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牛顿,几个鲜为人知的故事

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发表于 2023-8-23 07:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
牛顿,几个鲜为人知的故事

来源:科学演绎法

英文:Stephen C.Geoge,discovermagazine.com/the-sciences/5-eccentric-facts-about-isaac-newton


编者按

当我们谈论艾萨克·牛顿时,自然马上会想到他的不朽矩阵《自然哲学之数学原理》和万有引力定律,但是关于这位伟大科学家还有更多神奇的事,比如说在炼金术、自我实验和打击伪币制造者等方面的事迹。

这些看似荒谬危险的实验,以及晚年涉足的非科学炼金术,也展现出他想探索世界奥秘的热忱。如果体内没有这种热忱燃烧的话,在力学、光学、微积分等领域,他是无法获得开创性成果的。

此外,牛顿在打击伪币制造者方面的决心和勇气也令人敬佩。他不仅是一位伟大的科学家,还是一位有着丰富内心世界和敢于尝试的勇者。对于他的职责和使命始终不折不扣,展现出了他的正义和坚定不移的品格。

通过下文这些事儿,我们亦能从中体验到,科学家的精神不仅在于他们的科学成就,更在于他们对知识的热爱、对真理的追求以及对挑战的勇气。



历史上居然有一个人,能够同时拥有炼金术士、罪犯克星和科学巨匠的身份,这是否让你感到惊叹不已呢?

然而,如果说这人正是艾萨克·牛顿爵士(1643—1727)本人时,一切似乎又显得那么自然合理。

他的名字如同天籁之音响彻整个科学领域,尤以令世界瞠目结舌的《自然哲学之数学原理》为代表。该书首次印刷于 1687 年,提出了著名的运动定律和万有引力定律。这部奠定了现代物理学基础的巨著,堪称科学史上最重要的书籍之一。

然而,《自然哲学之数学原理》绝非牛顿唯一的贡献。他还在光学、天文和微积分等领域取得了开创性的成果,而这还不是全部。接下来,我们将为您揭示牛顿本人几个相当奇特且惊人的事儿。



牛顿试图点铅为金

牛顿不知疲倦的头脑并不满足于纯粹的科学研究,他还研究并进行了大量的炼金术实验。

这当然是一种伪科学分支,炼金术家试图将基本金属转变为珍贵的金或银等贵金属。现存的文件显示,牛顿甚至拥有一份秘而不宣的炼金术配方,它能将铅变成金,能治愈各种疾病,能揭示不朽之秘密的关键。

显而易见,这些炼金术的尝试对牛顿而言,没有任何成果。最终为他赢得了科学上不朽地位的还是他的真正科学成果。

他差点给自己做了额叶切除手术

像历史上许多科学家一样,牛顿会毫不犹豫地在自己身上做实验。

青年的牛顿曾在光学研究过程中,认为有必要了解人眼的形状如何影响颜色的感知。于是,他在眼睑和眼球之间插入了一根针——这种针叫做针刺。然后他移动针刺,在眼球上施加压力。这个恐怖的细节绝对会让人脊背发凉。幸运的是,这个实验只让他产生了彩色圆圈的一些幻觉,并没有给他造成永久的伤害。

后来人会想,当时只要牛顿打个了不合时宜的喷嚏,那可能会改变我们所知的整部科学史。

他几乎因为直视太阳而导致失明

除了上面这个实验,牛顿还选择直视太阳来研究光学。

具体做法是,他身处在黑暗的房间内,透过镜子观察反射的阳光(使瞳孔充分扩张)。如今,任何一个小孩子都知道,用肉眼观看太阳可能导致永久性损伤乃至失明。

然而,牛顿又侥幸逃过一劫。尽管进行了多次实验,牛顿也只是短暂地遭受眼痛、看到明亮的光斑残影等症状,而后躲回黑暗房间中直至康复。

恰恰是这些看似荒谬的尝试,促使牛顿在光学研究与光的理论方面取得突破,并于1704年发表了具有影响力的《光学》一书。

他让罪犯胆战心惊

当牛顿出版了震撼巨著《自然哲学之数学原理》,奠定作为有史以来最伟大科学家之一的地位后,他在1696年竟然做出了一个出人意料的职业转变:接受英格兰皇家铸币厂的任命,担任监察员一职(后来晋升为厂长)。当时,皇家铸币厂可是负责生产英格兰的钱币。

牛顿始终忠于自己的职责,直至生命的最后一刻。他对打击伪币制造者的热情如火。尽管年事已高,牛顿在将罪犯绳之以法的过程中展现出惊人的斗志。他曾亲自审问了数百名犯罪嫌疑人和证人,几乎一己之力将二十多名伪币制造者绳之以法。在当时,伪造货币罪犯将会面临死刑,而牛顿也绝不毫不手软,让罪犯受到法律的严惩。

关于那个苹果……

你或许还记得那个关于牛顿发现引力的“顿悟”时刻。据传说,当时一颗掉落的苹果砸在牛顿头上,使他产生了一个疑问:为什么苹果会朝地球落下,而非其他方向?这个疑问最终促使他在《自然哲学之数学原理》中阐述了引力观点。

尽管这个事件有时被认为是虚构,但它也是极有可能真的发生过。在 1752 年的传记《艾萨克·牛顿爵士生平回忆录》中,威廉·斯托克利根据牛顿本人的叙述记下了这个故事。在这个版本中,苹果未必真地砸到了牛顿头上,他只是观察到有苹果落地。不过,值得庆幸的是,这个时刻的重要性并未被牛顿本人以及他的传记作者所忽视,并对后世科学产生了深远影响。

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《自然哲学之数学原理》学生版

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《牛顿光学》

[英]牛顿 著

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科学元典 2023-08-22 20:06 发表于安徽

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发表于 2023-8-26 03:39 | 显示全部楼层
与其阅读或翻译牛顿的《自然哲学之数学原理》,不如阅读或翻译诺贝尔物理学奖得主S. Chandrasekhar对牛顿《自然哲学之数学原理》结合现代物理学知识的解读:
Chandrasekhar, S., 1995: Newton’s Principia for the Common Reader. Oxford Univ. Press.
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Representing a decade's work from one of the world's most distinguished physicists, this major publication is, as far as is known, the first comprehensive analysis of Newton's Principia without recourse to secondary sources. Chandrasekhar analyses some 150 propositions which form a direct chain leading to Newton's formulation of his universal law of gravitation. In each case, Newton's proofs are arranged in a linear sequence of equations and arguments, avoiding the need to unravel the necessarily convoluted style of Newton's connected prose. In almost every case, a modern version of the proofs is given to bring into sharp focus the beauty, clarity, and breathtaking economy of Newton's methods. This book will stimulate great interest and debate among the scientific community, illuminating the brilliance of Newton's work under the steady gaze of Chandrasekhar's rare perception.
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