科学巨人牛顿

1642 年 12 月 25 日，在英国林肯郡伍尔索普村的一所农舍里，躺着一个

面色苍白的妇女，她的枕旁，包着一个只有 3 磅重的婴儿，已是奄奄一息。人们来去匆匆，终于从镇上请来了医生。谁能想到，这个早产的遗腹子，后来竟成了举世闻名的伟大科学家，而且活到了 85 岁。他就是依萨克·牛顿。

牛顿出生两个月前，父亲因患传染病去世。母离汉娜因心情痛苦，生活困难，在牛顿 2 岁时嫁给了一个牧师，牛顿从此寄居在外祖母家。12 岁时，牛顿到镇上的公立中学去读书。在学校里，他腼腆怕羞，不爱说话，但学习十分认真，功课作得整整齐齐，尤其喜欢数学和各种工艺。他用木箱和玻璃瓶做成水钟，每天清晨水钟按时滴水在他脸上，把他叫醒。水钟是牛顿的第一件手工制品。

1661 年，牛顿中学毕业后，考入英国剑桥大学三一学院。当他站在这所最高学府美丽壮观的校门前，心情十分激动，立下誓言要把毕生精力献给科学事业。由于在中学打好了数学基础，到大学又得良师巴罗教授的教导，牛顿在数学方面取得了令人吃惊的进步，在高等数学中首先发现微分和积分。巴罗教授发现牛顿是个人才，特荐举他为带薪研究生。1665 年 6 月，伦敦瘟疫大流行，为避免传染，剑桥大学被迫停课，牛顿回到了家乡伍尔索普村。在家乡的两年中，牛顿把大学里学过的课程，作了系统的整理和认真的

思考。他利用自制的三棱镜，发现太阳光是由折射率不同的各种颜色光线组成的，这就为现代光谱学打下了良好的基础。受到苹果从树上掉下来的启发，他看到了地心引力的存在，从而进一步阐明了万有引力学说，得出了“宇宙的定律就是质量与质量间的相互吸引”的结论。

牛顿于 1667 年 3 月回到剑桥大学后，继续在巴罗教授指导下进行研究，研制出了世界上第一架反射望远镜，不久获得硕士学位。1669 年 10 月，27 岁的牛顿由巴罗教授推荐，继任“鲁卡斯数学讲座”教授。三年后，他被推选为伦敦皇家学会会员。为了表达谢意，牛顿向学会提交了一篇关于光色来源的论文，刊载于《皇家学会哲学杂志》上。他认为光是与以太相互作用产生波的高速粒子流，这是牛顿公开发表的第一篇论文。随后的 30 余年中，牛顿一直在剑桥大学从事教学和科学研究。他的辉煌的科学成就，都是在这里取得的。

牛顿工作起来异常勤奋，很少在深夜二、三点钟以前睡觉。特别是在春秋两季气候适宜时，他常常几个星期不离开试验室，因而有关他废寝忘食的故事特别多。不到 30 岁，牛顿已是毛发皆白。1677 年，牛顿的恩师巴罗去世，巨大的悲痛使他一度中断了工作，但不久他又重新投入了引力定律的研究。

牛顿首先在现象的动态研究上实现了突破，创制了表达因果性物理定律的必要工具——微积分，并找出了求解方法；然后，他把伽利略的试验结果惯性原理和落体定律抽象外推，上升为理论，提出牛顿三大定律，把表达时间、空间、质量和力的四个独立概念的运动方程建立起来；最后，他依据开普勒观察总结的行星运动三大定律，推出万有引力定律，把地球吸引重物，扩展到地球吸引月球，太阳吸引行星，进而扩展到一切天体运动。

1678 年 8 月，英国天文学家哈雷来到剑桥大学拜访牛顿，发现牛顿早在两年前就已解决了万有引力定律问题，心情十分激动，于是劝说牛顿写成论文，并向皇家学会登记。在哈雷和皇家学会许多会员的要求下，牛顿从 1686

年 3 月动笔，开始夜以继日地写作。同年 7 月完成他的科学巨著《自然哲学

之数学原理》初稿，哈雷毅然承担了全部出版费用。1687 年 7 月，当这部三卷共 25 万字的新书，以每卷售价 9 先令发行时，很快销售一空。一些没有买到书的人，不得不花几倍的价钱从别人手里求购。这部用拉丁文写成的伟大作品，后来不仅被译成英文，世界各国几乎都有译本。

《自然哲学之数学原理》以牛顿三大运动定律和万有引力定律为基础，建立走了完善的力学理论体系。在此后的 200 年中，再也没有人补充任何本

质上的东西。直到 20 世纪量子论和相对论出现，才进一步扩大了力学的范畴。

牛顿力学的建立是科学史上的第一次大综合，它标志着人类科学时代的开始，对于以后的科学研究相继开花结果，起了典范的作用。在这部书末尾，牛顿有一句名言“我不要假说。”这充分说明了牛顿的唯物主义思想基础。1703 年， 60 岁的牛顿被选为英国皇家学会会长，连任 24 年。

1704 年后，牛顿又陆续出版了《光学》、《三次曲线枚举》、《利用无穷极数求曲线的面积和长度》、《流数法》、《使用流数、极数等等的分析》等著作。他的一生充满了追求真理、无限热爱科学的精神。1705 年，英国女王授予牛顿爵士称号，他还被法国巴黎科学院选为终身外籍院士。恩格斯高度评价了牛顿对人类科学所做出的巨大贡献，指出“牛顿由于发明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，由于认识了力的本性而创立了科学的力学。”正是由于牛顿在自然科学领域做出了奠基性的贡献，使他在人类科学史上享有崇高的地位，被誉为“科学巨人”。

牛顿晚年时常为病痛所困扰。1727 年 3 月 20 日，他在伦敦的家中去逝。英国政府为他举行了隆重的国葬。葬于威斯敏斯特教堂，牛顿为后人留下了很有价值的临终遗言：

“我不知道世上的人对我怎样评价。我却这样认为：我好像是在海滨上玩耍的孩子，时而拾起几块莹洁的石子，时而拾起几片美丽的贝壳并为之欢欣。那浩瀚的真理的海洋，却把未发现的一切展现在我的面前。”“要是我比笛卡尔看得远一点，那是因为我是站在巨人的肩上的缘故。”