問題,桌上、床上擺著稿紙、書籍。看到這種情形,客人沒有打攪牛
頓,見桌上擺著飯菜,以為是給他准備的,便坐下吃了起來。吃完後就悄悄地走了。當牛頓把題計算完了,走到餐桌旁准備吃午 飯時,看見盤子里吃過的雞骨頭,恍然大悟地說:「我以為我沒有吃飯呢,我還是吃了。」
這些故事究竟是真是假,並不關重要,不過表明了牛頓是一個怎樣沉思默想,不修邊幅,虛己斂容的人,他對科學極度的專 心,總是想著星辰的旋轉,宇宙的變化,而進入了忘我的境界。
謙虛謹慎、一絲不苟的學風
「寬闊的河流平靜,學識淵博的人謙虛。」凡是對人類發展作出巨大貢獻的偉大人物,都有謙虛的美德。牛頓每當在科學上 獲得偉大成就時,從不沾沾自喜,自以為很了不起,急忙出版著作,以揚名於世。
當牛頓費盡心血算出「萬有引力定律」後,沒有急於發表。而是繼續孜孜不倦地深思了數年,研究了數年,埋頭於數字計算 之中,從未對任何人講過一句。後來,牛頓的朋友,大天文學家哈雷(彗星的發現者),在證明一個關於行星軌道的規律遇到困 難時,專程登門請教牛頓。牛頓把自己關於計算「萬有引力」的書稿交給哈雷看。哈雷看後才知道他所要請教的問題,正是牛頓 早已解決、早已算好了的問題,心裡欽羨不已。
在一六八四年十一月某一天,哈雷又到牛頓的寓所拜訪。當談到有關天文學的學術問題時,牛頓拿出寫好的關於論證「萬有 引力」的論文,請哈雷提意見。哈雷看後,對這一巨著感到非常驚訝。他欣喜地對牛頓說:「這真是偉大的論證、偉大的著作! 」他再三奉勸牛頓盡快發表這部偉大著作,以造福於人類。可是牛頓沒有聽信朋友的好意勸告,輕易地發表自己的著作。而是經 過長時間的一絲不苟的反復驗證和計算,確認正確無誤後,才於一六八七年七月將《自然哲學的數學原理》發表於世。
牛頓是個十分謙虛的人,從不自高自大。曾經有人問牛頓:「你獲得成功的秘訣是什麼?」牛頓回答說:「假如我有一點微 小成就的話,沒有其它秘訣,唯有勤奮而已。」他又說:「假如我看得遠些,那是因為我站在巨人們的肩上。」這些話多麼意味 深長啊!它生動地道出牛頓獲得巨大成就的奧妙所在,這就是在前人研究成果的基礎上,以獻身的精神,勤奮地創造,開辟出科 學的新天地