牛顿的成功故事

来源:美文范 时间:2024-05-15 11:51:18 责编:mwfan 人气:

牛顿的成功故事

  牛顿是是世界近代科学技术史上伟大的物理学家、天文学家和数学家。以下是小编整理的牛顿的成功故事的文章,欢迎大家阅读。

  爱因斯坦说:“在人类的历史上,能够将物理实验、数学理论、机械发明结合为科学艺术的人只有一位,那就是牛顿。”牛顿发现万有引力定律,发明微积分,首先提出可见光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七个分光组成的。他将数学导入科学,使物理、化学成为更精确的学问。在牛顿的动力学三定律中,数学成为描述宇宙运动的语言。种种杰出成就,为他赢得“历史上最杰出的科学家”与“近代物理学之父”的尊称。

  他在1687年发表的论文《自然定律》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点,并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;为太阳中心说提供了强有力的理论支持,并推动了科学革命。

  在力学上,牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理,提出牛顿运动定律[1] 。在光学上,他发明了反射望远镜,并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察,发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律,并研究了音速。

  在数学上,牛顿与戈特弗里德·威廉·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理,提出了“牛顿法”以趋近函数的零点,并为幂级数的研究做出了贡献。

  在经济学上,牛顿提出金本位制度。

  牛顿生于1642年12月25日(据当时英国使用的儒略历)午夜,是一个早产儿。父母亲都是信仰坚定的基督徒。在牛顿出生前三个月,他的父亲病逝。家徒四壁,母亲哈拿绝望地抱着奄奄一息的早产儿牛顿,向上帝发出了这样的祷告:“你若垂顾婢女的苦情,眷念不忘婢女,赐我一个儿子,我必使他终身归于你。”在牛顿的一生中,母亲的这个祷告对于他的个性与信仰有很深刻的影响。他经常思索母亲当年的祷告——上帝让他活下来,一定有些事是要他去完成的。

  1661年6月,牛顿进入剑桥大学。牛顿是个穷学生,母亲存的钱只够付学费,他必须为老师做实验助手,才能赚取生活费。如此无意中,牛顿接近了当时剑桥的优秀教授,承袭了这些教授一生的研究精华,成就了他后来的名言:“如果我看得比别人更远些,那是因为我站在巨人的肩膀上。”

  好学的牛顿在剑桥大学不但不浪费任何资源,还遇到了影响他一生的好老师。亨利·摩尔是影响牛顿科学与信仰最深的老师。摩尔教授是数学家,也是位虔诚的基督徒。摩尔以一个老师对学生的敏锐直觉,一下子就发现牛顿的不同。他发现牛顿在每学期开学以前,先利用假期,将上课要学的所有课本都看完,等到上课时,牛顿已经在看比那门课更进阶的研究报告了。牛顿自己也写道:“当我走进教室上课时,常发现对上课内容的了解深度,已经超过了我的老师。”这种读书法会令一般老师倍感压力,摩尔却把牛顿找来,给他程度更深的书,并且让自己的1800本藏书成为“随时向牛顿开放的图书馆”。同时,摩尔长期为牛顿支付生活费。

  1664年,牛顿开始利用课余时间进行自己的研究。他首先用三棱镜研究光的结构,发现光的分光有不同的折射率。1665年至1667年,英国发生可怕的黑死病,死了许多人。大学宣布停课,政府下令所有人不准离家远行,以免感染或传播黑死病。在这段时间,牛顿由无穷等比级数的解法里创立了微积分。事后有人问牛顿,为什么他能够有这么伟大的发现,牛顿答道:“我始终把思考的主题像一幅画般摆在面前,再一点一线地去勾勒,直到整幅画慢慢地凸显出来。这需要长时间的安静与默想。”

  牛顿对科学的思索与他的信仰有密不可分的关系。他常在信仰的思索里想到科学,在科学的思索里想到信仰。1666年,他开始思索地球在轨道上的运转,并且计算运转时的重力与离心力的关系。1669年,他在笔记上写下他的发现——万有引力定律。

  牛顿是在什么情况下发现万有引力定律的呢?他的好友史塔克利说:“牛顿经常在花园散步,有一天中午他回来了,对我说他看到一个苹果掉到地上,想到了万有引力。”这个苹果后来成为牛顿发现万有引力的标志,其实更重要的是,牛顿有独自来到花园祷告与默想的习惯。因此后人说:“近代科学源自牛顿对上帝的默想。”

  当时许多科学家、教授都看不出牛顿的杰出,甚至讥讽他的理论“又是解释天体论的陈腔滥调”。幸好这时有贝若的支持。

  贝若是当时欧洲的光学泰斗,剑桥大学首屈一指的数学与天文学教授,是少数能仔细验证牛顿数学与物理学观念的人,也是一名基督徒。他私下找到牛顿,对这个最优秀的学生提出最严格的要求。贝若要求牛顿:“回到物理学最基本的假设上,精密地验证每个假设,一次又一次,几乎无止境地反复验证,并投入所有的精力,以免将其浪费在无用的芝麻小事上。”然后贝若申请退休,让27岁的牛顿接替他的职位,成为剑桥大学的教授。

  然而,剑桥大学的教职并未将牛顿带入桃花源。当时贝若的职位有很多人在背后垂涎,牛顿一接任,立刻感受到号称学术自由、独立的大学里面众多的派系纷争、人事倾轧。喜欢安静思考、不爱交际的牛顿被排挤,成为权力圈外的边缘人。

  牛顿的老友魏克金斯写下:“牛顿看起来更孤独、沉默,30岁不到,头发已经半白。”牛顿下定决心不涉入这些纠纷,不管人家怎么中伤他,他只把努力放在科学研究与对基督的信仰上。

  慢慢地,他将更深的思索与实验结果写成旷世名作《原理》一书。这本书不只记载了牛顿的科学发现,也反复提到他的“机械论”与神的关系。

  1672年,牛顿加入英国皇家学会——英国最高级别的科学研究学会。《原理》的出版,对全欧洲的科学界是一大震撼,引来称赞也招来攻击。牛顿说:“一个人如果控制不了自己的脾气,脾气将控制你。”引导牛顿一生的,是信仰而非起伏不定的脾气。

  牛顿并非科学研究上的常胜将军。他从1669年至1691年长期研究实验化学,并没有取得什么突破,不过因此结识了有“近代化学之父”之称的波义耳,两人通信长达20xx年。年长的波义耳不仅在研究工作上帮助牛顿,更重要的是在牛顿遭受猛烈抨击的时候,他的榜样力量坚固了牛顿的信仰。牛顿身为一个杰出的科学家,喜欢公开表达自己的信仰,又具有不擅与人交际、喜爱独自安静工作的个性,现实社会对他这样的人有时是非常残酷的。

  当时宗教分子攻击他有一流的科学,却有三流的神学;科学分子攻击他有一流的神学,却有三流的科学;政治分子攻击他的科学、神学、人际关系都属三流;有人看他孝顺母亲又终身未婚,就中伤他心理不健康,现今还有人说牛顿有恋母情结;有人看他对学生好,就说他有同性恋倾向……这种种无情的攻击搞得牛顿几乎发疯。

  1692年,日内瓦来的拜特教授大力抨击牛顿,称他是“伦敦先知”,说:“牛顿的万有引力定律来自对宗教的默想,而非科学的发现……他必须撇清——如果这是科学,就不要说上帝如何如何;如果是与上帝有关的,就不要放入科学范畴。”

  拜特一开炮,许多人就群起围攻牛顿。丝毫没有防备的牛顿几乎赤裸裸地站在科学的刑场上,接受无情的攻击。

  1693年9月30日,牛顿写下:“我陷入极端的难过中。过去的12个月,我无心进食,也无法安稳地入睡,我心动摇,无法思考。”无情的攻击持续下去,1694年,有人中伤牛顿与女人搞不正当关系。1695年,牛顿几乎精神失常,各地都传言牛顿死了。牛顿百口莫辩,只有退出人群,他写道:“斯宾塞的《希伯来律法》一书成为我困难中的安慰。”

  在英国国王出面,任命他为“英国皇家学会会长”后,这些攻击突然就消失了。牛顿在此后数十年,根据过去两年半受中伤的经验,坚持给科学界建立“诚实的体系”,而他本身就是最好的模范。

  牛顿晚年名满欧洲,步入老年后,他最大的乐趣就是跟小孩一起玩。一天,他对他的小侄儿讲:“我不知这个世界将来怎么看我,对我而言,我就像一个在海滩玩耍的男孩,偶然间发现了一块比较圆的石头和一枚比较漂亮的贝壳,觉得很愉快,但是在我面前,尚未被发现的石头、贝壳仍然不计其数。”

  牛顿逝于1720xx年,晚年他写下:“在任何环境下,都要守住耶稣基督救赎的真理与最大的诫命——爱人如己。”