作为英国伟大的数学家、物理学家、天文学家和自然哲学家,牛顿以其万有引力定律的理论而闻名,他的三个运动定律极大地影响了欧洲的启蒙运动。1643年,牛顿出生于英格兰的伍斯特霍普,他在离开剑桥大学时就开始研究有关光,微积分和天体力学的理论。多年的研究以1687年出版的《自然哲学的数学原理》达到高潮,这是一项具有里程碑意义的工作,它确立了运动和引力的普遍定律。牛顿的第二本主要著作《 光学》详细介绍了他的实验以确定光的性质。同时,他也是圣经和炼金术的信徒。这位著名的科学家担任伦敦皇家学会主席和英格兰皇家造币厂的厂长,直到他于1727年去世。今天分享一下这位牛人的有趣事实。
趣闻及怪癖
1、牛顿被一个苹果击中头部时,意识到万事万物都会产生重力作用。
2、牛顿婴儿时期,他小到可以放入一个酒瓶大小的杯子中。按照他母亲的话。他之所以这么小是因为他早产的原因。
3、牛顿长大后对继父牧师巴纳巴斯·史密斯产生了仇恨,当他母亲和继父还在房子里的时候。他曾威胁要烧掉房子。
4、牛顿因其害羞的性格而在学校经常被欺负。由于这一原因,他试图通过全神贯注于学校工作来证明自己比其他人更好。最终,他实现了这个梦想。
5、在12-17岁时,牛顿在格兰瑟姆国王学院接受了教育。国王学校今天仍在存在,人们可以在学校的一个窗台上看到牛顿自己刻的名字。
6、1661年6月,他在叔叔威廉·艾斯库夫牧师帮助下进入了剑桥三一学院。由于他没有太多的财富,在此期间,他从事一些兼职如代课性质的工作以支付学费。
7、1664年,牛顿获得了为期四年的剑桥奖学金。从此他不用再做兼职了,他可以有更多的时间专注于思考。
8、1665年,由于鼠疫肆虐,他不得不中断了学业。剑桥大学因此也关闭了两年,在此期间,牛顿返回伍尔索普庄园,继续他的科学梦。实际上,对于他来说,这是一个非常富有成果的时期。正是在这段时间里,他在伍尔索普庄园的花园里看到了一个下落的苹果。从而开启了万有引力时代。
9、他在27岁时成为剑桥大学的数学教授。这是他获得硕士学位后仅一年的时间。
10、他不是一个聪明的投资者。他曾做了一些投资损失了超过20,000英镑。按照今天的估计,这一数额将超过300万美元。由于那场令人不快的事件,他禁止任何在场的人提及投资的事情。
11、与科学相比,他写的有关宗教和炼金术的文章更多。但是,他基本都没有公开。20世纪60年代,在他去世多年后,他的相关论文才公开发表。牛顿的后代也对那些文件也进行了保密,担心这些文件会破坏他的声誉并导致他被主流科学所排斥。
12、为什么苹果掉在地上?为什么月亮,太阳和所有星星也都不会掉到地上?这些是牛顿脑海中每天都思考的问题。也许这些好奇心为万有引力理论的形成铺平了道路。
13、牛顿是英国国会议员。但,他从那个职位上没有贡献任何成就。取而代之的是,一些历史学家幽默地提到,当他在国会任职期间,牛顿只抱怨房间温度过低,并要求关上窗户。
14、牛顿从未结婚。一些历史学家认为,由于剑桥是天主教大学体系的继承者,因此行政部门通常建议其学生,学者和教授享有独身生活。也许因为牛顿是剑桥大学备受尊敬的成员,他始终追求科学,因此可能找不自己的生活时间,或者干脆不希望自己分心。
15、通过广泛研究他的期刊和传记,科学家得出结论,牛顿中存在阿斯伯格症的症状。
16、牛顿的社交生活很差。他几乎不说话,也不会发脾气。有时,他甚至因为工作太忙而忘记吃饭。
17、学生很少参加牛顿的讲座,但他还是举行了讲座。有时,学生根本没有出现,但他几乎没有取消他的课程。
18、牛顿在剑桥生活了30年,但是他对他的学生和他的教学专业表现不出一点兴趣。一些历史学家指出,学生几乎不了解他的讲座。他的主要精力集中在自己的研究上。
19、牛顿80岁时,他开始遇到一些消化问题,这迫使他必须严格控制饮食。1727年3月31日,牛顿在睡眠中去世,享年84岁。
早期的生活和教育
牛顿于1643年1月4日出生于英国林肯郡的伍尔索普。牛顿是一个农民的儿子,他父亲在他出生前三个月就去世了。他的母亲再次结婚后,牛顿早年的大部分时间都在外婆家度过。
一次成为农民的失败尝试,使他有机会接受到正规教育。1661年他就读于格兰瑟姆国王学校,然后才被剑桥大学三一学院录取。牛顿在剑桥大学学习古典课程,但是他对诸如雷纳·笛卡尔这样的现代哲学家的作品着迷,甚至为他的外部读物写了一套笔记,他称之为“一些哲学问题”。当鼠疫爆发后,1665年关闭了剑桥,牛顿回到家乡,并开始研究有关微积分,光与颜色相关的理论,他的农场假想的苹果落地,启发他的重力理论的产生。
牛顿的望远镜与光的研究
1667年牛顿回到剑桥,并当选为三一学院初级研究员。1668年他制造了第一台反射望远镜,第二年他获得了文学硕士学位,并接任了剑桥的卢卡斯数学教授。1671年他受邀为伦敦皇家学会演示望远镜。他加入英国皇家学会后,次年出版了有关光学的论文。
牛顿通过折射实验确定白光是光谱中所有颜色的合成,他断言光是由粒子而不是波组成。他的方法受到了伦敦皇家协会成员罗伯特·胡克的强烈谴责,但1675年后罗伯特·胡克对牛顿的后续论文再也没有任何抵抗。牛顿以专注于工作而闻名,在遭受神经衰弱质疑并退出研究之前,他与胡克进行了密切的往来。 1678年引起了公众的注意。在随后的几年中,他又回到了早期的重力控制研究领域,并涉足炼金术。
牛顿与万有引力定律
1684年,英国天文学家埃德蒙·哈雷拜访了牛顿。在得知牛顿在数学上已经解决了天体的椭圆路径后,哈雷催促他整理自己的稿件。最后在1687年出版了《自然哲学的数学原理》,确立了三个运动定律和万有引力定律。牛顿的三个运动定律指出:(1)处于匀速运动状态的每个物体都将保持该运动状态,除非有外力作用在其上;(2)力等于质量乘以加速度:F = MA且(3)对于每个动作,都有相等且相反的反作用力。
这三大定律推动牛顿在知识界大放异彩,最终被公认为现代科学最重要的著作之一。他的工作成就也成为欧洲启蒙运动的基础。
牛顿以他在学术界的影响力,反对詹姆斯二世国王在英国大学重新建立天主教教义的企图。在1689年牛顿代表剑桥国会,永久被命名为皇家铸币局局长,1696年晋升为铸币大师。牛顿决心证明自己的立场不仅仅是象征性的,他将英镑从白银转移到了金本位,并试图惩罚造假者。
1703年胡克去世,牛顿接任了皇家学会的主席,第二年,他发表了第二本主要著作《光学》。该书主要由他早期的研究笔记组成,详细介绍了牛顿关于折光和色谱的实验,最后以他对能源和电力等问题的反思作为结尾。1705年,他被英格兰安妮女王封为爵士。
微积分的创始人?
牛顿在1660年代中期发展了他的“通量”(微分)概念,以解释天体轨道,尽管他的工作没有公开记录。同时,德国数学家戈特弗里德·莱布尼兹制定了自己的数学理论,并于1684年发表。作为皇家学会的主席,牛顿监督了一项调查,该研究裁定他的工作是该领域的奠基基础。
牛顿之死
牛顿还是历史和宗教学说的忠实教徒,他在这些领域上的著作被汇编成多本书,并在死后出版。牛顿从未结过婚,后来与侄女一起在英格兰温彻斯特附近的克兰伯里公园生活。他于1727年3月31日在睡眠中去世,被安葬在威斯敏斯特大教堂。
牛顿名言:
如果我能进一步了解的话,那就是站在巨人的肩膀上。
我并没有什么方法,只是对于一件事情很长时间很热心地去考虑罢了。
用钱谨慎将是基督生活的基本学习。
没有大胆的猜测就没有伟大的发现。
你若想获得知识,你该下苦功;你若想获得食物,你该下苦功;你若想得到快乐,你也该下苦功,因为辛苦是获得一切的定律。
聪明人之所以不会成功,是由于他们缺乏坚韧的毅力。
辛苦是获得一切的定律。
无论做什么事情,只要肯努力奋斗,是没有不成功的。
简单的事情考虑得很复杂,可以发现新领域,把复杂的现象看得很简单,可以发现新规律。
大学里绝不会教你如何生存;同样道理,大学教授也和我们一样,简直对这事一无所知。
如果说我对世界有些微贡献的话,那不是由于别的,而是由于我的辛勤耐久的思索所致。
一个人如果控制不了自巳的脾气,脾气将控制你。
思索,继续不断的思索,以待天曙,渐近乃见光明。
没有大胆的猜测就作不出伟大的发现。
我的成就,当归功于精力的思索。
天才就是长期努力的结果。
总之,牛顿甚至是推动科学革命的杰出思想者中的一个巨人,被公认为是一位变革性的学者,发明家和作家。他建立天体力学系统,还催生了微积分和数学物理方法,直到目前仍是天文学乃至现代科学必不可少的基本分析工具。尽管,后来他的时空和引力理论最终被阿尔伯特·爱因斯坦的理论所取代,但也不能撼动他在现代物理学上奠基者的地位。
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