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第14章 牛顿:

姥姥坚信他是个聪明的孩子

牛顿(1642—1727),英国科学家,他在物理学、数学和天文学方面取得了世大成就,创建了经典力学一系,被称为“力学之父”,为自然科学的发展写下了光辉的一页。

6岁时,牛顿进学校去读书。在学校里牛顿的成绩并不是很好,经常受到老师和同学们的蔑视,因此他母亲几次劝他退学。幸亏姥姥坚信牛顿是一个头脑聪明的孩子,所以才使得牛顿没有失去学习的机会。

1642年12月25日是圣诞节,这一天,艾萨克·牛顿在英国乌尔索普一个农民家庭里诞生了,牛顿还没有出世时,父亲就去世了,生活艰难可想而知,3岁那一年,由于生活所迫,母亲改嫁他人。于是,牛顿只好跟随着姥姥过日子。

6岁时,牛顿进学校去读书。在学校里牛顿的成绩并不是很好,经常受到老师和同学们的蔑视,因此他母亲几次劝他退学。幸亏姥姥坚信牛顿是一个头脑聪明的孩子,所以才使得牛顿没有失去学习的机会。

牛顿善于思考、醉心发明,喜欢在家里摆弄机械、木头之类的玩意儿。同时他对自然界充满了兴趣。

姥姥养有一条小花狗,这只小花狗总是喜欢在牛顿放学回来的路上去迎接他。一天下午,小花狗见到牛顿以后,一会儿跑前一会儿跑后地到处乱转。小花狗的影子在太阳下晃来晃去的,这引起了牛顿的注意。他找来一根树枝插在山坡上,于是就守着这根树枝观察它在太阳照射下的影子,他发现小树枝的影子,随着太阳角度而产生变化。

牛顿发现这一秘密后,回到家里他便用钢凿把一块石块凿圆,然后在它的正中央凿一个窟窿,再用一根削好的木棍插在窟窿里,牛顿还围着这块石头的边缘刻上了刻度。于是他抱着他制造的日晷来到了家门口。正在树荫下坐着乘凉的姥姥问他手里抱着什么东西,牛顿说:“这是用来测算时间的。”

说完牛顿把这块石头放在了太阳底下,太阳照在日晷的木棍上投下了一道影子,而影子投向石板上的数字。太阳在移动,影子也在慢慢地移动,这样一来就可以根据影子投向石板的数字来知道时间了。

由于牛顿的脑子里整天只装着这些问题,所以他的成绩很差,为此他常常遭到老师的惩罚,可是每次惩罚完以后,满腔委屈的牛顿找不到人诉说,他还是继续摆弄他的小发明。

有一次,他抱着他的磨面的小风车到学校里,拿给同学们看,同学们都很欣赏他的这一小小发明,可是有两个平时成绩很好的同学十分妒忌,于是讽刺他说:“这个笨木匠,不好好地读书,手艺倒是不错。”

“你们凭什么侮辱我?”

牛顿说完便向这两个同学冲去,一下子他便把这两个同学打翻在地,结果牛顿受到了老师的严厉惩罚,老师劝其退学,他的母亲也怪他不争气,决定让他回家做一个农民。但是姥姥坚信他是一个聪明的孩子,才没使他退学。

这件事对牛顿的打击很大,他于是决心要好好学习,要为自己争一口气,发愤读书,没过多久,他的成绩直线上升。等到学期结束以后,老师和同学们不得不对他刮目相看了。

17岁的那一年,牛顿终于以优异的成绩考上了剑桥大学。然而,家里没有钱供他读书,他东凑西借仍然凑不齐学费,没办法他只好向一个贵族乞求资助,那个贵族虽然答应给他资助,可条件是牛顿必须在大学第一年里去他们家做男仆,这个条件有点屈辱,但因为太过贫穷,牛顿只好答应了。

在大学的几年里,牛顿一面如饥似渴地认真读书,一面苦苦地钻研数学问题。他通过艰苦卓绝的运算、思索和实验发明了微积分,这一发现震撼了科学界,毕业后牛顿发现了万有引力定律和力学定律。

他的这些发现为人类生活带来了一场翻天覆地的变革,因而,他被认为是人类有史以来最伟大的科学家。

1665年,牛顿回到故乡,将在剑桥大学里学过的内容作了系统的整理和细致思考,认真领会了以前各位科学巨人的研究方法。他提出第一步,要从事实出发,以观察和实验为依据,提出概念和概念之间的依从关系;第二步,要找到推理方法,主要是数学工具;第三步,把推导结果与实事进行印证。依此方法,牛顿很快就推导出了二项式定理,制定出微积分,反映瞬时变量关系,他又用三棱镜把白光分解成七色光并确定每种颜色光的折射率。他还继承笛卡儿的理论,把地上的力学应用于天体现象来探索行星椭圆轨道问题,试图把苹果落地与月亮绕地球公转联系起来。

1687年7月,《自然哲学的数学原理》这部划时代的著作问世,它以牛顿三大运动定律和万有引力定律为基础,建立了完美的力学理论体系,说明了当时人们所能理解的一切力学现象,解决了行星运动、落体运动、振子运动、微粒运动、声音和波、潮涨潮落以及地球的扁圆形状等各种各样的问题。它使中世纪流传下来的宗教神学和经院哲学那种崇尚教义玩弄诡辩的伎俩受到怀疑,为唯物主义哲学、进步的文学艺术的健康发展提供了坚实的基础。

此后,牛顿又先后出版了《光学》《三次曲线枚举》《利用无穷级数求曲线的面积和长度》《流数法》等著作,发表了论文《使用级数、流数等等的分析》。

牛顿的临终遗言总结了一生的工作:

“我不知道世上的人对我怎样评价:我却这样认为,我好像是在海滨上玩耍的孩子,时而拾到几块莹洁的石子,时而拾到几片美丽的贝壳并为之欢欣。

那洁瀚的真理的海洋仍展现在面前。”

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从小顽皮好动,甚至一时成绩不好,并不代表这孩子就不聪明,老师和父母更不能简单地过早地给孩子判“死刑”。牛顿由于成绩不好而受到老师和同学的蔑视,甚至被劝其退学,牛顿的母亲也怪儿子不争气,决定让他回家当农民,可是牛顿的姥姥却坚持认为牛顿这孩子并不笨,并坚决反对让牛顿退学。后来,牛顿发愤苦读竟以优异的成绩考上了剑桥大学。试想,如果牛顿当年退了学,那么还有后来的牛顿以及万有引力定律吗?

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