牛頓的故事 近代科學的開創(chuàng)者

伊薩克·牛頓，于1642年的圣誕節(jié)出生于英格蘭林肯州活爾斯索浦。父親在他出生前3個月就去世了，母親改嫁后他只得由外祖母和舅舅撫養(yǎng)。幼年的牛頓，學習平平，但卻非常喜歡手工制作。同時他還對繪畫有著非凡的才華。

牛頓12歲開始上中學，這時他的愛好由手工制作發(fā)展到愛搞機械小制作。他從小制作中體會到學好功課，特別是學好數(shù)學，對動手搞好制作大有益處。于是牛頓在學習加倍努力，成績大進。

牛頓15歲時，由于家庭原因，被迫輟學務農(nóng)。非?？是笾R的牛頓，仍然抓緊一切時間學習、苦讀。牛頓這種勤奮好學的精神感動了牛頓的舅舅。終于在舅舅的資助之下又回到學校復讀。

1661年，19歲的牛頓，考入了著名的劍橋大學。在學習期間，牛頓的第一任教授伊薩克·巴魯獨具慧眼，發(fā)現(xiàn)了牛頓具有深邃的觀察力、敏銳的理解力，于是將自己掌握的數(shù)學知識傳授給了牛頓，并把他引向近代自然科學的研究。1664年經(jīng)考試牛頓選為巴魯?shù)闹帧?665年，牛頓大學畢業(yè)，獲得學士學位。正準備留校繼續(xù)深造的時候，嚴重的鼠疫席卷英國，劍橋大學被迫關閉了。牛頓兩次回到故鄉(xiāng)避災，而這恰恰是牛頓一生中最重要的轉(zhuǎn)折點。牛頓在家鄉(xiāng)安靜的環(huán)境里，專心致志地思考數(shù)學、物理學和天文學問題，思想火山積聚多年的活力，終于爆發(fā)了，智慧的洪流，滾滾奔騰。短短的18個月，他就孕育成形了：流數(shù)術（微積分）、萬有引力定律和光學分析的基本思想。牛頓于1684年通過計算徹底解決了1666年發(fā)現(xiàn)的萬有引力。1687年，他45歲時完成了人類科學史上少有科學巨著《自然哲學的數(shù)學原理》，繼承了開普勒、伽里略，用數(shù)學方法建立起完整的經(jīng)典力學體系，轟動了全世界。

牛頓的數(shù)學貢獻，最突出的有三項，即做為特殊形式的微積分的“流數(shù)術”，二項式定理及“廣義的算術”（代數(shù)學）。

牛頓為了解決運動問題，創(chuàng)立了一種和物理概念直接聯(lián)系的數(shù)學理論，即牛頓稱之為“流數(shù)術”的理論，這實際上就是微積分理論。牛頓在1665年5月20日的一份手稿中提到“流數(shù)術”，因此牛頓始創(chuàng)微積分的時間來說比現(xiàn)代微積分的創(chuàng)始人德國的數(shù)學家萊布尼茨大約早10年，但從正式公開發(fā)表的時間說牛頓卻比萊布尼茨要晚。事實上，他們二人是各自獨立地建立了微積分。只不過牛頓的“流數(shù)術”還存在著一些缺陷。

牛頓開始對二項式的研究是在從劍橋大學回故鄉(xiāng)避鼠疫的前夕。他在前人瓦里士的基礎上進一步明確了負指數(shù)的含義。牛頓研究得出的二項式級數(shù)展開式是研究級數(shù)論、函數(shù)論、數(shù)學分析、方程理論的有力工具。

《廣義算術》，則總結(jié)了符號代數(shù)學的成果，推動了初等數(shù)學的進一步發(fā)展。這本書關于方程論也有些突出的見解。其中比較著名的是“牛頓冪和公式”。

牛頓的數(shù)學貢獻還遠不止這些，他在解析幾何中的成就也是令人矚目的。他的“一般曲線直徑”理論，引起了解析幾何界的廣泛重視。

牛頓在其它科學領域的研究，毫不遜色于在數(shù)學上的貢獻。牛頓曾經(jīng)說過：我不過就象是一個在海濱玩耍的小孩，為不時發(fā)現(xiàn)比尋常更為光滑的一塊卵石或比尋常更為美麗的一片貝殼而沾沾自喜，而對于展現(xiàn)在我面前的浩瀚的真理的海洋，卻全然沒有發(fā)現(xiàn)。從這里可以看出一代偉人的謙虛美德。這些美德和他的成就，都值得后人去繼承、去學習。