登陆注册
10582600000021

第21章 依撒克·牛顿

依撒克·牛顿(1642~1727年)是有史以来最伟大的天才之一。在数学上,他发明了微积分,在天文学上,他发现了万有引力定律;在物理学中,他系统总结了三大运动定律;在光学中,他发现了太阳光的光谱,发明了反射式望远镜。一个人享有这里的任何一项成就,就足以名垂千古,而牛顿一个人作出了所有这些贡献。

牛顿生于1642年,是个遗腹子。年少时,他性情孤僻,上小学时,成绩也十分平常;12岁进中学,由于寄宿在一位药剂师家里而学会了做化学实验。

1661年,牛顿进入剑桥三一学院。他阅读了大量书籍,基本上掌握了当时的全部数学和光学知识。1665年初大学毕业,由于伦敦正闹瘟疫,他回到他母亲的农场里,度过了两年。这两年是牛顿创造发明最为旺盛的时期。他发明了二项式定理和微分运算,研究了颜色理论和积分运算,并继续思考动力学和引力问题。

1667年,牛顿回到剑桥。1669年,27岁的牛顿当上了剑桥大学的卢卡斯数学教授。1678年,因在光学问题上与胡克争论,牛顿深受刺激,性格内向的他不再发表文章,光学问题也被搁置一边,转而思考天文学问题。1679年,胡克主动与牛顿通信讨论引力问题,这也促使牛顿重新研究早年的课题。

1684年1月,胡克向当时的皇家学会主席雷恩和天文学家哈雷声称,自己已经发现了天体在与距离平方成反比的力作用下的轨道的运行规律,但他给不出数学证明。雷恩决定悬赏征解。哈雷8月份专程去剑桥,请教牛顿。牛顿于是在11月写出了《论运动》手稿。

向心力与半径的平方成反比,牛顿早就得出了这一结论。到了17世纪80年代,胡克、雷恩和哈雷也都独自发现了这一关系。

但他们都没能证明其逆命题在平方反比于距离的力的作用下,行星必作椭圆运动。只有牛顿给出了这一数学证明。

然而,即使确认了椭圆轨道与平方反比作用力之间的这种互推关系,也并不等于发现了万有引力。万有引力的关键在“万有”,它是一种普遍存在的力。首先,人们必须证明支配行星运动的那个力与地面物体的重力是同一种类型的力。牛顿最先想到这一点,著名的苹果落地的故事说的就是这段历史。

17世纪60年代就已萌发的思想,为何直到80年代才重提?事实上,牛顿面临的一个主要困难是,他不能肯定是否应该由地心开始计算月地距离,因为这牵涉到地球对月亮的引力是否正像它的全部质量都集中在中心点上那样。

1685年初,情况出现了转机,牛顿运用微积分证明了地球吸引外部物体时,恰像全部的质量集中在球心一样。在哈雷的鼓励下,牛顿全力投入写作一本著作。花了不到18个月的时间,科学史上最伟大的一部著作——《数学原理》,于1686年完成,并于1687年以拉丁文初版问世。

《数学原理》共分三篇。极为重要的导论部分,包括“定义和注释”、“运动的基本定理或定律”。定义分别是:“物质的量”、“运动的量”、“固有的力”、“外加的力”以及“向心力”,注释中给出了绝对时间、绝对空间、绝对运动和绝对静止的概念。在“运动的基本定理或定律”部分,牛顿给出了著名的运动三定律,以及力的合成和分解法则、运动迭加性原理、动量守恒原理、伽利略相对性原理等。这一部分是牛顿对前人工作的一种空前的系统化,也是牛顿力学的概念框架。

《数学原理》的出版立即使牛顿声名大振。它开辟了一个全新的宇宙体系。正是从这里,人们获得了用理性来解决面临的所有问题的自信。《数学原理》出版后,牛顿不再考虑力学问题。1689年,牛顿当选为国会议员。1690年,他开始研究《圣经》。1695年,他被任命为造币厂督办,1699年被任命为造币厂厂长。1701年,牛顿辞去教职。1703年,他当选为皇家学会主席,以后每年连任。1727年,牛顿去世。

“如果我比别人看得远些,那是因为我站在巨人们的肩上。”“我不知道世人怎么看,但在我自己看来,我只不过是一个在海滨玩耍的小孩,不时地为比别人找到一块更光滑、更美丽的卵石和贝壳而感到高兴,而在我面前的真理的海洋,却完全是个谜。”从牛顿的名言中,可以窥见他博大深邃的精神境界。

同类推荐
  • 柏拉图对话录

    柏拉图对话录

    本书分为人与人生、婚姻与家庭、爱与爱情、情感与心灵、知识与真理、道德与修养、政治与经济、法律与正义以及柏拉图年谱等内容。
  • 能力很重要,努力更重要

    能力很重要,努力更重要

    当能力与努力放在一个天平上时,努力往往比能力更重要,不管你的能力有多高,也只有努力才能把工作做好,别以为你有能力,就放纵自己,这样就走入失业的危险边缘。让能力在努力的工作中发挥更大的效能,把工作做的更好。要想成为永远的强者,只有坚持不懈地努力;要想获得更高的成就,只有加倍努力!
  • 人生40才开始

    人生40才开始

    人生40,我们已不知不觉地步入了人生的另一个新的阶段。对于处于这一年龄段的人来讲,如何重新定位自己的人生,是一个很现实的问题也是他们面对的巨大挑战。本书作者结合中年人所面临的现实问题,深层地分析了这方面的原因,并提出了一个全新的生活理念——人生40才开始!中国孔老夫子总结出了“30而立、40不惑、50知天命”等等,其中的道理为国人接受和叹服。西方又有一种说法,叫作“40岁人生才开始”。此书的问世,创造了一个神话它不单单使本书成为历久不衰的畅销书,更使“人生40才开始”成为中年人的代名词,它曾被人们写在祝福卡上,并成为电影明星威尔·罗杰斯主演的百老汇剧名。
  • 礼仪金说3:服务礼仪

    礼仪金说3:服务礼仪

    在我国古代礼仪典籍《礼记》中有道:“礼之以和为贵。”作者也一向认为:讲究礼仪,意在善待别人;推广服务礼仪,意在营造和谐、宽松的社会氛围。
  • 幸福的秘诀是学会珍惜

    幸福的秘诀是学会珍惜

    《幸福的秘诀是学会珍惜》遇到你真的爱的人时,要努力争取和他相伴一生的机会,因为当他离去时,一切都来不及了。遇到曾经爱过的人时,要用微笑向他感激,因为他是让你更懂爱的人。遇到曾经偷偷喜欢的人时,要祝他幸福,因为你喜欢他时,不,是希望他幸福快乐吗?遇到匆匆离开你生活的人时,要谢谢他曾经陪你走过的路,因为他将是你回忆中精彩的一部分。遇到现在和相伴一生的人,要百分百感谢他爱你。幸福是一种感觉,你感觉到了,便是拥有。因为抓住了,所以拥有着;因为拥有了,所以幸福着;因为幸福了,所以珍惜着。
热门推荐
  • 全系召唤师:逆天废柴林嫡女

    全系召唤师:逆天废柴林嫡女

    她,第一冷血杀手,被称为地狱撒旦,杀人不眨眼。却穿越到一个一无是处的废柴身上。废柴?她林在心就算在异世也永远不会是废柴。就看她从麻雀变凤凰,靠自己的努力,走上辉煌!
  • 大妖附身系统

    大妖附身系统

    短途突进?我有豹族大妖附身,山地密林能甩你八条街。跟我比跳高?这个也不欺负你,就用小爷第一个兑换的龙山兔妖吧,跳个几十米的别吓着你。前面大山拦路?看我附身火凤大妖;入海化蛟龙,海阔凭龙跃!这是一个小子,机缘获得一套大妖附身系统后的逗比快乐故事……
  • 猫凰

    猫凰

    风华是指流沙,苍老是一段年华,泼墨挥毫,为君一笑。万世轮回,一朝春去红颜老,花落人亡两不知、繁华乱世,静水流深,沧笙踏歌,三生阴晴圆缺,一朝悲欢离合,残生只为君守候。一颦一笑一倾城一曲一诺一人心
  • 帝心盛宠

    帝心盛宠

    言齐羽重生了,重生到了晏晚成亲以前,于是顺理成章地劫亲了。上辈子狠不下心,这辈子说什么也不放手了。朝堂内外皆以为他们英明睿智的南明帝专于政事,无心后宫,却不晓得那人对一个小宫女百般殷勤。————————白天。某侍卫:“皇上,晏姑娘还在外面侯着。”这大冬天的。言齐羽:“让她侯着。”夜里。言齐羽:“晚晚,冷不冷?”搓手手。晏晚:“不冷。”抽回手。————————言齐羽:“你不是对你家夫君情深义重?怎么跑来北野当了别人的皇后?”晏晚:“……”言齐羽:“我立刻发兵灭了北野你信不信?”晏晚:“不要。”言齐羽:“除非……拿你来换。”
  • 星际争霸人族万界行

    星际争霸人族万界行

    (星际争霸2人族全科技和兵种,限制人口)没有科技限制,只能魔改单位才能生活这样子。
  • 我是万界最强主宰

    我是万界最强主宰

    重生仙武世界,获得大道主宰系统。征三国,战隋唐,灭宋元。制霸倚天,征战西游,风云称尊。仙界纵横,太虚为神,主宰洪荒。诸天众生,万界生灵,我,秦君来了,开始颤抖吧!
  • 第四波

    第四波

    浩瀚无垠的宇宙,生命究竟是从哪里开始的?是否在几十亿或上百亿年前,最初的智慧生命体就悄悄地诞生于宇宙中的某一个角落?时至今日,经过上百亿年的发展,他们的文明已经不是我们这些新晋文明能够与之匹敌的。他们就是--超级文明!
  • 近代中国社会变迁专题研究

    近代中国社会变迁专题研究

    《近代中国社会变迁专题研究》的作者均为在高校或科研院所从事中国近现代史教学与研究的中青年学人,他们中的大多数都曾在四川大学历史文化学院中国近现代史专业和专门史专业攻读过硕士或博士学位。因此从一定意义上来说,《近代中国社会变迁专题研究》也是四川大学中国近现代史专业人才培养成果的一次展示,反映了这些学子们求学的思考和研究的心得。
  • 寻访闻所未闻的秘境

    寻访闻所未闻的秘境

    本书囊括了峡谷洞穴、高原戈壁、江河湖泊、海洋岛屿、风景名胜、历史遗迹、原始部落、神秘现象几部分,以新观点、新材料为标准,详细介绍了地球上最具玄幻和最具神秘氛围的地域,再现了大自然的鬼斧神工。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!