1978年,英格兰银行开始发行D序列英镑,其中1英镑纸币的正面图案是英女王伊丽莎白二世,反面是著名的物理学家艾萨克·牛顿。被认为是人类智商巅峰的他真的有那么伟大吗?还是像有些人认为的,他仅仅是窃取了别人的劳动果实?

天才少年,手中紧握解开自然奥秘的钥匙
1643年1月4日,艾萨克·牛顿在英格兰林肯郡的一个小村庄出生,他的父亲在他出生前就去世了,他的母亲生下他以后也很快就改嫁了。童年的不幸让牛顿变得孤僻、敏感,这甚至影响了他一生。
牛顿从小就展现出了非一般的天才本性,他爱读书、对自然现象有强烈的好奇心,最重要的是他拥有超强的数学能力。
他的母亲曾经希望他能成为一个农民,导致他中学上到一半就辍学回家务农了。幸运的是,他的中学校长认为天资聪颖的牛顿如果成为农民的话实在可惜,于是找到牛顿的母亲并最终说服她让牛顿顺利完成了中学学业。
1661年,18岁的牛顿进入剑桥的圣三一学院并于四年后获得学位。这时他迎来了他的(也是世界科学史上的)奇迹之年。

剑桥圣三一学院中纪念牛顿的苹果树
1665年,伦敦发生大瘟疫,剑桥大学停课放假,牛顿也只好回到了母亲的家中。在躲避瘟疫的十八个月里,牛顿埋头忙于各种研究,并取得了奇迹般的成就:
微积分:在研究物体运动轨迹、重力、加速度时,必须考虑到非常短的时间和运动单位,也就是无穷小。牛顿利用自己超高的数学能力创造了一门现在还令无数学子头痛的高等数学:微积分。
有了这个数学工具,所有的物理问题也就迎刃而解了。1666年,他完成了一篇相关论文,但没有立刻发表,仅仅与几位朋友进行了分享。

牛顿手稿
光的性质:牛顿在拜读了笛卡尔关于光的书籍后,反复进行试验。最著名的实验是:他利用三棱镜将一束日光折射后打在一面雪白的墙上,墙上出现了一条色彩斑斓的宽带。

牛顿手稿
万有引力:休假期间,他常常坐在母亲的花园里,静静地看着苹果树上的苹果掉落在地上,思考着现象背后的物理规律。于是牛顿的三大运动定律渐渐在他的笔记上成型。

牛顿手稿
1669年,牛顿回到剑桥,因其在数学上的成就,他被授予了卢卡斯数学教授席位。此后,他一边研究科学,一边研究神学。
1687年,牛顿将自己的研究成果整理出版,于是著名的《自然哲学的数学原理》横空出世。在这本书中,牛顿阐述此后两百年内都被视为真理的三大运动定律和万有引力定律。
自此,牛顿创立了经典力学理论体系,实现了自然科学的第一次大统一,让人类对自然界的认识有了质的飞跃。
1689年,46岁的牛顿成为了英国皇家学会成员;1696年,他被任命为皇家铸币厂厂长;1703年,胡克去世后,他成为了英国皇家学会会长;1705年,他被英女王封为爵士。

站在巨人的肩膀上
牛顿曾在给胡克的信中写道:
“(关于光学)笛卡尔往前迈出很好的一步。您在很多方面又使其锦上添花……如果我能看得更远的话,那也是因为我站在您这样巨人的肩膀上。”
他在信中所说的巨人到底是谁呢?他到底有没有窃取他人的劳动果实?
伽利略:
伽利略在1638年完成的著作《两门新科学》中不仅分析了自由落体的加速运动、预见了重力的存在、确定了加速度是可以测量的,还开辟了分析空中物体飞行路径的新思路。
他是最早对动力学进行定量研究的人,他是名副其实的、牛顿口中的“巨人”。

胡克:
胡克曾与牛顿结下了不小的梁子。
在光学方面,他支持光的波动学说,而牛顿则认为光是粒子。
胡克曾在给牛顿的信中提出了引力与距离平方成反比的观点,但由于自己的数学能力有限,他给不出证明过程。
当牛顿利用自己超高的数学能力研究出微积分后,轻而易举解决了这个问题,给出了证明的过程后,胡克却认为牛顿抄袭了他的观点而写信质问牛顿。

莱布尼茨:
关于牛顿和莱布尼茨到底是谁先发明了微积分,科学界一直是有争议的。霍金在他的著作《时间简史》中曾写道:
“莱布尼茨和牛顿各自独立地发展了叫做微积分的数学分支,它是大部分近代物理的基础。虽然现在我们知道,牛顿发现微积分要比莱布尼茨早若干年,可是他很晚才出版他的著作。”
不论是谁先发明的,微积分的作用却是在牛顿的手中被发挥到了极致,是他将微积分作为工具来解释物理问题,从而得到了改变人类认知的科学发现。
牛顿还真就那么伟大!
牛顿脾气暴躁、孤傲自负却又聪明绝顶,他算不上一个可爱的人,但对人类来说,他的的确确能称得上伟大。
他告诉人们万物皆有规律可循,在他之前,人们相信神力,在他之后,人们相信自己。他创立的经典物理学一直被科学界沿用到二十世纪,直到爱因斯坦等人证明宇宙间还有许多牛爵爷没有考虑到的事情。
1687年,牛顿在他的《自然哲学的数学原理》第三卷序言处写下:
“现在,我将展示世界体系的框架。”
