说起 艾萨克·牛顿爵士,不可能将其归入单个方面。他一生扮演了物理学家、哲学家、数学家、发明家、炼金术士和科学家的角色,对科学留下了不可磨灭的影响。他最伟大的成就,也是他在世界范围内得到认可的,是 万有引力定律 和 经典力学定律。然而,牛顿的巨大贡献还有很多值得探索的地方。
早年和教育
艾萨克·牛顿 25 年 1642 月 XNUMX 日出生于英国林肯郡伍尔索普的一个小村庄。他的童年并不轻松。他是早产儿,他的父亲在他出生前就去世了。他的母亲汉娜·艾斯库(Hannah Ayscough)与一位英国圣公会牧师再婚后,将他留给了祖父母照顾,而这位牧师也没有兴趣抚养小艾萨克。这一事实给牛顿留下了深刻的印记,并影响了他一生的性格,使他成为一个保守、精于算计、并且在许多情况下具有报复心的人。
牛顿从小就表现出了与生俱来的力学和机构设计天赋;他为同学制作机械玩具,在青少年时期,他设计了非常精确的日晷。 12岁时,他进入 国王学校 在格兰瑟姆,他学习了拉丁语和基础数学,尽管最初他的学习成绩并不突出。然而,当他进入职场后,他的智慧开始闪耀。 剑桥大学,他在那里师从 艾萨克巴罗是一位有影响力的数学老师,早年指导过他。
鼠疫和发现时期:1665-1666
1665年,英国遭受一场毁灭性的瘟疫,迫使剑桥大学暂时关闭。牛顿回到伍尔索普的家中躲避疫情,但这次被迫退休却被证明是他一生中最富有成效的时期之一。正是在这个时候,他阐述了万有引力定律,并为后来的微分和积分理论奠定了基础,与莱布尼茨的工作相媲美。
苹果的传说:据说,牛顿在伍尔索普的时候,正在一棵苹果树下休息,一颗果实从树上掉了下来。看着苹果落下,牛顿开始反思将苹果吸引到地球上的力,并由此提出了他著名的理论: 万有引力.
牛顿的主要贡献
牛顿不仅用他的万有引力理论彻底改变了物理学,而且还在其他知识领域留下了遗产。他的发现跨越数学、天文学和光学:
- 万有引力定律:该定律认为,所有具有质量的物体都以与其质量的乘积成正比且与它们之间距离的平方成反比的力相互吸引。这一发现不仅解释了地球上物体的行为,还解释了行星和其他天体的运动。
- 运动定律: 发表在他的作品中 自然哲学数学原理,这三个定律奠定了经典力学的基础。这些定律支配着静止和运动物体的行为,并且是现代物理学发展的基础。
- 光与色理论: 在他的作品中 光学“牛顿证明白光不是纯粹的,而是由不同颜色的光混合而成的。牛顿使用棱镜将光分解成彩虹的颜色,并表明每种颜色都有不同的波长。
- 微分和积分:虽然他的微积分发展与德国数学家莱布尼茨同时进行,但牛顿创建了自己的方法,称为 通量计算,这对于物理和数学至关重要。
争议和争论:牛顿和胡克
尽管牛顿的职业生涯充满成就,但也存在争议。最重要的事件之一是他与 罗伯特·胡克,一位有影响力的成员 英国皇家学会 他致力于与光相关的理论研究。胡克指责牛顿抄袭了他的一些光学研究成果,两人由此展开了激烈的争执。牛顿以性格内向和复仇心强而闻名,他并没有原谅胡克,直到 1703 年胡克去世才完全回归公众生活和文化。 英国皇家学会,同年当选总统。
牛顿与炼金术
牛顿一生中最有趣的方面之一是他对炼金术的兴趣,这门学科在他那个时代与科学交织在一起。牛顿一生研究炼金术文献,并投入大量时间和精力尝试神秘物质,寻找 哲学家斯通,这种物质被认为能够将铅转化为黄金并赋予永生。
尽管今天他在炼金术方面的工作可能看起来很荒谬,但在他那个时代,炼金术构成了一种试图理解物质组成的原始化学。牛顿进行了大量的实验,并就这个主题写了数千页的笔记。尽管他的炼金术研究并不成功,但他是 17 世纪科学与哲学如何交织在一起的明显例子。
牛顿与宗教
牛顿是一位虔诚的宗教人士,除了他的科学发现外,他还投入了大量时间研究神学。在他的一生中,他撰写了大量有关圣经主题的文章,并试图将科学与他的神学信仰结合起来。牛顿认为科学和宗教不仅可以兼容,而且应该相辅相成。
在他的宗教研究中,牛顿提出了反三位一体的信仰,这使他与理论上他所属的英国国教教会疏远了。他认为三位一体的教义是教会引入圣经的一个错误。这些有争议的观点在他的公共生活中一直被隐藏,但在他死后才被曝光,当时发现了数千份与神学主题相关的手稿。
牛顿的晚年和遗产
在他生命的最后几年,牛顿放下了他的科学工作,致力于管理自然科学。 皇家造币厂在那里,他监督硬币的铸造并打击假币,他在这项任务中表现出了巨大的效率。 1705年,他被安妮女王封为爵士,成为第一位获此殊荣的科学家。
经过多年的工作和争论,牛顿于 1727 年去世,享年 84 岁,在科学史上留下了不可磨灭的遗产。他被光荣地安葬在 威斯敏斯特大教堂,以及英格兰的伟人。
牛顿对人类的影响是无法估量的。这位英国学者彻底改变了我们对宇宙的理解,奠定了现代科学的基础,影响了物理学、数学、天文学和光学等多个领域。他制定普遍原则的能力和对学习一丝不苟的奉献精神使他成为一个被误解的天才,并且在某些方面超前于他的时代。