世界名人之近代科學之父牛頓,牛頓對物理學有什麼貢獻?
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古希臘的燦爛文化,在漫長的黑暗中埋沒風塵,黯然失色。15世紀,文藝復興的大旗飄揚在歐洲大陸 上,自然科學獲得新的生命,蓬勃成長。科學巨匠哥白尼、第谷、開普勒、伽利略以及笛卡爾等先後馳名於歐洲。一場科學革命衝破了中世紀封建勢力和經院哲學的層層羅網,不斷取得勝利。下面小編就為大家帶來詳細的介紹,一起來看看吧!
牛頓——偉大的科學家,經典物理學理論體系的建立者,在歐洲政治、經濟和科學文化新變革的時代誕生的。
1643年1月4日,在英格蘭林肯郡小鎮沃爾索浦的一個自耕農家庭裏,牛頓誕生了。牛頓是一個早產兒,出生時只有三磅重,接生婆和他的親人都擔心他能否活下來。誰也沒有料到這個看起來微不足道的小東西會成為了一位震古爍今的科學巨人,並且竟活到了85歲的高齡。
牛頓在少年時代並沒有顯露出引人注目的科學天才,他跟普通人一樣,只是學習 成績稍好而已。如果説牛頓和別的孩子有什麼不同的話,那就是他的動手能力相當強。他每做一件東西,總是一聲不吭地埋頭苦幹。如果做得不合適就拆了重做,絕不馬虎。他做過會活動的水車;做過能測出準確時間的水鍾;還做過一種水車風車聯動裝置,使風車可以在無風時藉助水力驅動。
1658年9月3日,一場罕見的暴風雨侵襲英格蘭。狂風怒吼,牛頓家的房子直晃悠,就像要倒了似的。牛頓為大自然的威力迷住了,不禁想測驗颶風的力量。他冒着狂風暴雨來到後院,一會兒逆風跑,一會兒順風跳。為了接受更多的風力,他索性敞開斗篷向上跳躍,認準起落點,仔細量距離,看狂風把他吹出多遠。
1661年,18歲的牛頓從中學畢業後考上了劍橋大學。這是英國最古老的大學之一,是全國青年學生嚮往的最高學府。儘管牛頓在中學裏是個優等生,可是劍橋大學集中了各地的尖子學生,他的學習 成績趕不上別人,特別是數學的差距更大。牛頓並不氣餒,就像他少年時代喜歡思考問題一樣,踏踏實實地學習 ,直到透徹地理解為止。他在大學的頭兩年裏,除了學習 算術、代數、三角以外,還認真學習 了歐幾里得《幾何原本》,彌補了過去的不足。他又鑽研笛卡爾的《幾何學》,熟練地掌握了座標法。這些數學知識,為牛頓後來的科學研究打下了堅實的基礎。
1665年,牛頓22歲,他從劍橋大學畢業了。在兩年的鄉居期間,發明了微積分,發現了白光的組成,並且開始研究引力問題。
1666年1月,有一天牛頓請母親和弟妹到自己房間裏來。房間裏黑洞洞的,只從窗子的一個小孔中透過一線陽光,在牆上照出一個白色的光點。牛頓讓他們注意看牆上的光點。他手裏拿着自制的三稜鏡,放在光線入口處,使光折射到對面牆上,光點附近突然映出一條瑰麗的綵帶。這條綵帶同雨後晴空中出現的彩虹一樣,由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色組成。牛頓和自己的親人共同觀賞了人工復現的自然景象。後來,牛頓又用第二個三稜鏡把七種單色光合成白光。他用白光分解實驗宣告了光譜學的誕生。
牛頓在探索光色之謎的同時,還在探索引力之謎。
1666年秋天的一個下午,牛頓長時間埋頭工作以後有些疲倦,就到後院去散步。他信步走到蘋果樹下,坐在長凳上觀賞田野秋色。他不由得又想起了引力之謎,思維翻騰起來。
突然,一個蘋果從樹上掉了下來。熟了的蘋果為什麼會向下掉?地球在吸引它?對,是地球的吸引!蘋果熟了向下掉,扔到空中的石頭也要向下掉,都是因為地球在吸引它們。地面上的東西都要受到地球的吸引。月亮所以會繞着地球轉,也是因為地球在吸引着它。想着想着,牛頓的眼裏閃出奇異的光芒,他長時期來想了又想的問題,終於找到了解決的線索。
24歲的牛頓發現了天地萬物間都存在着引力,這種引力同距離的平方成反比。10多年以後,牛頓出色地證明了這個定律是完全正確的。
1684年1月,在倫敦皇家學會的一個房間裏,哈雷、胡 克和瑞恩在討論有關作用於太陽和行星之間的引力問題。這三個科學家雖然都認識到了引力同距離的平方成反比,但是由於他們數學分析能力不足,無法證明這點。他們反覆研究了幾個月,始終琢磨不透。
哈雷想到了以刻苦鑽研著稱的牛頓。1684年8月,哈雷從倫敦來到劍橋大學向牛頓請教。當時,牛頓已經完成從開普勒定律到萬有引力的論證。
哈雷深刻認識到牛頓這份計算的重要性,懇請牛頓發表他的著作。牛頓被説服了,開始動手寫出劃時代的鉅著《自然科學的數學原理》。這部鉅著從內容、結構到數學方法的選用方面都遇到極大的困難。
牛頓以他非同尋常的才智,犧牲休息時間,放棄娛樂活動,夜以繼日、如痴如狂地進行寫作,終於大功告成。1686年4月完成第一編,第二、三編……直到第二年春天才脱稿。全書於1687年夏天出版,受到學術界的讚頌,很快銷售一空。
牛頓在《原理》這部鉅著裏,提出了“運動三定律”。這三條定律和萬有引力定律共同構成了宏偉壯麗的力學大廈的主要支柱。這座力學大廈是近代天文學和力學發展的基地,是機械、建築等工程技術發展的基地,也是機械唯物論統治自然科學領域的基地。牛頓不但從數學上論證了萬有引力定律,而且把力學確立為完整、嚴密、系統的學科。這以後,物理學成為了一門成熟的自然科學。
英國著名詩人亞歷山大·波普寫道:自然界和自然界的規律隱藏在黑暗中,上帝説:“讓牛頓去吧!”
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