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凡是讀過(guò)高中的人,都知道萬(wàn)有引力和牛頓,這是高中物理書(shū)上開(kāi)篇就要講的內(nèi)容。
牛頓在蘋(píng)果樹(shù)下休息時(shí),一個(gè)成熟的蘋(píng)果掉下來(lái),砸到了他的腦袋上,他因此而發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力。
萬(wàn)有引力是由于物體具有質(zhì)量而在物體之間產(chǎn)生的一種相互作用力,它的大小與物體的質(zhì)量以及兩個(gè)物體之間的距離有關(guān)。物體的質(zhì)量越大,它們之間的萬(wàn)有引力就越大;物體之間的距離越遠(yuǎn),它們之間的萬(wàn)有引力就越小。
萬(wàn)有引力的發(fā)現(xiàn),揭示了天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,推動(dòng)了天文學(xué)的發(fā)展,促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,以及深化了人類(lèi)對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)。
現(xiàn)在,萬(wàn)有引力定律廣泛應(yīng)用到了航天航空、天體物理等領(lǐng)域,牛頓功不可沒(méi)。
牛頓對(duì)人類(lèi)的貢獻(xiàn),遠(yuǎn)不止發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力;他在光學(xué)上,發(fā)明了反射望遠(yuǎn)鏡,并基于對(duì)三棱鏡將白光發(fā)散成可見(jiàn)光譜的觀察,發(fā)展出了顏色理論等;在數(shù)學(xué)上,他與萊布尼茨分享了發(fā)展出微積分學(xué)的榮譽(yù)等;在經(jīng)濟(jì)學(xué)上,他提出金本位制度等。
所以說(shuō),牛頓是物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家,他被譽(yù)為百科全書(shū)式的“全才”。他在物理學(xué)和數(shù)學(xué)方面的發(fā)現(xiàn),使科學(xué)發(fā)生了革命性的變化,這也讓他本人在科學(xué)史上有著崇高的地位。
那這么一位科學(xué)巨人,他的私生活又是怎樣的呢?他的愛(ài)情、婚姻和家庭又是怎樣的?下面我們來(lái)詳細(xì)講講牛頓這方面的情況。
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牛頓
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1643年1月4日,艾薩克?牛頓出生于英格蘭林肯郡伍爾索普莊園。
(在牛頓出生時(shí),英格蘭并沒(méi)有采用教皇的最新歷法,即格里高利歷,所以牛頓的生日被記載為1642年12月25日,即圣誕節(jié)。按當(dāng)今公歷來(lái)算,牛頓的生日是1643年1月4日。)
牛頓出生前3個(gè)月,他父親艾薩克?牛頓就因?yàn)橐馔舛ナ懒耍耘nD是個(gè)遺腹子,他從沒(méi)見(jiàn)過(guò)父親,也沒(méi)有獲得過(guò)父愛(ài)。
牛頓的父親艾薩克,跟牛頓同名。牛頓的父系家族中,除了牛頓之外,其他人都沒(méi)什么文化,都是農(nóng)民,所以他們?nèi)∶謺r(shí),大多是父親和兒子同名的。
比如牛頓的四世爺爺(即牛頓爺爺?shù)臓敔敚屑s翰?牛頓,他的大兒子也叫約翰?牛頓。
牛頓的三世爺爺(即牛頓爺爺?shù)母赣H),叫理查德?牛頓,他的大兒子和小孫子都叫理查德?牛頓。
牛頓的爺爺叫羅伯特?牛頓,他的侄子和孫侄子都叫羅伯特?牛頓。
牛頓的父親叫艾克薩?牛頓,遺腹子牛頓出生后,就隨了父親的名字,也叫艾克薩?牛頓了。
牛頓家族這樣的取名方式,導(dǎo)致家族族譜系中有很多同名的男性成員,所以族譜很紊亂,分不清誰(shuí)是誰(shuí)。
牛頓的父親是個(gè)自耕農(nóng),擁有120英畝土地和一座莊園,是個(gè)富裕的農(nóng)民。
因?yàn)榕nD父親的去世,牛頓的母親漢娜?艾斯庫(kù)悲痛萬(wàn)分,結(jié)果早產(chǎn)了。牛頓出生時(shí),非常瘦小,不到3斤,母親說(shuō)他小得可以裝進(jìn)一夸脫的馬克杯里。
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牛頓老家伍爾索普莊園
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漢娜的娘家是沒(méi)落的貴族家庭,在漢娜守寡后,娘家人積極幫她尋找新的對(duì)象。
牛頓3歲時(shí),娘家?guī)蜐h娜介紹了牧師巴納斯?史密斯,漢娜答應(yīng)嫁給他。巴納斯家條件很好,非常富有,但他不同意牛頓進(jìn)他家的門(mén),他只要漢娜。
漢娜沒(méi)辦法,只能把年幼的牛頓交給她母親瑪杰里?艾斯庫(kù)撫養(yǎng)。
牛頓跟外公外婆和舅舅一家住在一起,小小年紀(jì)就要看人臉色,體會(huì)寄人籬下的滋味。所以,牛頓的心里對(duì)母親是有怨恨的,他覺(jué)得母親為了自己的幸福而拋棄了他。他也怨恨繼父,覺(jué)得是繼父迫使他和母親分開(kāi)的。
牛頓曾經(jīng)在日記中寫(xiě)道:我威脅繼父和母親,我要把他們連同房子一齊燒掉。
漢娜再婚后,又生下了3個(gè)孩子,自然無(wú)暇顧及牛頓了。牛頓既沒(méi)有父愛(ài),又沒(méi)有母愛(ài),每天在外婆家活得小心翼翼的。
不幸福的童年,讓牛頓養(yǎng)成了孤僻、冷漠、膽小和謹(jǐn)慎的性格,他的內(nèi)心無(wú)比孤獨(dú)和缺乏安全感。
牛頓11歲時(shí),繼父去世了,母親第二次喪偶。母親帶著3個(gè)和牛頓同母異父的孩子,回到牛頓家的莊園里,把牛頓也接到身邊了。
母親要打理莊園,還要照顧牛頓的弟弟妹妹,根本沒(méi)時(shí)間和精力照顧牛頓。在她眼里,牛頓是老大,應(yīng)該要照顧弟弟妹妹的。
其實(shí),牛頓也只不是個(gè)11歲的孩子,也需要著母愛(ài)呢!
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牛頓(青年時(shí))
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牛頓上小學(xué)時(shí),學(xué)習(xí)成績(jī)很普通,但動(dòng)手能力很強(qiáng)。他非常喜歡機(jī)械,還制作了很多小玩意,比如風(fēng)車(chē)、木鐘、折疊式提燈等。
后來(lái),牛頓把風(fēng)車(chē)的機(jī)械原理弄明白后,就制造了一個(gè)磨坊的模型。
他將老鼠綁在一架有輪子的踏車(chē)上,再在輪子的前面放上一粒玉米,老鼠想吃玉米,但又夠不到,就只能不斷地跑,就帶動(dòng)輪子不停地轉(zhuǎn)了。
牛頓夜里去放風(fēng)箏,在繩子上懸掛著小燈,村里人看見(jiàn)后,都以為是彗星出現(xiàn)了。
牛頓還喜歡畫(huà)畫(huà)和雕刻,他刻畫(huà)的日晷經(jīng)常放在窗臺(tái)上,他想要驗(yàn)證日影的移動(dòng),他想研究天文知識(shí)。
牛頓小學(xué)畢業(yè)后,去離家十幾公里遠(yuǎn)的金格斯皇家中學(xué)讀書(shū),寄宿在藥劑師克拉克家里。克拉克家里有很多化學(xué)藥品,克拉克還經(jīng)常在家里做各種化學(xué)試驗(yàn),牛頓對(duì)此非常感興趣。
漢娜讓牛頓去讀中學(xué),原本只是想讓他稍微讀點(diǎn)書(shū)就可以了,反正當(dāng)農(nóng)民也不需要多大文化。牛頓的父親留下了偌大的莊園,牛頓是繼承人,當(dāng)然也要當(dāng)自耕農(nóng)的。
可牛頓進(jìn)入中學(xué)后,變得特別喜歡讀書(shū)了,學(xué)習(xí)成績(jī)突發(fā)猛進(jìn)。他還研究幾何學(xué)、日影四季的移動(dòng),做各種小試驗(yàn)和小發(fā)明等。
牛頓用木箱和玻璃瓶做成水鐘,來(lái)控制時(shí)間。每天天亮?xí)r,水鐘按時(shí)滴水到他的臉上,他就準(zhǔn)時(shí)起床去上學(xué)。
因?yàn)榕nD的學(xué)習(xí)成績(jī)優(yōu)異,引起了校長(zhǎng)亨利?斯托克斯的注意。斯托克斯非常喜歡牛頓,覺(jué)得他是可塑之才,將來(lái)一定會(huì)大有作為的。
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牛頓就讀的大學(xué)
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牛頓17歲時(shí),母親忙不過(guò)來(lái)莊園里的事,就讓牛頓退學(xué),回家?guī)退N地。牛頓雖然不愿意,但想到母親的辛勞,他只能退學(xué)回家。
牛頓回到家后,一邊干農(nóng)活,一邊繼續(xù)讀書(shū)。母親為了讓牛頓熟悉做交易,讓他跟傭人一起去市場(chǎng)上,可牛頓總是叫傭人一個(gè)人去,自己則躲到樹(shù)林里看書(shū)。
牛頓的舅舅威廉?艾斯庫(kù),發(fā)現(xiàn)了牛頓總是不跟傭人去做交易的事,有一天就偷偷跟蹤了他。結(jié)果舅舅發(fā)現(xiàn)牛頓趴在草地上,伸著長(zhǎng)腿,正聚精會(huì)神地在研究一道數(shù)學(xué)題。
舅舅被牛頓的求學(xué)精神感動(dòng)了,便去勸漢娜,讓牛頓重新回學(xué)校去讀書(shū)吧!
斯托克斯校長(zhǎng)得知牛頓退學(xué)后,也來(lái)勸漢娜,說(shuō)牛頓是個(gè)棟梁之材,將來(lái)必定會(huì)大有成就的,懇求漢娜讓牛頓繼續(xù)讀書(shū)。
于是,在牛頓18歲時(shí),漢娜終于同意他重返校園了。
1661年,牛頓中學(xué)畢業(yè),進(jìn)入劍橋大學(xué)三一學(xué)院讀大學(xué)了。從此,牛頓一步步攀登科學(xué)的高峰,最終成為了頂尖的科學(xué)家。
牛頓的時(shí)間和精力,大多用在讀書(shū)、學(xué)習(xí)和研究科學(xué)上,用在愛(ài)情方面很少。再加上牛頓的性格孤僻、敏感、自尊和內(nèi)向等,導(dǎo)致他終身未婚未育。
牛頓寄宿在克拉克家時(shí),正是情竇初開(kāi)的年齡,他和克拉克的繼女安妮?斯托勒年齡相當(dāng),兩人互有好感。但牛頓性格內(nèi)向,羞于表白,兩人就只是眉目傳情,并未有什么行動(dòng)。
牛頓中學(xué)畢業(yè),離開(kāi)克拉克家,進(jìn)入劍橋大學(xué)讀書(shū)。他和安妮就此分道揚(yáng)鑣,各奔前程。
后來(lái),安妮等了牛頓幾年,牛頓始終沒(méi)有聯(lián)系安妮。安妮便以為牛頓對(duì)她根本沒(méi)那意思,所以她收回自己的感情,另嫁他人了。
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牛頓用過(guò)的望遠(yuǎn)鏡
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1665年,“黑死病”席卷倫敦,劍橋大學(xué)怕學(xué)生們感染黑死病,就給學(xué)生們放假了。
22歲的牛頓回到自己家的莊園里,正好表妹凱瑟琳?巴頓住在他們家,凱瑟琳是漢娜妹妹的女兒。
不善言談的牛頓,跟凱瑟琳在一起時(shí),卻變得愿意表達(dá)了。凱瑟琳總是靜靜地聽(tīng)著,對(duì)牛頓說(shuō)的那些科學(xué)知識(shí),她很感興趣,慢慢地兩人的關(guān)系就變得曖昧了。
牛頓在日記中寫(xiě)道:這是一個(gè)可愛(ài)、美麗、聰明的女子,而且對(duì)我所講的知識(shí)很感興趣。她是個(gè)不平凡的女子,如果我能得到她的幫助,會(huì)解決我的許多困難問(wèn)題;如果她與我一起工作,那該多好!
沒(méi)過(guò)多久,黑死病過(guò)去了,學(xué)校通知牛頓回校,牛頓便回學(xué)校去讀書(shū)了。這一別,兩人之間的感情也就不了了之了。
1669年10月29日,已經(jīng)大學(xué)畢業(yè),并在劍橋大學(xué)任教的牛頓,成為了第二位“盧卡斯數(shù)學(xué)教授席位”的擁有者。
這時(shí),有人給26歲的牛頓介紹了一個(gè)對(duì)象,牛頓便跟這姑娘交往了。
有一天,牛頓和姑娘去逛街時(shí),兩人手拉著手。姑娘東看看西看看,牛頓陪著她,但心里卻在想著科研的事。
突然,牛頓的腦子里靈光一現(xiàn),困擾他許久的一個(gè)難題被破解了。他很興奮,竟順手將姑娘的手指塞進(jìn)煙斗里,姑娘疼得立刻抽回手指,牛頓這才回過(guò)神來(lái)。
因?yàn)檫@事,姑娘跟牛頓分手了。從此,牛頓再也沒(méi)有談過(guò)戀愛(ài),他成了“絕緣體”,終生未婚未育。
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牛頓(晚年)
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牛頓把他的人生都奉獻(xiàn)給事業(yè)了。他人生的前40多年,一直在搞科學(xué)研究;后40多年,他研究神學(xué)了,他家里有兩個(gè)親戚是以當(dāng)神父為職業(yè)的,牛頓可能受他們影響,相信神學(xué)了。
當(dāng)時(shí),《圣經(jīng)》推算地球有6000年壽命,但牛頓不認(rèn)可這個(gè)結(jié)論。他利用物理學(xué)方法,假設(shè)地球最初是一個(gè)熾熱的火球,根據(jù)小鐵球冷卻的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),就推算出地球冷卻到當(dāng)前溫度至少要5萬(wàn)年。
但牛頓的結(jié)論,跟《圣經(jīng)》的結(jié)論相悖,當(dāng)時(shí)的人們根本不相信。
牛頓被英國(guó)皇家任命為造幣廠廠長(zhǎng),這一職位他一直干到去世。他主持了英國(guó)最大的貨幣重鑄工作,此工作一般是閑職,但他非常認(rèn)真地對(duì)待,所以他被人稱為“太平紳士”。
1703年,60歲的牛頓被推選為皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng),后來(lái)他擔(dān)任這個(gè)職務(wù)整整24年。他利用這個(gè)職務(wù),不斷組織和開(kāi)展科學(xué)研究活動(dòng)。
1705年,英國(guó)安妮女王封牛頓為爵士,以示對(duì)科學(xué)家的推崇和尊敬。從此,牛頓成了貴族,他買(mǎi)了公館,還買(mǎi)了比他家原來(lái)那莊園更大的莊園。
晚年的牛頓熱衷于研究神學(xué)和煉金術(shù),他相信世間是有上帝的,還用“科學(xué)現(xiàn)象”來(lái)證明上帝的存在。
后來(lái),牛頓的身體開(kāi)始不好了,患上了嚴(yán)重的腎結(jié)石,幸虧有表妹凱瑟琳照顧他。
年輕時(shí),牛頓和凱瑟琳有過(guò)一段無(wú)疾而終的朦朧感情。但現(xiàn)在兩人都是老人了,牛頓早已塵封愛(ài)情,將自己完全獻(xiàn)給了事業(yè)。所以現(xiàn)在他和表妹之間,也就是親戚之間的照顧,跟愛(ài)情沒(méi)有任何關(guān)系了。
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牛頓像
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1727年3月的某天,牛頓在出席皇家學(xué)會(huì)的例會(huì)后,突然發(fā)病,被馬上送回到倫敦的肯吉敦家中。接下去的日子里,牛頓的病情急速惡化。
1727年3月31日凌晨,科學(xué)巨人牛頓與世長(zhǎng)辭,享年84歲。
牛頓的臨終遺言是:我不知道世上的人對(duì)我怎樣評(píng)論,我卻這樣認(rèn)為:我好像是在海濱上玩耍的孩子,時(shí)而拾到幾塊瑩潔的石子;時(shí)而拾到幾片美麗的貝殼,并為之歡欣。那浩瀚的真理的海洋,仍展現(xiàn)在面前。
英國(guó)政府為牛頓舉成了高規(guī)格的葬禮,大部分英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員都參加了,抬棺人是英國(guó)大法官兼上議院長(zhǎng)、兩位公爵和三位伯爵。
牛頓的遺體被埋葬在威斯敏斯特教堂,墓地上方聳立著牛頓的雕像。雕像上牛頓倚坐在一堆書(shū)籍上,雙手十合,雕像旁邊有兩名天使,還有一個(gè)巨大的地球造型,人們以此來(lái)紀(jì)念牛頓在科學(xué)上的貢獻(xiàn)。
牛頓墓碑上的銘文是:
此地安葬的是艾薩克?牛頓勛爵士,他用近乎神圣的心智和獨(dú)具特色的數(shù)學(xué)原則,探索出行星的運(yùn)動(dòng)和形狀、彗星的軌跡、海洋的潮汐、光線的不同譜調(diào)和由此產(chǎn)生的其他學(xué)者以前所未能想象到的顏色的特性。以他的研究自然、古物和《圣經(jīng)》中的勤奮、聰明和虔誠(chéng),他依據(jù)自己的哲學(xué)證明了至尊上帝的萬(wàn)能,并以其個(gè)人的方式表述了福音書(shū)的簡(jiǎn)明至理。人們?yōu)榇诵老玻喝祟?lèi)歷史上曾出現(xiàn)如此輝煌的榮耀。
牛頓的一生是孤獨(dú)的,朋友寥寥無(wú)幾,沒(méi)有愛(ài)人,沒(méi)有家庭和婚姻,也沒(méi)有孩子。但他在事業(yè)上是幸福的,他從事著自己喜歡的工作,并且取得了舉世矚目的成就。
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