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天才14 牛顿

天才14 牛顿

作者: 077e2bd30326 | 来源:发表于2019-02-15 00:58 被阅读6次

下面我们来看看物理学天才。

  排名第一的是牛顿,他被誉为百科全书式的“全才”,在力学、光学、数学及金融学上都有极高的成就。他在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点,并成为了现代工程学的基础。在光学上,他发明了反射望远镜,并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察,发展出了颜色理论。在数学上,牛顿与戈特弗里德·威廉·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理,提出了“牛顿法”以趋近函数的零点,并为幂级数的研究做出了贡献。在经济学上,牛顿提出金本位制度。

牛顿小时候看上去好像也平淡无奇,他也是跟咱们一样,19岁上大学,当然上的学校好一些,是剑桥大学的三一学院。而且上大学的时候,我们的微积分发明者当时还只懂得基本的算术。在大学里面,牛顿初露锋芒,发现了无穷级数方法。就在他23岁的时候,剑桥大学因为流行瘟疫而停课,所以牛顿回到了家乡呆了两年。过了很多年之后,人们才知道,这两年是改变科学史走向的两年。就是在这两年里,年轻的牛顿做出了科学上的三大发现:微积分、光的色散和万有引力定律。不过,虽然牛顿后来承认这两年是他思考数学和哲学的最佳年华,但他似乎并没把他的发现太当成一回事儿,也不急于发表。他发现万有定律之后便把这件事情抛在一边,至少有10年完全没有再考虑过这事儿。

等瘟疫过去,25岁的牛顿重返剑桥,到27岁时,他便被剑桥大学聘为卢卡斯数学讲座教授。想想看,27岁的时候,莎士比亚、贝多芬的创作才刚开始起步,而牛顿已经是剑桥大学的讲座教授了,而且人家还有一大堆震撼世界的成果没发表呢。这个节奏确实有点儿快。

与同时代的人比,牛顿实在是超过他们太多,以至于牛顿每次跟他们讨论都感觉对牛弹琴。比较典型的例子是,牛顿完成了光的色散实验之后,造出了消除色差的反射望远镜。结果大家都只关注望远镜,而对望远镜背后的理论充满质疑,这让牛顿感到愤怒。

可能正因如此,他对于发表自己的惊人发现非常没有热情。而且屡次在给朋友的信中显得心灰意冷。他说:“能得到公众广泛的好评和承认,我并不认为这有什么值得羡慕的。这也许会让和我相识的人增多,但我正努力设法减少相识的人。”正因如此,光学发现发表没过多久,牛顿就去玩儿别的了。之后10年他到底干了啥,这是个谜,但反正他也搞研究,但是搞出来就是不发表。

直到1684年8月份,牛顿42岁了,当时的青年科学家、哈雷彗星的发现者哈雷等人提出了一个行星轨道的问题,跑去请教牛顿。牛顿立刻回答说,轨道是个椭圆形,而且自己七八年前就已经证明过了。哈雷特别惊喜,说大神啊,证明过程给我看看呗?牛顿摸摸脑袋说,哎呀,时间太久了,不知道搁哪儿了,要不过几天我再给你证明一遍寄给你看看吧。

幸亏好学青年哈雷这一番求教,提起了科学大神牛顿的兴趣。牛顿用两个月的时间,把这个问题相关领域的重要问题全部梳理了一遍,之后又搞了个系列讲座。哈雷听了讲座也看了书,感觉牛顿的发现实在是太伟大了!于是他又一次劝说牛顿,把这些讲座的讲稿出版,甚至愿意自费帮助牛顿出版。

由此,牛顿的科学激情可能是被重新燃烧了。从1984年12月起,牛顿开始正式写作《自然哲学的数学原理》这本书。书里一共解决了193个命题,而牛顿写这本著作只花了17个月的时间。大家可能对这个书的书名并没有那么熟悉,但是牛顿之前发现的物体运动三大定律、微积分等重要发现都包含在这本书中。它被誉为第一次科学革命的集大成之作,从此之后,甚至直到今天,咱们绝大多数人从中学学到的基本物理学概念,都来自于这本书。

然而通过刚才的讲述,我们能发现,如果不是牛顿自己对世人的智商心灰意冷,把二十多岁的时候就证明过的问题拖到42岁才动笔写,这些发现会更早地为人所知。牛顿活到了84岁,所以,就算是在42岁写出了《自然哲学的数学原理》这本书,他的这些最伟大的发现也是在他的前半生完成的,而此后的40年间,虽然他自己可能仍然具备数学、物理方面的杰出能力,但他再也没有认真进行科学研究了。

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