12
2016
03

科学家故事:牛顿的两位老师

  艾萨克·牛顿(I.Newton,1642—1727),英国著名的物理学家,百科全书式的“天才”,提出万有引力定律、牛顿运动定律与莱布尼茨共同发明微积分,被誉为“近代物理学之父”。

  牛顿是有史以来最伟大的科学家之一。他出生在英格兰林肯郡伍尔索普村一个自耕农家庭,父亲在他出生前两个月去世,3岁时母亲汉娜改嫁,牛顿随外祖母生活。10岁时继父去世,汉娜带着三个孩子回到伍尔索普。12岁时,母亲把他送到8英里以外的格兰汉姆镇读中学。16岁时母亲决定让他回家务农,在牛顿舅父和格兰瑟姆中学校长史托克斯的竭力劝说下牛顿才得以继续学业。其间史托克斯的一句话深深打动了牛顿的母亲:“在繁杂的农务中埋没这样一位天才,对世界来说将是多么巨大的损失!”

  1661年,牛顿考入剑桥大学三一学院,但家里拿不出足够的钱供他深造。因成绩优异,牛顿被允许通过为学院做杂役减免部分学费。1663年,卢卡斯捐款在剑桥大学设立了一个数学教授席位。1664年2月,杰出数学家巴罗(Isaac Barrow,1630—1677)成为首任卢卡斯数学教授。同年秋天,巴罗开讲几何学课程,其中包括利用“特征三角形”求曲线切线的方法,实际上蕴含了把切线看作增量趋于零时割线的极限位置的思想。当时牛顿被指定为巴罗的助手,帮助他整理讲义,从而充分接触和了解了巴罗的思想。同一时期巴罗又讲授过运动学课程,据说牛顿后来曾回忆说:“巴罗博士当时讲授关于运动学的课程,也许正是这些课程促使我去研究这方面的问题。”

  1665年夏,由于鼠疫流行,剑桥大学停课,牛顿回到伍尔索普,直到1667年春学校复课。在此期间,牛顿在他一生中最重要的几个研究领域做出了开创性的工作:初步创立微积分,初步形成万有引力的想法,进行光的色散试验,发明反射式望远镜。学校复课后他回到剑桥,不久当选为三一学院管理委员会的低级成员。1669年10月,39岁的巴罗推荐不满27岁的牛顿接替了自己担任的卢卡斯数学教授席位。虽然对巴罗让位给牛顿的原因有不同的说法,但此举给牛顿提供了专心致志从事科学研究的优厚条件是毋庸置疑的。

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