牛顿2

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1、牛顿牛顿（IsaacNewton，1643～1727）宏大的物理学家、天文学家和数学家，经典力学体系的奠基人；牛顿1643年1月4日（儒略历1642年12月25日）产生于英格兰东部小镇乌尔斯索普一个自耕农家庭；产生前八九个月父死于肺炎；自小瘦弱，孤僻而倔强；3岁时母亲改嫁，由外祖母抚养；11岁时继父去世，母亲又带3个弟妹回家务农；在不幸的家庭生活中，牛顿学校时成果较差，“除设计机械外没显出才华”；牛顿自小宠爱自然，宠爱动脑动手；8岁时积攒零钱买了锤、锯来做手工，他特别宠爱刻制日晷，利用圆盘上小棍的投影显示时刻；传奇他家里墙角、窗台上到

2、处都有他刻划的日晷，他仍做了一个日晷放在村中心，被人称为“牛顿钟”，始终用到牛顿死后好几年；他仍做过带踏板的自行车；用小木桶做过滴漏水钟；放过自做的带小灯笼的风筝（人们以为是彗星显现）；用小老鼠当动力做了一架磨坊的模型，等等；他观看自然最生动的例子是15岁时做的第一次试验：为了运算风力和风速，他选择狂风时做顺风跳动和逆风跳动，再量出两次跳动的距离差；牛顿在格兰瑟姆中学读书时，曾寄住在格兰瑟姆镇克拉克药店，这里更培养了他的科学试验习惯，由于当时的药店就是一所化学试验室；牛顿在自己的笔记中，将自然现象分类整理，包括颜色调配、时钟、天文、几

3、何问题等等；这些灵活的学习方法，都为他后来的制造打下了良好基础；牛顿曾因家贫停学务农，在这段时间里，他利用一切时间自学；放羊、购物、农闲时，他都手不释卷，甚至羊吃了别人庄稼，他也不知道；他舅父是一个神父，有一次发觉牛顿看的是数学，便支持他连续上学；1661年6月考入剑桥高校三一学院；作为领取补助金的“减费生”，他必需担负侍候某些富家子弟的任务；三一学院的巴罗（IsaacBarrow，1630～1677）教授是当时改革训练方式主持自然科学新讲座（卢卡斯讲座）的第一任教授，被称为“欧洲最优秀的学者”，对牛顿特别垂青，引导他读了许多前人的优

4、秀著作；1664年牛顿经考试被选为巴罗的助手，1665年高校毕业；1在1665～1666年，伦敦流行鼠疫的两年间，牛顿回到家乡；这两年牛顿才华横溢，作出了多项制造；1667年重返剑桥高校，1668年7月获硕士学位；1669年巴罗举荐26岁的牛顿继任卢卡斯讲座教授，1672年成为皇家学会会员，1703年成为皇家学会终身会长；1699年就任造币局局长，1701年他辞去剑桥高校工作，因改革币制有功，1705年被封为爵士；1727年牛顿逝世于肯辛顿，遗体葬于威斯敏斯特教堂；牛顿的宏大成就与他的刻苦和勤奋是分不开的；他的助手H.牛顿说过，“他很

5、少在两、三点前睡觉，有时始终工作到五、六点；春天和秋天经常五、六个星期住在试验室，直到完成试验；”他有一种长期坚持不懈集中精力透彻解决某一问题的习惯；他回答人们关于他洞悉事物有何诀窍时说：“不断地深思”；这正是他的主要特点；对此有许多故事流传：他年幼时，曾一面牵牛上山，一面看书，到家后才发觉手里只有一根绳；看书时定时煮鸡蛋结果将表和鸡蛋一齐煮在锅里；有一次，他请伴侣到家中吃饭，自己却在试验室废寝忘食地工作，一再督促仍不出来，当伴侣把一只鸡吃完，留下一堆骨头在盘中走了以后，牛顿才想起这事，可他看到盘中的骨头后又豁然开朗地说：“我仍以为没

6、有吃饭，原先我早已吃过了”；牛顿的成就，恩格斯在《英国状况十八世纪》中概括得最为完整：“牛顿由于制造了万有引力定律而创立了科学的天文学，由于进行了光的分解而创立了科学的光学，由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学，由于熟识了力的本性而创立了科学的力学”；（牛顿在建立万有引力定律及经典力学方面的成就详见本手册相关条目），这里着重从数学、光学、哲学（方法论）等方面的成就作一些介绍；（1）牛顿的数学成就17世纪以来，原有的几何和代数已难以解决当时生产和自然科学所提出的许多新问题，例如：如何求出物体的瞬时速度与加速度？如何求曲线的切

7、线及曲线长度（行星路程）、矢径扫过的面积、极大微小值（如近日点、远日点、最大射程等）、体积、重心、引力等等；尽管牛顿以前已有对数、解析几何、无穷级2数等成就，但仍不能圆满或普遍地解决这些问题；当时笛卡儿的《几何学》和瓦里斯的《无穷算术》对牛顿的影响最大；牛顿将古希腊以来求解无穷小问题的种种特别方法统一为两类算法：正流数术（微分）和反流数术（积分），反映在1669年的《运用无限多项方程》、1671年的《流数术与无穷级数》、1676年的《曲线求积术》三篇论文和《原理》一书中，以及被储存下来的1666年10月他写的在伴侣们中间传阅的一篇手稿

8、《论流数》中；所谓“流量”就是随时间而变化的自变量如x、y、s、u等，“流数”就是流量的转变速度即变化率，写作等；他说的“差率”“变率”就是微分；与此同时，他仍在1676年首次公布了他制造的二项式开放定理；牛顿利甩它仍发