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牛顿的丰收年

刚刚留校,英国就闹鼠疫,牛顿不得不到乡下母亲的庄园中去躲避。他23~25岁之间,在那里度过了一年半岁月。不过他没有虚度光阴,这时的牛顿已步入了科研的正轨,他在那里思考、研究了许多问题。据后来他自己说,他的力学三定律、万有引力定律、光的微粒说、色散理论、微积分,都是在那段时间中研究出来的。不过,他没有提到苹果落地的故事。这个故事如果有,就应该发生在这段时间。

牛顿在庄园中度过的这一年半时间,后来被称为牛顿的“丰收年”。

青年牛顿是幸运的,他留校后碰到了伯乐式的导师巴罗。实际上,牛顿的很多哲学和物理思想来源于巴罗。在巴罗的著作中我们可以看到他对绝对空间、绝对时间以及物体运动等许多重要概念的论述。在牛顿的巨著《自然哲学之数学原理》中不难看到巴罗的影子。

当时一位叫卢卡斯的富翁为了支持自然科学研究,给剑桥大学捐了一笔钱,设立了一个叫做“卢卡斯数学讲座”的教席,为数学和物理专业的教授支付薪金。

巴罗是第一任卢卡斯讲座教授,但他看到牛顿的杰出才华后,立刻让贤,把这一讲座教授的位置让给了牛顿。牛顿当时才27岁。牛顿确实身手不凡,他30岁时又当上了皇家学会会员(相当于院士)。

牛顿在《自然哲学之数学原理》(图1-2)中,论述了自己对力学的研究成果,谈到了绝对空间与绝对时间,还谈到相对空间与相对时间。他认为:

“绝对空间,就其本性而言,与任何外部事物无关,它总是相同的和不可动的。相对空间是绝对空间的某个可动的部分或量度……”

“绝对的、真实的和数学的时间自身在流逝着,而且因其本性均匀地、与任何外部事物并不相关地流逝着,它又可以叫做延续性。相对的、表观的和普通的时间是延续性的一种可感知的、外部的(无论是准确的或不均匀的)借助运动来进行的量度,我们通常就用它来代替真实时间;例如一小时、一个月、一年。”

图1-2 《自然哲学之数学原理》第一版

牛顿列出了力学三定律,给出了万有引力定律。这部书奠定了经典力学的基础,其内容之完善,逻辑之严谨都堪称科学著作的楷模,值得所有热爱物理学的青年学子浏览。

毫无疑问,牛顿是迄今为止最伟大的物理学家之一。 Ed5K1bdgXCgY0glCP207pGI9rlH3im11+TtGQnNH4w7Ayu+eKW31D0w49VL8zYSY

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