登陆注册
5671300000003

第3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
  • 马云的人生江湖

    马云的人生江湖

    王宇编著的《马云的人生江湖》一书,是以传记的方式,并以马云的经典语录点题,内容范围涉及创业、管理、经营、营销、融资、团队等诸多方面,结合他本人的人生成长历程以及商业史上的经典成功案例,针对马云的性格、品质以及在创业中的形式和作风,从多个方面展开描写,是解读马云最全面的精品读物。本书从马云的出世开始写起,对马云幼年的成长、青年求学、教书生涯、下海经商、打造网络帝国……以全面、新颖的多个视角解读了马云的一生和他的创业历程以及管理精髓,对所有与他成功有关的一切历程进行全面的解析。其中更有大量的事例案例让读者更真实、更全面地去了解马云这个传奇英雄,力图能够为读者展现一个全面、立体、鲜活的马云人生史!
  • 轮台罪己:汉武帝

    轮台罪己:汉武帝

    《轮台罪己——汉武帝》中优美生动的文字、简明通俗的语言、图文并茂的形式,把中国文化中的物态文化、制度文化、行为文化、精神文化等知识要点全面展示给读者。
  • 历史选择了毛泽东

    历史选择了毛泽东

    本书以特殊的“领袖史”视角,写出了毛泽东被选择作为中国共产党领袖的历史必然性,以及毛泽东当年的沉浮,并披露了许多鲜为人知的史实。
  • 元帅智慧:徐向前

    元帅智慧:徐向前

    徐向前,中国人民解放军的缔造者之一,党和国家及军队的卓越领导人。他戎马一生,驰骋疆场,擘画军事,大智大勇.足计多谋,奇韬伟略。徐向前善于从全面分析敌我力量强弱、战争态势优劣、战场环境利弊等实际人手,施谋展计、用兵布阵,由此创造了诸多以弱胜强、以劣胜优的有效战法,提出了对中国革命战争具有普遍指导意义的军事理论,提供了不同地域、不同条件、不同样式的成功战例。江泽民同志说:“徐向前同志戎马一生,身经百战,战功卓著,具有高超的指挥艺术和深厚的军事理论造诣。
  • 直面寒冰:默克尔的德国十年

    直面寒冰:默克尔的德国十年

    2005年,安格拉?默克尔当选德国总理,随后三次连任。她不仅拥有德国选民的广泛支持,还是欧洲政坛最有影响力的领导人。2005-2015年,正是默克尔主政德国的十年。本书是一本关于德国总理默克尔的纪实性图书。它从默克尔的执政理念及政治态度上全面讲述了在默尔克领导下德国呈现出的崭新面貌。本书以默克尔为主线,从默克尔热爱歌剧及足球的“普通生活”到对欧债危机的应对,从默克尔执掌的保守党到关乎民生的核能问题,从默克尔的战争策略到她的“国家原则”,从默克尔对资本主义的态度到她认为的“权力本质”,从德国作为欧洲领导者的地位到默克尔的未来,全面而详尽地阐释了默尔克政府的对内政策及对外策略。
热门推荐
  • 醉三生

    醉三生

    什么是情人?什么是恋人?世界都是虚幻的,何来真实?当用疯子的眼光看生活,当喝醉着体验青春,当睡着幻想未来,这一生究竟是什么?我愿求佛,我愿入魔,只愿得到一个真实的我和你。
  • 江湖之龙门

    江湖之龙门

    江湖,从来就不是一个平静的地方,也就注定了每一个踏进江湖的人,都会有不平静的历程!司徒名扬,年轻的龙门门主,注定会在江湖留下自己精彩的故事!且看他如何在江湖中成长?且看他如何铲除异己,完成父亲遗愿?《江湖之龙门》希望给您热血,激动人心的阅读体验!同样是武侠小说,但是我却希望给大家不一样的感觉!
  • 末世修真大少

    末世修真大少

    强大的病毒席卷全球,牛逼的修真者们站了出来保护未受感染的人类。什么?......修真者也会被感染?......病毒来自异大陆?我们来看自带异能的修真者主角白元大少会怎么拯救地球吧!
  • 梦时自语

    梦时自语

    我回来了,开始写字。
  • 樱花季:谁的承诺

    樱花季:谁的承诺

    他们在树下承诺:不能忘记对方。这么一个承诺却成了他们一生的羁绊。十年后,他们如承诺,没有忘记对方,却因一场车祸,改变了他们整个人生……“同学们,我们班转来两位新同学。进来吧。”老班班躲着门口点点头,“大家好,我是景殇。”一个粉色头发的男生微微一笑,全班的女生尖叫起来,雨泽、辰逸和婷不禁皱眉,“安诺空。”诺空低着头走进教室,三人抬起头看到的是一年前的那个身影,三人一起跑向诺空。“小空,你去哪里了,我好想你啊!”婷扑到诺空身上,诺空嫌弃的看了她一眼,慢慢出口:“对不起小姐,你能走开点吗?我不认识你。”“!”婷放开诺空:“你就是小空啊,我不可能认错的。”“殇。”诺空拽拽景殇。
  • 霸道王妃之王爷的宠爱

    霸道王妃之王爷的宠爱

    她本是丞相家的嫡出女,但过得却连府中一个丫鬟都不如。她本来有一个宠她到天的母亲和哥哥,但却被父亲扼断了这一切。大婚之夜,她独守空房。在王府里,一再的忍让,却被别人当做了懦弱。就在她觉得整个世界都要舍弃她的时候,有一个不可一世的男子给了她无限的宠爱,让她有一个理由活在这世上。看乔楚楚如何在轩辕澈的帮助下翻转一切,让她成为所有女人都羡慕的霸道王妃!
  • 穿越随身空间之凤琉璃

    穿越随身空间之凤琉璃

    看着那个家家徒四壁的样子她都要泪奔了...淡定!淡定!穷不怕,苦不怕,有手有脚还能饿死?况且还有空间在手对,空间。她顿时感觉有希望了。采药草,开铺子,赚赚钱,寻机缘,小日子也不错啊!只是要是没有那些个极品来捣乱就更好了......看她如何改变生活,努力创业,智斗极品!只是......“喂!那个谁,能不能别跟着本姑娘,本姑娘可没粮食养多余的人。”某人丝毫没感觉到丢脸,硬拉着她的手:“娘子,为夫养你可好?”(已经完本推荐《农妇空间:孩子王娘亲》空间古言穿越文哦!期待亲们支持!最近新书《天下为君:娘子太妖娆》纯古言,书荒可以看看哦!期待亲们支持哦!)
  • 虫图腾5:机密虫重

    虫图腾5:机密虫重

    “驱虫秘术”式悬疑小说史诗之作!《虫图腾》系列大结局!在潘俊与人草师相认时,时淼淼与欧阳燕鹰仍被困在八卦密室之中。潘俊为救朋友,再次深入密室,一番生死历险之后,潘俊一行人终于找到了传说中的“消失之城”,驱虫师家族的历史重见天日,驱虫师家族的终极秘密也浮出水面……
  • 天庭购物

    天庭购物

    凡人修仙太过不易,如何才能证得长生果位?小修士莫贤无意中捡到一部名为小米4C的神奇法宝,他发现在这个法宝内不光有天庭众仙的联系方式,居然还可以购买神仙法器,神仙丹药,各种极品天材地宝,甚至还有嫦娥的内衣?元始天尊:“九转仙丹,起死回生,一百灵石一颗!”二郎神:“哮天犬幼子,天阶宠物,五百灵石一头!”玉皇大帝:”王母娘娘高清私房照,一张五灵石,买十送一!“莫贤摸了摸自己的钱袋,顿时欣喜若狂!++++++天庭购物粉丝群:481991358++++++欢迎加入!
  • 赛尔号之小米的进化

    赛尔号之小米的进化

    小米是一位神宠,但他有着进化驱阻折。昔日被消灭的恶灵兽魂魄复活,光之石的背后竟然有一个惊天动地的阴谋,谱尼的复苏带来的是无穷的灾难,小米能否通过这一系列的困难,成功进化?