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做过工,开过荒,教过书,扛过枪,当过干部仍在党,现任公司董事长。业余以探索天地人和谐之道为乐!

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(原创)牛顿真牛(图)  

2008-02-12 14:55:54|  分类: 科学的皇后 |  标签: |举报 |字号 订阅

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伊萨克•牛顿(Isacc Newton,1642—1727)是英国物理学家、数学家和天文学家。经典物理学理论体系的建立者。

1642年12月25日出生于英国北部林肯郡的偏僻农村——乌尔索普镇的一个农民家里,父亲在牛顿出生前2个月就去世了。他的父亲名叫伊萨克,可他的母亲仍把儿子的名字叫做伊萨克,牛顿出生时才3磅,接生婆甚至没料到他能活下来,更没有料到他竟活到85岁高龄,而且成为世界历史上出类拔萃的科学家。

牛顿两岁时,母亲改嫁给一个名叫巴顿的牧师,从此牛顿就由外祖母抚养。12岁时进中学,寄宿在一家药铺里,学习成绩并不出众,但爱读书,对自然现象有强烈的好奇心,自制了一个小水钟,黎明水会自动滴到他脸上,催他起床。后来,巴顿病故,母亲领了两个妹妹、一个弟弟回到了家。母亲希望牛顿放牧耕种,14岁的牛顿就辍学在家。

牛顿充满理想,虽停学在家,还是一心想着各种学习问题。他在自家石墙上雕刻了一个太阳钟,争分夺秒地学习。母亲要他放牧,他牵马上山,边走边想着天上的太阳,待走到山顶想骑马,可是马跑得不见了,自己手里只剩下一条缰绳;叫他放羊,他独自在树下看书,以致羊群走散,糟塌了庄稼;舅父叫佣人陪他一道上市场熟悉熟悉做交易的生意经,可是牛顿却恳求佣人一个人上街,自己躲在树丛后看书。有一次,他在暴风雨中测风速,浑身湿透。母亲简直惊呆了,怕他发疯,只好让他回到中学读书。

19岁时以减费生的身份进入剑桥大学三一学院。在名师I•巴罗的教导下,牛顿学习了算术、三角、欧几里得的《几何原本》,读了J•开普勒的《光学》、笛卡儿的《几何学》和《哲学原理》、伽利略的《两大世界体系对话》、R•胡克的《显微图集》及早期的《哲学学报》等。1665年毕业后牛顿留在大学研究室。

1665年伦敦流行鼠疫,学校停课,23岁的牛顿返回故乡。在家乡避疫的两年中,牛顿创立了级数近似法以及一般的二项式展开定理,创立了微分(正流数)法,研究了颜色理论和积分(反流数)法,因此他成为微积分发明人之一(微积分的另一个独立发明人是德国数学家莱布尼兹)。牛顿还开始研究重力问题,并把重力理论推广到月球的运行轨道上去。这两年是牛顿一生的重大科学思想孕育、萌发和形成的时期。

瘟疫过后,1667年3月,牛顿又回到剑桥大学当研究生。1668年获硕士学位,被选为三一学院的正院侣(即高级院委)。1669年3月16日接替故意让贤的巴罗教授,27岁的牛顿当上了被后世誉为“有史以来最崇高的教授职务”――剑桥大学卢卡斯数学教授。写下了光学讲稿、算术和代数讲稿、《自然哲学的数学原理》的一部分及《宇宙体系》等手稿。

1672年30岁的牛顿当选为英国皇家学会会员(相当于中国的科学院院士)。1703年,即胡克逝世的这一年,61岁的牛顿被推为皇家学会会长(相当于中国的科学院院长)。1704年,牛顿的《光学》一书问世。同年,又出版了《三次曲线枚举》、《利用无空级数求曲线的面积和长度》、《流数学(微积分)》等数学著作。1705年,英国女王授给牛顿爵士头衔。1711年,79岁高龄的牛顿还发表了《使用级数、流数等等的分析》。

牛顿发现万有引力定律是他在自然科学中最辉煌的成就。《自然哲学的数学原理》的出版,标志着经典力学体系的建立。所谓经典力学体系,简单地说来,是以四个绝对化的概念:空间、时间、质量和力为基础,以三个基本定律为核心,以万有引力定律为它的最高综合,并用微积分来描述物体运动的因果律。这是一个立足于实验和观察的基础上的,结构严谨、逻辑严密的科学体系。《自然哲学的数学原理》便是这个体系的集中表现。

牛顿在光学方面的成就也是极其伟大的。早在1664年,牛顿还在学生时代,就作了关于日冕的观察,1666年,牛顿打造了一块三角玻璃棱镜,用它试验了把白光分解为有颜色的光。在牛顿之前,已有一些人使用棱镜对光的折射现象作过研究。但都认为是棱镜产生了色,而不是仅仅把已经存在的色分离开来。牛顿用三棱镜来研究太阳光的色散现象并对此作出结论,即牛顿的色散理论,他关于白光由色光组成的发现为物理光学奠定了基础。他成功地研制了反射望远镜,成为反射望远镜的发明人之一。

牛顿集16~17世纪科学先驱者的大成,建立起一个完整的理论体系,以概括万物的运动规律。这是人类认识自然历史中第一次的理论大综合。牛顿力学是经典物理学、天文学、现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论基础。这些成就,使以牛顿为代表的机械论的自然观,在整个自然科学领域统治长达了200年之久。

牛顿在自然科学领域里作了奠基性的贡献,在科学史上的崇高地位是举世公认的。恩格斯曾指出:“牛顿由于发现了万有引力定律而创立了科学的天文学,由于进行了光的分解而创立了科学的光学,由于建立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学,由于认识了力的本性而创立了科学的力学。”

1727年3月,85岁的牛顿出席了皇家学会的例会后突然病倒,于当月20日逝世。他作为有功于国家的伟人,以国葬礼仪葬于威斯敏斯特教堂。

(作者:周法哲2008-2-12于广东)

 

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