《中外名人传记》传递榜样的力量,挖掘中外杰出人物成长的典型事件和重要节点,展示他们砥砺心智、乐观向上、困而弥坚、不断创新、乐于奉献的大情怀、大智慧,是滋养身心、汲取智慧、领青少年健康成长的优秀读本。
《全才科学家:牛顿》是其中一册,讲述了牛顿的故事。
艾萨克·牛顿(Isaac Newton),1642年12月25日生于英格兰林肯郡乡下的一个小村落——艾尔斯索普村,1727年3月20日在伦敦病逝。他是英国伟大的数学家、物理学家、天文学家和自然哲学家。牛顿在科学上最卓越的贡献是创建了微积分和经典力学。他晚年潜心于自然哲学与神学的研究。
他在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》中,对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点,并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,从而消除了人们对太阳中心说的最后一丝疑虑,并推动了科学革命。
清苦的童年生活使他性情羞怯而孤独。一位老师曾断言:“这孩子将来一定是个非常迟钝的呆子。”然而就是这个沉默寡言、喜欢做木工活的孩子,后来靠着自己的天赋和勤奋,发现了万有引力定律、三大运动定律,同时,在数学、天文学、光学等许多方面为人类的科学进步事业做出了巨大贡献,成为被全世界所尊敬的科学巨人。
1707年,牛顿的代数讲义经整理后出版,定名为《普遍算术》。他主要讨论了代数基础及其(通过解方程)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,用大量实例说明了如何将各类问题化为代数方程,同时对方程的根及其性质进行了深入探讨,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,指出可以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》中引人了曲率中心,给出密切线圆(或称曲线圆)概念,提出曲率公式及计算曲线的曲率方法。并将自己的许多研究成果总结成专论《三次曲线枚举》,于1704年发表。此外,他的数学研究还涉及数值分析、概率论和初等数论等众多领域。
牛顿不但擅长数学计算,而且能够自己动手制造各种试验设备并且做精细实验。为了制造望远镜,他自己设计了研磨抛光机,实验各种研磨材料。1668年,他制成了第一架反射望远镜样机,这是第二大贡献。1671年,牛顿把经过改进的反射望远镜献给了英国皇家学会,因之牛顿名声大振,并被选为英国皇家学会会员。反射望远镜的发明奠定了现代大型光学天文望远镜的基础。
同时,牛顿还进行了大量的观察实验和数学计算,比如研究惠更斯发现的冰川石的异常折射现象、虎克发现的肥皂泡的色彩现象、“牛顿环”的光学现象等等。
牛顿还提出了光的“微粒说”,认为光是由微粒形成的,并且走的是最快速的直线运动路径。他的“微粒说”与后来惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。此外,他还制作了牛顿色盘等多种光学仪器。
他生前就成为科学界的主宰,几乎被当作偶像崇拜。他是英国皇家学会连任二十四年的终身会长、法国科学院至尊的外国院士,还兼任英国造币局局长和国会议员,并前所未有地被封为贵族,获得爵士称号。他又是第一个作为自然科学家获得国葬并长眠于西敏斯特教堂的人,这里是历代帝王和第一流名人的墓地。
牛顿身后的声望有增无减。他不仅以不朽的著作《自然哲学的数学原理》《光学》等流传于世,而且由于后继大师们的发展,他的思想观念长期统率着科学战线上的士卒。他在物理、数学研究上的主要成果,至今仍是各国大中学生必修的功课。
本书沿着牛顿人生和思想发展的主要脉络,为我们还原了一个真实的牛顿,描述了近代科学奠基人牛顿辉煌的一生,既有他潜心研究运动定律、万有引力定律、微积分学和光学的探索历程,又有他童年与外祖母相依为命、中年为官直至去世的人生轨迹。本书图文并茂,引人人胜,对引导广大读者沿着科学巨匠的足迹去探索大自然的奥秘,具有重要帮助。
黄萍,女,四川师范大学教育科学学院教授,中山大学哲学学士,澳大利亚拉筹伯大学(La Trobe University)双硕士(工商管理,教育管理)。在靠前核**术期刊和国外学术期刊发表论文二十余篇,出版图书四十多本,主持教育部重点课题《提高高校课堂教学效能的实证研究》等。曾在挪威NLA、丹麦VIA、捷克Palacky大学、德国Kassel大学做学术访问和交流,在澳大利亚La Trobe大学,Deakin大学做教育部重点课题?Reflecting on the Policy of Accelerating the Pace of Expansionin Higher Education in China研究。早期讲授公关系学、人力资源管理、企业形象设计等课。后期关注教育的本质及管理、公务员形象研究,讲授西方文明史、研究方法论等课程。
第一篇 能工巧匠 ... 001
白石小屋 ... 001
四岁成了孤儿 ... 012
可爱的小木匠 ... 023
鞭笞教育的私塾 ... 030
可怕的铁骑兵 ... 036
自制日晷仪 ... 042
清苦的童年 ... 049
第二篇 喜好发明 ... 056
打败捣蛋鬼 ... 056
彗星恶作剧 ... 063
风车与白老鼠 ... 066
水漏时钟 ... 071
返乡务农 ... 077
大风中跳远 ... 081
热爱学习的农夫 ... 083
奇迹与基督 ... 090
第三篇 天才大学生 ... 097
有牢狱的大学 ... 097
恩师巴罗教授 ... 105
地心说与棱镜 ... 125
发现光的奥秘 ... 132
由苹果落地到万有引力 ... 142
第四篇 走向荣耀 ... 158
制作反射望远镜 ... 158
年轻的教授 ... 166
消极的争论 ... 171
咖啡店内的话题 ... 178
《原理》横空出世 ... 182
不朽的巨著 ... 194
精神狂乱的两年 ... 198
科学家爵士 ... 203
附录 牛顿年表 ... 208