牛顿的科学生涯
牛顿(IssacNewton,--)伟大的科学家,经典力学理论体系的建立者,年1月4日”诞生在英格兰的林肯郡。
他少年时代喜欢摆弄机械,喜欢绘画、雕刻,尤其喜欢刻日晷,用以观看日影的移动,从而得知时刻。
12岁进中学,学习成绩并不出众,只是爱好读书,喜欢沉思,爱做小实验,对自然现象有好奇心。
他还分门别类地记读书心得笔记,又喜欢别出心裁地做些小工具、小发明。
他的中学校长和他的舅父独具慧眼,鼓励牛顿上大学读书。
牛顿于年进入剑桥大学三一学院,年获得学士学位。
~年伦敦鼠疫流行,学校停课,牛顿回到故乡。
牛顿在剑桥受到数学和自然科学的培养和熏陶,对探索自然现象产生了极浓厚的兴趣。就在躲避鼠疫这两年内,他在自然科学领域思潮奔腾,思考了前人从未想过的问题,创建了惊人的业绩。
年初,他创立了级数近似法和把任何幂的二项式化为一个级数的方法。
同年11月,创立了微分学。
次年1月,牛顿研究颜色理论,5月开始研究积分学。
这一年内,牛顿还开始研究重力问题,并把重力与月球的运动、行星的运动联系起来考虑。他从开普勒定律出发,通过数学推导发现:使行星保持在它们轨道上的力,必定与行星到转动中心的距离的二次方成反比。
由此可见,牛顿一生中最重大的科学思想,是在他二十多岁时思想敏锐的短短两年期间孕育、萌发和形成的。
牛顿于年8~10月先后写了《论运动》《论物体在均匀介质中的运动》,年出版了《自然哲学的数学原理》,年出版了《光学》。
他在年去世前,说了一段有名的话:“如果我所见到的比笛卡儿要远些,那是因为我站在巨人的肩上。”牛顿所指的巨人及其成就,包括欧几里得的数学、阿基米德的静力学、开普勒的行星运动定律、伽利略的运动理论和实验结果,还包括惯性概念、笛卡儿的动量守恒、惠更斯的向心力等等。
在科学方法上,他以培根的实验归纳方法为基础,又吸收了笛卡儿的数学演绎体系,形成了以下比较全面的科学方法。
(1)重视实验,从归纳入手。这是牛顿科学方法论的基础。他曾说过“为了决定什么是真理而去对可以解释现象的各种说法加以推敲,这种做法我认为是行之有效的...探求事物属性的准确方法是从实践中把它们推导出来。”牛顿本人在实验上具有高度的严谨性和娴熟的技巧,在《原理》一书中他描述了大量实验。
(2)为了使归纳成功,不仅需要可靠的资料与广博的知识,而且要有清晰的逻辑头脑。首先要善于从众多的事实中挑选出几个最基本的要素,形成深刻反映事物本质的概念,然后才能以此为基石找出事物之间的各种联系并得出结论。牛顿在谈到自己的工作方法的奥秘时说,要“不断地对事物深思”。
伽利略和笛卡儿、惠更斯等已经用位移、速度、加速度、动量等一系列科学概念代替了古希腊人模糊不清的自然哲学概念,牛顿的功绩是,在把它们系统化的同时贡献出两个关键性的概念:“力”和“质量”。他把质量与重量区别开来,并把质量分别与惯性和引力相联系。牛顿综合了天体和地面上物体的运动规律,形成了深刻反映事物本质的科学体系。
(3)事物之间的本质联系只有通过数学才能归纳为能够测量、应用和检验的公式和定律。牛顿的数学才能帮助他解决了旁人解不开的难题。他把上述基本概念定义为严格的物理量,并且创造出新的数学工具来研究变量与时间的关系,从而建立了运动三定律和万有引力定律。
此外,牛顿勤奋学习的精神,积极思索、耐心试验,以及年复一年坚持不懈地集中思考某一问题等优秀品质,也是他取得伟大成就的内在因素牛顿还有一句名言:“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。”从这句话中,我们可以窥见他那博大深邃的精神境界。
当然,并非他做的每件事都值得尊重。他有许多年陷入炼金术及其他神秘探索,也很难包容持不同意见的人。他犯过的错误和性格上的弱点也许比人们知道的更多,但他仍是一位无与伦比的巨人。
年3月31日凌晨一点多,牛顿在睡梦中溘然长逝,终年84岁。他被安葬在威斯敏斯特教堂,那是英国人安葬英雄的地方。
写在文末:
世人对伟人的评价,总是相似的。
虽然评价爱因斯坦,牛顿,伽利略包括达芬奇的人是不一样的,但是他们的评价中却有着共同的特征。不论从哪个角度,也不管在哪个方向,甚至不管在哪个年代,他们都有着执着于同一件事情的共同特点。
预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇