牛顿是英国著名的物理学家,百科全书式的“全才”。牛顿是科学史上的一位伟人,一生都做出了杰出的科学贡献, 他是现代科学的鼻祖,开辟了向科学进军的新时代。
[img]458849[/img]
我们从小就熟悉“一个苹果击中了牛顿的头”的轶事,这引起了他的机械思维。事实上,他在物理、数学、天文学和化学方面做出了杰出的贡献,帮助引领了科学革命。虽然苹果落在他的头上可能是假的,但他的贡献确实改变了我们看待和理解我们周围世界的方式,并产生了巨大的影响。
艾萨克·牛顿在《影响人类历史进程的100人名单》中排名第二,仅次于穆罕默德。书中指出,牛顿诞生后的几百年里,人们的生活方式发现了翻天覆地的变化,大多是基于牛顿的理论和发现。牛顿的一生是天才的一生,战斗的一生,孤独的一生。我一辈子都没有朋友,也没有结婚。
1642年,牛顿出生在一个农民家庭。在他出生的前三个月,他的父亲去世了。牛顿是一个早产儿,即将死亡。她的母亲叫哈拿。她绝望地想起了圣经上一个叫哈拿的女人。她曾经在困难中向上帝祈祷:“如果你关心你女仆的痛苦,不要忘记你的女仆,给我一个儿子,我会让他回到耶和华,不用剃刀剃他的头。”
后来,圣经中的哈拿女子生下了撒母耳。牛顿的母亲发出了同样的祈祷,上帝让牛顿活了下来。之后,牛顿终身未婚,帮助母亲“终身归和耶和华”祈祷,用一生的精力见证了上帝的伟大能量。
1661年6月3日,他进入剑桥大学三一学院。当时,学院的教学是基于亚里士多德的理论,但牛顿更喜欢阅读一些现代哲学家,如笛卡尔和伽利略、哥白尼和开普勒。大学于1665年关闭,以防止伦敦大瘟疫。在过去的两年里,牛顿习惯于在花园里长时间祈祷和冥想,在信仰中思考科学,在科学中思考信仰。
据他的朋友斯蒂克利说,他真的想到了花园里一个掉落的苹果的引力,并导致了一系列永远改变科学界的事件,以至于苹果后来成为了引力的象征。然而,苹果和任何其他水果都不能保证他会发现所有的引力,这是他的信念,也是他在花园里祈祷和冥想的习惯。
牛顿是如何改变现代世界的?
他的运动定律为经典力学奠定了基础
一件事在静止或运动时,除非有外力作用,否则会一直保持静止或运动。根据这一规则,他帮助我们解释为什么汽车撞到墙壁时会停下来,但车内的人体会继续以同样的恒定速度移动,直到车身撞到仪表板或安全气囊等外力。力等于质量乘以加速度,或表示F=ma。这很好地解释了为什么需要更大的力来移动或改变更大或更重的物体,红绿灯十字路口,摩托车启动甚至比汽车更快,以及为什么用棒球棒击中小物体比用相同的棒击中大物体造成更大的伤害。
第三定律是对我们周围世界有一个简单对称的创造性理解:对每一个动作都有一个平等而相反的反应。这在生活中很常见。当你坐在椅子上时,你正在向椅子施加力量,但椅子正在施加相同的力量来保持你的直立。当火箭发射到太空时,这要归功于火箭对气体的向后力和对火箭的向前推力。
同样,在这本书中,他提出了引力的想法。根据广泛流传的说法,这与他的果园里的一个精神苹果有关。虽然没有办法证明这个故事是否真实,但它仍然是一个有趣的故事来解释引力背后的科学。牛顿计算出,如果重力能把苹果从树上拉下来,重力也可能会在很长一段距离内拉动物体。
牛顿的理论有助于证明所有物体都受到重力的影响,无论是像苹果一样小,还是像行星一样大。正是因为万有引力的存在,行星才会在太阳周围保持旋转,河流和潮汐的起伏也归因于此。这一定律还指出,大质量的物体会产生更大的引力,这就是为什么人们在小星球上行走时会感到失重。
他促进了微积分的发展
牛顿创造了一种新的、抽象的、专业的数学形式,以帮助更好地解释他的引力和运动理论。这种形式最初被称为“流量”,即当前的微积分,它以现有的代数和几何形式描述了物体不断变化的自然状态。经过他的研究,微积分逐渐被人们所接受和重视,不仅在运动、数学、工程等领域发挥着重要作用,而且确立了其历史地位。
他创造了现代望远镜
在牛顿之前,已经有了标准望远镜,它提供了放大倍率,但有很大的缺点。该仪器使用的玻璃镜片会从不同的角度改变不同颜色的方向。这导致通过这个镜头观察物体的“色差”,并在周围产生模糊的离焦区域。牛顿不断研磨自己的镜头,经过大量的改进和测试,终于找到了解决办法。他用镜像镜头取代了原来的镜头。他发明的新望远镜包括一个大型凹面镜,用于显示主要图像,一个小平面镜用于向眼睛反射图像。他在1668年建造的第一个模型只有6英寸长,但可以将物体放大40倍。后来,他把这个模型捐给了英格兰皇家学会。
他帮助他提出光谱分析方法
在此之前,科学家们主要坚持古代的色彩理论,认为所有的色彩都来自于轻盈和黑暗。但牛顿不这么认为。他做了一系列看似无穷无尽的实验来证明他的理论:当他在昏暗的房间里工作时,白光穿过墙上的水晶棱镜,分为我们现在知道的七种颜色。科学家们已经知道这些颜色有很多,但他们相信棱镜本身会把白光变成这些颜色。但当牛顿将这些相同的颜色射回另一个棱镜时,它们形成了白光,证明白光实际上是彩虹所有颜色的组合。现在,当我们看到彩虹在雨后晴朗的时候想到它的原因时,我们可能不得不感叹和感谢牛顿的贡献。
[img]458850[/img]
无论是初中、高中还是大学,无论是在课堂上还是在考试中,你我都可能感到害怕被微积分和运动定律所支配。他在光学、天文学等领域也取得了成就。不可否认的是,经过几个世纪的时间和实践,牛顿的创造为研究和计算提供了良好的方法、想法和工具,大大提高了数学家、科学家和工程师的工作效率和深度,这无疑是无价之宝。这位17世纪的百科全书式奇才至今仍深深影响着现代世界。
牛顿的贡献是什么?他对后人有什么影响?