牛顿的狂野生活

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牛顿的狂野生活

原创 围城里的猫 MathSpark 2024-03-28 08:00 陕西

艾萨克-牛顿是科学史和数学史上最重要的人物之一。他为古典物理学奠定了基础，并发明了现代微积分的大部分内容。他的天才之处在于概括了伽利略、笛卡尔和开普勒的研究成果。他所描述的物理学是我们对世界如何运作的最佳理解，直到爱因斯坦出现，近 350 年后！他的影响力之大，无论如何强调都不为过。(牛爵爷始终是我心中的上帝)

然而，牛顿绝对有他的怪癖。他生活在一个巨大动荡的时代，他的著作《自然哲学的数学原理》通常被视为启蒙运动的开端。作为一个过渡性人物，他的一些作品显得相当古怪。他还有大量著作都是关于炼金术的：炼金术是一种早期的科学形式，它试图找到长生不老药和将铅变成金子。牛顿的崇拜者约翰-凯恩斯对此有过一段描述：

牛顿不是理性时代先驱。他是最后一位魔法师，是最后一位巴比伦人和苏美尔人，是最后一位用一万年前开始构建我们智力遗产的人们相同的眼光来观察可见世界和智力世界的伟大思想家。

鉴于牛顿的名气，我们会觉得他是一个相当难以接近和陌生的人。然而，他的一生充满了怪事和奇闻。由于他所处的时代：处于魔术师和科学家的交界处，这一点被放大了。在这期推送中，我将与大家分享牛顿生活中发生的一些怪事，希望能对他的人性化有所帮助。这将是对这位伟人生平的一次有趣的探究，让我们开始吧！



牛顿于 1661 年进入剑桥三一学院学习。由于家境并不富裕，他不得不在学习期间在校园附近做各种工作来补贴学费。他是一个相当不起眼的学生，却对伽利略的研究产生了浓厚的兴趣：数学是他最喜欢的科目，但他也非常喜欢神学。

当一场可怕的瘟疫袭击伦敦时，这一切都戛然而止。这场被称为 "大瘟疫 "的鼠疫爆发，对伦敦的打击尤为严重。伦敦约四分之一的人口丧生。学校停课，学生被遣送回家。听起来熟悉吗？



牛顿回到儿时的家，把卧室改成了书房。正是在这一时期，牛顿完成了我们现在所知的几乎所有工作。他发明了微积分，用玻璃棱镜做实验，并为他具有里程碑意义的万有引力理论奠定了基础。正是在这里，他将月球绕地球运行与日常发生的物体坠落联系了起来。脍炙人口的苹果树故事据说就发生在这一时期，但不幸的是，这只是一个传说。这一时期也是牛顿的一些怪癖开始显露的时期。

牛顿对光非常着迷，他尝试了许多实验，试图了解光是由什么构成的。这一思路最终促成了他著名的三棱镜研究，但沿途也有一些有趣的步骤。其中一个步骤是把一根针插在他的眼睛下面，然后施加压力，观察他的视力会受到什么影响。他一边以不同的方式移动针头，一边在笔记本上记录。哎哟另一个实验是直视太阳，记录他的视力是如何改变的。牛顿真的愿意做任何事情来回答他对宇宙的疑问！

如果没有这次大流行病，牛顿可能永远也不会有时间发现这么多惊人的想法。回到学校后，他完成了学业，并最终成为剑桥大学的教授。在接下来的几十年里，他慢慢完善并发表了他在此期间所做的工作。他也越来越痴迷于炼金术这一迷人的领域。



牛顿没有区分我们现在认为的科学和炼金术。这凸显了他生活在一个真正的过渡时期。在此期间，英国禁止炼金术，因此他的所有工作都必须秘密进行。这种兴趣始于童年，当时牛顿住在一家药店的楼上。由于牛顿生活在现代化学奠基之前，炼金术在当时缺乏标准实践。

他的大部分工作致力于寻找 "哲学家之石"：一个传闻中可以点石成金的东西。牛顿的一些方法包括制造一种叫做 "戴安娜之树 "的东西。在适当的情况下，这种金属物质会在液体中生长。



牛顿和其他炼金术士相信，随着树木的生长，新的金属正在产生。他们可以用银来制造这种金属，并花了大量时间试图用金来复制。这样，他们就可以创造出新的金属。我们今天知道，在这个过程中并没有金属被创造出来，金属的生长来自于已经存在于液体中的金属原子。不过，你可以从这里看到现代化学的基础。

他在炼金术方面的所有工作都让他垮掉了。牛顿一生中多次精神崩溃。他后来的信件显示，他的情绪变得反复无常，健康问题频发。后来的分析表明，他体内的汞含量高得惊人，他很可能因为长期在实验室工作而汞中毒。我们从他的笔记中得知，他会直接食用汞，并记录下他对汞味的想法。牛顿在努力创造黄金的同时，也在花时间出版他在大瘟疫期间完成的作品。这使他陷入了意想不到的棘手境地......



他的脾气也是出了名的暴躁。这一点在微积分之争中表现得最为明显。牛顿在提出微积分的基本原理后，由于害怕受到批评而没有发表。然而，他收到消息说，德国科学家戈特弗里德-莱布尼兹也在发表使用微积分的著作。牛顿很快开始攻击莱布尼茨，指责他剽窃。

他利用自己在英国皇家学会的地位，花了几十年时间来破坏莱布尼茨的声誉。这场斗争一直持续到莱布尼茨于 1712 年去世。我们现在知道，两人都是独立发明微积分的，因为他们的方程使用了截然不同的符号。然而，由于牛顿在当时相对于莱布尼茨的权力地位，他往往独揽了这一理论的功劳。牛顿死后被举行了国葬，而莱布尼茨则死得穷困潦倒，完全不光彩。



不过，也许莱布尼茨才是最后的赢家，因为他的符号已被更多人使用。如果你以前学过微积分，你可能见过这两种方法。希望你能有所收获！艾萨克-牛顿是历史上一个迷人的人物，他有许多不同的方面。虽然他对科学和数学的贡献是巨大的，值得称赞，但他比我们通常认为的要复杂得多。如果你想更深入地了解这个人，我建议查阅更多的资料。

围城里的猫