牛頓簡介
一、生平簡介 牛頓(1643—1727)是英國著名的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家，是十七世紀(jì)最偉大的科學(xué)巨匠。
1643年1月4日（儒略歷1642年12月25日）牛頓誕生于英格蘭林肯郡的小鎮(zhèn)烏爾斯索普的一個自耕農(nóng)家庭。12歲進(jìn)入離家不遠(yuǎn)的格蘭瑟姆中學(xué)。 牛頓于1661年以減費(fèi)生的身份進(jìn)入劍橋大學(xué)三一學(xué)院，1664年成為獎學(xué)金獲得者，1665年獲學(xué)士學(xué)位。 1665～1666年倫敦大疫。劍橋離倫敦不遠(yuǎn)，為恐波及，學(xué)校停課。牛頓于1665年6月回故鄉(xiāng)烏爾斯索普。 1667年牛頓返劍橋大學(xué)，10月1日被選為三一學(xué)院的仲院侶，次年3月16日被選為正院侶。當(dāng)時巴羅對牛頓的才能有充分認(rèn)識。1669年10月27日巴羅便讓年僅26歲的牛頓接替他擔(dān)任盧卡斯講座的教授。 1672年起他被接納為皇家學(xué)會會員，1703年被選為皇家學(xué)會主席 牛頓于1696年謀得造幣廠監(jiān)督職位，1699年升任廠長，1701年辭去劍橋大學(xué)工作。 1705年受封為爵士。
牛頓晚年患有膀胱結(jié)石、風(fēng)濕等多種疾病，于1727年3月30日深夜在倫敦去世，葬在威斯特教堂，終年84歲。人們?yōu)榱思o(jì)念牛頓，特地用他的名字來命名力的單位，簡稱“�！薄� 二、科學(xué)成就 牛頓一生對科學(xué)事業(yè)所做的貢獻(xiàn)，遍及物理學(xué)、數(shù)學(xué)和天文學(xué)等領(lǐng)域。 1．牛頓在物理學(xué)上最主要的成就，是創(chuàng)立了經(jīng)典力學(xué)的基本體系，從而光成了物理學(xué)史上第一次大綜合。 2. 對于光學(xué)，牛頓致力于光的顏色和光的本性的研究，也作出了重大貢獻(xiàn)。 3. 牛頓在數(shù)學(xué)方面，總結(jié)和發(fā)展了前人的工作，提出了“流數(shù)法”，建立了二項式定理，創(chuàng)立了微積分。 4. 在天文學(xué)方面，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，創(chuàng)制了反射望遠(yuǎn)鏡，并且用它初步觀察到了行星運(yùn)動的規(guī)律。 牛頓在17世紀(jì)70年代設(shè)計的望遠(yuǎn)鏡。它一般被稱為反射望遠(yuǎn)鏡，效果遠(yuǎn)優(yōu)于伽利略所設(shè)計的著名的折射望遠(yuǎn)鏡。 三、趣聞軼事 1. 關(guān)于蘋果落地的故事 一個偶然的事件往往能引發(fā)一位科學(xué)家思想的閃光。 這是1666年夏末一個溫曖的傍晚，在英格蘭林肯郡烏爾斯索普，一個腋下夾著一本書的年輕人走進(jìn)他母親家的花園里，坐在一棵樹下，開始埋頭讀他的書。當(dāng)他翻動書頁時，他頭頂?shù)臉渲χ杏袠訓(xùn)|西晃動起來。一只歷史上最著名的蘋果落了下來，打在23歲的伊薩克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(huán)繞地球運(yùn)行的軌道上，以及使行星保持在其環(huán)繞太陽運(yùn)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(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書用的是歐幾里德幾何學(xué)的表述方式，它是一個嚴(yán)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(xué)家、科學(xué)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，忽然看到一個蘋果落地，引起了他的思考。牛頓靈機(jī)一動，腦中突然形成一種觀點(diǎn)：蘋果落地和行星繞日會不會由同一宇宙規(guī)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1726年4月的一天，和牛頓共進(jìn)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(xiàn)在他的腦海里，那是在一棵蘋果樹下偶然發(fā)生的，當(dāng)時他處于沉思冥想之中。” 還有牛頓晚年的另一位密友潘伯頓在有關(guān)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(guān)系的故事。 牛頓在晚年再次講述當(dāng)時蘋果的故事，那是離蘋果落地時已經(jīng)是60年過去了，為什么一個老人對此事記憶那么深刻，我認(rèn)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(dāng)事人對觸發(fā)靈感的事件當(dāng)然是深深的激動和懷念的；其次是與胡克的爭執(zhí)也留下深深的記憶，牛頓就從一個側(cè)面澄清事實真相，應(yīng)該認(rèn)為蘋果落地一說的事實是成立的。 2．科學(xué)研究的癡情 牛頓對于科學(xué)研究專心到癡情的地步。據(jù)說有一次牛頓煮雞蛋，他一邊看書一邊干活，糊里糊涂地把一塊懷表扔進(jìn)了鍋里，等水煮開后，揭蓋一看，才知道錯把懷表當(dāng)雞蛋煮了。還有一次，一位來訪的客人請他估價一具棱鏡。牛頓一下就被這具可以用作科學(xué)研究的棱鏡吸引住了，毫不遲疑地回答說：“它是一件無價之寶！”客人看到牛頓對棱鏡垂涎三尺，表示愿意賣給他，還故意要了一個高價。牛頓立即欣喜地把它買了下來，管家老太太知道了這件事，生氣地說：“咳，你這個笨蛋，你只要照玻璃的重量折一個價就行了！” 3．喜歡養(yǎng)貓 傳說牛頓在蓋房子時，堅持要留大小兩個貓洞，好讓大貓走大洞、小貓走小洞。當(dāng)然，這只是個傳說，不足為據(jù)。不過牛頓喜歡養(yǎng)貓倒是真的。由于牛頓終身未婚，貓成了他生活中不可缺少的伙伴，但貓也給他惹了不小的麻煩，1692年牛頓母親去世使他極其痛苦。一天早晨，他為了平靜一下，到橋大學(xué)禮拜堂做禮拜時，忘了熄滅蠟燭，可能是貓闖的禍，蠟燭翻倒后，把擺在桌上的光學(xué)、化學(xué)手稿和其他論文化為灰燼。 4．終身未婚之迷 牛頓少年時代在一首詩里表白自己的遠(yuǎn)大抱負(fù)： 世俗的冠冕啊，我鄙視它如同腳下的塵土， 它是沉重的，而最佳也只是一場空虛； 可是現(xiàn)在我愉快地歡迎頂荊棘冠冕， 盡管刺得人痛，但味道主要的是甜； 我看見光榮之冠在我的面前呈現(xiàn)， 它充滿幸福，永恒無邊。 可以說，每一個偉大的科學(xué)家，都是富的激情、富有理想的詩人，但牛頓是一個追求用科學(xué)中的光線譜來解釋他的理想的特殊類型的詩人。他讓他的思想展翅飛翔，以整個宇宙作為藩籬。在他的整個心田里，填滿了自然、宇宙。也許這是他終身未娶的最根本原因。 不過，牛頓并沒有完全與愛情絕緣。他一生中甚至有過兩次戀愛。牛頓23歲正在劍橋大學(xué)求學(xué)時，由于劍橋發(fā)生了瘟疫，學(xué)校放假。牛頓回到鄉(xiāng)下，住在舅父家里。在那里，他一次愛上了美麗、聰明、好學(xué)、富有思想的表妹。表妹也很喜歡這個學(xué)識淵博、卓見非凡的大學(xué)生。他們常常一起散步。牛頓喜歡即興發(fā)表長篇講話，他的講話內(nèi)容又多是他正在學(xué)習(xí)和研究的問題。表妹雖聽不懂，但她還是耐心地聽，似乎覺得很有趣。牛頓在心里想：“這樣一個可愛的女子，對于我所講的覺得這樣有味，我一定很不錯。當(dāng)然，她的腦筋一定也很好，是個不平凡的女子。如果能得到她的幫助，解決我的許多困難問題，與我共同工作，那該多好��！”
但是牛頓生性靦腆，并未及時向表妹表白心中的愛情。等他回到劍橋大學(xué)后，又聚集會神地沉浸到科學(xué)研究中去了。他早已忘記了遠(yuǎn)方的鄉(xiāng)村還有一位美麗的少女在等著他。他對個人生活一直不予重視，而她的表妹卻誤以為牛頓對她冷淡，便擇夫另嫁了。牛頓因醉心于科學(xué)研究而耽誤了一次愛情的大好時機(jī)。
牛頓實在太忙了，他連做夢想是宇宙、世界。他往往領(lǐng)帶不結(jié)，鞋帶不系好，馬褲也不扣好，就走進(jìn)大學(xué)餐廳。盡管如此，牛頓畢竟是個年輕人，還有一顆浪漫的心。有一次，“青春迫不及待的激情”，催使他向一位年輕姑娘求婚。他輕輕地握著她的手，含情脈脈地看著這位美人。正在這緊要關(guān)頭，他的心思忽地溜到另一個世界去了。他的頭腦中只剩下無窮量的二項式定理。他象做夢似的，下意識地抓住情人的一個手指，把它當(dāng)成是通煙斗的通條，硬往煙斗里塞。姑娘痛得大叫一聲，他才清醒過來。面對吃驚的姑娘，他連忙象只綿羊似的柔聲道歉：“啊，親愛的，饒恕我吧！我知道，我是不行了�？磥�，我是該打一輩子光棍！”
姑娘饒恕了牛頓，卻無法理解他，愛情又成了泡影�？茖W(xué)上許多新的問題不斷撲向牛頓的腦海，他整個熱情都集中到了科學(xué)事業(yè)上。此后那種“青春的熱情”再也沒有涌現(xiàn)《多彩的旋律》
5、名言
(1)“我不知道世人怎樣看我，但我自己以為我不過像一個在海邊玩耍的孩子，不時為發(fā)現(xiàn)比尋常更為美麗的一塊卵石或一片貝殼而沾沾自喜，至于展現(xiàn)在我面前的浩翰的真理海洋，卻全然沒有發(fā)現(xiàn)�！�
(2)“如果說我所看的比笛卡爾更遠(yuǎn)一點(diǎn)，那是因為站在巨人肩上的緣故”。
6、牛頓學(xué)說在中國傳播及其影響
牛頓學(xué)說在中國的傳播
牛頓生活的年代相當(dāng)于明亡之前一年到清雍正5年，《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書發(fā)表的時間相當(dāng)于康熙25年。從牛頓《原理》發(fā)表的1687年到1840年的150余年間，牛頓物理學(xué)和天文學(xué)知識幾乎沒有介紹到中國�！对怼芬粫幕緝�(nèi)容直到鴉片戰(zhàn)爭之后才在中國傳播。
牛頓學(xué)說對中國的影響
哥白尼的太陽中心說、開普勒的橢圓軌道、牛頓的萬有引力三者相繼傳入中國，它們和中土奉為圭臬的“天動地靜”、“天圓地方”、“陰陽相感”的傳統(tǒng)有天壤之別。這就不能不引起中國人的巨大反響。
牛頓學(xué)說在中國的傳播決不只是影響了學(xué)術(shù)界，喚醒了人們對于科學(xué)真理的認(rèn)識。更重要的是，也為中國資產(chǎn)階級改良派發(fā)起的戊戌變法（1898年）提供了一種輿論準(zhǔn)備。這個運(yùn)動的主將康有為、梁啟超和譚嗣同等人，都無例外地從牛頓學(xué)說中尋找維新變法的根據(jù)，尤其是牛頓在科學(xué)上革故圖新的精神鼓舞了清代一切希望變革社會的有志之士。
伊薩克·牛頓
伊薩克·牛頓爵士（Isaac Newton，1642年12月25日～1727年3月20日），英國煉金術(shù)士、數(shù)學(xué)家、科學(xué)家和哲學(xué)家。他在1687年7月5日發(fā)表的自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理里提出的萬有引力定律以及他的牛頓運(yùn)動定律是經(jīng)典力學(xué)的基石。牛頓還和萊布尼茨各自獨(dú)立地發(fā)明了微積分。
不朽的貢獻(xiàn)
牛頓被譽(yù)為人類歷史上最偉大的科學(xué)家之一。他的萬有引力定律在人類歷史上第一次把天上的運(yùn)動和地上的運(yùn)動統(tǒng)一起來，為日心說提供了有力的理論支持，使得自然科學(xué)的研究最終掙脫了宗教的枷鎖。
生平簡介
牛頓出生于英格蘭林肯郡的小鎮(zhèn)烏爾斯普。在牛頓出生之前三個月，他的父親就去世了，兩年之后他的母親改嫁他人，把牛頓留給了他的祖母。牛頓的天才很早就展現(xiàn)出來。
牛頓最開始在鄉(xiāng)村學(xué)校讀書，12歲的時候離家到格蘭瑟文法學(xué)校就讀。在格蘭瑟他寄宿在當(dāng)?shù)氐囊粋�藥劑師家中并最終和這名藥劑師的繼女訂了婚。1661年，也就是19歲的時候，牛頓進(jìn)入劍橋大學(xué)三一學(xué)院學(xué)習(xí)。在那里，牛頓沉靜在學(xué)習(xí)之中而疏忽了未婚妻，藥劑師的繼女就嫁給了別人。牛頓后來終身未婚。
在那個時代，大學(xué)里僅僅教授亞里士多德的理論，但是牛頓對于當(dāng)代哲學(xué)家的思想更感興趣，比如，笛卡爾、伽利略、哥白尼、開普勒等等。在1665年他發(fā)現(xiàn)了二項式定理，同一年他獲得了文學(xué)學(xué)士學(xué)位。不久就爆發(fā)了瘟疫，學(xué)校被迫關(guān)閉，牛頓回到家鄉(xiāng)繼續(xù)他的研究。在接下來的兩年之內(nèi)，牛頓在微積分、光學(xué)和重力問題上做出了卓越的工作。
1667年牛頓重返劍橋大學(xué)。1669年10月27日牛頓被選為盧卡斯數(shù)學(xué)教授。1672年起他被接納為皇家學(xué)會會員，1703年被選為皇家學(xué)會主席直到逝世。
1696年牛頓任造幣廠監(jiān)督，1699年升任廠長，1705年因改革幣制有功受封為爵士。
1727年牛頓在倫敦郊區(qū)肯辛頓寓中逝世，葬于倫敦威斯敏斯特教堂。
牛頓的著作
流數(shù)法(1671年) 自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理(1687年) 光學(xué)(1704年)
牛頓──偉大的科學(xué)家，經(jīng)典物理學(xué)理論體系的建立者──正是在歐洲出現(xiàn)政治、經(jīng)濟(jì)和科學(xué)文化新變革的時代誕生的。
1643年1月4日(儒略歷1642年12月25日)牛頓誕生于英格蘭林肯郡的小鎮(zhèn)烏爾斯索普的一個自耕農(nóng)家庭。牛頓出生之前，父親已去世。牛頓生而孱弱，過了3年,他的母親再嫁給一位牧師,把孩子留在他祖母身邊撫養(yǎng)。8年之后，牧師病故，牛頓的母親帶著后夫所生的一子二女又回到烏爾斯索普。牛頓自幼沉默寡言,性格倔強(qiáng),這種習(xí)性可能來自他的家庭處境。
牛頓少年時代喜歡擺弄機(jī)械小技巧。傳說他做過一架磨坊的模型，動力是小老鼠；有一次他放風(fēng)箏時，在繩子上懸掛著小燈，夜間村人看去驚疑是彗星出現(xiàn)。他喜歡繪畫、雕刻，尤喜歡刻日晷，家里墻角、窗臺上到處安放著他刻劃的日晷，用以驗看日影的移動，以知時刻。12歲進(jìn)離家不遠(yuǎn)的格蘭瑟姆中學(xué)。牛頓的母親原希望他成為一個農(nóng)民，能贍養(yǎng)家庭，但牛頓本人卻無意于此而酷愛讀書，以致經(jīng)常忘了干活。隨著年歲增大，牛頓越發(fā)愛好讀書，喜歡沉思，做科學(xué)小試驗。他在格蘭瑟姆中學(xué)讀書時，曾寄寓在一位藥劑師家里，使他受到化學(xué)實驗的熏陶。
牛頓在中學(xué)時代學(xué)習(xí)成績并不出眾，只是愛好讀書， 對自然現(xiàn)象有好奇心,例如顏色、日影四季的移動,尤好幾何學(xué)、哥白尼的日心說等等。他還分門別類地記讀書心得筆記，又喜歡別出心裁地做些小工具、小技巧、小發(fā)明、小試驗。當(dāng)時英國社會滲入基督教新教思想，牛頓家里有兩位都以神父為職業(yè)的親戚，這可能影響牛頓晚年的宗教生活。從這些平凡的環(huán)境和活動中，看不出幼年的牛頓是一個才能出眾異于常人的兒童。
然而格蘭瑟姆中學(xué)的校長J.斯托克斯，還有牛頓的一位當(dāng)神父的叔父W.艾斯庫別具慧眼，鼓勵牛頓上大學(xué)讀書。牛頓于1661年以減費(fèi)生的身份進(jìn)入劍橋大學(xué)三一學(xué)院，1664年成為獎學(xué)金獲得者，1665年獲學(xué)士學(xué)位。
17世紀(jì)中葉，劍橋大學(xué)的教育制度還浸透著濃厚的中世紀(jì)經(jīng)院哲學(xué)的氣味。當(dāng)牛頓進(jìn)入劍橋大學(xué)時,那里還在傳授一些經(jīng)院式課程，如邏輯、古文、語法、古代史、神學(xué)等等。兩年之后三一學(xué)院出現(xiàn)了新氣象。H.盧卡斯創(chuàng)設(shè)了一個獨(dú)辟蹊徑的講座，規(guī)定講授自然科學(xué)知識如地理、物理、天文和數(shù)學(xué)課程。講座的第一任教授I.巴羅是一位博學(xué)的科學(xué)家。就是這位教師把牛頓引向自然科學(xué)。在這段學(xué)習(xí)過程中，牛頓掌握了算術(shù)、三角，學(xué)習(xí)了歐幾里得的《幾何原理》。他又讀了開普勒的《光學(xué)》，笛卡兒的《幾何學(xué)》和《哲學(xué)原理》，伽利略的《兩大世界體系的對話》，R.胡克的《顯微圖集》，還有皇家學(xué)會的歷史和早期的《哲學(xué)學(xué)報》等。
牛頓在巴羅的門下學(xué)習(xí)，是他學(xué)習(xí)的關(guān)鍵時期。巴羅比牛頓大12歲，精于數(shù)學(xué)和光學(xué)，他對牛頓的才華極為贊賞，他認(rèn)為牛頓的數(shù)學(xué)才能超過自己。
1665～1666年倫敦大疫。劍橋離倫敦不遠(yuǎn)，為恐波及，學(xué)校停課。牛頓于1665年6月回到故鄉(xiāng)烏爾斯索普。
由于牛頓在劍橋受到數(shù)學(xué)和自然科學(xué)的熏陶和培養(yǎng)，對探索自然現(xiàn)象產(chǎn)生極為濃厚的興趣。就在1665～1666年這兩年之內(nèi)，他在自然科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)思潮奔騰，才華迸發(fā)，思考前人從未思考過的問題，踏進(jìn)前人沒有涉及的領(lǐng)域，創(chuàng)建前所未有的驚人業(yè)績。1665年初他創(chuàng)立級數(shù)近似法以及把任何冪的二項式化為一個級數(shù)的規(guī)則。同年11月，創(chuàng)立正流數(shù)法（微分）；次年1月，研究顏色理論；5月，開始研究反流數(shù)法（積分）。這一年內(nèi),牛頓還開始想到研究重力問題，并想把重力理論推廣到月球的運(yùn)行軌道上去。他還從開普勒定律中推導(dǎo)出使行星保持在它們軌道上的力必定與它們到旋轉(zhuǎn)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，說的也是在此時發(fā)生的軼事。總之，在家鄉(xiāng)居住的這兩年中，牛頓以比此后任何時候更為旺盛的精力從事科學(xué)創(chuàng)造，并關(guān)心自然哲學(xué)問題。由此可見，牛頓一生的重大科學(xué)思想是在他青春年華、思想敏銳短短兩年期間孕育、萌發(fā)和形成的。
1667年牛頓重返劍橋大學(xué)，10月1日被選為三一學(xué)院的仲院侶，次年3月16日被選為正院侶。當(dāng)時巴羅對 牛頓的才能有充分認(rèn)識。1669年10月27日巴羅便讓年僅 26歲的牛頓接替他擔(dān)任盧卡斯講座的教授。牛頓把他的光學(xué)講稿(1670～1672)、算術(shù)和代數(shù)講稿(1673～1683) 《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》（以下簡稱《原理》）的第一部分(1684～1685)，還有《宇宙體系》(1687)等手稿送到劍橋大學(xué)圖書館收藏。1672年起他被接納為皇家學(xué)會會員，1703年被選為皇家學(xué)會主席直到逝世。其間牛頓和國內(nèi)外科學(xué)家通信最多的有R.玻意耳、J.柯林斯、J. 夫拉姆斯蒂德、D.格雷果里、E.哈雷、胡克、C.惠更斯、 G.W.F.von萊布尼茲和J.沃利斯等。牛頓在寫作《原理》之后，厭倦大學(xué)教授生活，他得到在大學(xué)學(xué)生時代結(jié)識的一位貴族后裔C.蒙塔古的幫助，于1696年謀得造幣廠監(jiān)督職位，1699年升任廠長，1701年辭去劍橋大學(xué)工作。當(dāng)時英國幣制混亂，牛頓運(yùn)用他的冶金知識，制造新幣。因改革幣制有功,1705年受封為爵士。晚年研究宗教,著 《圣經(jīng)里兩大錯訛的歷史考證》等文。
牛頓于1727年3月31日（儒略歷20日）在倫敦郊區(qū)肯辛頓寓中逝世，以國葬禮葬于倫敦威斯敏斯特教堂。
