歡迎您:登錄 | 注冊
科普之友首頁
※您現在的位置: 科普之友 >> 物理 >> 牛頓 >> 正文  

牛頓的簡介 牛頓的故事

來源:牛頓       更新時間:2012-6-21 10:51:31
 

艾薩克·牛頓爵士是人類歷史上出現過的最偉大、最有影響的科學家,同時也是物理學家、數學    牛頓像物理世界的科學觀點,并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后一絲疑慮,并推動了科學革命。在力學上,牛頓闡明了動量角動量守恒之原理。在光學上,他發明了反射式望遠鏡,并基于對三棱鏡將白光發散成可見光譜的觀察,發展出了顏色理論。他還系統地表述了冷卻定律,并研究了音速。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,并為冪級數的研究作出了貢獻。在2005年,英國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,牛頓被認為比阿爾伯特·愛因斯坦更具影響力。

  “我不知道在別人看來,我是什么樣的人;但在我自己看來,我不過就像是一個在海濱玩耍的小孩,為不時發現比尋常更為光滑的一塊卵石或比尋常更為美麗的一片貝殼而沾沾自喜,而對于展現在我面前的浩瀚的真理的海洋,卻全然沒有發現.”

  “如果說我比別人看得更遠些,那是因為我站在了巨人的肩上。”

  “無知識的熱心,猶如在黑暗中遠征。”

  “你該將名譽作為你最高人格的標志。”

  “我能算出天體運行的軌道,卻算不出人性的貪婪。”

 

天才降生

  按照現代的歷法,1643年1月4日,艾薩克·牛頓出生于英格蘭林肯郡鄉下的一個小村落伍爾索普村[1]的伍爾索普(Woolsthorpe)莊園。在牛頓出生之時,英格蘭并沒有采用教皇的最新歷法,因此他的生日被記載為1642年的圣誕節。牛頓出生前三個月,他同樣名為艾薩克的父親才剛去世。由于早產的緣故,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夸脫的馬克杯中。當牛頓3歲時,他的母親改嫁并住進了新丈夫巴納巴斯·史密斯(Barnabus Smith)牧師的家,而把牛頓托付給了他的外祖母瑪杰里·艾斯庫(Margery Ayscough)。年幼的牛頓不喜歡他的繼父,并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……”

學生時代

  大約從五歲開始,牛頓被送到公立學校讀書。少年時的牛頓并不是神童,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制作方法的讀物,并從中受到啟發,自己動手制作些奇奇怪怪的小玩意,如風車、木鐘、折疊式提燈等等。

  傳說小牛頓把風車的機械原理摸透后,自己制造了一架磨坊的模型,他將老鼠綁在一架有輪子的踏車上,然后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,于是輪子不停的轉動;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;他還制造了一個小水鐘。每天早晨,小水鐘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,家里墻角、窗臺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,但牛頓本人卻無意于此,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,曾經寄宿在一位藥劑師家里,使他受到了化學試驗的熏陶。

  牛頓在中學時代學習成績并不出眾,只是愛好讀書,對自然現象有好奇心,例如顏色、日影四季的

  

艾薩克·牛頓

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。

  艾薩克·牛頓當時英國社會滲透基督教新思想,牛頓家里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于常人的兒童。

  后來迫于生活,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,以至經常忘了干活。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,自己則躲在樹叢后看書。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,正在聚精會神地鉆研一個數學問題。牛頓的好學精神感動了舅父,于是舅父勸服了母親讓牛頓復學,并鼓勵牛頓上大學讀書。牛頓又重新回到了學校,如饑似渴地汲取著書本上的營養。

  據《大數學家》(Men of Mathematics,E·T·貝爾(E.T. Bell)著)和《數學史介紹》(An introduction to the history of mathematics,H·伊夫斯(H. Eves)著)兩書記載:“牛頓在鄉村學校開始學校教育的生活,后來被送到了格蘭瑟姆的國王中學,并成為了該校最出色的學生。在國王中學時,他寄宿在當地的藥劑師威廉·克拉克(William Clarke)家中,并在19歲前往牛津大學求學前,與藥劑師的繼女安妮·斯托勒(Anne Storer)訂婚。之后因為牛頓專注于他的研究而使得愛情冷卻,斯托勒小姐嫁給了別人。據說牛頓對這次的戀情保有一段美好的回憶,但此后便再也沒有其他的羅曼史,牛頓也終生未娶。”

  不過據和牛頓同時代的友人威廉·斯蒂克利(William Stukeley)所著的《艾薩克·牛頓爵士生平回憶錄》(Memoirs of Sir Isaac Newton's Life)一書的描述,斯蒂克利在牛頓死后曾訪問過文森特(Vincent)夫人,也就是當年牛頓的戀人斯托勒小姐。文森特夫人的名字叫作凱瑟琳,而不是安妮,安妮是她的妹妹(參見Arthur Storer),而且夫人僅表示牛頓當年寄宿時對她只不過是“懷有情愫”的程度而已。

  從12 歲左右到17歲,牛頓都在國王中學學習,在該校圖書館的窗臺上還可以看見他當年的簽名。他曾從學校退學,并在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,但據牛頓的同儕后來的敘述,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,并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,該學院的教學基于亞里士多德的學說,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,并開始發展一套新的數學理論,也就是后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。在此后兩年里,牛頓在家中繼續研究微積分學、光學和萬有引力定律。

 1643年1月4日(舊歷1642年12月25日)出生于林肯郡烏爾索普。

  1655年12歲 入格蘭瑟姆中學學習。

  1661年19歲 6月15日入劍橋大學三一學院學習。

  1665年24歲 發現二項式定理。

  1665年~1666年24歲 因鼠疫流行回到家鄉,對光學、力學、數學有多方面的研究和突破。

  1668年26歲 制成反射式望遠鏡。

  1669年27歲 著《論用無限項方程所作的分析》,任盧卡斯講座教授。

  1671年29歲 著《級數和流數方法論著》。

  1672年29歲 1月當選為皇家學會會員,宣讀《關于光和顏色的理論》的論文。

  1684年42歲 會見哈雷,證明引力平方反比定律。

  1686年~1687年44歲 著《自然哲學的數學原理》。

  1689年47歲 母親去世

  1700年57歲 發明六分儀。

  1727年3月20日84歲 逝世。

牛頓的故事:蘋果落地

 一個偶然的事件往往能引發一位科學家思想的閃光。這是1666年夏末一個溫暖的傍晚,在英格蘭林肯州烏爾斯索普,一個腋下夾著一本書的年輕人走進他母親家的花園里,坐在一棵樹下,開始埋頭讀他的書。當他翻動書頁時,他頭頂的樹枝中有樣東西晃動起來。一只歷史上最著名的蘋果落了下來,打在23歲的牛頓的頭上恰巧在那天,牛頓正苦苦思索著一個問題:是什么力量使月球保持在環繞地球運行的軌道上,以及使行星保持在其環繞太陽運行的軌道上?為什么這只打中他腦袋的蘋果會墜落到地上?正是從思考這一問題開始,他找到了這些的答案——萬有引力理論。由于牛頓的《自然哲學的數學原理》一書用的是歐幾里德幾何學的表述方式,它是一個嚴密的、完美的體系,書中沒有敘述蘋果落地的故事,致使許多人對蘋果落地一說持保留意見。實際上,牛頓的親戚和朋友多次證實蘋果落地的故事。法國文學家、科學家伏爾泰曾追憶過,他在牛頓去世前一年,即1726年去英國時,聽牛頓的繼姊妹說過,一天,牛頓躺在蘋果樹下,忽然看到一個蘋果

   被稱為牛頓蘋果樹后代的一棵蘋果樹落地,引起了他的思考。牛頓靈機一動,腦中突然形成一種觀點:蘋果落地和行星繞日會不會由同一宇宙規律所支配的?悟出了萬有引力定律。牛頓晚年的一位密友斯多克雷也明確提到,在1742年4月的一天,和牛頓共進午餐后,一起來到牛頓家后園,并在蘋果樹下飲茶。在談話中“他(指牛頓)告訴我正是在過去同樣情況下,注意引力的思想出現在他的腦海里,那是在一棵蘋果樹下偶然發生的,當時他處于沉思冥想之中。”

  被稱為牛頓蘋果樹后代的一棵蘋果樹還有牛頓晚年的另一位密友潘伯頓在有關追憶牛頓的著作中,也談及因蘋果落地而引起驗證引力平方反比關系的故事。牛頓在晚年再次講述當時蘋果的故事,那是離蘋果落地時已經是60年過去了,為什么一個老人對此事記憶那么深刻,我認為有兩個原因:首先是因為萬有引力定律是一項舉世矚目的輝煌的成果,當事人對觸發靈感的事件當然是深深的激動和懷念的;其次是與胡克的爭執也留下深深的記憶,牛頓就從一個側面澄清事實真相,應該認為蘋果落地一說的事實是成立的。

 

 

  • 上一個物理: 沒有了

  • 下一個物理:

  • 美研究人員打造病毒電池將可織成

    自行車尾燈的光學原理

    空中虹霓

    驗證牛頓第二定律演示實驗的改進

    “中國愛迪生”工人科學家蔡祖泉

    用對比實驗研究“液體內部壓強”

    多功能小孔成像儀的制作

    科學家發現土衛六“隱藏海洋” 或

    超新星爆炸與射線

    微波爐中學物理

    荷蘭公司研發出陸空時速180公里飛

    初中科學探究試題的命題研究
    牛頓
    自然地理
    普通自然地理[地震]關于青海玉樹地震小短文 
    普通自然地理[今日地理]進化過程關鍵點出現在約12億年
    普通自然地理[今日地理]日本調查船在大地震震中海底發
    普通自然地理[今日地理]章魚帝傳奇:無法識別顏色的色
    宇宙奧秘
    [航空航天]國際空間站工程師:人類沒準備
    [宇宙探索]天文學家揭開火星北極冰帽奇特
    [宇宙探索]宇航員出艙維修空間站空調 未能
    [航空航天]NASA擬購人形機器人導游 會15國
    未解之謎
    [UFO飛碟]逝而復現的 飛碟 UFO視頻
    [UFO飛碟]天文學家稱2015年前或能發現外
    [UFO飛碟]天外來物再臨英國小鎮 恐怖火球
    [UFO飛碟]「嘉樂」2010.03.26 UFO飛碟電
    生命科學
    [生物*醫學]女子使用美白產品致慢性汞中毒
    [生物*醫學]研究稱感覺體驗可提升技能學習
    [生物*醫學]國務院:努力消除就醫就業入學
    [生物*醫學]“人以群分”受基因構成影響
    動物世界
    [動物世界]聰明絕頂的動物
    [動物世界]罕見一刻:梭子魚跳入蒼鷺嘴中
    [動物趣味知識]什么地方能學習兔子養殖技術 
    [動物趣味知識]誰能找到污染對水生動物影響論
    科普文章
    [力學]關于電子是波還是粒子的疑惑 
    [化學教學教研]高就業率專業的“江湖風范”
    [力學]什么是胡克鉸? 謝謝 
    [化學學科信息]中國的國際重要濕地
    [化學學科信息]怎樣才能做好化學實驗?
    [趣味數學]數學常數e的含義
    設為首頁 | 加入收藏 | 聯系我們 | 友情鏈接 | 使用本站前必讀
    Copyright © 2007 - 2011 科普之友( www.imateweb.com ) Corporation, All Rights Reserved
    常熟艳门照