名人故事:近代科學(xué)之父牛頓
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古希臘的燦爛文化,在漫長的黑暗中埋沒風(fēng)塵,黯然失色。15世紀(jì),文藝復(fù)興的大旗飄揚在歐洲大陸上,自然科學(xué)獲得新的生命,蓬勃成長?茖W(xué)巨匠哥白尼、第谷、開普勒、伽利略以及笛卡爾等先后馳名于歐洲。一場科學(xué)革命沖破了中世紀(jì)封建勢力和經(jīng)院哲學(xué)的層層羅網(wǎng),不斷取得勝利。
牛頓———偉大的科學(xué)家,經(jīng)典物理學(xué)理論體系的建立者,在歐洲政治、經(jīng)濟(jì)和科學(xué)文化新變革的時代誕生的。
1643年1月4日,在英格蘭林肯郡小鎮(zhèn)沃爾索浦的一個自耕農(nóng)家庭里,牛頓誕生了。牛頓是一個早產(chǎn)兒,出生時只有三磅重,接生婆和他的親人都擔(dān)心他能否活下來。誰也沒有料到這個看起來微不足道的小東西會成為了一位震古爍今的科學(xué)巨人,并且竟活到了85歲的高齡。
牛頓在少年時代并沒有顯露出引人注目的科學(xué)天才,他跟普通人一樣,只是學(xué)習(xí)成績稍好而已。如果說牛頓和別的孩子有什么不同的話,那就是他的動手能力相當(dāng)強。他每做一件東西,總是一聲不吭地埋頭苦干。如果做得不合適就拆了重做,絕不馬虎。他做過會活動的水車;做過能測出準(zhǔn)確時間的水鐘;還做過一種水車風(fēng)車聯(lián)動裝置,使風(fēng)車可以在無風(fēng)時借助水力驅(qū)動。
1658年9月3日,一場罕見的暴風(fēng)雨侵襲英格蘭?耧L(fēng)怒吼,牛頓家的房子直晃悠,就像要倒了似的。牛頓為大自然的威力迷住了,不禁想測驗颶風(fēng)的力量。他冒著狂風(fēng)暴雨來到后院,一會兒逆風(fēng)跑,一會兒順風(fēng)跳。為了接受更多的風(fēng)力,他索性敞開斗篷向上跳躍,認(rèn)準(zhǔn)起落點,仔細(xì)量距離,看狂風(fēng)把他吹出多遠(yuǎn)。
1661年,18歲的牛頓從中學(xué)畢業(yè)后考上了劍橋大學(xué)。這是英國最古老的大學(xué)之一,是全國青年學(xué)生向往的最高學(xué)府。盡管牛頓在中學(xué)里是個優(yōu)等生,可是劍橋大學(xué)集中了各地的尖子學(xué)生,他的學(xué)習(xí)成績趕不上別人,特別是數(shù)學(xué)的差距更大。牛頓并不氣餒,就像他少年時代喜歡思考問題一樣,踏踏實實地學(xué)習(xí),直到透徹地理解為止。他在大學(xué)的頭兩年里,除了學(xué)習(xí)算術(shù)、代數(shù)、三角以外,還認(rèn)真學(xué)習(xí)了歐幾里得《幾何原本》,彌補了過去的不足。他又鉆研笛卡爾的《幾何學(xué)》,熟練地掌握了坐標(biāo)法。這些數(shù)學(xué)知識,為牛頓后來的科學(xué)研究打下了堅實的基礎(chǔ)。
1665年,牛頓22歲,他從劍橋大學(xué)畢業(yè)了。在兩年的鄉(xiāng)居期間,發(fā)明了微積分,發(fā)現(xiàn)了白光的組成,并且開始研究引力問題。
1666年1月,有一天牛頓請母親和弟妹到自己房間里來。房間里黑洞洞的.,只從窗子的一個小孔中透過一線陽光,在墻上照出一個白色的光點。牛頓讓他們注意看墻上的光點。他手里拿著自制的三棱鏡,放在光線入口處,使光折射到對面墻上,光點附近突然映出一條瑰麗的彩帶。這條彩帶同雨后晴空中出現(xiàn)的彩虹一樣,由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏色組成。牛頓和自己的親人共同觀賞了人工復(fù)現(xiàn)的自然景象。后來,牛頓又用第二個三棱鏡把七種單色光合成白光。他用白光分解實驗宣告了光譜學(xué)的誕生。
牛頓在探索光色之謎的同時,還在探索引力之謎。
1666年秋天的一個下午,牛頓長時間埋頭工作以后有些疲倦,就到后院去散步。他信步走到蘋果樹下,坐在長凳上觀賞田野秋色。他不由得又想起了引力之謎,思維翻騰起來。
突然,一個蘋果從樹上掉了下來。熟了的蘋果為什么會向下掉?地球在吸引它?對,是地球的吸引!蘋果熟了向下掉,扔到空中的石頭也要向下掉,都是因為地球在吸引它們。地面上的東西都要受到地球的吸引。月亮所以會繞著地球轉(zhuǎn),也是因為地球在吸引著它。想著想著,牛頓的眼里閃出奇異的光芒,他長時期來想了又想的問題,終于找到了解決的線索。
24歲的牛頓發(fā)現(xiàn)了天地萬物間都存在著引力,這種引力同距離的平方成反比。10多年以后,牛頓出色地證明了這個定律是完全正確的。
1684年1月,在倫敦皇家學(xué)會的一個房間里,哈雷、胡克和瑞恩在討論有關(guān)作用于太陽和行星之間的引力問題。這三個科學(xué)家雖然都認(rèn)識到了引力同距離的平方成反比,但是由于他們數(shù)學(xué)分析能力不足,無法證明這點。他們反復(fù)研究了幾個月,始終琢磨不透。
哈雷想到了以刻苦鉆研著稱的牛頓。1684年8月,哈雷從倫敦來到劍橋大學(xué)向牛頓請教。當(dāng)時,牛頓已經(jīng)完成從開普勒定律到萬有引力的論證。
哈雷深刻認(rèn)識到牛頓這份計算的重要性,懇請牛頓發(fā)表他的著作。牛頓被說服了,開始動手寫出劃時代的巨著《自然科學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。這部巨著從內(nèi)容、結(jié)構(gòu)到數(shù)學(xué)方法的選用方面都遇到極大的困難。
牛頓以他非同尋常的才智,犧牲休息時間,放棄娛樂活動,夜以繼日、如癡如狂地進(jìn)行寫作,終于大功告成。1686年4月完成第一編,第二、三編……直到第二年春天才脫稿。全書于1687年夏天出版,受到學(xué)術(shù)界的贊頌,很快銷售一空。
牛頓在《原理》這部巨著里,提出了“運動三定律”。這三條定律和萬有引力定律共同構(gòu)成了宏偉壯麗的力學(xué)大廈的主要支柱。這座力學(xué)大廈是近代天文學(xué)和力學(xué)發(fā)展的基地,是機(jī)械、建筑等工程技術(shù)發(fā)展的基地,也是機(jī)械唯物論統(tǒng)治自然科學(xué)領(lǐng)域的基地。牛頓不但從數(shù)學(xué)上論證了萬有引力定律,而且把力學(xué)確立為完整、嚴(yán)密、系統(tǒng)的學(xué)科。這以后,物理學(xué)成為了一門成熟的自然科學(xué)。
英國著名詩人亞歷山大·波普寫道:
自然界和自然界的規(guī)律隱藏在黑暗中,
上帝說:“讓牛頓去吧!”
牛頓的一生
牛頓老師在科學(xué)圈里曾經(jīng)很有權(quán)勢,被女王封了爵位成了貴族,人稱牛爵爺,官至皇家造幣局局長兼皇家學(xué)會會長。
說他有權(quán)勢并不僅是官大,主要是貢獻(xiàn)大。如果17世紀(jì)就有諾貝爾獎的話,牛頓老師至少能連續(xù)壟斷四屆物理學(xué)獎(分光計、力學(xué)體系的構(gòu)建、反射望遠(yuǎn)鏡、萬有引力),同時為了表彰他在煉金方面的造詣,再奉送他一屆化學(xué)獎。而且他鼓搗出了流數(shù)術(shù),所以菲爾茲數(shù)學(xué)獎也要給他。
要知道,他的這些發(fā)現(xiàn)基本都是在26歲以前獲得的,30歲以后牛頓就開始玩票了。牛老師死的時候,全英國的名流以給他扶柩為榮,全歐洲的名流蜂擁倫敦。
智商高到?jīng)]朋友
牛頓老師的一生是天才的一生,戰(zhàn)斗的一生,也是孤獨的一生。一輩子沒有朋友,也沒有結(jié)過婚,牛頓老師煢煢孑立、形影相吊的原因是多方面的,首先他生性孤傲,自恃高才,瞅誰都是傻瓜,當(dāng)然不會真心跟傻瓜交朋友。同時在他眼里人是不分男女的,只有傻瓜和巨傻兩種,所以他對女色沒興趣也就可以理解了。
另一方面是外在的,不光他不愿意交朋友,也沒有人真正想跟牛頓當(dāng)朋友,結(jié)交他的人都是有目的的。
人們對他只有敬畏和仰慕,并不真的喜歡他。這道理其實很淺顯,絕大部分人都熱衷于跟比自己傻的人待著,很少有人愿意在人精的身邊襯托自己的愚笨。所以好多人都喜歡小動物和小孩子,就是因為這些東西夠傻。
如果遇到一個小天才,三歲就會心算三位數(shù)乘法或者知道“傻瓜”二字的正確寫法,一定會駭破了膽。
大家不喜歡牛頓的另一個原因是他性格暴戾乖張。長年在他身邊的人回憶說,牛頓在人前只笑過兩回,其中一次還是嘲笑:有人問他,歐幾里得的《幾何原本》那么老朽,不知道還有什么價值。牛頓聞聽放聲大笑。
而且他人品太差,跟誰都打架。眾所周知他從小就有校園暴力的記錄,胖子同學(xué)不小心踩了他的風(fēng)車,他抬手就把胖子打哭了。長大了不以拳腳論高下,他就雇用槍手大罵萊布尼茨,甚至不惜化名親自去罵,人品至此真是無以復(fù)加。萊布尼茨若不是臉皮厚早就跟納什一樣瘋了。
人品低到無下限
關(guān)于牛頓的另一個謊言是他的謙虛,證據(jù)就是牛頓老師說過兩段著名的話,一段是站在巨人肩膀上,另一段是海邊撿石子。
但任何話語都是有語境的,巨人肩膀那一句的語境是這樣的:胡克其實早就發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并推導(dǎo)出了正確的公式,但由于數(shù)學(xué)不好,他只能勉強解釋行星繞日的圓周運動,而且他沒有認(rèn)識到支配天體運行的力量其實是普遍存在的,是“萬有”的。第谷早在100年前就發(fā)現(xiàn)了行星的公轉(zhuǎn)其實是橢圓運動,開普勒甚至提出了行星運動三定律。所以科學(xué)界對胡克的成果不太重視。
后來數(shù)學(xué)小狂人牛頓用微積分極其圓滿地解決了這個問題,并把他提出的力學(xué)三條基本定律成功推廣到了星系空間,改變了自從亞里士多德以來公認(rèn)的天地不一的舊觀點,被科學(xué)界奉為偉大的發(fā)現(xiàn)。于是胡克大怒,指責(zé)牛頓剽竊了自己的成果。牛頓尖酸刻薄地回敬道:是啊,我還真是站在巨人的肩膀上呢!這本是一句反語,至少不是真的想客氣一下。
同樣的情況出現(xiàn)在另一段話上:牛頓晚年因為樹敵過多,來自歐洲大陸比如法德的一些新銳科學(xué)家質(zhì)問他:“牛頓你牛什么。俊
牛頓此時完全地展現(xiàn)了他科學(xué)界大宗師的風(fēng)度與水平,瀟灑地回敬道:“我沒有什么牛的。我只是一個在海邊獨自玩耍的小孩,偶爾會為撿到幾個美麗的貝殼而欣喜若狂,卻對面前浩瀚的真理大海無所察覺。”意思是說你們連貝殼都看不見有什么資格評價我?
牛頓老師人品差,不謙虛,沒朋友,按現(xiàn)在的說法這是典型的高智商低情商,事業(yè)不會成功。但我們也發(fā)現(xiàn),當(dāng)智商高到一定程度的時候是可以取代情商的。所以那些說自己情商低的所謂天才們,你們沒成功只是還不夠聰明而已,怨不著人家情商。
要知道,牛頓是個遺腹子和早產(chǎn)兒,出生時體重不到五斤,沒吃過DHA和RHA配方的奶粉,親娘改嫁后跟文盲姥姥度過無聊的童年,沒有任何的早期智力開發(fā)和學(xué)前啟蒙,七歲上學(xué)以前腦子里空空如也,牛媽媽對他的期望僅僅是認(rèn)識點字然后回家務(wù)農(nóng)。
但是牛頓上中學(xué)后已經(jīng)熟練掌握了拉丁語、希臘語、西班牙語和英語,然后被推薦進(jìn)了劍橋,20歲出頭就當(dāng)了盧卡斯教席的終身教授。
晚年的牛頓除了升官發(fā)財再無其他驕傲之處,而且官迷心竅,沒退休一直干到85歲壽終。當(dāng)然他并沒閑著,寫了150萬字的神學(xué)著作,同時一心撲在化學(xué)事業(yè)上,拿出年輕時搞物理的勁頭玩命試驗。
但這次他的出發(fā)點就錯了,總是希望從黃銅和煤渣中提煉出黃金。要知道化學(xué)反應(yīng)只能改變分子并不能改變原子,能給原子做變性手術(shù)的只能是核反應(yīng)。他違背了化學(xué)定律里的物質(zhì)不滅原則,所以失敗了。
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