关于牛顿的故事
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关于牛顿的故事
被誉为近代科学的开创者牛顿,
在科学上作出了巨大贡献。
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他的三大成就
——
光的分析、
万有引力定律和微积分学,对现代科学的发展奠定了基础。
牛顿为什么能在科学上获得巨大成
就?他怎样由一个平常的人成为一个伟大的科学
家?要回答这些问题,我们不禁要联想到
他刻苦学习和勤奋工作的几个故事。
“
我一定要超过他!
”
一谈到牛顿,人们可能认为他小时候一定是个
“
神童
”
、
“
天才
”
、有着非凡的智力。其实
不然,牛顿童年身体
瘦弱,头脑并不聪明。在家乡读书的时候,很不用功,在班里的学习成
绩属于次等。
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但他的兴趣却是广泛的,
游戏的本领也比一般儿童高。
平时他爱好制作机械模
型一类的玩艺儿,如风车、水车、日晷等等。他精心制
作的一只水钟,计时较准确,得到了
人们的赞许。有时,他玩的方法也很奇特。一天,他
作了一盏灯笼挂在风筝尾巴上。当夜幕
降临时,
点燃的灯笼借风
筝上升的力升入空中。
发光的灯笼在空中流动,
人们大惊,
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以为是
出现了彗星。尽管如此,因为他学习成绩不好,还是经常受到
歧视。
当时,
封建社会的英国等级制度很严重,
中小学里学习好的学生
,
可以歧视学习差的同
学。有一次课间游戏,大家正玩得兴高采
烈的时候,一个学习好的学生借故踢了牛顿一脚,
并骂他笨蛋。牛顿的心灵受到这种刺激
,愤怒极了。他想,我俩都是学生,我为什么受他的
欺侮?我一定要超过他!从此,牛顿
下定决心,发奋读书。他早起晚睡,抓紧分秒、勤学勤
思。
经过
刻苦钻研,
牛顿的学习成绩不断提高,
不久就超过了曾欺侮过他
的那个同学,
名列
班级前茅。
篱笆下的乐趣
世界上有许多著名的科学家的家境是清贫的。
他们在通往成功的道路上,
都曾与困苦的
境遇作过顽强
的斗争。牛顿少年时代的境遇也是十分令人同情的。
牛顿一六四二年出生在英国一个普通农民的家里。
在牛顿出生前不久,
他的父亲就去世
了。
母亲在他两岁那年改嫁了。
当牛顿十四岁的时候,
他的继父不幸故去了,
母亲回到家乡,
牛顿被迫休学回家,<
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帮助母亲种田过日子。
母亲想培养他独立谋生,
< br>要他经营农产品的买卖。
一个勤奋好学的孩子多么不愿意离开心爱的学校啊!
他伤心地哭
闹了几次,
母亲始终没
有回心转意,
最
后只得违心地按母亲的意愿去学习经商。
每天一早,
他跟一个老
仆人到十几
里外的大镇子去做买卖。
牛顿非常不喜欢经商,
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把一切事务都交托老仆人经办,
自己却偷偷
跑到一个地方去读书。
时光渐渐流逝,
牛顿越发对经商感到厌恶,
心里
所喜欢的只是读书。
后来,
牛顿索性不
去镇里营商了,仅嘱老仆人独去。怕家里人发觉,他每天与老仆人一同出去,到半路停下,
在一个篱笆下读书。每当下午老仆人归来时,再一同回家。
这样,
日复一日,
< br>篱笆下的读书生活倒也其乐无穷。
一天,
他正在篱笆下兴
致勃勃地读
书,赶巧被过路的舅舅看见。舅舅一看这个情景,很是生气,大声责骂他不务
正业;把牛顿
的书抢了过来。
舅舅一看他所读的是数学书,
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上面画着种种记号,心里受到感动。
舅舅一把
抱住牛顿,激动地说:
“
孩子,就按你的志向发展吧,你的正
道应该是读书。
”
回到家里后,
舅舅竭
力劝说牛顿的母亲,让牛顿弃商就学。在舅舅的帮助下,牛顿如愿以偿地复学了。
在暴风中研究和计算风力
时间对人是一视同仁的,
给人以同等
的量,
但人对时间的利用不同,
而所得的知识也大
不一样。
牛顿十六岁时数学知识还很肤浅,对高深的数学知识甚至可以说是不懂。
“
知识在于积
累,聪明来自学习
”
。牛顿下决心靠自己的努力攀上数学的高峰。在基础差的不利条件下,
牛顿能正确认识自己,
知难而进。
他从基础知识、
基本公式重新学起,
扎扎实实、
步步推进。
他研究完了欧几里德几何学后,又研究笛卡儿几何学,对比之下觉得欧几里德几何学肤浅,
便悉心钻研笛氏几何学,
直到掌握要领、
融会
贯通。
遂之发明了代数二项式定理。
传说中牛
< br>顿
“
大暴风中算风力
”
的佳话,可为牛顿身体力学的佐证。有一天,天刮着大风暴。风撒野地
呼
号着,
尘土飞扬,
迷迷漫漫,
使人难以
睁眼。
牛顿认为这是个准确地研究和计算风力的好
机会。于是,
便拿着用具,独自在暴风中来回奔走。他踉踉跄跄、吃力地测量着。几次沙尘
迷了眼睛,
几次风吹走了算纸,几次风使他不得不暂停工作,但都没有动摇他求知的欲望。
他一遍又
一遍,终于求得了正确的数据。他快乐极了,急忙跑回家去,继续进行研究。有志
者事竟
成。
经过勤奋学习,
牛顿为自己的科学高塔打下了深厚的基础。
不久,
牛顿的数学高
塔就建成了,
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二十二岁时发明了微分学,
二十三岁时发明了积分学,
为人类科学事业作出了
巨大贡献。
万有引力和光的秘密
牛顿二十三岁时,
鼠疫流行于伦敦。
剑桥大学为预防学生受传染,
通告学生休学回家避
疫,
学校暂时关闭。
牛顿回到故乡林肯郡乡下。
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在乡下度过的休学日子里,
他从没间断过学
习和研究。万有引力、微积分、光的分析等发明的基础工作,都是这个期间完成的。
那时,
乡
下的孩子是常常用投石器打几个转转之后,
把石抛得很远。
他们
还可以把一桶
牛奶用力从头上转过,而牛奶不掉下来。
这些事实使他怀疑起来:
“
什么力量使投石器里面的石头,以及水桶里的牛奶不掉下来
呢?对于这个问题,
他曾想到刻卜勒和伽利略的思想。
他从浩瀚的宇宙太空,
周行不息的行
星,广寒的月球,直至
庞大的地球,进而想到这些庞然大物之间力的相互作用。这时,牛顿
一头扎进
“
引力
”
的计算和验证中
了。
牛顿计划用这个原理验证太阳系各行星的行动规律。
他
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首先推求月球距地球的距离,
由于引用的资料数据不正确,
计算的结果错了。
因为依理推算
月球围绕地球转
,
每分钟的向心加速度应是十六英尺,
但据推算仅得十三点九英
尺。
在失败
的困境中,
牛顿毫不灰心和
气馁,
反而以更大的努力进行辛勤地研究。
整整经过了七个春秋
寒暑,
到三十岁时终于把举世闻名的
“
万有引力定律
”
全面证明出来,
奠定了理论天文学、
天
体力学的基础。
这时期牛顿还对光学进行了研究,
发现了颜色的根源。
一次,
他在用自制望
远镜观察天体时,无论怎样调整镜
片,视点总是不清楚。他想,这可能与光线的折光有关。
接着就实验起来。他在暗室的窗
户上留一个小圆孔用来透光,在室内窗孔后放一个三棱镜,
在三棱镜后挂好白屏接受通过
三棱镜折进的光。
结果,
大出意外,牛顿惊异地看到,
白屏上
所接受的折光呈椭圆形,
两端现出多彩的
颜色来。
对这个奇异的现象,
牛顿进行了深入的思