科學(xué)家牛頓的主要事跡

| 彭永

科學(xué)基于研究,通常在學(xué)術(shù)或研究機(jī)構(gòu)以及政府機(jī)構(gòu)和公司中進(jìn)行??茖W(xué)研究的通過開發(fā)商業(yè)產(chǎn)品,軍備,醫(yī)療保健產(chǎn)品和進(jìn)行環(huán)境保護(hù)來影響企業(yè)和國家的科學(xué)政策。下面是小編給大家整理的科學(xué)家牛頓的主要事跡,僅供參考希望能夠幫助到大家。

科學(xué)家牛頓的主要事跡1

據(jù)說1665年秋季,牛頓坐在自家院中的蘋果樹下思考問題。一個(gè)熟透了的蘋果落下來,正好打在牛頓頭上。牛頓想:蘋果為什么不向上跑而向下落呢?他問他的媽媽,他媽媽也不能解釋。

大凡科學(xué)家都保留一顆童心,牛頓也不例外,當(dāng)他長大成了物理學(xué)家后,他聯(lián)想到了少年的“蘋果落地”故事,可能是地球某種力量吸引了蘋果掉下來。于是,牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力。

牛頓從蘋果落地這一理所當(dāng)然的現(xiàn)象中找到了蘋果下落的原因——引力的作用,這種來自地球的無形的力拉著蘋果下落,正像地球拉著月球,使月球圍繞地球運(yùn)動一樣。這個(gè)蘋果擊中了人類最具智慧的頭顱。牛頓的故事在人類探索世界的道路上留下了漂亮的一筆。

科學(xué)家牛頓的主要事跡2

牛頓搬進(jìn)一幢新樓以后,開始研究光線在薄面上是怎樣反射的。他每天都在讀書、思考。早上起床穿衣服,突然想到了研究中的問題,他就像被定身法定住了一樣,呆住了,然后開始實(shí)驗(yàn)或工作,所以他時(shí)常穿錯(cuò)了襪子或者在夏天穿上秋天的衣服。

“太陽光是最好的光源,肥皂泡是最理想的薄面,太陽光照到上面,它為什么會變得五顏六色呢?”牛頓的腦子里翻江倒海了。他提著一桶肥皂水走到院子里,吹起了肥皂泡。你看,他那兩只眼睛直盯著飄來飄去的肥皂泡,一個(gè)泡破了,接著又吹一個(gè),從太陽一出來他就吹,一吹就是幾個(gè)小時(shí)。鄰居家的小孩子從樓窗上伸出頭來,沖他叫:“瘋老頭!你一只腳沒穿襪子!”鄰居家的老太太搖著頭:“老小,老小,老了倒成了孩子!”

后來人們知道了這瘋老頭就是英國皇家學(xué)會的研究員,他吹肥皂泡是在研究學(xué)問,不禁對他肅然起敬了。

科學(xué)家牛頓的主要事跡3

在牛頓的全部科學(xué)貢獻(xiàn)中,數(shù)學(xué)成就占有突出的地位。他數(shù)學(xué)生涯中的第一項(xiàng)創(chuàng)造性成果就是發(fā)現(xiàn)了二項(xiàng)式定理。據(jù)牛頓本人回憶,他是在1664年和1665年間的冬天,在研讀沃利斯博士的《無窮算術(shù)》并試圖修改他的求圓面積的級數(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)這一定理的。

微積分的創(chuàng)立是牛頓最卓越的數(shù)學(xué)成就。牛頓為解決運(yùn)動問題,才創(chuàng)立這種和物理概念直接聯(lián)系的數(shù)學(xué)理論的,牛頓稱之為"流數(shù)術(shù)"。它所處理的一些具體問題,如切線問題、求積問題、瞬時(shí)速度問題以及函數(shù)的極大和極小值問題等,在牛頓前已經(jīng)得到人們的研究了。但牛頓超越了前人,他站在了更高的角度,對以往分散的努力加以綜合,將自古希臘以來求解無限小問題的各種技巧統(tǒng)一為兩類普通的算法——微分和積分,并確立了這兩類運(yùn)算的互逆關(guān)系,從而完成了微積分發(fā)明中最關(guān)鍵的一步,為近代科學(xué)發(fā)展提供了最有效的工具,開辟了數(shù)學(xué)上的一個(gè)新紀(jì)元。

1707年,牛頓的代數(shù)講義經(jīng)整理后出版,定名為《普遍算術(shù)》。他主要討論了代數(shù)基礎(chǔ)及其(通過解方程)在解決各類問題中的應(yīng)用。書中陳述了代數(shù)基本概念與基本運(yùn)算,用大量實(shí)例說明了如何將各類問題化為代數(shù)方程,同時(shí)對方程的根及其性質(zhì)進(jìn)行了深入探討,引出了方程論方面的豐碩成果,如,他得出了方程的根與其判別式之間的關(guān)系,指出可以利用方程系數(shù)確定方程根之冪的和數(shù),即“牛頓冪和公式”。

牛頓對解析幾何與綜合幾何都有貢獻(xiàn)。他在1736年出版的《解析幾何》中引入了曲率中心,給出密切線圓(或稱曲線圓)概念,提出曲率公式及計(jì)算曲線的曲率方法。并將自己的許多研究成果總結(jié)成專論《三次曲線枚舉》,于1704年發(fā)表。此外,他的數(shù)學(xué)工作還涉及數(shù)值分析、概率論和初等數(shù)論等眾多領(lǐng)域。

牛頓是經(jīng)典力學(xué)理論理所當(dāng)然的開創(chuàng)者。他系統(tǒng)的總結(jié)了伽利略、開普勒和惠更斯等人的工作,得到了著名的萬有引力定律和牛頓運(yùn)動三定律。

牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律是他在自然科學(xué)中最輝煌的成就。那是在假期里,牛頓常常來到母親的家中,在花園里小坐片刻。有一次,象以往屢次發(fā)生的那樣,一個(gè)蘋果從樹上掉了下來。一個(gè)蘋果的偶然落地,卻是人類思想史的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),它使那個(gè)坐在花園里的人的頭腦開了竅,引起他的沉思:究竟是什么原因使一切物體都受到差不多總是朝向地心的吸引呢?牛頓思索著。終于,他發(fā)現(xiàn)了對人類具有劃時(shí)代意義的萬有引力。他認(rèn)為太陽吸引行星,行星吸引行星,以及吸引地面上一切物體的力都是具有相同性質(zhì)的力,還用微積分證明了開普勒定律中太陽對行星的作用力是吸引力,證明了任何一曲線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn),若是半徑指向靜止或勻速直線運(yùn)動的點(diǎn),且繞此點(diǎn)掃過與時(shí)間成正比的面積,則此質(zhì)點(diǎn)必受指向該點(diǎn)的向心力的作用,如果環(huán)繞的周期之平方與半徑的立方成正比,則向心力與半徑的平方成反比。牛頓還通過了大量實(shí)驗(yàn),證明了任何兩物體之間都存在著吸引力,總結(jié)出了萬有引力定律:

F=G(m1m2/r2)(m1和m2是兩物體的質(zhì)量,r為兩物體之間的距離)。在同一時(shí)期,雷恩、哈雷和胡克等科學(xué)家都在探索天體運(yùn)動奧秘,其中以胡克較為突出,他早就意識到引力的平方反比定律,但他缺乏象牛頓那樣的數(shù)學(xué)才能,不能得出定量的表示。

牛頓運(yùn)動三定律是構(gòu)成經(jīng)典力學(xué)的理論基礎(chǔ)。這些定律是在大量實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上總結(jié)出來的,是解決機(jī)械運(yùn)動問題的基本理論依據(jù)。

1687年,牛頓出版了代表作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》,這是一部力學(xué)的經(jīng)典著作。牛頓在這部書中,從力學(xué)的基本概念(質(zhì)量、動量、慣性、力)和基本定律(運(yùn)動三定律)出發(fā),運(yùn)用他所發(fā)明的微積分這一銳利的數(shù)學(xué)工具,建立了經(jīng)典力學(xué)的完整而嚴(yán)密的體系,把天體力學(xué)和地面上的物體力學(xué)統(tǒng)一起來,實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)史上第一次大的綜合。

在光學(xué)方面,牛頓也取得了巨大成果。他利用三棱鏡試驗(yàn)了白光分解為的有顏色的光,最早發(fā)現(xiàn)了白光的組成。他對各色光的折射率進(jìn)行了精確分析,說明了色散現(xiàn)象的本質(zhì)。他指出,由于對不同顏色的光的折射率和反射率不同,才造成物體顏色的差別,從而揭開了顏色之迷。牛頓還提出了光的“微粒說”,認(rèn)為光是由微粒形成的,并且走的是最快速的直線運(yùn)動路徑。他的“微粒說”與后來惠更斯的“波動說”構(gòu)成了關(guān)于光的兩大基本理論。此外,他還制作了牛頓色盤和反射式望遠(yuǎn)鏡等多種光學(xué)儀器。

牛頓的研究領(lǐng)域非常廣泛,他在幾乎每個(gè)他所涉足的科學(xué)領(lǐng)域都做出了重要的成績。他研究過計(jì)溫學(xué),觀測水沸騰或凝固時(shí)的固定溫度,研究熱物體的冷卻律,以及其他一些只有在與他自己的主要成就想比較時(shí),才顯得遜色的課題。

科學(xué)家牛頓的主要事跡4

牛頓是英國著名的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家。生于1642年英國林肯郡的一個(gè)農(nóng)民家庭。

幼年時(shí),牛頓身體較弱,學(xué)習(xí)成績也不好,還經(jīng)常受到別的同學(xué)的欺侮。有一次,幾個(gè)同學(xué)逼他太甚,他忽然鼓起勇氣反抗起來。從此,再沒有人敢欺侮他,他也暗暗下決心,在學(xué)習(xí)上要超過別的同學(xué),不再讓人瞧不起。由于發(fā)奮讀書,他的各門功課,尤其是數(shù)學(xué),都成為班上最優(yōu)秀的。

少年時(shí)期的牛頓,非常喜歡動手做玩具、小器械,他做的燈籠、風(fēng)箏十分精巧,他的風(fēng)箏比商店賣的飛得還高。據(jù)說,他曾經(jīng)做過一個(gè)“水鐘”,他在水桶壁上劃上均勻的橫線,讓桶里的水從桶底往外滴,水面不斷下降,根據(jù)刻度線讀出時(shí)間,水滴盡了,正好是中午時(shí)刻。這個(gè)鐘類似于我國古代的漏壺。牛頓做的“太陽鐘”,據(jù)說是在木板上劃上線,中間釘一枚鐵釘,在陽光下,看釘子的影子與哪條線重合,就能讀出時(shí)間。這個(gè)“太陽鐘”類似于我國古代的日晷。

1661年牛頓中學(xué)畢業(yè),考入英國劍橋大學(xué)三一學(xué)院。在大學(xué)期間,由于他中學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)好,再加上自己刻苦鉆研,他的學(xué)習(xí)突飛猛進(jìn),深受導(dǎo)師的喜愛,導(dǎo)師將自己的專長,毫無保留地傳授給了他。

1665年牛頓大學(xué)畢業(yè),獲得學(xué)士學(xué)位,留校做研究工作。從此開始了他的科學(xué)生涯。

1665年秋,倫敦發(fā)生了可怕的瘟疫,劍橋大學(xué)關(guān)門,牛頓回到了家鄉(xiāng)。在家鄉(xiāng)的十八個(gè)月,可以說是牛頓一生中最重要的時(shí)期,幾乎他所有最重要的成就都在這個(gè)時(shí)期奠定了基礎(chǔ)。牛頓研究蘋果落地的故事,就發(fā)生在這期間。

瘟疫過后,牛頓回到劍橋大學(xué)。1668年他取得碩士學(xué)位。1669年,他的導(dǎo)師巴羅博士辭職,并積極推薦他接替了數(shù)學(xué)教授的職位。他從這年開始,就成為全劍橋大學(xué)公認(rèn)的大數(shù)學(xué)家,還被選為三一學(xué)院管理委員會成員。

牛頓在劍橋大學(xué)從事教學(xué)和科研工作,長達(dá)三十年之久。這三十年是他刻苦鉆研的三十年,為了科學(xué)研究,他的絕大部分時(shí)間都是在實(shí)驗(yàn)室里度過的,有時(shí)為了檢驗(yàn)一個(gè)設(shè)想,他嘔心瀝血、通宵達(dá)旦,直到有了結(jié)果才罷休。牛頓的淵博學(xué)識和輝煌的科學(xué)成就,都是在劍橋取得的。

1672年牛頓當(dāng)選為英國倫敦皇家學(xué)會會員。1689年當(dāng)選為英國國會議員。1696年因病離開劍橋大學(xué),到皇家造幣廠當(dāng)監(jiān)督,1699年出任造幣廠廠長,同時(shí)被選為法國科學(xué)院八個(gè)外國委員之一。1703年他當(dāng)選為皇家學(xué)會會長,以后每年都連任,直到去世。1705年英國女皇授予他爵士稱號。

1727年3月20日,牛頓因病在倫敦逝世,終年85歲。因?yàn)樗簧鷮业呢暙I(xiàn),逝世后被葬于威斯敏斯特教堂的墓地。

牛頓是十七世紀(jì)最偉大的科學(xué)巨匠,他所取得的科學(xué)成就是無與倫比的。同時(shí),他又十分謙虛,他臨終這樣評論自己:“我不知道世界上的人對我是怎樣看待的。但在我自己看來,卻只覺得我好像是一個(gè)小孩子,在海灘上玩耍,不時(shí)尋找比平常更光滑的石子,或是美麗的貝殼;可是,在那汪洋大海之中,卻充滿著無窮的真理,在我面前都未發(fā)現(xiàn)?!薄叭绻f我比笛卡兒(法國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家,1596~1650)看得遠(yuǎn)一點(diǎn)兒,那是因?yàn)槲沂钦驹谇拜吘奕说募缟?。?/p>

科學(xué)家牛頓的主要事跡5

牛頓最喜歡的地方就是實(shí)驗(yàn)室。他很少在兩三點(diǎn)鐘以前睡覺,有時(shí)整天整夜守在實(shí)驗(yàn)室里。為他做飯的保姆只好把飯菜放在外間屋的桌子上。

有一次,牛頓的一位朋友來看他,在實(shí)驗(yàn)室外面等了他好久,肚子餓了就獨(dú)自把桌上的烤雞吃了,不辭而別。過了好長時(shí)間,牛頓的實(shí)驗(yàn)告一段落,他才覺出肚子咕咕在叫,趕快跑出來吃雞。他看到盤子里啃剩下的雞骨頭,居然對助手說:哈哈,我還以為我還沒吃飯哩,原來已經(jīng)吃過了呀!

還有一回,一個(gè)好朋友請牛頓吃飯,一邊吃飯一邊議論科學(xué)問題。飯吃到一半的時(shí)候,牛頓站起來說:對了,還有好酒呢,我去取來咱們一起喝。說完就向?qū)嶒?yàn)室跑去,一去就不回來了。朋友追過去一看,牛頓又?jǐn)[弄上他的實(shí)驗(yàn)了。原來牛頓在取酒的路上忽然想出了一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)方法,居然將取酒的事忘得一干二凈了。

牛頓的這種軼事豈止三件,它說明,牛頓酷愛科學(xué),把自己的一切都獻(xiàn)給了科學(xué)。正是因?yàn)榕nD有這種為科學(xué)獻(xiàn)身的奮斗精神,他才能總結(jié)出牛頓三定律,對人類的進(jìn)步做出了卓越的貢獻(xiàn)。

牛頓病逝以后,英國政府在他的墓碑上鐫刻了墓志銘,最后一段是:讓人類歡呼/曾經(jīng)存在過這樣偉大的/一位人類之光

有道是:自然和自然規(guī)律隱藏在黑暗中,上帝說,讓牛頓來,一切都明亮了?;蛘哒f:道法自然,久藏玄冥。天降牛頓,萬物生明。

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