有关于牛顿的故事

有关于牛顿的故事

牛顿是英国闻名的物理学家和数学家，1642年圣诞节他诞生在英国北部一个偏僻的农村里，这正是伽利略去世的那年。下面是我为你整理了有关于牛顿的故事，盼望能关心到您。

牛顿19岁时进入剑桥高校，成为三一学院的减费生，靠为学院做杂务的收入支付学费。在那里，牛顿开头接触到超多自然科学著作，常常参与学院举办的各类讲座，包括地理、物理、天文和数学。牛顿的第一任教授伊萨克99巴罗是个博学多才的学者。这位学者独具慧眼，看出了牛顿具有深邃的观看力、敏锐的理解力。于是将自己的数学学问，包括计算曲线图形面积的方法，全部传授给牛顿，并把牛顿引向了近代自然科学的讨论领域。

之后，牛顿在回忆时说道：“巴罗博士当时讲授关于运动学的课程，或许正是这些课程促使我去讨论这方面的问题。”

当时，牛顿在数学上很大程度是依靠自学。他学习了欧几里德的《几何原本》、笛卡儿的《几何学》、沃利斯的《无穷算术》、巴罗的《数学讲义》及韦达等很多数学家的著作。其中，对牛顿具有打算*影响的要数笛卡儿的《几何学》和沃利斯的《无穷算术》，它们将牛顿快速引导到当时数学最前沿??解析几何与微积分。1664年，牛顿被选为巴罗的助手，其次年，剑桥高校评议会透过了授予牛顿高校学士学位的打算。

正值牛顿预备留校连续深造时，严峻的鼠疫席卷了英国，剑桥高校因此而关掉，牛顿离校返乡。家乡宁静的环境使得他的思想展翅飞行，以整个宇宙作为其藩篱。这短暂的时间成为牛顿科同学涯中的黄金岁月，他的三大成就：微积分、万有引力、光学分析的思想就是在这时孕育成形的。能够说此时的牛顿已经开头着手描绘他一生大多数科学制造的蓝图。

1667年复活节后不久，牛顿回到到剑桥高校，10月被选为三一学院初级院委，翌年获得硕士学位，同时成为高级院委。1669年，巴罗为了提携牛顿而辞去了教授之职，26岁的牛顿晋升为数学教授。巴罗让贤，在科学史上一向被传为佳话。

牛顿并不擅长教学，他在讲授新近发觉的微积分时，同学都理解不了。但在解决疑难问题方面的潜力，他却远远超过了常人。还是同学时，牛顿就发觉了一种计算无限量的方法。他用这个隐秘的方法，算出了双曲面积到二百五十位数。他以前高价买下了一个棱镜，并把它作为科学讨论的工具，用它试验了白光分解为的有颜*的光。开头，他并不情愿发表他的观看所得，他的发觉都只是一种个人的消遣，为的是使自己在安静的书斋中解闷。他独自游览于自己所制造的超级世界里。之后，在好友哈雷的竭力劝告下，才牵强同意出版他的手稿，才有划时代巨著《自然哲学的数学原理》的问世。

作为高校教授，牛顿经常忙得不修边幅，往往领带不结，袜带不系好，马裤也不纽扣，就走进了高校餐厅。有一次，他在向一位姑娘求婚时思想又开了小差，他脑海了只剩下了无穷量的二项式定理。他抓住姑娘的手指，错误的把它当成通*斗的通条，硬往*斗里塞，痛得姑娘大叫，离他而去。牛顿也因此终生未娶。

牛顿从容不迫地观看日常生活中的小事，结果作出了科学史上一个个重要的发觉。他马虎拖沓，以前闹过很多的笑话。一次，他边读书，边煮鸡蛋，等他揭开锅想吃鸡蛋时，却发觉锅里是一只怀表。还有一次，他请伴侣吃饭，当饭菜预备好时，牛顿突然想到一个问题，便独自进了内室，伴侣等了他好久还是不见他出来，于是伴侣就自己动手把那份鸡全吃了，鸡骨头留在盘子，不告而别了。等牛顿想起，出来后，发觉了盘子里的骨头，以为自己已经吃过了，便转身又进了内室，连续讨论他的问题。

在牛顿的全部科学贡献中，数学成就占有突出的地位。他数同学涯中的第一项制造*成果就是发觉了二项式定理。据牛顿本人回忆，他是在1664年和1665年间的冬天，在研读沃利斯博士的《无穷算术》并试图修改他的求圆面积的级数时发觉这必需理的。

微积分的创立是牛顿最卓越的数学成就。牛顿为解决运动问题，才创立这种和物理概念直接联系的数学理论的，牛顿称之为'流数术'。它所处理的一些详细问题，如切线问题、求积问题、瞬时速度问题以及函数的极大和微小值问题等，在牛顿前已经得到人们的讨论了。但牛顿超越了前人，他站在了更高的角度，对以往分散的努力加以综合，将自古希腊以来求解无限小问题的各种技巧统一为两类一般的算法??微分和积分，并确立了这两类运算的互逆关系，从而完成了微积分创造中最关键的一步，为近代科学进展带给了最有效的工具，开拓了数学上的一个新纪元。

1707年，牛顿的代数讲义经整理后出版，定名为《普遍算术》。他主要争论了代数基础及其（透过解方程）在解决各类问题中的应用。书中陈述了代数基本概念与基本运算，用超多实例说明白如何将各类问题化为代数方程，同时对方程的根及其*质进行了深化探讨，引出了方程论方面的丰硕成果，如，他得出了方程的根与其判别式之间的关系，指出能够利用方程系数确定方程根之幂的和数，即“牛顿幂和公式”。

牛顿对解析几何与综合几何都有贡献。他在1736年出版的《解析几何》中引入了曲率中心，给出亲密线圆（或称曲线圆）概念，提出曲率公式及计算曲线的曲率方法。并将自己的很多讨论成果（总结）成专论《三次曲线枚举》，于1704年发表。此外，他的数学工作还涉及数值分析、概率论和初等数论等众多领域。

牛顿是经典力学理论理所当然的开创者。他系统的总结了伽利略、开普勒和惠更斯等人的工作，得到了闻名的万有引力定律和牛顿运动三定律。

牛顿发觉万有引力定律是他在自然科学中最辉煌的成就。那是在假期里，牛顿经常来到母亲的家中，在花园里小坐片刻。有一次，象以往屡次发生的那样，一个苹果从树上掉了下来。一个苹果的偶然落地，却是人类思想史的一个转折点，它使那个坐在花园里的人的头脑开了窍，引起他的深思：毕竟是什么缘由使一切物体都受到差不多总是朝向地心的吸引呢？牛顿思考着。最终，他发觉了对人类具有划时代好处的万有引力。他认为太阳吸引行星，行星吸引行星，以及吸引地面上一切物体的力都是具有相同*质的力，还用微积分（*）了开普勒定律中太阳对行星的作用力是吸引力，*了任何一曲线运动的质点，若是半径指向静止或匀速直线运动的点，且绕此点扫过与时间成正比的面积，则此质点必受指向该点的向心力的作用，假如环绕的周期之平方与半径的立方成正比，则向心力与半径的平方成反比。牛顿还透过了超多试验，*了任何两物体之间都存在着吸引力，总结出了万有引力定律：

f=g（m1m2/r2）（m1和m2是两物体的质量，r为两物体之间的距离）。在同一时期，雷恩、哈雷和胡克等科学家都在探究天体运动神秘，其中以胡克较为突出，他早就意识到引力的平方反比定律，但他缺乏象牛顿那样的数学才能，不能得出定量的表示。

牛顿运动三定律是构成经典力学的理论基础。这些定律是在超多试验基础上总结出来的，是解决机械运动问题的基本理论依据。

1687年，牛顿出版了代表作《自然哲学的数学原理》，这是一部力学的经典著作。牛顿在这部书中，从力学的基本概念（质量、动量、惯*、力）和基本定律（运动三定律）动身，运用他所创造的微积分这一锋利的数学工具，建立了经典力学的完整而严密的体系，把天体力学和地面上的物体力学统一齐来，实现了物理学史上第一次大的综合。

在光学方面，牛顿也取得了巨大成果。他利用三棱镜试验了白光分解为的有颜*的光，最早发觉了白光的组成。他对各*光的折*率进行了精确分析，说明白*散现象的本质。他指出，由于对不同颜*的光的折*率和反*率不同，才造成物体颜*的差别，从而揭开了颜*之迷。牛顿还提出了光的“微粒说”，认为光是由微粒构成的，并且走的是最快速的直线运动路径。他的“微粒说”与之后惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。此外，他还制作了牛顿*盘和反*式望远镜等多种光学仪器。

牛顿的讨论领域非常广泛，他在几乎每个他所涉足的科学领域都做出了重要的成果。他讨论过计温学，观测水沸腾或凝固时的固定温度，讨论热物体的冷却律，以及其他一些只有在与他自己的主要成就想比较时，才显得逊*的课题。

1687年，牛顿发表了《自然哲学的数学原理》。这部巨著总结了力学的讨论成果，标志了经典力学体系初步建立。这是物理学史上第一次大综合，是天文学、数学和力学历史进展的产物，也是牛顿制造*讨论的结晶。在这一节中我们主要想追溯牛顿作出人类史上如此丰功伟绩的渊源和他的制造过程。

牛顿所处的时代背景已如前述，他的生平也已有很多专著作了介绍，在此毋庸赘述。

苹果的故事

苹果落地的故事早已脍炙人口。依据牛顿的信件，可以*在他年轻的时候（1665—1666年）因瘟疫在乡下居住时，确曾讨论过数学和天文学，并思索过引力问题，他写道：

“在1665年的开头，我发觉计算靠近级数的方法，以及把任何幂次的二项式归结为这样一个级数的规章。同年5月间，我发觉了计算切线的方法，……11月间发觉了微分计算法；其次年的1月发觉了颜*的理论，5月开头讨论积分计算法。这一年里我还开头想到重力是伸向月球的轨道的，同时在发觉了如何来估量一个在天球内运动着的天体对天体表面的压力以后，我还从开普勒关于行星的周期是和行星轨道的中心距离的3/2次方成正比的定律，推出了使行星保持在它们的轨道上的力必定要和它们与它们绕之而运行的中心之间的距离的平方成反比例。而后把使月球保持在它轨道上所需要的力和地球表面上的重力作了比较，并发觉它们近似相等。全部这些发觉都是在1665年和1666年的鼠疫年月里作出来的。”

这封信写于1714年，二百多年来，人们都是依据这封信以及其他一些文献资料来说明牛顿的制造经过的。这封信虽然没有提到苹果的故事，但是说明至少在《原理》发表22年以前，牛顿就已经开头了引力问题的思索。

人们要问：既然在1665—1666年牛顿就已经推算出了引力的平方反比定律，为什么迟了二十多年才发表？过去流传了种种解释。

有人说，牛顿当时推算的结果由于地球半径的数据不够精确     误差过大，出于谨慎等待了20年。

有人说，牛顿的推算只是*了圆形轨道的运动，而行星的轨迹是椭圆，他当时无法计算，只有等到他本人创造了微积分之后，才能有效地解决这个问题。

也有人说，牛顿观看苹果落地的故事或许确有其事，由于牛顿晚年至少向四个人讲到这件事，而他当时也确在思索引力问题。他确定想到要把重力延长至月球。

还有人说，牛顿1714年的那封信有意歪曲历史，是有意编造的，同样，苹果落地的故事，也是出自牛顿本人和他的亲属的编造，他们也许是出自辩护优先权的需要。

长期以来，（牛顿的《原理》已经发表整整三百年了），有关牛顿的著作甚少。牛顿的手稿始终被搁置一边，既未得到讨论，也未公开发表，直到近几十年，对牛顿的讨论才活跃起来，牛顿的书信和手稿间续整理出版，讨论牛顿的书刊不断问世，消失了好几位以讨论牛顿著名于世的科学史专家以及他们的学派。他们对过去的一些误传进行了考*，对《原理》一书的背景作了系统的讨论，对牛顿的生平和制造经过进行了分析。现在我们可以更全面地、更正确地也更深刻地阐述牛顿的工作了，这里仅就牛顿发觉万有引力定律的经过作些介绍，读者或许会发觉，这一经过要比苹果落地的故事更富有戏剧*。

1642年的圣诞节前夜，在英格兰林肯郡沃尔斯索浦的一个农夫家庭里，牛顿诞生了。牛顿是一个早产儿，诞生时只有3磅重。接生婆和他的双亲都担忧他能否活下来。谁也没有料到这个看起来微不足道的小东西会成为了一位震古烁今的科学巨人，并且活到了竟活到了85岁的高龄。

牛顿诞生前三个月父亲便去世了。在他两岁时，母亲改嫁。从今牛顿便由外祖母抚养。11岁时，母亲的后夫去世，牛顿才回到了母亲身边。大约从5岁开头，牛顿被送到公立学校读书，12岁时进入中学。少年时的牛顿并不是神童，他资质平常，成果一般，但他喜爱读书，喜爱看一些介绍各种简洁机械模型制作方法的读物，并从中受到启发，自己动手制作些奇惊奇怪的小玩意，如风车、木钟、折叠式提灯等等。*剂师的房子四周正建筑风车，小牛顿把风车的机械原理摸透后，自己也制造了一架小风车。推动他的风车转动的，不是风，而是动物。他将老鼠绑在一架有轮子的踏车上，然后在轮子的前面放上一粒玉米，刚好那地方是老鼠可望不行及的位置。老鼠想吃玉米，就不断的跑动，于是轮子不停的转动。他还制造了一个小水钟。每一天早晨，小水种会自动滴水到他的脸上，催他起床。

之后，迫于生活，母亲让牛顿停学在家务农。但牛顿对务农并不感爱好，一有机会便埋首书卷。每次，母亲叫他同她的佣人一道上市场，熟识做交易的生意经时，他便请求佣人一个人上街，自己则躲在树丛后看书。有一次