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牛顿出身于一个平凡的小村子,还没出生父亲就不幸去世了,母亲改嫁,因此牛顿小时候就跟着奶奶一起生活。那时候,村子里的人经常要到风车上磨面,奶奶也不例外。
牛顿从小就聪明好学,经常捣鼓一些小玩意,自己也动手做了很多小工艺,受到奶奶的夸赞,但是牛顿的成绩却不怎好,这让奶奶揪心不已。
有一天,牛顿把自己琢磨好久,做了一个小风车拿到奶奶面前,拿扇子一扇果然风车就吱呀吱呀地转起来了,奶奶开玩笑说,你这风车也能磨面吗,牛顿认真的回答:能。但是奶奶怎么也不肯相信。
第二天,牛顿把做好的风车带到学校,大家都围拢过来好奇地大量这座神奇的小风车,牛顿感到非常自豪,一个同学问牛顿,这风车为什么会转,有什么原理。
牛顿感到莫名其妙,他从来没想过做风车还要什么原理,于是憋了半天也答不上来,大家都哄堂大笑,一哄而散,混乱中有人把牛顿的风车推到地上摔坏了。
牛顿捡起那个破碎的风车,难过的直掉眼泪,但是他没有说话,只是默默地在心里发誓,一定要把风车的原理弄清楚,从此以后牛顿再也不贪玩了,他更加刻苦钻研,勤奋好学,终于成为一个大科学家。
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英国著名物理学家牛顿小时候,喜欢和风打交道。
有一天,牛顿的家乡荷尔泽普村来了一场大风暴,人们躲在屋里不敢出来。风越刮越猛,牛顿家的栅栏门被刮开了。牛顿的母亲叫牛顿赶快去把门扣上。可是半个钟头过后,仍不见牛顿回来。她心中很是不安,急忙出屋寻找。
母亲一走出栅栏门,怔住了,只见牛顿一会儿顺着风走过去,一会儿逆着风走回来。她感到十分奇怪,便冲到牛顿跟前,急切地问: “你怎么啦?这么大的风还在外面玩?”
牛顿听了母亲的话,有点委屈地说:“妈,我哪里在玩,我是在计算顺风和逆风的速度相差有多大啊!”
还有一件事,是发生在牛顿十二岁那年。
牛顿家附近,有一座高大的风车。人们安装它是为了利用风力来磨面粉。
牛顿从学校回来路过时,总是仰着脖子瞧风车转动。一天,二天,三天,……不久,他就照葫芦画瓢,也做了一架小风车。风一吹,叶片转动,加一点麦粒进去,就能像大风车一样磨出面粉来。风车没有风不能转动,牛顿就用铁丝做了一个圆圆的轮子,里面关了一只老鼠。老鼠踩动轮子,磨子飞快转起来,居然也能磨出面粉。牛顿开心地把这称做是“老鼠开磨房”,还常常向人抱怨:这个磨房老板是个贼,总是把他送去磨的麦子吃个精光。
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1642年的圣诞节,在英国.林肯郡.沃斯索普村一个农民家庭中,一个天才人物 –艾萨克.牛顿 (Isaac Newton) 出生。
牛顿出生前三个月,他的父亲已经去世了。两年后,他母亲改嫁,牛顿便由他的外祖母抚养。到了十二岁,牛顿在舅父的资助下进入皇家中学。可是这时的牛顿并不是个聪明伶俐的孩子,他在学校里的功课都做得很差,而且身体也不好,性格沉默和爱发白日梦,几乎没有出众之处。他的超人才智竟然是被一个野蛮的同学无理地在他身上踢了一脚而唤醒的!他跟那个同学打架而且打赢了,可是那个霸道的同学在功课下却远比牛顿好。于是牛顿便决心发奋,誓要在功课上超越他,结果他不单在皇家中学中名列前茅,十八岁时更进入了剑桥大学的三一学院。
1665年,正当牛顿在剑桥大学完成了学士课程之际,欧洲蔓延着恐怖的鼠疫,于是牛顿便回故乡了。在乡间,牛顿利用自制的三棱镜分析出太阳光的七种色彩,并发现了各单色光的曲折率的差异。
但奇怪的是牛顿对这非凡的发现三缄其口。原来他自知当时只不过是一个大学生,如果公开一个如此革命性的发现必然会触怒教授。结果五年以后,当他晋升为授才把昔日的发现公诸于世。
在乡间的那段期间,牛顿更创立了积分的方法,并将之广泛应用在物理和几何学上。有一夜,牛顿坐在乡间的一棵苹果树下沉思。忽然一个苹果掉落到地上。于是他发现所有的东西一旦失去支撑必然会坠下,继而他发现任何两物体之间都存在着吸引力,而这引力更与距离的平方成反比,总结出万有引力定律。可是,由于牛顿的性格孤僻及固执,他在二十年后才发表这理论。另外,牛顿亦在伽利略等人工作的基础上进行了深入研究和大量的实验。牛顿成了经典物理学的创始人。
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今天,我读了《牛顿的故事》。故事说了牛顿出生时只有三磅重,当时他的接生婆和他的亲人都担心他能不能活下去。到了上学的时候,他读书很不认真,经常偷偷地做机械和模型。因此,同学们都笑话他,骂他笨。直到有一次课间游戏,大家正玩得兴高采烈的时候,一个学习好的同学借故踢了牛顿一脚,并骂他笨蛋
牛顿的心灵受到这种刺激,愤怒极了。他下定决心,一定要超越同学,一定要发奋读书。从此,牛顿早起晚睡,抓紧分秒、勤学勤思。终于,牛顿经过刻苦钻研,学习成绩不断提高,在班级上名列前茅。
有志者事竟成,在牛顿22岁时发明了微分学,23岁时发明了积分学,为人类科学事业作出了巨大贡献。
我在这个故事中受到了十分多启发。因为,牛顿本来对学习很没兴趣,可是他一听同学这样说自己笨,很不服气,开始认真地学习的事让我感受到:一个出生只有三磅重的婴儿,家人都对他没信心的环境下,最后却成了科学巨星,牛顿所付出的努力和汗水。所以,我要向牛顿学习,学习他刻苦钻研,善于动脑筋的精神,做个对社会有贡献的'人。
今后,我要以牛顿为榜样,珍惜时间,好好学习。
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牛顿从事科学研究时非常专心,时常忘却生活中的小事。有一次,给牛顿做饭的老太太有事要出去,就把鸡蛋放在桌子上说:先生!我出去买东西,请您自己煮个鸡蛋吃吧,水已经在烧了!
正在聚精会神地计算的牛顿,头也不抬地嗯了一声。老保姆回来以后问牛顿煮了鸡蛋没有,牛顿头也没抬地说:煮了!老太太掀开锅盖一看,惊呆了:锅里居然煮了一块怀表,鸡蛋却还在原地放着。原来牛顿忙于计算,胡乱把怀表扔到了锅里。
吹肥皂泡的疯老头
牛顿搬进一幢新楼以后,开始研究光线在薄面上是怎样反射的。他每天都在读书、思考。早上起床穿衣服,突然想到了研究中的问题,他就像被定身法定住了一样,呆住了,然后开始实验或工作,所以他时常穿错了袜子或者在夏天穿上秋天的衣服。
太阳光是最好的光源,肥皂泡是最理想的薄面,太阳光照到上面,它为什么会变得五颜六色呢?
牛顿的脑子里翻江倒海了。他提着一桶肥皂水走到院子里,吹起了肥皂泡。你看,他那两只眼睛直盯着飘来飘去的肥皂泡,一个泡破了,接着又吹一个,从太阳一出来他就吹,一吹就是几个小时。
邻居家的小孩子从楼窗上伸出头来,冲他叫:疯老头!你一只脚没穿袜子!
邻居家的老太太摇着头:老小,老小,老了倒成了孩子!
后来人们知道了这疯老头就是英国皇家学会的研究员,他吹肥皂泡是在研究学问,不禁对他肃然起敬了。
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1727年3月20日,伟大的科学家牛顿逝世。在他84岁离开人世时,为他抬棺材的是两位公爵、三位伯爵以及大法官。伏尔泰是这样描述的:“他是像一位深受自己的臣民爱戴的国王一样被安葬的,在他之前,是没有哪一位科学家享受如此殊荣的。在他之后,受到如此厚葬的也屈指可数。”就在牛顿去世后不久,18世纪伟大的诗人亚历山大·薄柏总结了世人对牛顿的评价:自然和自然规则在黑夜中躲藏,主说,让人类有牛顿!于是一切被光照亮。这句诗仍铭刻于牛顿的墓碑上。
从18世纪起,牛顿开始被认为是现代科学家时代首屈一指的最伟大的人,一位理性主义者,一个教会我们在冷静的和纯粹的理性路线上思考的人,牛顿的名字一直是科学的代名词。
但是,牛顿的真实面貌其实并不完全像我们所想像的那样。一切都源于一个神秘的箱子———牛顿的“黑匣子”,这个大箱子里,保存着许多证据,这些证据能够告诉后人,曾经占据和完全吸引着牛顿那颗热情和智慧的心灵的东西到底是什么。
牛顿是在剑桥大学工作时留下这些东西的,但他没有在离开剑桥的时候销毁它们,而是把它们保存在那个箱子里。黑匣子里的东西深深震惊着任何一双18或19世纪,甚至是我们现代人的探索的眼睛,那里面保存着数以百万字的他未发表过的著作。这些著作是牛顿在整个一生中艰难地隐藏着的秘密。
秘密随他逝去,在他死后,有人试图了解这个尘封的秘密。毕肖普·霍斯利奉命检查过这个箱子,并希望出版箱子里的那浩如烟海的作品,可是他看了箱子中的内容后,惊慌失措地猛然把箱子盖盖上了。100年后,戴维·布鲁斯特再次查看了那个箱子,但他通过小心地摘录和几个严肃的小谎言便把“黑匣子”里的真相完全掩盖了。
纸终究包不住火,“黑匣子”里的秘密最后终于还是被解开了。人们被“黑匣子”里的东西惊得目瞪口呆,那些证据表明,牛顿当时潜心研究的是长生不老药和废金属向黄金转化的方法。正像剧作家乔治·伯纳德·肖在戏剧《在好国王查理的黄金岁月》里放入牛顿口中的话一样,剧作家借角色表达了牛顿的心声:“有如此多更重要的事情需要去做:废金属向黄金的转换,长生不老药,光与颜色的魔术,压倒一切的是圣经的隐义。我却把时间浪费在了其他地方,多么大的时间浪费,无价的时间!”秘密著作的另一大部分是他推想和求索的宇宙的秘密真相———所罗门神殿的力量,圣经启示录、丹尼尔之书和关于教会历史的数百页论述。
看过“黑匣子”中的证据后,所有人都会认为牛顿不是理性时代的第一人,而是魔法家中的最后一个。牛顿的天性是玄奥的、隐蔽的,并且还有着深深的神经过敏,他的后继者惠斯顿把他评价成:“其性格是我所曾知道的最惧怕、最小心和多疑的性格之一。”所以他整个一生都疏远女性,终生未娶。
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《牛顿的故事》读后感牛顿是世界著名的大科学家,他非常聪明,特别有钻劲。牛顿在物理方面做出过许多成就。可是他在做一些小事上,却是一个“马大哈”。
这本是书中描写了牛顿的许多重要发现。他的这些发现给人类带来了巨大的财富,为人类创造了巨大的价值。文中也描写了一些牛顿全神贯注,废寝忘食的事情。有一天清早,牛顿在研究一个难题,管家怕他饿,就端了一锅水,拿了一个鸡蛋放在桌上的怀表旁,为力不打扰牛顿,管家让他自己煮。牛顿把全部心思都放在研究上,竟然把怀表放在锅里煮了。还有一次,牛顿请朋友吃饭,朋友按时来了,可是牛顿还在工作。等了好久,牛顿还是没有来,朋友就自己吃了,吃完后就跟他开了一个玩笑,把剩下的鸡骨头放进盘子里。
等牛顿工作完后感觉肚子饿了,打开盘子看见鸡骨头,以为自己吃过饭了,然后就接着工作。牛顿把毕生的经历都献给了科学事业,为人类创造了辉煌的成就,正是凭着他这种全神贯注一丝不苟的精神和不知疲倦、无穷无尽的力量,才登上了科学的高峰。读了这本书后,对我感触很深,在我的成长过程中,我应该向牛顿学习,他是我学习的榜样。
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跌倒了,爬起来,便会成功。——题记
一提到牛顿,那肯定是无人不知,无人不晓,但一说起他小时候,很多人都会为之惊讶。他们一定以为:这么伟大的科学家,小时候一定是个神童,天才吧。结果却截然不同。
牛顿小时候读书时,很不用功,在班里学习成绩属于次等,但他的兴趣广泛,非常喜欢做一些小玩意儿,如风车、水车等,经常得到人们的赞许。
尽管如此,因为他学习不好,还是会受到歧视。
有一次,他自己做了一架小风车带到学校,同学们都来围观,但有一位同学怪声怪气地说:“哟!这风车做得还怪灵巧呢!”这位同学说的是反话,他平时学习成绩都在牛顿之上,看到牛顿在他面前表演,很不服气,于是又提高嗓门说:“你这风车外形还可以,可他为什么会转动,你懂得这原理吗?”牛顿一时答不上来,脸就红了。那位同学劲头更足了:“哼!说不出来了吧,可怜,自己做的东西自己都不知道原理,说明你只不过和木匠一样!”牛顿羞得无地从容,其他人也对他另眼相待,有的同学还上去拆他的风车。牛顿心里很难过,眼泪一滴一滴的流下来,事后自己也想了想:这些同学为什么欺侮我呀?还不是因为我自己不争气!我还有什么理由不认真学习呢?夜已经深了,牛顿还在想白天的事。最后下了决心:一定要把功课做好!
从此以后,牛顿立马勤快起来,不多久,他成为了全班的优秀生,而且超过了骂他是“木匠”的那位同学。
听到这里,大家一定会震撼:牛顿的一生竟然是这样的!他从小失去了父亲,母亲改嫁只能靠祖母来养,尽管如此,他仍然勤学苦练,超过了所有人,成为了赫赫有名的人!
这不正是和他说的“跌倒了,爬起来,便会成功”一样吗?小时候,他困难重重,学习又不好,但仍然坚持,最后还不是成功了吗?确实,人生,必经坎坷,但若怀坚心者。怎不成功矣?
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一个星期天早晨,科学家牛顿按照惯例,准备去教堂做礼拜。当他还在洗脸时,忽然想到刚才所写的论文中有一点需要补充,连脸上的水珠都未揩干,就奔到书桌那里提笔写了起来,脸上的水滴在稿纸上也没顾得擦去。
牛顿写完,才舒坦地用毛巾擦干了脸,换了衣服上教堂去了。做完弥撒,他回到家,就见书店起火了,仆人正在忙着救火。幸亏救得快,火很快就扑灭了。但是,许多宝贵的论文原稿已变成了灰烬。这损失是无法弥补的,使牛顿感到从未有过的难过。
“这火是怎么着的呢?”牛顿问仆人。
“不知道,会不会是老爷忘了把蜡烛火吹灭?”
“不,我是把蜡烛火吹灭了才去洗脸的,这时天已大亮,不用点蜡烛了。
以后我又回到书房一次,在文稿上加了一笔就出去了。”牛顿非常自信地说。
而这也完全符合事实。
“老爷,桌子上是不是放着实验用的镜片呢?如果这是镜片,它受到阳光的照射,会形成焦点而起火的。”仆人在牛顿身边伺候久了,头脑里也有了不少科学知识。
牛顿经此一问,特地再检查一下被烧坏的桌面,没见有镜片,只有一块长二十厘米、宽十厘米的玻璃板,与烧焦了的稿子和书混在一起。
“瞧!老爷,不是有一块玻璃板吗?”
“不是,这只是一块普通的玻璃板,不可能起火。”牛顿想了想,又说,“也许有人嫉妒我的研究,从窗外投进火来。否则,怎么可能起火呢?”
但是,仆人清楚地知道没有一个人来过这里。起火之前,他正在收拾院子,要是有人进来,他不可能不看到。
这次失火对牛顿的打击太大了。这么多研究成果顷刻间都变成了灰烬,能不心痛吗?所以在以后的两年时间里,他的心情一直很不好,甚至到了精神错乱的地步,而起火的原因仍然不明不白。
两年以后的一个星期天的早晨,牛顿还是照例要去教堂。事先他又去洗脸,在这次洗脸的时候,他忽然想起了那次起火前洗脸的情景。
“原来是这么一回事。”他想,这起火的原因,就是他洗脸没擦干,在书桌上写字的时候,脸上的水滴落到了玻璃板上,由于表面张力的关系,水成了半圆形,这就与凸透镜片的作用一样了,阳光通过水滴而形成焦点,使稿纸起了火。这谜底终于被牛顿自己揭开了。
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在寒假中,我读了一个故事,名叫《牛顿和鸡蛋的故事》。里面讲了一天中午,到了吃饭时间,牛顿还在专心地做实验,助手就给了他几个鸡蛋,叫他自己煮了吃。过了一会儿,牛顿感觉自己饿了,就把助手拿来的“鸡蛋”放进了锅里,自己又开始专注的做实验。
半个小时以后,实验做完了,牛顿这才开始吃午饭。于是,他揭开了锅盖,不禁张大了嘴巴——在锅里煮的竟然是一只怀表!他有看了看桌子,那几个鸡蛋还好好的躺在那里,而桌子上的怀表却不翼而飞了。原来,是因为牛顿做实验太过于专注,误把怀表当成了鸡蛋放进了锅里。
牛顿正是这样对工作和实验有着浓后的兴趣,刻苦钻研和忘我投入的精神,才能获得通向科学宫大门的金钥匙,抵达了科学的圣殿。
这个故事告诉我们:在生活中做事要尽力像牛顿那样,专心致志,认真投入,才能获得成功。特别在我们年幼的学习过程中更应该认真学习,树立刻苦钻研的精神,才能学好知识,打好基础,以后才能为国家干出一番事业。
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妈妈给儿子牛顿买了台全自动洗衣机,一次可以转2个小时。
牛顿把洗衣机放在一棵苹果树下,这样牛顿可以边研究苹果如何好吃边洗衣服了。
牛顿专心致志地研究,突然之间,一张珍贵的手稿飘入了洗衣机,牛顿伤心极了,这时,又一个苹果掉下来了,牛顿咬了一口,惊喜地叫了起来。从此就得出了苹果香甜律——一个好吃,另一个好吃,下一个好吃。
上帝从苹果里面跳了出来。牛顿迅速记下:苹果蛔虫律——好吃的苹果里几乎都有蛔虫。
上帝问牛顿:"你想不想找回那张手稿?"牛顿说:"当然想,我那可怜的苹果成熟律宝贝……说着说着,牛顿竟然又感伤起来。上帝赶紧安慰牛顿说:"我是天使,会让你的手稿回来的!"
上帝又说:"把你的洗衣机砸烂,手稿不就出来了吗?"牛顿听话地把洗衣机砸烂了,手稿被拿了出来——竟然完好无损!为什么会这样呢?原来,牛顿根本没加洗衣粉和水,而且,洗衣机根本没开呢!
牛顿开心地笑了。不过,他想到了那台全自动的洗衣机。它在牛顿吃苹果弄脏衣服的时候把衣服洗干净,又方便又省力。
牛顿又问上帝,他怎么才能让他的洗衣机回来。上帝想机会成熟了,赶紧骗一张伟人的手稿回来。于是上帝告诉牛顿:"你把一张手稿给我,我施个魔法变回你的洗衣机。"牛顿的桌面上都是手稿,他随手拿了一张给上帝,于是上帝复原了洗衣机。
上帝走回苹果树上时,他突然看到手稿上写了几个大字 "对儿子奶粉品牌的研究"就连同一个苹果掉到了地上。
地面上传来牛顿的欢呼声,"我的四大定律完成了,最后一个定律,苹果掉落律!"……
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牛顿重新开始了学业,他的性格也渐渐变得敏锐而执着,外人看来,似乎他变得有一点儿难以捉摸。他经常把自己关在房间里,谁也不知道他在干什么。有时到了吃饭时间,也要妹妹催叫好几次才肯下楼来。
有一回,还没有到中午,牛顿却快步下楼来,眼里闪动着兴奋的神情。不过,他并不是急于吃饭,而是邀请大家上楼去看“新玩意儿”。弟妹们一听,大呼小叫地跑进了牛顿的房间,连妈妈也放下手中的炒勺上楼来了。
其实,这已经不是第一次了。牛顿就是喜欢搞“新玩意儿”,总是能有不同寻常的发现。家人们虽然已经习惯了牛顿的“发现”,可是每一次大家还是为他的“成果”兴奋不已。
房间里漆黑一片,牛顿让他们看着墙上的一个白色光点,这是沿窗上小孔透进的一束光线。大家瞧了瞧,觉得没有什么特别之处,颇感失望。这时候,牛顿拿出一块三角形的玻璃把光线一挡,刹那之间光点不见了,呈现在眼前的是如同雨后晴空中显现的彩虹。牛顿解释说:“由此可见,白色光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色光组成的。”
大家屏住呼吸,看着这个“新玩意儿”,惊讶得说不出话来……
那个时候,牛顿还是一个不为人知的名字,他的发现、他的研究,他的小小的成就还都只是他那英国乡间的斗室中,仅仅属于他自己的小小的世界。牛顿在那些寂静而平凡的岁月里,一点点成长起来,变成一个思想深邃、头脑机敏的少年。
现在,我们已经无法考证牛顿在十几岁的日子里,以怎样的心情憧憬过自己的未来人生,那是一个少年经常在脑际萦绕的梦想。牛顿把几乎全部的时光都分给了书籍和思考,因为只有书籍和思考才是他的快乐、他的幸福。书籍,给了他丰富的知识;而思考,还有思考之后那源源不断的“新玩意儿”,都在一点点堆积出后来为世人所熟知的那个了不起的科学巨人。
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牛顿发现的万有引力定律大家一定熟知,然而,作为这样的一个伟大科学家,他有时也不开窍。
牛顿小时候养有两只猫,一只大,一只小。牛顿为了让猫自由出入,在门上开了两个洞,也是一个洞大,一个洞小。一天他的邻居见到他,对他说:你何必要开两个洞,只要开一个大洞不就行了。
牛顿听了,恍然大悟,连声称赞道:“说得对,真是高见!可我怎么也想不出你这个好主意来。”
牛顿一辈子打光棍
英国天才的科学家艾萨克·牛顿(1642—1727)从小就迷上了书,迷上了宇宙,没有时间去修边幅。往往是领带不结,袜带未系,马裤也不扣钮扣。
他的这些不修边幅行为,竟然使他在情场失意,终生未娶。
牛顿年轻的时候也谈过恋爱。有一次,这位年轻的科学家热情奔放地向一位相识的姑娘求婚。能得到这样一位青年学者的钟情,姑娘自然感到幸运。牛顿轻轻地握着她的手,含情脉脉地望着这位漂亮的少女,她羞涩地低下了头,两朵红云飞上了脸颊。然而,正在这热恋的时刻,牛顿的思想忽然跑到另一个世界去了,满脑子尽是些符号、公式,完全忘记了身边的情人。他的手抓着情人的一个手指,误为捅烟斗的捅条,硬往他的烟斗里塞,痛得姑娘大叫起来。牛顿这才从数学王国里跳出,明自自己犯了一个大错误,赶紧向她道歉说:“亲爱的,饶恕我吧!我知道,这是不行了。看来,我是该一辈子打光棍的。”牛顿的一生真应着了他的话,他一辈子是“光棍”。
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牛顿,大家都知道他因为苹果从树上掉下来从而发现万有引力,还发现了许多东西,牛顿对科学、数学、物理学等方面做出了巨大的贡献。但我觉得,牛顿小时候也是有些可怜的。
这不,牛顿出生前三个月父亲就去世了,在他两岁时,母亲改嫁,从小都是由外祖母来抚养长大的。12岁时进入中学。少年时的牛顿并不是神童,他成绩一般,但我认为他很聪明,而且善于动脑。他从小就喜欢读书,喜欢看一些介绍各种简单机械模型制作方法的书,从中受到了启发,自己动手制作些小玩具,如风车、木钟、折叠式提灯等等。他还做了一个小水钟,每天早晨,小水钟会自动滴水到他的脸上,催他起床。后来,由于生活压力,母亲让牛顿停学干务农,但牛顿对务农并不感兴趣,一有机会便进行阅读与制作。每次,母亲叫他同她的佣人一道上市场,熟悉做交易的生意经时,他便恳求母亲让他自己一个人上街,自己则躲在树丛后看书。有一次,牛顿的舅舅起了疑心,就跟踪牛顿上市镇去,他发现牛顿伸着腿,躺在草地上,正在聚精会神地研究一个数学问题,牛顿的好学精神感动了舅舅,于是舅舅劝了母亲让牛顿复学,终于,他又重新回到了学校。
牛顿19岁时进入剑桥大学。在这里,他开始阅读大量的自然科学著作,经常参加学院举办的各种讲座,包括地理、物理、天文和数学等。牛顿的一个教授伊萨克·巴罗是个学富五车的学者,这位学者看出了他具有深邃的观察力与敏锐的理解力,于是将自己的数学知识全部教给牛顿,把牛顿引向了自然科学的研究领域。
但是,正当牛顿准备留校继续深造时,严重的鼠疫席卷了英国,剑桥大学因此而关闭,牛顿离校返乡。家乡安静的环境使得他的思想展翅飞翔,这短暂的时光成为他科学生涯中的黄金岁月,牛顿注意地观察着日常生活中的小事,做出了科学史上一个个重要的发现。他的三大成就:微积分、万有引力、光学分析的思想就是在这时成形的。
我觉得不仅是牛顿,所有伟大的数学家、科学家等,能做出那么多伟大的贡献,都要有一份对自己梦想的热爱,然后不放弃、努力地、刻苦地去追求自己的梦想。“功夫不负有心人”,我相信,就算是天赋再低的人,只要对自己的目标有一份热爱,并努力去追求它,终究会成功!
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在牛顿的全部科学贡献中,数学成就占有突出的地位。他数学生涯中的第一项创造性成果就是发现了二项式定理。据牛顿本人回忆,他是在1664年和1665年间的冬天,在研读沃利斯博士的《无穷算术》并试图修改他的求圆面积的级数时发现这一定理的。
微积分的创立是牛顿最卓越的数学成就。牛顿为解决运动问题,才创立这种和物理概念直接联系的数学理论的,牛顿称之为"流数术"。它所处理的一些具体问题,如切线问题、求积问题、瞬时速度问题以及函数的极大和极小值问题等,在牛顿前已经得到人们的研究了。但牛顿超越了前人,他站在了更高的'角度,对以往分散的努力加以综合,将自古希腊以来求解无限小问题的各种技巧统一为两类普通的算法——微分和积分,并确立了这两类运算的互逆关系,从而完成了微积分发明中最关键的一步,为近代科学发展提供了最有效的工具,开辟了数学上的一个新纪元。
1707年,牛顿的代数讲义经整理后出版,定名为《普遍算术》。他主要讨论了代数基础及其(通过解方程)在解决各类问题中的应用。书中陈述了代数基本概念与基本运算,用大量实例说明了如何将各类问题化为代数方程,同时对方程的根及其性质进行了深入探讨,引出了方程论方面的丰硕成果,如,他得出了方程的根与其判别式之间的关系,指出可以利用方程系数确定方程根之幂的和数,即“牛顿幂和公式”。
牛顿对解析几何与综合几何都有贡献。他在1736年出版的《解析几何》中引入了曲率中心,给出密切线圆(或称曲线圆)概念,提出曲率公式及计算曲线的曲率方法。并将自己的许多研究成果总结成专论《三次曲线枚举》,于1704年发表。此外,他的数学工作还涉及数值分析、概率论和初等数论等众多领域。
牛顿是经典力学理论理所当然的开创者。他系统的总结了伽利略、开普勒和惠更斯等人的工作,得到了著名的万有引力定律和牛顿运动三定律。
牛顿发现万有引力定律是他在自然科学中最辉煌的成就。那是在假期里,牛顿常常来到母亲的家中,在花园里小坐片刻。有一次,象以往屡次发生的那样,一个苹果从树上掉了下来。一个苹果的偶然落地,却是人类思想史的一个转折点,它使那个坐在花园里的人的头脑开了窍,引起他的沉思:究竟是什么原因使一切物体都受到差不多总是朝向地心的吸引呢?牛顿思索着。终于,他发现了对人类具有划时代意义的万有引力。他认为太阳吸引行星,行星吸引行星,以及吸引地面上一切物体的力都是具有相同性质的力,还用微积分证明了开普勒定律中太阳对行星的作用力是吸引力,证明了任何一曲线运动的质点,若是半径指向静止或匀速直线运动的点,且绕此点扫过与时间成正比的面积,则此质点必受指向该点的向心力的作用,如果环绕的周期之平方与半径的立方成正比,则向心力与半径的平方成反比。牛顿还通过了大量实验,证明了任何两物体之间都存在着吸引力,总结出了万有引力定律:
F=G(m1m2/r2)(m1和m2是两物体的质量,r为两物体之间的距离)。在同一时期,雷恩、哈雷和胡克等科学家都在探索天体运动奥秘,其中以胡克较为突出,他早就意识到引力的平方反比定律,但他缺乏象牛顿那样的数学才能,不能得出定量的表示。
牛顿运动三定律是构成经典力学的理论基础。这些定律是在大量实验基础上总结出来的,是解决机械运动问题的基本理论依据。
1687年,牛顿出版了代表作《自然哲学的数学原理》,这是一部力学的经典著作。牛顿在这部书中,从力学的基本概念(质量、动量、惯性、力)和基本定律(运动三定律)出发,运用他所发明的微积分这一锐利的数学工具,建立了经典力学的完整而严密的体系,把天体力学和地面上的物体力学统一起来,实现了物理学史上第一次大的综合。
在光学方面,牛顿也取得了巨大成果。他利用三棱镜试验了白光分解为的有颜色的光,最早发现了白光的组成。他对各色光的折射率进行了精确分析,说明了色散现象的本质。他指出,由于对不同颜色的光的折射率和反射率不同,才造成物体颜色的差别,从而揭开了颜色之迷。牛顿还提出了光的“微粒说”,认为光是由微粒形成的,并且走的是最快速的直线运动路径。他的“微粒说”与后来惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。此外,他还制作了牛顿色盘和反射式望远镜等多种光学仪器。
牛顿的研究领域非常广泛,他在几乎每个他所涉足的科学领域都做出了重要的成绩。他研究过计温学,观测水沸腾或凝固时的固定温度,研究热物体的冷却律,以及其他一些只有在与他自己的主要成就想比较时,才显得逊色的课题。
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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。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考。得知光受折射后,太阳的白光散为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。因此,白光(阳光)是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光线汇合而成。自然界雨后天晴,阳光经过天空中余围的雨滴的折射、反射,形成五彩缤纷的虹霓,正是这个道理。
经过进一步研究,牛顿指出世界万物所以有颜色,并非其自身有颜色。太阳普照万物,各物体只吸收它所接受的颜色,而将它所不能接受的颜色反射出来。这反射出来的颜色就是人们见到的各种物体的颜色。这一学说准确地道出颜色的根源,世界上自古以来所出现的各种颜色学说都被它所推翻。
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