牛顿简介|英国物理学家牛顿简介
牛顿简介(英国物理学家牛顿简介)
简介艾萨克牛顿爵士(1643年1月4日-1727年3月31)是一位英格兰物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术士 。1687年他发表《自然哲学的数学原理》,阐述了万有引力和三大运动定律,奠定了此后三个世纪里力学和天文学的基础,成为了现代工程学的基础 。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;为太阳中心学说提供了强而有力的理论支持,并推动了科学革命 。
牛顿
在力学上,牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理 。在光学上,他发明了反射望远镜,并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察,发展出了颜色理论 。他还系统地表述了冷却定律,并研究了音速 。
在数学上,牛顿与戈特弗里德莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉 。他也证明了广义二项式定理,提出了“牛顿法”以趋近函数的零点,并为幂级数的研究作出了贡献 。
在2005年,英国皇家学会进行了一场“谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查,在被调查的皇家学会院士和网民投票中,牛顿被认为比阿尔伯特爱因斯坦更具影响力 。
早年生活
牛顿出生的房子,位于英格兰林肯郡埃尔斯索普
牛顿曾就读的国王中学
国王中学窗台牛顿的签名
1643年1月4日,艾萨克牛顿出生于英国英格兰东密德兰林肯郡南凯斯蒂文埃尔斯索普的埃尔斯索普庄园 。牛顿出生前三个月,他同样名为艾萨克的父亲刚去世 。由于早产的缘故,新生的牛顿十分瘦小;据传闻,他的母亲汉娜艾斯库曾说过,牛顿刚出生时小得可以把他装进一夸脱的马克杯中 。当牛顿3岁时,他的母亲改嫁并住进了新丈夫巴纳巴斯史密斯牧师位于北威特姆的家,而把牛顿托付给了他的外祖母玛杰里艾斯库 。年幼的牛顿不喜欢他的继父,并因母亲嫁给他的事而对母亲持有一些敌意,牛顿甚至曾经写下:“威胁我的继父与生母,要把他们连同房子一齐烧掉 。”
据《大数学家》和《数学史介绍》两书记载:“牛顿在乡村学校开始学校教育的生活,后来被送到了格兰瑟姆的国王中学,并成为了该校最出色的学生 。在国王中学时,他寄宿在当地的药剂师威廉克拉克家中,并在19岁前往剑桥大学求学前,与药剂师的继女安妮斯托勒订婚 。之后因为牛顿专注于他的研究而使得爱情冷却,斯托勒小姐嫁给了别人 。据说牛顿对这次的恋情保有一段美好的回忆,但此后便再也没有其他的罗曼史,牛顿也终生未娶 。”
不过据和牛顿同时代的友人威廉斯蒂克利所著的《艾萨克牛顿爵士生平回忆录》一书的描述,斯蒂克利在牛顿死后曾访问过文森特夫人,也就是当年牛顿的恋人斯托勒小姐 。文森特夫人的名字叫做凯瑟琳,而不是安妮,安妮是她的妹妹,而且夫人仅表示牛顿当年寄宿时对她只不过是“怀有情愫”的程度而已 。
从12岁左右到17岁,牛顿都在国王中学学习,在该校图书馆的窗台上还可以看见他当年的签名 。他曾从学校退学,并在1659年10月回到埃尔斯索普,因为他再度守寡的母亲想让牛顿当一名农夫 。牛顿虽然顺从了母亲的意思,但据牛顿的同侪后来的叙述,耕作工作让牛顿相当不快乐 。所幸国王中学的校长亨利斯托克斯说服了牛顿的母亲,牛顿又被送回了学校以完成他的学业 。他在18岁时完成了中学的学业,并得到了一份完美的毕业报告 。牛顿的学业成绩如此优秀,部分原因是为了挑战和报复一个学校恶霸 。剑桥心理学家西蒙拜昂-柯恩认为,牛顿很可能患有亚斯伯格症候群 。
1661年6月,他进入了剑桥大学的三一学院 。在那时,该学院的教学基于亚里士多德的学说,但牛顿更喜欢阅读一些勒奈笛卡儿等现代哲学家以及伽利略伽利莱、尼古拉哥白尼和约翰内斯开普勒等天文学家更先进的思想 。1665年,他发现了广义二项式定理,并开始发展一套新的数学理论,也就是后来为世人所熟知的微积分学 。在1665年,牛顿获得了学位,而大学为了预防伦敦大瘟疫而关闭了 。在此后两年里,牛顿在家中继续研究微积分学、光学和万有引力定律 。
1667年,牛顿获得奖学金,作为研究生重返剑桥大学三一学院 。按照规定,只有被正式任命的牧师才有资格成为剑桥大学三一学院的研究生,由于持有非正统的宗教观点,牛顿不愿意成为牧师 。但牧师职位的任命没有最后期限,因此牛顿先获得了研究生的名额,而牧师职位的任命被无限期地延后了 。但是等后来牛顿被任命为卢卡斯数学教授席位时问题就来了,如此重要的职位不可能回避牧师职位任命这一条件 。然而,牛顿获得了查理二世的许可,还是绕开了这一限制 。
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