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牛頓的故事

牛頓的故事
摘要 : 工作了這么多年,我體會到一個真理:一個人要做一件事,總有些問題是不得不面對的,總有些困難是不得不克服的,總有些坎坷是怎么躲也躲不過去的。就像你要參加高考,數學是不得不學的,即使你明知道會解三角函數并不能保證去超市總能買到性價比最高的東西;就

牛頓為什么能在科學上獲得巨大成就?他怎樣由一個平常的人成為一個偉大的科學家?要回答這些問題,我們不禁要聯想到他刻苦學習和勤奮工作的幾個故事。

  "我一定要超過他!"

牛頓童年身體瘦弱,頭腦并不聰明。在家鄉讀書的時候,很不用功,在班里的學習成績屬于次等。但他的興趣卻是廣泛的,游戲的本領也比一般兒童高。平時他愛好制作機械模型一類的玩意兒,如風車、水車、日晷等等。他精心制作的一只水鐘,計時較準確,得到了人們的贊許。有時,他玩的方法也很奇特。一天,他做了一盞燈籠掛在風箏尾巴上。當夜幕降臨時,點燃的燈籠借風箏上升的力升入空中。發光的燈籠在空中流動,人們大驚,以為是出現了彗星。盡管如此,因為他學習成績不好,還是經常受到歧視。

當時,封建社會的英國等級制度很嚴重,中小學里學習好的學生,可以歧視學習差的同學。有一次課間游戲,大家正玩得興高采烈的時候,一個學習好的學生借故踢了牛頓一腳,并罵他笨蛋。牛頓的心靈受到這種刺激,憤怒極了。他想,我倆都是學生,我為什么受他的欺侮?我一定要超過他!從此,牛頓下定決心,發奮讀書。他早起晚睡,抓緊分秒、勤學勤思。

經過刻苦鉆研,牛頓的學習成績不斷提高,不久就超過了曾欺侮過他的那個同學,名列班級前茅。

籬笆下的樂趣   

牛頓1642年出生在英國一個普通農民的家里。在牛頓出生前不久,他的父親就去世了。母親在他兩歲那年改嫁了。當牛頓14歲的時候,他的繼父不幸故去,母親回到家鄉,牛頓被迫休學回家,幫助母親種田過日子。母親想培養他獨立謀生,要他經營農產品的買賣。一個勤奮好學的孩子多么不愿意離開心愛的學校啊!他傷心地哭鬧了幾次,母親始終沒有回心轉意,最后只得違心地按母親的意愿去學習經商。每天一早,他跟一個老仆人到十幾里外的大鎮子去做買賣。牛頓非常不喜歡經商,把一切事務都交托老仆人經辦,自己卻偷偷跑到一個地方去讀書。

時光漸漸流逝,牛頓越發對經商感到厭惡,心里所喜歡的只是讀書。后來,牛頓索性不去鎮里經商了,僅囑老仆人獨去。怕家里人發覺,他每天與老仆人一同出去,到半路停下,在一個籬笆下讀書。每當下午老仆人歸來時,再一同回家。

這樣,日復一日,籬笆下的讀書生活倒也其樂無窮。一天,他正在籬笆下興致勃勃地讀書,趕巧被過路的舅舅看見。舅舅一看這個情景,很是生氣,大聲責罵他不務正業;把牛頓的書搶了過來。舅舅一看他所讀的是數學書,上面畫著種種記號,心里受到感動。舅舅一把抱住牛頓,激動地說:"孩子,就按你的志向發展吧,你的正道應該是讀書。"回到家里后,舅舅竭力勸說牛頓的母親,讓牛頓棄商就學。在舅舅的幫助下,牛頓如愿以償地復學了。

在暴風中研究和計算風力

牛頓16歲時數學知識還很膚淺,對高深的數學知識甚至可以說是不懂。"知識在于積累,聰明來自學習"。牛頓下決心靠自己的努力攀上數學的高峰。在基礎差的不利條件下,牛頓能正確認識自己,知難而進。他從基礎知識、基本公式重新學起,扎扎實實、步步推進。他研究完了歐幾里德幾何學后,又研究笛卡兒幾何學,對比之下覺得歐幾里德幾何學膚淺,便悉心鉆研笛氏幾何學,直到掌握要領、融會貫通。遂之發明了代數二項式定理。傳說中牛頓"大暴風中算風力"的佳話,可為牛頓身體力學的佐證。有一天,天刮著大風暴。風撒野地呼號著,塵土飛揚,迷迷漫漫,使人難以睜眼。牛頓認為這是個準確地研究和計算風力的好機會。于是,便拿著用具,獨自在暴風中來回奔走。他踉踉蹌蹌、吃力地測量著。幾次沙塵迷了眼睛,幾次風吹走了算紙,幾次風使他不得不暫停工作,但都沒有動搖他求知的欲望。他一遍又一遍,終于求得了正確的數據。他快樂極了,急忙跑回家去,繼續進行研究。有志者事竟成。經過勤奮學習,牛頓為自己的科學高塔打下了深厚的基礎。不久,牛頓的數學高塔就建成了,22歲時發明了微分學,23歲時發明了積分學,為人類科學事業作出了巨大貢獻。

萬有引力和光的秘密

牛頓23歲時,鼠疫流行于倫敦。劍橋大學為預防學生受傳染,通告學生休學回家避疫,學校暫時關閉。牛頓回到故鄉林肯郡鄉下。在鄉下度過的休學日子里,他從沒間斷過學習和研究。萬有引力、微積分、光的分析等發明的基礎工作,都是這個時期完成的。

那時,鄉下的孩子是常常用投石器打幾個轉轉之后,把石拋得很遠。他們還可以把一桶牛奶用力從頭上轉過,而牛奶不掉下來。這些事實使他懷疑起來:"什么力量使投石器里面的石頭,以及水桶里的牛奶不掉下來呢?對于這個問題,他曾想到刻卜勒和伽利略的思想。他從浩瀚的宇宙太空,周行不息的行星,廣寒的月球,直至龐大的地球,進而想到這些龐然大物之間力的相互作用。這時,牛頓一頭扎進"引力"的計算和驗證中了。牛頓計劃用這個原理驗證太陽系各行星的行動規律。他首先推求月球距地球的距離,由于引用的資料數據不正確,計算的結果錯了。因為依理推算月球圍繞地球轉,每分鐘的向心加速度應是16英尺,但據推算僅得13.9英尺。在失敗的困境中,牛頓毫不灰心和氣餒,反而以更大的努力進行辛勤地研究。整整經過了七個春秋寒暑,到30歲時終于把舉世聞名的"萬有引力定律"全面證明出來,奠定了理論天文學、天體力學的基礎。

這時期牛頓還對光學進行了研究,發現了顏色的根源。一次,他在用自制望遠鏡觀察天體時,無論怎樣調整鏡片,視點總是不清楚。他想,這可能與光線的折光有關。接著就實驗起來。他在暗室的窗戶上留一個小圓孔用來透光,在室內窗孔后放一個三棱鏡,在三棱鏡后掛好白屏接受通過三棱鏡折進的光。結果,大出意外,牛頓驚異地看到,白屏上所接受的折光呈橢圓形,兩端現出多彩的顏色來。對這個奇異的現象,牛頓進行了深入的思考。得知光受折射后,太陽的白光散為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色。因此,白光(陽光)是由紅、橙、黃、綠、藍、 靛、紫七色光線匯合而成。自然界雨后天晴,陽光經過天空中余留的雨滴的折射、反射,形成五彩繽紛的虹霓,正是這個道理。   

經過進一步研究,牛頓指出世界萬物所以有顏色,并非其自身有顏色。太陽普照萬物,各物體只吸收它所接受的顏色,而將它所不能接受的顏色反射出來。這反射出來的顏色就是人們見到的各種物體的顏色。這一學說準確地道出顏色的根源,世界上自古以來所出現的各種顏色學說都被它所推翻。

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