目錄數(shù)學(xué)家牛頓的故事100字 牛頓個(gè)人簡(jiǎn)介50字 牛頓人生經(jīng)歷簡(jiǎn)介 牛頓數(shù)學(xué)成就及簡(jiǎn)介 牛頓的一生故事簡(jiǎn)介
牛頓簡(jiǎn)介
牛頓 Isaac Newton （1642——1727） 牛頓 Isaac Newton （1642——1727）偉大的英國(guó)物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家。1642年12月25日生于林肯郡的一個(gè)農(nóng)村家庭。1661年進(jìn)劍橋大學(xué)三一學(xué)院學(xué)數(shù)學(xué)，1665年畢業(yè)，獲學(xué)士學(xué)位。1667年進(jìn)三一學(xué)院當(dāng)研究生，次年獲碩士學(xué)位。1669年，牛頓受l。巴羅博士推舉而繼承他的數(shù)學(xué)教授職位。1689和1701年牛頓兩次作為劍橋大學(xué)代表被選入議會(huì)。1696年受聘擔(dān)任造幣廠監(jiān)督。1703年起任英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)。牛頓一生未婚。1727年3月20日因腎結(jié)石癥在倫敦逝世。為了頌揚(yáng)這位偉大的學(xué)者，當(dāng)時(shí)英國(guó)著名詩(shī)人A。波普（1688——1744）為牛頓寫了一個(gè)碑銘，鑲嵌在牛頓出生的房屋墻壁上，大意是“道法自然，久藏玄冥；天降牛頓，萬物生明”（此為古人的翻譯，現(xiàn)代人的翻譯大家都很熟悉了哈，就不提了，不過現(xiàn)代人的翻譯也太沒味坦握道了）。
力學(xué)方面的貢獻(xiàn)
牛頓在伽利略等人工作的基礎(chǔ)上進(jìn)行深入研究，總結(jié)出了物體運(yùn)動(dòng)的三個(gè)基本定律：①任何物體在不受外力或所受外力的合力為零時(shí)，保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，即原來靜止的繼續(xù)靜止，原來運(yùn)動(dòng)的繼續(xù)作勻速直線運(yùn)動(dòng)。②任何物體在外力作用下，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，其動(dòng)量隨時(shí)間的變化率與所受的合外力成正比。通常可表述為：物體的加速度與所受的合外力成正比，與物體的讓棗慶質(zhì)量成反比，加速度的方向與合外力的方向一致。③當(dāng)物體甲給物體乙一個(gè)作用力時(shí)，物體乙必然同時(shí)給物體甲一個(gè)反作用力，作用力和反作用力大小相等，方向相反，而且在同一直線上。這三個(gè)非常簡(jiǎn)單的物體運(yùn)動(dòng)定律，為力學(xué)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并對(duì)其他學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生了巨大影響。第一定律的內(nèi)容伽利略曾提出過，后來R。笛卡兒作過形式上的改進(jìn)，伽利略也曾非正式地提到第二定律的內(nèi)容。第三定律的內(nèi)容則是牛頓在總結(jié)C。雷恩、J。沃利斯和C。惠更斯等人的結(jié)果之后得出的。
牛頓是萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)巖悶者。他在1665——1666年開始考慮這個(gè)問題。1679年，R。胡克在寫給他的信中提出，引力應(yīng)與距離平方成反比，地球高處拋體的軌道為橢圓，假設(shè)地球有縫，拋體將回到原處，而不是像牛頓所設(shè)想的軌道是趨向地心的螺旋線。牛頓沒有回信，但采用了胡克的見解。在開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律以及其他人的研究成果上，他用數(shù)學(xué)方法導(dǎo)出了萬有引力定律。
牛頓把地球上物體的力學(xué)和天體力學(xué)統(tǒng)一到一個(gè)基本的力學(xué)體系中，創(chuàng)立了經(jīng)典力學(xué)理論體系。正確地反映了宏觀物體低速運(yùn)動(dòng)的宏觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了自然科學(xué)的第一次大統(tǒng)一。這是人類對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的一次飛躍。
牛頓指出流體粘性阻力與剪切率成正比。他說：流體部分之間由于缺乏潤(rùn)滑性而引起的阻力，如果其他都相同，與流體部分之間分離速度成比例。現(xiàn)在把符合這一規(guī)律的流體稱為牛頓流體，其中包括最常見的水和空氣，不符合這一規(guī)律的稱為非牛頓流體。
在給出平板在氣流中所受阻力時(shí)，牛頓對(duì)氣體采用粒子模型，得到阻力與攻角正弦平方成正比的結(jié)論。這個(gè)結(jié)論一般地說并不正確，但由于牛頓的權(quán)威地位，后人曾長(zhǎng)期奉為信條。20世紀(jì)，T。von卡門在總結(jié)空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展時(shí)曾風(fēng)趣地說，牛頓使飛機(jī)晚一個(gè)世紀(jì)上天。
關(guān)于聲的速度，牛頓正確地指出，聲速與大氣壓力平方根成正比，與密度平方根成反比。但由于他把聲傳播當(dāng)作等溫過程，結(jié)果與實(shí)際不符，后來P。——S。拉普拉斯從絕熱過程考慮，修正了牛頓的聲速公式。
數(shù)學(xué)方面
牛頓在前人工作的基礎(chǔ)上，提出“流數(shù)（fluxion）法”，建立了二項(xiàng)式定理，并和G。W。萊布尼茲幾乎同時(shí)創(chuàng)立了微積分學(xué)，得出了導(dǎo)數(shù)、積分的概念和運(yùn)算法則，闡明了求導(dǎo)數(shù)和求積分是互逆的兩種運(yùn)算，為數(shù)學(xué)的發(fā)展開辟了一個(gè)新紀(jì)元。
光學(xué)方面
牛頓曾致力于顏色的現(xiàn)象和光的本性的研究。1666年，他用三棱鏡研究日光，得出結(jié)論：白光是由不同顏色（即不同波長(zhǎng)）的光混合而成的，不同波長(zhǎng)的光有不同的折射率。在可見光中，紅光波長(zhǎng)最長(zhǎng)，折射率最小；紫光波長(zhǎng)最短，折射率最大。牛頓的這一重要發(fā)現(xiàn)成為光譜分析的基礎(chǔ)，揭示了光色的秘密。牛頓還曾把一個(gè)磨得很精、曲率半徑較大的凸透鏡的凸面，壓在一個(gè)十分光潔的平面玻璃上，在白光照射下可看到，中心的接觸點(diǎn)是一個(gè)暗點(diǎn)，周圍則是明暗相間的同心圓圈。后人把這一現(xiàn)象稱為“牛頓環(huán)”。他創(chuàng)立了光的“微粒說”，從一個(gè)側(cè)面反映了光的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，但牛頓對(duì)光的“波動(dòng)說”并不持反對(duì)態(tài)度。1704年，他出版了《光學(xué)》一書，闡述他在光學(xué)方面的研究成果。
熱學(xué)方面
牛頓確定了冷卻定律，即當(dāng)物體表面與周圍有溫差時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)從單位面積上散失的熱量與這一溫差成正比。
天文學(xué)方面
牛頓1672年創(chuàng)制了反射望遠(yuǎn)鏡。他用質(zhì)點(diǎn)間的萬有引力證明，密度呈球?qū)ΨQ的球體對(duì)外的引力都可以用同質(zhì)量的質(zhì)點(diǎn)放在中心的位置來代替。他還用萬有引力原理說明潮汐的各種現(xiàn)象，指出潮汐的大小不但同月球的位相有關(guān)，而且同太陽(yáng)的方位有關(guān)。牛頓預(yù)言地球不是正球體。歲差就是由于太陽(yáng)對(duì)赤道突出部分的攝動(dòng)造成的。
牛頓的哲學(xué)思想基本屬于自發(fā)的唯物主義，他承認(rèn)時(shí)間、空間的客觀存在。如同歷史上一切偉大人物一樣，牛頓雖然對(duì)人類作出了巨大的貢獻(xiàn)，但他也不能不受時(shí)代的限制。例如，他把時(shí)間、空間看作是同運(yùn)動(dòng)著的物質(zhì)相脫離的東西，提出了所謂絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間的概念；他對(duì)那些暫時(shí)無法解釋的自然現(xiàn)象歸結(jié)為上帝的安排，提出一切行星都是在某種外來的“第一推動(dòng)力”作用下才開始運(yùn)動(dòng)的說法。
《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》 牛頓最重要的著作，1687年出版。該書總結(jié)了他一生中許多重要發(fā)現(xiàn)和研究成果，其中包括上述關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的定律。他說，該書“所研究的主要是關(guān)于重、輕流體抵抗力及其他吸引運(yùn)動(dòng)的力的狀況，所以我們研究的是自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理。”該書傳入中國(guó)后，中國(guó)數(shù)學(xué)家李善蘭曾譯出一部分，但未出版，譯稿也遺失了。現(xiàn)有的中譯本是數(shù)學(xué)家鄭太樸翻譯的，書名為《自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理》
個(gè)人評(píng)價(jià)
勤奮學(xué)習(xí)
一談到近代科學(xué)開創(chuàng)者牛頓，人們可能認(rèn)為他小時(shí)候一定是個(gè)“神童”、“天才”、有著非凡的智力。其實(shí)不然，牛頓童年身體瘦弱，頭腦并不聰明。在家鄉(xiāng)讀書的時(shí)候，很不用功，在班里的學(xué)習(xí)成績(jī)屬于次等。但他的興趣卻是廣泛的，游戲的本領(lǐng)也比一般兒童高。
牛頓愛好制作機(jī)械模型一類的玩藝兒，如風(fēng)車、水車、日晷等等。他精心制作的一只水鐘，計(jì)時(shí)較準(zhǔn)確，得到了人們的贊許。有時(shí)，他玩的方法也很奇特。一天，他作了一盞燈籠掛在風(fēng)箏尾巴上。當(dāng)夜幕降臨時(shí)，點(diǎn)燃的燈籠借風(fēng)箏上升的力升入空中。發(fā)光的燈籠在空中流動(dòng)，人們大驚，以為是出現(xiàn)了彗星。盡管如此，因?yàn)樗麑W(xué)習(xí)成績(jī)不好，還是經(jīng)常受到歧視。
時(shí)間對(duì)人是一視同仁的，給人以同等的量，但人對(duì)時(shí)間的利用不同，而所得的知識(shí)也大不一樣。
牛頓十六歲時(shí)數(shù)學(xué)知識(shí)還很膚淺，對(duì)高深的數(shù)學(xué)知識(shí)甚至可以說是不懂。“知識(shí)在于積累，聰明來自學(xué)習(xí)”。牛頓下決心靠自己的努力攀上數(shù)學(xué)的高峰。在基礎(chǔ)差的不利條件下，牛頓能正確認(rèn)識(shí)自己，知難而進(jìn)。他從基礎(chǔ)知識(shí)、基本公式重新學(xué)起，扎扎實(shí)實(shí)、步步推進(jìn)。他研究完了歐幾里德幾何學(xué)后，又研究笛卡兒幾何學(xué)，對(duì)比之下覺得歐幾里德幾何學(xué)膚淺，便悉心鉆研笛氏幾何學(xué)，直到掌握要領(lǐng)、融會(huì)貫通。遂之發(fā)明了代數(shù)二項(xiàng)式定理。傳說中牛頓“大暴風(fēng)中算風(fēng)力”的佳話，可為牛頓身體力學(xué)的佐證。有一天，天刮著大風(fēng)暴。風(fēng)撒野地呼號(hào)著，塵土飛揚(yáng)，迷迷漫漫，使人難以睜眼。牛頓認(rèn)為這是個(gè)準(zhǔn)確地研究和計(jì)算風(fēng)力的好機(jī)會(huì)。于是，便拿著用具，獨(dú)自在暴風(fēng)中來回奔走。他踉踉蹌蹌、吃力地測(cè)量著。幾次沙塵迷了眼睛，幾次風(fēng)吹走了算紙，幾次風(fēng)使他不得不暫停工作，但都沒有動(dòng)搖他求知的欲望。他一遍又一遍，終于求得了正確的數(shù)據(jù)。他快樂極了，急忙跑回家去，繼續(xù)進(jìn)行研究。
有志者事竟成。經(jīng)過勤奮學(xué)習(xí)，牛頓為自己的數(shù)學(xué)高塔打下了深厚的基礎(chǔ)。不久，牛頓的數(shù)學(xué)高塔就建成了，二十二歲時(shí)發(fā)明了微分學(xué)，二十三歲時(shí)發(fā)明了積分學(xué)，為人類數(shù)學(xué)事業(yè)作出了巨大貢獻(xiàn)。
牛頓是個(gè)十分謙虛的人，從不自高自大。曾經(jīng)有人問牛頓：“你獲得成功的秘訣是什么？”牛頓回答說：“假如我有一點(diǎn)微小成就的話，沒有其它秘訣，唯有勤奮而已。”
站在巨人的肩上
牛頓的研究領(lǐng)域非常廣泛，他除了在數(shù)學(xué)、光學(xué)、力學(xué)等方面做出卓越貢獻(xiàn)外，他還花費(fèi)大量精力進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)。他常常六個(gè)星期一直留在實(shí)驗(yàn)室里，不分晝夜的工作。他在化學(xué)上花費(fèi)的時(shí)間并不少，卻幾乎沒有取得什么顯著的成就。為什么同樣一個(gè)偉大的牛頓，在不同的領(lǐng)域取得的成就竟那么不一樣呢？
其中一個(gè)原因就是各個(gè)學(xué)科處在不同的發(fā)展階段。在力學(xué)和天文學(xué)方面，有伽利略、開普勒、、惠更斯等人的努力，牛頓有可能用已經(jīng)準(zhǔn)備好的材料，建立起一座宏偉壯麗的力學(xué)大廈。正象他自己所說的那樣“如果說我看得遠(yuǎn)，那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募缟稀薄６诨瘜W(xué)方面，因?yàn)檎_的道路還沒有開辟出來，牛頓沒法走到可以砍伐材料的地方。
牛頓在臨終前對(duì)自己的生活道路是這樣總結(jié)的：“我不知道在別人看來，我是什么樣的人；但在我自己看來，我不過就象是一個(gè)在海濱玩耍的小孩，為不時(shí)發(fā)現(xiàn)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(duì)于展現(xiàn)在我面前的浩瀚的真理的海洋，卻全然沒有發(fā)現(xiàn)。”
這當(dāng)然是牛頓的謙遜。
受爭(zhēng)議
牛頓還是學(xué)生時(shí)，就發(fā)現(xiàn)了一種計(jì)算無 *** 的方法。他用這個(gè)秘密的方法，算出了雙曲面積到二百五十位數(shù)。他曾經(jīng)高價(jià)買下了一個(gè)棱鏡，并把它作為科學(xué)研究的，用它試驗(yàn)了白光分解為的有顏色的光。后來，牛頓邊研究，邊把自己二十幾年的研究成果編撰成一本厚六百多頁(yè)的巨著。有人認(rèn)為牛頓的發(fā)現(xiàn)只是一種個(gè)人的消遣，為的是使自己在寂靜的書齋中解悶。
牛頓善于觀察各種現(xiàn)象，甚至包括日常生活中的小事，作出了科學(xué)史上一個(gè)個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)。因?yàn)樽硇挠诳茖W(xué)研究，牛頓在生活中常常廢寢忘食，曾因?yàn)閷?duì)研究過于專注鬧了笑話，后來被大家傳為趣談。一次，他一邊讀著書，一邊在火爐上去煮雞蛋。等他揭開鍋想吃雞蛋時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)鍋里是一只懷表。還有一次，他請(qǐng)朋友吃飯，當(dāng)飯菜準(zhǔn)備好時(shí)，牛頓突然腦子中靈感閃現(xiàn)，想到一個(gè)問題，便立即進(jìn)了書房，朋友等了他好久還是不見他出來，于是朋友就自己動(dòng)手把那份雞全吃了，雞骨頭留在盤子，不告而別了。等牛頓想起，出來后，見了盤子里的骨頭，以為自己已經(jīng)吃過了，便轉(zhuǎn)身又進(jìn)了內(nèi)室，繼續(xù)研究他的問題。
亞歷山大?蒲柏說到：
自然和自然的法則在黑夜中隱藏；
上帝說，“讓牛頓誕生！”于是一切都被照亮。
未婚的原因
原因1：不結(jié)婚是社會(huì)時(shí)尚——終身未婚在歐洲大陸無論是過去還是現(xiàn)在都太普遍了，據(jù)資料顯示，英國(guó)詹姆世一世當(dāng)國(guó)王時(shí)期，英國(guó)的所有50歲以上的婦女未婚率是25％，50歲以上的男子的未婚率也差不多是20％， 維多利亞女王時(shí)代未婚率下降到大約20％，工業(yè)革命以后又有上升，但始終保持在50歲以上人口25％左右的未婚率，這些人絕大多數(shù)都沒有后代。這在同期的中國(guó)，乃至現(xiàn)在的中國(guó)都是不可想象的。
原因2：生活與成長(zhǎng)經(jīng)歷影響！牛頓出生之前，父親已去世。牛頓生而孱弱，生下來只有兩斤七兩。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。或許這種凄慘的童年生活對(duì)牛頓留下了終生影響。
原因3：為科學(xué)研究錯(cuò)過了婚姻！牛頓少年時(shí)代志向遠(yuǎn)大，他曾在一首詩(shī)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(chǎng)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(gè)偉大的科學(xué)家，都是富有 *** 、富有理想的詩(shī)人，但牛頓是一個(gè)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(shī)人。他讓他的思想展翅飛翔，以整個(gè)宇宙作為藩籬。在他的整個(gè)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(shí)，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(gè)學(xué)識(shí)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(zhǎng)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(gè)可愛的女子，對(duì)于我所講的覺得這樣有味，我一定很不錯(cuò)。當(dāng)然，她的腦筋一定也很好，是個(gè)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，那該多好啊！”但是牛頓生性靦腆，并未及時(shí)向表妹表白心中的愛情。等他回到劍橋大學(xué)后，又聚集會(huì)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(duì)個(gè)人生活一直不予重視，而她的表妹卻誤以為牛頓對(duì)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(shí)機(jī)。
牛頓實(shí)在太忙了，他連做夢(mèng)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(gè)年輕人，還有一顆浪漫的心。有一次，“青春迫不及待的 *** ”，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(gè)世界去了。他的頭腦中只剩下無窮量的二項(xiàng)式定理。他像做夢(mèng)似的，下意識(shí)地抓住情人的一個(gè)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(duì)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。看來，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。科學(xué)上許多新的問題不斷撲向牛頓的腦海，他整個(gè)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)。
原因4：受到周邊人士的影響！牛頓的“切線”老師貝若（1saac Barrow，1603——1677年）似乎有著與牛頓相同的經(jīng)歷。貝若的父親是富有的布商，四歲時(shí)貝若母親病逝，由于父親生意太忙，貝若就搬到到鄉(xiāng)下跟祖父一起住。貝若的祖父以前就反對(duì)兒子與那個(gè)身體孱弱的女孩結(jié)婚，他們卻私奔到倫敦去結(jié)婚，結(jié)果不出他所料，那女孩早逝，給他留下小孫子。祖父帶著近乎報(bào)復(fù)的心理懲治這個(gè)小孩子，對(duì)貝若非常嚴(yán)格，經(jīng)常打他，罵他是小雜種。在這種環(huán)境下長(zhǎng)大的貝若，從六歲開始幾度離家出走，每次被抓回來就是一頓毒打……或許，就是這種童年陰影導(dǎo)致貝若終身未婚。或許，就是貝若的經(jīng)歷導(dǎo)致牛頓終身未婚姻。
原因5：有人懷疑牛頓是個(gè)同性戀者！原因是牛頓晚年燒毀信件時(shí)僥幸留存下來的信箋，表明了他和“密友”——英俊年輕的瑞士數(shù)學(xué)家法蒂奧?德?杜利爾的同性戀關(guān)系。牛頓終身未婚，他或許只愛著法蒂奧，可是因?yàn)樽诮毯褪浪椎膲毫Γ麄冎荒苡?693年停止了親密關(guān)系。其后十八個(gè)月里，偉大的牛頓經(jīng)受了一段徹底的精神崩潰。他意志消沉，對(duì)任何人都懷有敵意，他通過寫惡毒的信件來表示對(duì)世俗的反抗。有一次竟然無辜罵到洛克門上。他寫到：“先生，認(rèn)為你盡力通過女人和別的手段來纏我，我會(huì)如此感動(dòng)……要是你死了，那才好呢。”
力學(xué)單位
牛頓，簡(jiǎn)稱牛，是一種衡量力的大小的國(guó)際單位。
在物理中牛頓（Newton，符號(hào)為N）是力的公制單位。它是以創(chuàng)立經(jīng)典力學(xué)的艾薩克?牛頓（Sir Isaac Newton）命名。
牛頓是一個(gè)國(guó)際單位制導(dǎo)出單位，它是由kg?m?s＾？2的國(guó)際單位制基本單位導(dǎo)出。
能使一千克質(zhì)量的物體獲得1m／s＾2的加速度所需的力的大小定義為1牛頓。
牛頓
一、生平簡(jiǎn)介 牛頓(1643—1727)是英國(guó)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)磨歲模巨匠。
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(gè)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(jiǎng)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(shí)巴羅對(duì)牛頓的才能有充分認(rèn)識(shí)。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(huì)會(huì)員，1703年被選為皇家學(xué)會(huì)主席
牛頓于1696年謀得造幣廠監(jiān)督職位，1699年升任廠長(zhǎng)，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(jiǎn)稱“牛”。
二、科學(xué)成就
牛頓一生對(duì)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(duì)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(xiàng)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(dòng)的規(guī)律。
牛頓在17世紀(jì)70年代設(shè)計(jì)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(jì)的著名的折射望遠(yuǎn)鏡。
三、趣聞?shì)W事
1￡? 關(guān)于蘋果落地的故事
一個(gè)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(gè)溫曖的傍晚，在英格蘭林雀鬧肯郡烏爾斯索普，一個(gè)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(dòng)書頁(yè)時(shí)，他頭頂?shù)臉渲χ杏袠訓(xùn)|西晃動(dòng)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(gè)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(yáng)運(yùn)行的軌道上？為什么這只打中他腦袋的蘋果會(huì)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(gè)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(duì)蘋果落地一說持保留意見。
實(shí)際上，牛頓的親戚和朋友多次證實(shí)蘋果落地的故事。法國(guó)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(guó)時(shí)，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(gè)蘋果落地，引起了他的思考。牛頓靈機(jī)一動(dòng)，腦中突然形成一種觀點(diǎn)：蘋果落地和行星繞日會(huì)不會(huì)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）告訴我瞎緩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(shí)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(yàn)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(shí)蘋果的故事，那是離蘋果落地時(shí)已經(jīng)是60年過去了，為什么一個(gè)老人對(duì)此事記憶那么深刻，我認(rèn)為有兩個(gè)原因：首先是因?yàn)槿f有引力定律是一項(xiàng)舉世矚目的輝煌的成果，當(dāng)事人對(duì)觸發(fā)靈感的事件當(dāng)然是深深的激動(dòng)和懷念的；其次是與胡克的爭(zhēng)執(zhí)也留下深深的記憶，牛頓就從一個(gè)側(cè)面澄清事實(shí)真相，應(yīng)該認(rèn)為蘋果落地一說的事實(shí)是成立的。
2．科學(xué)研究的癡情
牛頓對(duì)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(cuò)把懷表當(dāng)雞蛋煮了。還有一次，一位來訪的客人請(qǐng)他估價(jià)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(jià)之寶！”客人看到牛頓對(duì)棱鏡垂涎三尺，表示愿意賣給他，還故意要了一個(gè)高價(jià)。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(gè)笨蛋，你只要照玻璃的重量折一個(gè)價(jià)就行了！”
3．喜歡養(yǎng)貓
傳說牛頓在蓋房子時(shí)，堅(jiān)持要留大小兩個(gè)貓洞，好讓大貓走大洞、小貓走小洞。當(dāng)然，這只是個(gè)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(shí)，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(shí)代在一首詩(shī)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(chǎng)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(gè)偉大的科學(xué)家，都是富的激情、富有理想的詩(shī)人，但牛頓是一個(gè)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(shī)人。他讓他的思想展翅飛翔，以整個(gè)宇宙作為藩籬。在他的整個(gè)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(shí)，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(gè)學(xué)識(shí)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(zhǎng)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(gè)可愛的女子，對(duì)于我所講的覺得這樣有味，我一定很不錯(cuò)。當(dāng)然，她的腦筋一定也很好，是個(gè)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，那該多好啊！”
但是牛頓生性靦腆，并未及時(shí)向表妹表白心中的愛情。等他回到劍橋大學(xué)后，又聚集會(huì)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(duì)個(gè)人生活一直不予重視，而她的表妹卻誤以為牛頓對(duì)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(shí)機(jī)。
牛頓實(shí)在太忙了，他連做夢(mèng)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(gè)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(gè)世界去了。他的頭腦中只剩下無窮量的二項(xiàng)式定理。他象做夢(mèng)似的，下意識(shí)地抓住情人的一個(gè)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(duì)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。看來，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。科學(xué)上許多新的問題不斷撲向牛頓的腦海，他整個(gè)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(gè)在海邊玩耍的孩子，不時(shí)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?yàn)檎驹诰奕思缟系木壒省薄?/p>
6、牛頓學(xué)說在中國(guó)傳播及其影響
牛頓學(xué)說在中國(guó)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(shí)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(shí)幾乎沒有介紹到中國(guó)。《原理》一書的基本內(nèi)容直到鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)之后才在中國(guó)傳播。
牛頓學(xué)說對(duì)中國(guó)的影響
哥白尼的太陽(yáng)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(guó)，它們和中土奉為圭臬的“天動(dòng)地靜”、“天圓地方”、“陰陽(yáng)相感”的傳統(tǒng)有天壤之別。這就不能不引起中國(guó)人的巨大反響。
牛頓學(xué)說在中國(guó)的傳播決不只是影響了學(xué)術(shù)界，喚醒了人們對(duì)于科學(xué)真理的認(rèn)識(shí)。更重要的是，也為中國(guó)資產(chǎn)階級(jí)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(gè)運(yùn)動(dòng)的主將康有為、梁?jiǎn)⒊妥T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(huì)的有志之士。
艾薩克·牛頓（1643年1月4日—1727年3月31日）爵士，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)，英國(guó)著名的物理學(xué)家，百科全書式的“全才”，著有《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》、《光學(xué)》。
他在1687年發(fā)表的論文《自然定律》里，對(duì)萬有引力和三大運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行了描述。這些描述奠定了此后三個(gè)世紀(jì)里物理世界的科學(xué)觀點(diǎn)，并成為了現(xiàn)代工程學(xué)的基礎(chǔ)。
他通過論證開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律與他的引力耐握扮理論間的一致性，展示了地面物體與天體昌灶的運(yùn)動(dòng)都遵循著相同的自然定律；為太陽(yáng)中心說提供了強(qiáng)有力的理論支持，并推動(dòng)了科學(xué)革命。
在力學(xué)上，牛頓闡明了動(dòng)量和角動(dòng)量守恒的原理，提出牛頓運(yùn)動(dòng)定律。在光學(xué)上，他發(fā)明了反射望遠(yuǎn)鏡，并基于對(duì)三棱鏡將白光發(fā)散成皮迅可見光譜的觀察，發(fā)展出了顏色理論。他還地表述了冷卻定律，并研究了音速。
在數(shù)學(xué)上，牛頓與戈特弗里德·威廉·萊布尼茨分享了發(fā)展出微積分學(xué)的榮譽(yù)。他也證明了廣義二項(xiàng)式定理，提出了“牛頓法”以趨近函數(shù)的零點(diǎn)，并為冪級(jí)數(shù)的研究做出了貢獻(xiàn)。
在經(jīng)濟(jì)學(xué)上，牛頓提出金本位制度。
擴(kuò)展資料
1669年，被授予盧卡斯數(shù)學(xué)教授席位。
1689年，他當(dāng)選為國(guó)會(huì)議員。牛頓在1689年到1690年和1701年是皇家科學(xué)院的成員，在1703年成為皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)，并任職24年之久，在歷任會(huì)長(zhǎng)中僅次于約瑟夫·班克斯，同時(shí)也是法國(guó)科學(xué)院的會(huì)員。
1696年，牛頓通過了當(dāng)時(shí)的財(cái)政大臣查爾斯·孟塔古的提攜遷到了倫敦作皇家鑄幣廠的監(jiān)管，一直到去世。他主持了英國(guó)最大的貨幣重鑄工作，此職位一般都是閑職，但牛頓卻非常認(rèn)真的對(duì)待。
身為皇家鑄幣廠的主管官員，牛頓估計(jì)大約有20%的硬幣是偽造的。為那些惡名昭著的罪犯定罪是非常困難的；不過事實(shí)證明牛頓做得很好。牛頓為此當(dāng)上了太平紳士。
1705年，牛頓被安妮女王封為爵士。
牛頓在1670年代寫了很多處理圣經(jīng)的文字解釋的宗教小冊(cè)子。亨利·摩爾的宇宙信仰和拒絕笛卡兒二元論影響了牛頓的宗教觀念。在他發(fā)給約翰·洛克的一個(gè)從未發(fā)表的手稿中，他爭(zhēng)議了三位一體的存在性。
1727年3月31日（格蘭歷），偉大的艾薩克·牛頓逝世，與很多杰出的英國(guó)人一樣被埋葬在了威斯敏斯特教堂。他的墓碑上鐫刻著：讓人們歡呼這樣一位多么偉大的人類榮耀曾經(jīng)在世界上存在。
參考資料:-牛頓
牛頓是，是十七世紀(jì)最偉大的科學(xué)巨匠，是英國(guó)偉大的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家和自然哲學(xué)家。1642年12月25日生于英格蘭林肯郡格蘭瑟姆附近的沃爾索普村,1727年3月20日在倫敦病逝。
他在1687年發(fā)表的論文《自然定律》里，對(duì)萬有引力和三大運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行了描述。這些描述奠定了此后三個(gè)世紀(jì)里物理世界的科學(xué)觀點(diǎn)，并成為了現(xiàn)代工程學(xué)的基礎(chǔ)。
他通過論證開普勒行星運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)都遵循著相同的自然定律；為太陽(yáng)中心說提供了強(qiáng)有力的理論支持，并推動(dòng)了科學(xué)革命。
1679年，牛頓重新回到力學(xué)的研究中：引力及其對(duì)行星軌道的作用、開普勒的行星運(yùn)動(dòng)定律、與胡克和弗拉姆斯蒂德在力學(xué)上的討論。他將自己的成果歸結(jié)在《物體在軌道中之運(yùn)動(dòng)》（1684年）一書中，該書中包含有初步的、后來在《原理》中形成的運(yùn)動(dòng)定律
擴(kuò)展資料牛頓是，是十七世紀(jì)最偉大的科學(xué)巨匠，是英國(guó)偉大的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家和自然哲學(xué)家。1642年12月25日生于英格蘭林肯郡格蘭瑟姆附近的沃爾索普村,1727年3月20日在倫敦病逝。
他在1687年發(fā)表的論文《自然定律》里，對(duì)萬有引力和三大運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行了描述。這些描述奠定了此后三個(gè)世紀(jì)里物理世界的科學(xué)觀點(diǎn)，并成為了現(xiàn)代工程學(xué)的基礎(chǔ)。
他通過論證開普勒行星運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)都遵循著相同的自然定律；為太陽(yáng)中心說提供了強(qiáng)有力的理論支持，并推動(dòng)了科學(xué)革手和命。
1679年，牛頓重新回到力學(xué)的研究中：引力及其對(duì)行星軌道的作用、開普勒的行星運(yùn)動(dòng)定律、與胡克和弗拉姆斯蒂德在力學(xué)上的討論。他將自己的成果歸結(jié)在《物體在軌道中之運(yùn)動(dòng)》（1684年）一書中，該書中包含有初步的、后來在《原理》中形成的運(yùn)動(dòng)定律
擴(kuò)展資料
牛信巧頓1669年，被授予盧卡斯數(shù)學(xué)教授席位。
1689年，他當(dāng)選為國(guó)會(huì)議員。牛頓在1689年到1690年和1701年是皇家科學(xué)院的成員，在1703年成為皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)，并任職24年之久，在歷任會(huì)長(zhǎng)中僅次于約瑟夫·班克斯，同時(shí)也是法國(guó)科學(xué)院的會(huì)員。
1696年，牛頓通過了當(dāng)時(shí)的財(cái)政大臣查爾斯·孟塔古的提攜遷到了倫敦作皇家鑄幣廠的監(jiān)管，一直到去世。他主持了英國(guó)最大的貨幣重鑄工作，此職位一般都是閑職，但牛頓卻非常認(rèn)真的對(duì)待。身為皇家鑄幣廠的主管官員，牛頓估計(jì)大約有20%的硬幣是偽造的。為那些惡名昭著的罪犯定罪是非常困難的；不過事實(shí)證明牛頓做得很好。牛頓為此當(dāng)上了太平紳士。
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牛頓的生平經(jīng)歷
牛頓 一、生平簡(jiǎn)介 牛頓(1643—1727)是英國(guó)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(gè)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(jiǎng)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(shí)巴羅對(duì)牛頓的才能有充分認(rèn)識(shí)。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(huì)會(huì)員，1703年被選為皇家學(xué)會(huì)主席 牛頓于1696年謀得造幣廠監(jiān)督職位，1699年升任廠長(zhǎng)，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(jiǎn)稱“牛”。 二、科學(xué)成就 牛頓一生對(duì)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(duì)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(xiàng)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(dòng)的規(guī)律。 牛頓在17世紀(jì)70年代設(shè)計(jì)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(jì)的著名的折射望遠(yuǎn)鏡。 三、趣聞?shì)W事 1￡? 關(guān)于蘋果落地的故事 一個(gè)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(gè)溫曖的傍晚，在英格蘭林肯郡烏爾斯索普，一個(gè)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(dòng)書頁(yè)時(shí)，他頭頂?shù)臉渲χ杏袠訓(xùn)|西晃動(dòng)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(gè)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(yáng)運(yùn)行的軌道上？為什么這只打中他腦袋的蘋果會(huì)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(gè)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(duì)蘋果落地一說持保留意見。 實(shí)際上，牛頓的親戚和朋友多次證實(shí)蘋果落地的故事。法國(guó)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(guó)時(shí)，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(gè)蘋果落地，引起了他的思考。牛頓靈機(jī)一動(dòng)，腦中突然形成一種觀點(diǎn)：蘋果落地和行星繞日會(huì)不會(huì)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(shí)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(yàn)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(shí)蘋果的故事，那是離蘋果落地時(shí)已經(jīng)是60年過去了，為什么一個(gè)老人對(duì)此事記憶那么深刻，我認(rèn)為有兩個(gè)原因：首先是因?yàn)槿f有引力定律是一項(xiàng)舉世矚目的輝煌的成果，當(dāng)事人對(duì)觸發(fā)靈感的事件當(dāng)然是深深的激動(dòng)和懷念的；其次是與胡克的爭(zhēng)執(zhí)也留下深深的記憶，牛頓就從一個(gè)側(cè)面澄清事實(shí)真相，應(yīng)該認(rèn)為蘋果落地一說的事實(shí)是成立的。 2．科學(xué)研究的癡情 牛頓對(duì)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(cuò)把懷表當(dāng)雞蛋煮了。還有一次，一位來訪的客人請(qǐng)他估價(jià)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(jià)之寶！”客人看到牛頓對(duì)棱鏡垂涎三尺，表示愿意賣給他，還故意要了一個(gè)高價(jià)。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(gè)笨蛋，你只要照玻璃的重量折一個(gè)價(jià)就行了！” 3．喜歡養(yǎng)貓 傳說牛頓在蓋房子時(shí)，堅(jiān)持要留大小兩個(gè)貓洞，好讓大貓走大洞、小貓走小洞。當(dāng)然，這只是個(gè)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(shí)，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(shí)代在一首詩(shī)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(chǎng)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(gè)偉大的科學(xué)家，都是富的激情、富有理想的詩(shī)人，但牛頓是一個(gè)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(shī)人。他讓他的思想展翅飛翔，以整個(gè)宇宙作為藩籬。在他的整個(gè)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(shí)，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(gè)學(xué)識(shí)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(zhǎng)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(gè)可愛的女子，對(duì)于我所講的覺得這樣有味，我一定很不錯(cuò)。當(dāng)然，她的腦筋一定也很好，是個(gè)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，那該多好啊！” 但是牛頓生性靦腆，并未及時(shí)向表妹表白心中的愛情。等他回到劍橋大學(xué)后，又聚集會(huì)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(duì)個(gè)人生活一直不予重視，而她的表妹卻誤以為牛頓對(duì)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(shí)機(jī)。 牛頓實(shí)在太忙了，他連做夢(mèng)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(gè)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(gè)世界去了。他的頭腦中只剩下無窮量的二項(xiàng)式定理。他象做夢(mèng)似的，下意識(shí)地抓住情人的一個(gè)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(duì)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。看來，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。科學(xué)上許多新的問題不斷撲向牛頓的腦海，他整個(gè)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(gè)在海邊玩耍的孩子，不時(shí)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?yàn)檎驹诰奕思缟系木壒省薄?6、牛頓學(xué)說在中國(guó)傳播及其影響 牛頓學(xué)說在中國(guó)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(shí)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(shí)幾乎沒有介紹到中國(guó)。《原理》一書的基本內(nèi)容直到鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)之后才在中國(guó)傳播。 牛頓學(xué)說對(duì)中國(guó)的影響 哥白尼的太陽(yáng)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(guó)，它們和中土奉為圭臬的“天動(dòng)地靜”、“天圓地方”、“陰陽(yáng)相感”的傳統(tǒng)有天壤之別。這就不能不引起中國(guó)人的巨大反響。 牛頓學(xué)說在中國(guó)的傳播決不只是影響了學(xué)術(shù)界，喚醒了人們對(duì)于科學(xué)真理的認(rèn)識(shí)。更重要的是，也為中國(guó)資產(chǎn)階級(jí)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(gè)運(yùn)動(dòng)的主將康有為、梁?jiǎn)⒊妥T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(huì)的有志之士。
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牛頓生平簡(jiǎn)介
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牛頓的生平事跡
一、少年時(shí)光： 1642年的圣誕節(jié)前夜，在英格蘭林肯郡沃爾斯索浦的一個(gè)農(nóng)民家庭里，牛頓誕生了。牛頓是一個(gè)早產(chǎn)兒，出生時(shí)只有3磅重。接生婆和他的雙親都擔(dān)心他能否活下來。誰也沒有料到這個(gè)看起來微不足道的小東西會(huì)成為了一位震古爍今的科學(xué)巨人，并且活到了竟活到了85歲的高齡。 牛頓出生前三個(gè)月父親便去世了。在他兩歲時(shí)，母親改嫁。從此牛頓便由外祖母撫養(yǎng)。11歲時(shí)，母親的后夫去世，牛頓才回到了母親身邊。大約從5歲開始，牛頓被送到公立學(xué)校讀書，12歲時(shí)進(jìn)入中學(xué)。 少年時(shí)的牛頓并不是神童，他資質(zhì)平常，成績(jī)一般，但他喜歡讀書，喜歡看一些介紹各種簡(jiǎn)單機(jī)械模型制作方法的讀物，并從中受到啟發(fā)，自己動(dòng)手制作些奇奇怪怪的小玩意，如風(fēng)車、木鐘、折疊式提燈等等。 藥劑師的房子附近正建造風(fēng)車，小牛頓把風(fēng)車的機(jī)械原理摸透后，自己也制造了一架小風(fēng)車。推動(dòng)他的風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)的，不是風(fēng)，而是動(dòng)物。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(dòng)，于是輪子不停的轉(zhuǎn)動(dòng)。他還制造了一個(gè)小水鐘。每天早晨，小水種會(huì)自動(dòng)滴水到他的臉上，催他起床。 后來，迫于生活，母親讓牛頓停學(xué)在家務(wù)農(nóng)。但牛頓對(duì)務(wù)農(nóng)并不感興趣，一有機(jī)會(huì)便埋首書卷。每次，母親叫他同她的傭人一道上市場(chǎng)，熟悉做交易的生意經(jīng)時(shí)，他便懇求傭人一個(gè)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(zhèn)去，他發(fā)現(xiàn)他的外甥伸著腿，躺在草地上，正在聚精會(huì)神地鉆研一個(gè)數(shù)學(xué)問題。牛頓的好學(xué)精神感動(dòng)了舅父，于是舅父勸服了母親讓牛頓復(fù)學(xué)。牛頓又重新回到了學(xué)校，如饑似渴地汲取著書本上的營(yíng)養(yǎng)。 二、求學(xué)歲月 牛頓19歲時(shí)進(jìn)入劍橋大學(xué)，成為三一學(xué)院的減費(fèi)生，靠為學(xué)院做雜務(wù)的收入支付學(xué)費(fèi)。在這里，牛頓開始接觸到大量自然科學(xué)著作，經(jīng)常參加學(xué)院舉辦的各類講座，包括地理、物理、天文和數(shù)學(xué)。牛頓的第一任教授伊薩克·巴羅是個(gè)博學(xué)多才的學(xué)者。 這位學(xué)者獨(dú)具慧眼，看出了牛頓具有深邃的觀察力、敏銳的理解力。于是將自己的數(shù)學(xué)知識(shí)，包括計(jì)算曲線圖形面積的方法，全部傳授給牛頓，并把牛頓引向了近代自然科學(xué)的研究領(lǐng)域。后來，牛頓在回憶時(shí)說道：“巴羅博士當(dāng)時(shí)講授關(guān)于運(yùn)動(dòng)學(xué)的課程，也許正是這些課程促使我去研究這方面的問題。” 當(dāng)時(shí)，牛頓在數(shù)學(xué)上很大程度是依靠自學(xué)。他學(xué)習(xí)了歐幾里德的《幾何原本》、笛卡兒的《幾何學(xué)》、沃利斯的《無窮算術(shù)》、巴羅的《數(shù)學(xué)講義》及韋達(dá)等許多數(shù)學(xué)家的著作。其中，對(duì)牛頓具有決定性影響的要數(shù)笛卡兒的《幾何學(xué)》和沃利斯的《無窮算術(shù)》，它們將牛頓迅速引導(dǎo)到當(dāng)時(shí)數(shù)學(xué)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(xué)評(píng)議會(huì)通過了授予牛頓大學(xué)學(xué)士學(xué)位的決定。 正當(dāng)牛頓準(zhǔn)備留校繼續(xù)深造時(shí)，嚴(yán)重的鼠疫席卷了英國(guó)，劍橋大學(xué)因此而關(guān)閉，牛頓離校返鄉(xiāng)。家鄉(xiāng)安靜的環(huán)境使得他的思想展翅飛翔，以整個(gè)宇宙作為其藩籬。這短暫的時(shí)光成為牛頓科學(xué)生涯中的黃金歲月，他的三大成就：微積分、萬有引力、光學(xué)分析的思想就是在這時(shí)孕育成形的。可以說此時(shí)的牛頓已經(jīng)開始著手描繪他一生大多數(shù)科學(xué)創(chuàng)造的藍(lán)圖。 隨著科學(xué)聲譽(yù)的提高，牛頓的政治地位也得到了提升。1689年，他被當(dāng)選為國(guó)會(huì)中的大學(xué)代表。作為國(guó)會(huì)議員，牛頓逐漸開始疏遠(yuǎn)給他帶來巨大成就的科學(xué)。他不時(shí)表示出對(duì)以他為代表的領(lǐng)域的厭惡。同時(shí)，他的大量的時(shí)間花費(fèi)在了和同時(shí)代的著名科學(xué)家如胡克、萊布尼茲等進(jìn)行科學(xué)優(yōu)先權(quán)的爭(zhēng)論上。 三、晚年時(shí)光： 晚年的牛頓在倫敦過著堂皇的生活，1705年他被安妮女王封為貴族。此時(shí)的牛頓非常富有，被普遍認(rèn)為是生存著的最偉大的科學(xué)家。他擔(dān)任英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)，在他任職的二十四年時(shí)間里，他以鐵拳統(tǒng)治著學(xué)會(huì)。沒有他的同意，任何人都不能被選舉。 晚年的牛頓開始致力于對(duì)神學(xué)的研究，他否定哲學(xué)的指導(dǎo)作用，虔誠(chéng)地相信上帝，埋頭于寫以神學(xué)為題材的著作。當(dāng)他遇到難以解釋的天體運(yùn)動(dòng)時(shí)，竟提出了“神的第一推動(dòng)力”的謬論。他說“上帝統(tǒng)治萬物，我們是他的仆人而敬畏他、崇拜他”。 1727年3月20日，偉大艾薩克·牛頓逝世。同其他很多杰出的英國(guó)人一樣，他被埋葬在了威斯敏斯特教堂。他的墓碑上鐫刻著： 讓人們歡呼這樣一位多么偉大的人類榮耀曾經(jīng)在世界上存在。 四、趣聞?shì)W事一 1667年復(fù)活節(jié)后不久，牛頓返回到劍橋大學(xué)，10月被選為三一學(xué)院初級(jí)院委，翌年獲得碩士學(xué)位，同時(shí)成為高級(jí)院委。1669年，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(shù)學(xué)教授。巴羅讓賢，在科學(xué)史上一直被傳為佳話。 牛頓并不善于教學(xué)，他在講授新近發(fā)現(xiàn)的微積分時(shí)，學(xué)生都接受不了。但在解決疑難問題方面的能力，他卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了常人。還是學(xué)生時(shí)，牛頓就發(fā)現(xiàn)了一種計(jì)算無限量的方法。他用這個(gè)秘密的方法，算出了雙曲面積到二百五十位數(shù)。 他曾經(jīng)高價(jià)買下了一個(gè)棱鏡，并把它作為科學(xué)研究的，用它試驗(yàn)了白光分解為的有顏色的光。開始，他并不愿意發(fā)表他的觀察所得，他的發(fā)現(xiàn)都只是一種個(gè)人的消遣，為的是使自己在寂靜的書齋中解悶。他獨(dú)自遨游于自己所創(chuàng)造的超級(jí)世界里。后來，在好友哈雷的竭力勸說下，才勉強(qiáng)同意出版他的手稿，才有劃時(shí)代巨著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》的問世。 五、趣聞?shì)W事二、 作為大學(xué)教授，牛頓常常忙得不修邊幅，往往領(lǐng)帶不結(jié)，襪帶不系好，馬褲也不紐扣，就走進(jìn)了大學(xué)餐廳。有一次，他在向一位姑娘求婚時(shí)思想又開了小差，他腦海了只剩下了無窮量的二項(xiàng)式定理。他抓住姑娘的手指，錯(cuò)誤的把它當(dāng)成通煙斗的通條，硬往煙斗里塞，痛得姑娘大叫，離他而去。牛頓也因此終生未娶。 牛頓從容不迫地觀察日常生活中的小事，結(jié)果作出了科學(xué)史上一個(gè)個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)。他馬虎拖沓，曾經(jīng)鬧過許多的笑話。一次，他邊讀書，邊煮雞蛋，等他揭開鍋想吃雞蛋時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)鍋里是一只懷表。 還有一次，他請(qǐng)朋友吃飯，當(dāng)飯菜準(zhǔn)備好時(shí)，牛頓突然想到一個(gè)問題，便獨(dú)自進(jìn)了內(nèi)室，朋友等了他好久還是不見他出來，于是朋友就自己動(dòng)手把那份雞全吃了，雞骨頭留在盤子，不告而別了。等牛頓想起，出來后，發(fā)現(xiàn)了盤子里的骨頭，以為自己已經(jīng)吃過了，便轉(zhuǎn)身又進(jìn)了內(nèi)室，繼續(xù)研究他的問題。
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牛頓的簡(jiǎn)介
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科學(xué)巨匠牛頓的一生簡(jiǎn)介？
牛頓是英國(guó)的著名科學(xué)家，是近代力學(xué)、光譜學(xué)的奠基人。他出生于英國(guó)林肯郡的一個(gè)農(nóng)民家庭里，出生前兩個(gè)月父親就去世了。母親在他兩歲時(shí)改嫁，祖母承擔(dān)起撫養(yǎng)教育他的責(zé)任。他從小就喜歡讀書，非常勤奮，還特別喜歡手工，家里給他的零用錢，他都用來購(gòu)買木工。他做了許多精巧的風(fēng)車、風(fēng)箏、日晷、漏壺等實(shí)用器械。 1661年，牛頓考入劍橋大學(xué)三一學(xué)院。由于嚴(yán)重的鼠疫席卷了倫敦，劍橋?yàn)榱吮苊獠埃瑢W(xué)校停課放假，牛頓因此返回家鄉(xiāng)。他在劍橋受到數(shù)學(xué)和自然科學(xué)的熏陶和培養(yǎng)，對(duì)探索自然現(xiàn)象產(chǎn)生了濃厚的興趣。在家鄉(xiāng)居住的兩年中，勇于探索的牛頓取得了三大成就，形成了對(duì)微積分、萬有引力及光學(xué)分析的初步思想。 在數(shù)學(xué)上，牛頓創(chuàng)立了二項(xiàng)式定理和微積分學(xué)，推動(dòng)了數(shù)學(xué)研究的發(fā)展。在光學(xué)方面，牛頓用三棱鏡進(jìn)行光的實(shí)驗(yàn)，把白光分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色的光帶。他通過倒置棱鏡，又把七色光帶綜合為白光。這樣，就正確解釋了白光（即日光）是由有色光組織成的，從而奠定了光譜學(xué)的基礎(chǔ)。另外，他制成了世界上第一架反射望遠(yuǎn)鏡，能夠放大40倍，通過它，可以看到木星上的衛(wèi)星。反射望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明，使人類對(duì)天體的觀察進(jìn)人了一個(gè)新階段。在力學(xué)上，牛頓在伽利略力學(xué)理論的基礎(chǔ)上，經(jīng)過長(zhǎng)期深入研究，解釋了眾多的力學(xué)現(xiàn)象，建立了完整的力學(xué)理論體系。其中，力學(xué)三定律，也稱“牛頓三定律”，對(duì)近代自然科學(xué)的發(fā)展影響最大。 牛頓在科學(xué)上取得這么多的重大成就，是他善于觀察思考，勤奮刻苦鉆研的結(jié)果。由于他常常思考問題，甚至達(dá)到了忘我的地步。一次他請(qǐng)一個(gè)朋友吃飯。可是朋友來了，他卻還在實(shí)驗(yàn)室里工作。朋友等了他好久還不見牛頓從實(shí)驗(yàn)室里出來。朋友餓急了，就自己到餐廳里把一只雞吃了，雞骨頭留在了盤子里，不辭而別。牛頓出來后，到餐廳看到盤子里的雞骨頭，以為自己已經(jīng)吃過飯了，于是又轉(zhuǎn)身回到實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)工作。還有一次，牛頓一邊讀書，一邊煮雞蛋，等到他想吃雞蛋的時(shí)候，卻發(fā)現(xiàn)煮的是自己的懷表。 晚年的牛頓在倫敦過著優(yōu)裕的生活，并被安妮女王封為貴族。1727年3月，牛頓因病逝世，他被安葬在倫敦泰晤士河邊的威斯特明斯教堂。
牛頓（Isaac Newton，1643～1727）偉大的物理學(xué)家、天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家，經(jīng)典力學(xué)體系的奠基人。
牛頓1643年1月4日（儒略歷1642年12月25日）誕生于英格蘭東部小鎮(zhèn)烏爾斯索普一個(gè)自耕農(nóng)家庭。出生前八九個(gè)月父死于肺炎。自小瘦弱，孤僻而倔強(qiáng)。3歲時(shí)母親改嫁，由外祖母撫養(yǎng)。11歲時(shí)繼父去世，母親又帶3個(gè)弟妹回家務(wù)農(nóng)。在不幸的家庭生活中，牛頓小學(xué)時(shí)成績(jī)較差，“除設(shè)計(jì)機(jī)械外沒顯出才華”。
牛頓自小熱愛自然，喜歡動(dòng)腦動(dòng)手。8歲時(shí)積攢零錢買了錘、鋸來做手工，他特別喜歡刻制日晷，利用圓盤上小棍的投影顯示時(shí)刻。傳說他家里墻角、窗臺(tái)上到處都有他刻劃的日晷，他還做了一個(gè)日晷放在村中央，脊搏清被人稱為“牛頓鐘”，一直用到牛頓死后好幾年。他還做過帶踏板的自行車；用小木桶做過滴漏水鐘；放過自做的帶小燈籠的風(fēng)箏（人們以為是彗星出現(xiàn)）；用小老鼠當(dāng)動(dòng)力做了一架磨坊的模型，等等。他觀察自然最生動(dòng)的例子是15歲時(shí)做的第一次實(shí)驗(yàn)：為了計(jì)算風(fēng)力和風(fēng)速，他選擇狂風(fēng)時(shí)做順風(fēng)跳躍和逆風(fēng)跳躍，再量出兩次跳躍的距離差。牛頓在格蘭瑟姆中學(xué)讀書時(shí)，曾寄住在格蘭瑟姆鎮(zhèn)克拉克藥店，這里更培養(yǎng)了他的科學(xué)實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，因?yàn)楫?dāng)時(shí)的藥店就是一所化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。牛頓在自己的筆記中，將自然現(xiàn)象分類整理，包括顏色調(diào)配、時(shí)鐘、天文、幾何問題等等。這些靈活的學(xué)習(xí)方法，都為他后來的創(chuàng)造打下了良好基礎(chǔ)。 牛頓曾因家貧停學(xué)務(wù)農(nóng)，在這段時(shí)間里，他利用一切時(shí)間自學(xué)。放羊、購(gòu)物、農(nóng)閑時(shí)，他都手不釋卷，甚至羊吃了別人莊稼，他也不知道。他舅父是一個(gè)神父，有一次發(fā)現(xiàn)牛頓看的是數(shù)學(xué)，便支持他繼續(xù)上學(xué)。1661年6月考人劍橋大學(xué)三一學(xué)院。作為領(lǐng)取補(bǔ)助金的“減費(fèi)生”，他必須擔(dān)負(fù)侍候某些富家子弟的任務(wù)。三一學(xué)院的巴羅（Isaac Barrow， 1630～1677）教授是當(dāng)時(shí)改革教育方式主持自然科學(xué)新講座（盧卡斯講座）的第一任教授，被稱為“歐洲最優(yōu)秀的學(xué)者”，對(duì)牛頓特別垂青，引導(dǎo)他讀了許多前人的櫻前優(yōu)秀著作。1664年牛頓經(jīng)考試被選為巴羅的助手，1665年大學(xué)畢業(yè)。
在1665～1666年，倫敦流行鼠疫的兩年間，牛頓回到家鄉(xiāng)。這兩年牛頓才華橫溢，作出了多項(xiàng)發(fā)明。1667年重返劍橋大學(xué)，1668年7月獲碩士學(xué)位。1669年巴羅推薦26歲的牛頓繼任盧卡斯講座教授，1672年成為皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，1703年成為皇家學(xué)會(huì)終身會(huì)長(zhǎng)。1699年就任造幣局局長(zhǎng)，1701年他辭去劍橋大學(xué)工作，因改革幣制有功，1705年被封為銀遲爵士。1727年牛頓逝世于肯辛頓，遺體葬于威斯敏斯特教堂。
牛頓的偉大成就與他的刻苦和勤奮是分不開的。他的助手H.牛頓說過，“他很少在兩、三點(diǎn)前睡覺，有時(shí)一直工作到五、六點(diǎn)。春天和秋天經(jīng)常五、六個(gè)星期住在實(shí)驗(yàn)室，直到完成實(shí)驗(yàn)。”他有一種長(zhǎng)期堅(jiān)持不懈集中精力透徹解決某一問題的習(xí)慣。他回答人們關(guān)于他洞察事物有何訣竅時(shí)說：“不斷地沉思”。這正是他的主要特點(diǎn)。對(duì)此有許多故事流傳：他年幼時(shí)，曾一面牽牛上山，一面看書，到家后才發(fā)覺手里只有一根繩；看書時(shí)定時(shí)煮雞蛋結(jié)果將表和雞蛋一齊煮在鍋里；有一次，他請(qǐng)朋友到家中吃飯，自己卻在實(shí)驗(yàn)室廢寢忘食地工作，再三催促仍不出來，當(dāng)朋友把一只雞吃完，留下一堆骨頭在盤中走了以后，牛頓才想起這事，可他看到盤中的骨頭后又恍然大悟地說：“我還以為沒有吃飯，原來我早已吃過了”。
牛頓的成就，恩格斯在《英國(guó)狀況十八世紀(jì)》中概括得最為完整：“牛頓由于發(fā)明了萬有引力定律而創(chuàng)立了科學(xué)的天文學(xué)，由于進(jìn)行了光的分解而創(chuàng)立了科學(xué)的光學(xué)，由于創(chuàng)立了二項(xiàng)式定理和無限理論而創(chuàng)立了科學(xué)的數(shù)學(xué)，由于認(rèn)識(shí)了力的本性而創(chuàng)立了科學(xué)的力學(xué)”。（牛頓在建立萬有引力定律及經(jīng)典力學(xué)方面的成就詳見本手冊(cè)相關(guān)條目），這里著重從數(shù)學(xué)、光學(xué)、哲學(xué)（方法論）等方面的成就作一些介紹。
（1）牛頓的數(shù)學(xué)成就
17世紀(jì)以來，原有的幾何和代數(shù)已難以解決當(dāng)時(shí)生產(chǎn)和自然科學(xué)所提出的許多新問題，例如：如何求出物體的瞬時(shí)速度與加速度？如何求曲線的切線及曲線長(zhǎng)度（行星路程）、矢徑掃過的面積、極大極小值（如近日點(diǎn)、遠(yuǎn)日點(diǎn)、最大射程等）、體積、重心、引力等等；盡管牛頓以前已有對(duì)數(shù)、解析幾何、無窮級(jí)數(shù)等成就，但還不能圓滿或普遍地解決這些問題。當(dāng)時(shí)笛卡兒的《幾何學(xué)》和瓦里斯的《無窮算術(shù)》對(duì)牛頓的影響最大。牛頓將古希臘以來求解無窮小問題的種種特殊方法統(tǒng)一為兩類算法：正流數(shù)術(shù)（微分）和反流數(shù)術(shù)（積分），反映在1669年的《運(yùn)用無限多項(xiàng)方程》、1671年的《流數(shù)術(shù)與無窮級(jí)數(shù)》、1676年的《曲線求積術(shù)》三篇論文和《原理》一書中，以及被保存下來的1666年10月他寫的在朋友們中間傳閱的一篇手稿《論流數(shù)》中。所謂“流量”就是隨時(shí)間而變化的自變量如x、y、s、u等，“流數(shù)”就是流量的改變速度即變化率，寫作等。他說的“差率”“變率”就是微分。與此同時(shí)，他還在1676年首次公布了他發(fā)明的二項(xiàng)式展開定理。牛頓利甩它還發(fā)現(xiàn)了其他無窮級(jí)數(shù)，并用來計(jì)算面積、積分、解方程等等。1684年萊布尼茲從對(duì)曲線的切線研究中引入了和拉長(zhǎng)的S作為微積分符號(hào)，從此牛頓創(chuàng)立的微積分學(xué)在大陸各國(guó)迅速推廣。
微積分的出現(xiàn)，成了數(shù)學(xué)發(fā)展中除幾何與代數(shù)以外的另一重要分支——數(shù)學(xué)分析（牛頓稱之為“借助于無限多項(xiàng)方程的分析”），并進(jìn)一步進(jìn)進(jìn)發(fā)展為微分幾何、微分方程、變分法等等，這些又反過來促進(jìn)了理論物理學(xué)的發(fā)展。例如瑞士J.伯努利曾征求最速降落曲線的解答，這是變分法的最初始問題，半年內(nèi)全歐數(shù)學(xué)家無人能解答。1697年，一天牛頓偶然聽說此事，當(dāng)天晚上一舉解出，并匿名刊登在《哲學(xué)學(xué)報(bào)》上。伯努利驚異地說：“從這鋒利的爪中我認(rèn)出了雄獅”。
（2）牛頓在光學(xué)上的成就
牛頓的《光學(xué)》是他的另一本科學(xué)經(jīng)典著作（1704年）。該書用標(biāo)副標(biāo)題是“關(guān)于光的反射、折射、拐折和顏色的論文”，集中反映了他的光學(xué)成就。
第一篇是幾何光學(xué)和顏色理論（棱鏡光譜實(shí)驗(yàn)）。從1663年起，他開始磨制透鏡和自制望遠(yuǎn)鏡。在他送交皇家學(xué)會(huì)的信中報(bào)告說：“我在1666年初做了一個(gè)三角形的玻璃棱鏡，以便試驗(yàn)?zāi)侵念伾F(xiàn)象。為此，我弄暗我的房間……”接著詳細(xì)敘述了他開小孔、引陽(yáng)光進(jìn)行的棱鏡色散實(shí)驗(yàn)。關(guān)于光的顏色理論從亞里士多德到笛卡兒都認(rèn)為白光純潔均勻，乃是光的本色。“色光乃是白光的變種。牛頓細(xì)致地注意到陽(yáng)光不是像過去人們所說的五色而是在紅、黃、綠、藍(lán)、紫色之間還有橙、靛青等中間色共七色。奇怪的還有棱鏡分光后形成的不是圓形而是長(zhǎng)條橢圓形，接著他又試驗(yàn)“玻璃的不同厚度部分”、“不同大小的窗孔”、“將棱鏡放在外邊”再通過孔、“玻璃的不平或偶然不規(guī)則”等的影響；用兩個(gè)棱鏡正倒放置以“消除第一棱鏡的效應(yīng)”； 取“來自太陽(yáng)不同部分的光線，看其不同的入射方向會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響”；并“計(jì)算各色光線的折射率”，“觀察光線經(jīng)棱鏡后會(huì)不會(huì)沿曲線運(yùn)動(dòng)”；最后才做了“判決性試驗(yàn)”：在棱鏡所形成的彩色帶中通過屏幕上的小孔取出單色光，再投射到第二棱鏡后，得出核色光的折射率（當(dāng)時(shí)叫“折射程度”），這樣就得出“白光本身是由折射程度不同的各種彩色光所組成的非勻勻的混合體”。這個(gè)驚人的結(jié)論推翻了前人的學(xué)說，是牛頓細(xì)致觀察和多項(xiàng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)與思考的結(jié)果。 在研究這個(gè)問題的過程中，牛頓還肯定：不管是伽利略望遠(yuǎn)鏡（凹、凸）還是開普勒望遠(yuǎn)鏡（兩個(gè)凸透鏡），其結(jié)構(gòu)本身都無法避免物鏡色散引起起的色差。他發(fā)現(xiàn)經(jīng)過仔細(xì)研磨后的金屬反射鏡面作為物鏡可放大 30～40倍。1671年他將此鏡送皇家學(xué)會(huì)保存，至今的巨型天文望遠(yuǎn)鏡仍用牛頓式的基本結(jié)構(gòu)。牛頓磨制及拋光精密光學(xué)鏡面的方法，至今仍是不少工廠光學(xué)加工的主要手段。
《光學(xué)》第二篇描述了光照射到疊放的凸透鏡和平面玻璃上的“牛頓環(huán)”現(xiàn)象的各種實(shí)驗(yàn)。除產(chǎn)生環(huán)的原因他沒有涉及外，他作了現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)所能想到的一切實(shí)驗(yàn)，并作了精確測(cè)量。他把干涉現(xiàn)象解釋為光行進(jìn)中的“突發(fā)”或“切合”，即周期性的時(shí)而突然“易于反射”，時(shí)而“易于透射”，他甚至測(cè)出這種等間隔的大小，如黃橙色之間有一種色光的突發(fā)間隔為 1／89 000英寸（即現(xiàn)今 2 854×10-10米），正好與現(xiàn)代波長(zhǎng)值5 710×10-10米相差一半！
《光學(xué)》第三篇是“拐折”（他認(rèn)為光線被吸收）即衍射、雙折射實(shí)驗(yàn)和他的31個(gè)疑問。這些衍射實(shí)驗(yàn)包括頭發(fā)絲、刀片、尖劈形單縫形成的單色窄光束“光帶”（今稱衍射圖樣）等10多個(gè)實(shí)驗(yàn)。牛頓已經(jīng)走到了重大發(fā)現(xiàn)的大門口卻失之交臂。他的31個(gè)疑問極具啟發(fā)性，說明牛頓在實(shí)驗(yàn)事實(shí)和物理思想成熟前并不先作絕對(duì)的肯定。牛頓在《光學(xué)》一、二篇中視光為物質(zhì)流，即由光源發(fā)出的速度、大小不同的一群粒子，在雙折射中他假設(shè)這些光粒子有方向性且各向異性。由于當(dāng)時(shí)波動(dòng)說還解釋不了光的直進(jìn)，他是傾向于粒子說的，但他認(rèn)為粒子與波都是假定。他甚至認(rèn)為以太的存在也是沒有根據(jù)的。
在流體力學(xué)方面，牛頓指出流體粘性阻力與剪切率成正比，這種阻力與液體各部分之間的分離速度成正比，符合這種規(guī)律的（如、空氣與水）稱為牛頓流體。 在熱學(xué)方面，牛頓的冷卻定律為：當(dāng)物體表面與周圍形成溫差時(shí)，單位時(shí)間單位面積上散失的熱量與這一溫差成正比。
在聲學(xué)方面，他指出聲速與大氣壓強(qiáng)平方根成正比，與密度平方根成反比。他原來把聲傳播作為等溫過程對(duì)待，后來 P.S.拉普拉斯糾正為絕熱過程。
（3）牛頓的哲學(xué)思想和科學(xué)方法
牛頓在科學(xué)上的巨大成就連同他的樸素的唯物主義哲學(xué)觀點(diǎn)和一套初具規(guī)模的物理學(xué)方法論體系，給物理學(xué)及整個(gè)自然科學(xué)的發(fā)展，給18世紀(jì)的工業(yè)革命、社會(huì)經(jīng)濟(jì)變革及機(jī)械唯物論思潮的發(fā)展以巨大影響。這里只簡(jiǎn)略勾畫一些輪廓。 牛頓的哲學(xué)觀點(diǎn)與他在力學(xué)上的奠基性成就是分不開的，一切自然現(xiàn)象他都力圖力學(xué)觀點(diǎn)加以解釋，這就形成了牛頓哲學(xué)上的自發(fā)的唯物主義，同時(shí)也導(dǎo)致了機(jī)械論的盛行。事實(shí)上，牛頓把一切化學(xué)、熱、電等現(xiàn)象都看作“與吸引或排斥力有關(guān)的事物”。例如他最早闡述了化學(xué)親和力，把化學(xué)置換反應(yīng)描述為兩種吸引作用的相互競(jìng)爭(zhēng)；認(rèn)為“通過運(yùn)動(dòng)或發(fā)酵而發(fā)熱”；火藥爆炸也是硫磺、炭等粒子相互猛烈撞擊、分解、放熱、膨脹的過程，等等。
這種機(jī)械觀，即把一切的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式都?xì)w為機(jī)械運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)，把解釋機(jī)械運(yùn)動(dòng)問題所必需的絕對(duì)時(shí)空觀、原子論、由初始條件可以決定以后任何時(shí)刻運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的機(jī)械決定論、事物發(fā)展的因果律等等，作為整個(gè)物理學(xué)的通用思考模式。可以認(rèn)為，牛頓是開始比較完整地建立物理因果關(guān)系體系的第一人，而因果關(guān)系正是經(jīng)典物理學(xué)的基石。 牛頓在科學(xué)方法論上的貢獻(xiàn)正如他在物理學(xué)特別是力學(xué)中的貢獻(xiàn)一樣，不只是創(chuàng)立了某一種或兩種新方法，而是形成了一套研究事物的方法論體系，提出了幾條方法論原理。在牛頓《原理》一書中集中體現(xiàn)了以下幾種科學(xué)方法：
①實(shí)驗(yàn)——理論——應(yīng)用的方法。牛頓在《原理》序言中說：“哲學(xué)的全部任務(wù)看來就在于從各種運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象來研究各種自然之力，而后用這些方去論證其他的現(xiàn)象。”科學(xué)史家 I.B.Cohen正確地指出，牛頓“主要是將實(shí)際世界與其簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)表示反復(fù)加以比較”。牛頓是從事實(shí)驗(yàn)和歸納實(shí)際材料的巨匠，也是將其理論應(yīng)用于天體、流體、引力等實(shí)際問題的能手。
②分析——綜合方法。分析是從整體到部分（如微分、原子觀點(diǎn)），綜合是從部分到整體（如積分，也包括天與地的綜合、三條運(yùn)動(dòng)定律的建立等）。牛頓在《原理》中說過：“在自然科學(xué)里，應(yīng)該像在數(shù)學(xué)里一樣，在研究困難的事物時(shí)，總是應(yīng)當(dāng)先用分析的方法，然后才用綜合的方法……。一般地說，從結(jié)果到原因，從特殊原因到普遍原因，一直論證到最普遍的原因?yàn)橹梗@就是分析的方法；而綜合的方法則假定原因已找到，并且已經(jīng)把它們定為原理，再用這些原理去解釋由它們發(fā)生的現(xiàn)象，并證明這些解釋的正確性”。 ③歸納——演繹方法。上述分析一綜合法與歸納一演繹法是相互結(jié)合的。牛頓從觀察和實(shí)驗(yàn)出發(fā)。“用歸納法去從中作出普通的結(jié)論”，即得到概念和規(guī)律，然后用演繹法推演出種種結(jié)論，再通過實(shí)驗(yàn)加以檢驗(yàn)、解釋和預(yù)測(cè)，這些預(yù)言的大部分都在后來得到證實(shí)。當(dāng)時(shí)牛頓表述的定律他稱為公理，即表明由歸納法得出的普遍結(jié)論，又可用演繹法去推演出其他結(jié)論。 ④物理——數(shù)學(xué)方法。牛頓將物理學(xué)范圍中的概念和定律都“盡量用數(shù)學(xué)演出”。愛因斯坦說：“牛頓才第一個(gè)成功地找到了一個(gè)用公式清楚表述的基礎(chǔ)，從這個(gè)基礎(chǔ)出發(fā)他用數(shù)學(xué)的思維，邏輯地、定量地演繹出范圍很廣的現(xiàn)象并且同經(jīng)驗(yàn)相符合”，“只有微分定律的形式才能完全滿足近代物理學(xué)家對(duì)因果性的要求，微分定律的明晰概念是牛頓最偉大的理智成就之一”。牛頓把他的書稱為《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》正好說明這一點(diǎn)。
牛頓的方法論原理集中表述在《原理》第三篇“哲學(xué)中的推理法則”中的四條法則中，此處不再轉(zhuǎn)引。概括起來，可以稱之為簡(jiǎn)單性原理（法則1），因果性原理（法則2），普遍性原理（法則3），否證法原理（法則4，無反例證明者即成立）。有人還主張把牛頓在下一段話的思想稱之為結(jié)構(gòu)性原理：“自然哲學(xué)的目的在于發(fā)現(xiàn)自然界的結(jié)構(gòu)的作用，并且盡可能把它們歸結(jié)為一些普遍的法規(guī)和一般的定律——用觀察和實(shí)驗(yàn)來建立這些法則，從而導(dǎo)出事物的原因和結(jié)果”。
牛頓的哲學(xué)思想和方法論體系被愛因斯坦贊為“理論物理學(xué)領(lǐng)域中每一工作者的綱領(lǐng)”。這是一個(gè)指引著一代一代科學(xué)工作者前進(jìn)的開放的綱領(lǐng)。但牛頓的哲學(xué)思想和方法論不可避免地有著明顯的時(shí)代局限性和不徹底性，這是科學(xué)處于幼年時(shí)代的最高成就。牛頓當(dāng)時(shí)只對(duì)物質(zhì)最簡(jiǎn)單的機(jī)械運(yùn)動(dòng)作了初步研究，并且把時(shí)空、物質(zhì)絕對(duì)化，企圖把粒子說外推到一切領(lǐng)域（如連他自己也不能解釋他所發(fā)現(xiàn)的“牛頓環(huán)”），這些都是他的致命傷。牛頓在看到事物的“第一原因”“不一定是機(jī)械的”時(shí)，提出了“這些事情都是這樣地井井有條……是否好像有一位……無所不在的上帝”的問題，（《光學(xué)》，疑問29），并長(zhǎng)期轉(zhuǎn)到神學(xué)的“科學(xué)”研究中，費(fèi)了大量精力。但是，牛頓的歷史局限性和他的歷史成就一樣，都是啟迪后人不斷前進(jìn)的教材
