作文一:《科学家的故事——牛顿》12100字
科学家的故事——牛顿
偶从小就喜欢读科学家的传记,时不时地就被感动一下,为了弘扬科学家投身科学的伟大精神,故从今天开始,推出伟大科学家的故事。(转载)
今天,推出称得上自然科学史上最牛的人——牛顿~
有人把他列为有史以来最伟大的三位数学家之一(还有阿基米德和高斯)。当然,他一手建立起经典力学框架,发现万有引力定律,光的色散……
古希腊的灿烂文化在漫长的黑暗中世纪中埋没风尘,黯然失色。15世纪,文艺复兴的大旗飘扬在欧洲大陆上,自然科学获得新的生命,蓬勃成长。科学巨匠N.哥白尼、第谷、J.开普勒、伽利略以及R.笛卡儿等先后驰名于欧洲。一场科学革命冲破了中世纪封建势力和经院哲学的层层罗网,不断取得胜利。
牛顿??伟大的科学家,经典物理学理论体系的建立者??正是在欧洲出现政治、经济和科学文化新变革的时代诞生的。
家世和生平
1643年1月4日(儒略历1642年12月25日)牛顿诞生于英格兰林肯郡的小镇乌尔斯普的一个自耕农家庭。牛顿出生之前,父亲已去世。牛顿生而孱弱,过了3年,他的母亲再嫁给一位牧师,把孩子留在他祖母身边抚养。8年之后,牧师病故,牛顿的母亲带着后夫所生的一子二女又回到乌尔斯索普。牛顿自幼沉默寡言,性格倔强,这种习性可能来自他的家庭处境。牛顿少年时代喜欢摆弄机械小技巧。传说他做过一架磨坊的模型,动力是小老鼠;有一次他放风筝时,在绳子上悬挂着小灯,夜间村人看去惊疑是彗星出现。他喜欢绘画、雕刻,尤喜欢刻日晷,家里墙角、窗台上到处安放着他刻划的日晷,用以验看日影的移动,以知时刻。12岁进离家不远的格兰瑟中学。牛顿的母亲原希望他成为一个农民,能赡养家庭,但牛顿本人却无意于此而酷爱读书,以致经常忘了干活。随着年岁增大,牛顿越发爱好读书,喜欢沉思,做科学小试验。他在格兰瑟姆中学读书时,曾寄寓在一位药剂师家里,使他受到化学实验的熏陶。牛顿在中学时代学习成绩并不出众,只是爱好读书,对自然现象有好奇心,例如颜色、日影四季的移动,尤好几何学、哥白尼的日心说等等。他还分门别类地记读书心得笔记,又喜欢别出心裁地做些小工具、小技巧、小发明、小试验。当时英国社会渗入基督教新教思想,牛顿家里有两位都以神父为职业的亲戚,这可能影响牛顿晚年的宗教生活。从这些平凡的环境和活动中,看不出幼年的牛顿是一个才能出众异于常人的儿童。然而格兰瑟姆中学的校长J.斯托克斯,还有牛顿的一位当神父的叔父W.艾斯库别具慧眼,鼓励牛顿上大学读书。牛顿于1661年以减费生的身份进入剑桥大学三一学院,1664年成为奖学金获得者,1665年获学士学位。17世纪中叶,剑桥大学的教育制度还浸透着浓厚的中世纪经院哲学的气味。当牛顿进入剑桥大学时,那里还在传授一些经院式课程,如逻辑、古文、语法、古代史、神学等等。两年之后三一学院出现了新气象。H.卢卡斯创设了一个独辟蹊径的讲座,规定讲授自然科学知识如地理、物理、天文和数学课程。讲座的第一任教授I.巴罗是一位博学的科学家。就是这位教师把牛顿引向自然科学。在这段学习过程中,牛顿掌握了算术、三角,学习了欧几里得的《几何原理》。他又读了开普勒的《光学》,笛卡儿的《几何学》和《哲学原理》,伽利略的《两大世界体系的》,R.胡克的《显微图集》,还有皇家学会的历史和早期的《哲学学报》等。牛顿在巴罗的门下学习,是他学习的关键时期。巴罗比牛顿大12岁,精于数学和光学,他对牛顿的才华极为赞赏,他认为牛顿的数学才能超过自己。1665,1666年伦敦大疫。剑桥离伦敦不远,为恐波及,学校停课。牛顿于1665年 6月回到故乡乌尔斯索普。
由于牛顿在剑桥受到数学和自然科学的熏陶和培养,对探索自然现象产生极为浓厚的兴
趣。就在1665,1666年这两年之内,他在自然科学领域内思潮奔腾,才华迸发,思考前人从未思考过的问题,踏进前人没有涉及的领域,创建前所未有的惊人业绩。1665年初他创立级数近似法以及把任何幂的二项式化为一个级数的规则。同年11月,创立正流数法(微分);次年 1月,研究颜色理论;5月,开始研究反流数法(积分)。这一年内,牛顿还开始想到研究重力问题,并想把重力理论推广到月球的运行轨道上去。他还从开普勒定律中推导出使行星保持在它们轨道上的力必定与它们到旋转中心的距离平方成反比。牛顿见苹果落地而悟出地球引力的传说,说的也是在此时发生的轶事。总之,在家乡居住的这两年中,牛顿以比此后任何时候更为旺盛的精力从事科学创造,并关心自然哲学问题。由此可见,牛顿一生的重大科学思想是在他青春年华、思想敏锐短短两年期间孕育、萌发和形成的。 1667年牛顿重返剑桥大学,10月1日被选为三一学院的仲院侣,次年 3月16日选为正院侣。当时巴罗对牛顿的才能有充分认识。1669年10月27日巴罗便让年仅26岁的牛顿接替他担任卢卡斯讲座的教授。牛顿把他的光学讲稿(1670,1672)、算术和代数讲稿(1673,1683)《自然哲学的数学原理》(以下简称《原理》)的第一部分(1684,1685),还有《宇宙体系》(1687)等手稿送到剑桥大学图书馆收藏。1672年起他被接纳为皇家学会会员,1703年被选为皇家学会主席直到逝世。其间牛顿和国内外科学家通信最多的有R.玻意耳、J.柯林斯、J.夫拉姆斯蒂德、D.格雷果理、E.哈雷、胡克、C.惠更斯、G.W.F.von莱布尼兹和J.沃利斯等。牛顿在写作《原理》之后,厌倦大学教授生活,他得到在大学学生时代结识的一位贵族后裔C.蒙塔古的帮助,于1696年谋得造币厂监督职位,1699年升任厂长,1701年辞去剑桥大学工作。当时英国币制混乱,牛顿运用他的冶金知识,制造新币。因改革币制有功,1705年受封为爵士。晚年研究宗教,著有《圣经里两大错讹的历史考证》等文。牛顿于1727年 3月31日(儒略历20日)在伦敦郊区肯辛顿寓中逝世,以国葬礼葬于伦敦威斯敏斯特教堂。
《光学》和反射式望远镜的发明,光学和力学一样,在古希腊时代就受到注意。用于天文观测的需要,光学仪器的制作很早就得到了发展,光的反射定律早在欧几里得时代已经闻名,但折射定律直到牛顿出生之前不久才为荷兰科学家W.斯涅耳所发现。玻璃的制作早已从阿拉伯辗转传入西欧。16世纪荷兰磨制透镜的手工业大兴。把透镜适当组合成一个系统就可成为显微镜或望远镜。这两种仪器的发明对科学发展起了重大作用。在牛顿之前,伽利略首先把他所制作的望远镜用在天象观测上。枷利略式的望远镜是以一片会聚透镜为目镜、一片发散透镜为物镜的望远镜。还有当时盛行的由两片会聚透镜组成的开普勒望远镜。两种望远镜都无法消除物镜的色散。牛顿发明以金属磨成的反射镜代替会聚透镜作为物镜,这样就避免了物镜的色散。当时牛顿制成的望远镜长6英寸,直径1英寸,放大率为30,40倍。经过改进,1671年他制作了第二架更大的反射式望远镜,并送到皇家学会评审。这台望远镜被皇家学会作为珍贵科学文物收藏起来。为了制造反射式望远镜,牛顿亲自冶炼合金和研磨镜面。牛顿自幼爱好动手制模型,做试验,这对他在光学实验上的成功有极大帮助。光的颜色问题早在公元前就有人在作猜测,把虹的光色和玻璃片的边缘形成的颜色联系起来。从亚里士多德以来到笛卡儿都认为白光是纯洁的、均匀的,是光的本质,而色光只是光的变种。他们都没像牛顿那样认真做过实验。
大约在1663年,牛顿即开始热衷于光学研究,磨玻璃、制作望远镜也在这个时期。1666年,他购得一块玻璃三棱镜,开始研究色散现象。为了这个目的,牛顿在他的《光学》一书中写道:“把我的房间弄暗,在我的窗板上开一个小孔,以便适量的太阳光射入室内,就在入口处安置我的棱镜,光通过棱镜折射达到对面的墙上。”牛顿看到墙上有彩色的光带,光带之长数倍于原来的白光点,他意识到这些彩色就是组成白色太阳光的原始光色。为了证明这一点,牛顿进一步做实验。在光带投射的屏上也打一个小孔,让光带中彩色的一部分穿过第二个小孔,经过放在屏后的第二个棱镜折射投到第二个屏上,又让第一棱镜绕它的轴缓慢转动,
只见穿出第二个小孔落在第二屏上的像随着第一棱镜转动而上下移动。于是看到,为第一棱镜折射最大的蓝光,经过第二棱镜也是折射得最大;反之,红光被前后两个棱镜折射得最小。于是牛顿作出结论:“经过第一棱镜折射后所得长方形的彩色光带不是别的,正是由不同的彩色光所组成的白色光经折射而形成的。”也就是说:“白光本身是由折射程度不同的各种彩色光所组成的非均匀的混合体。”这就是牛顿的光色理论。它是通过实验建立起来的,牛顿自称这个实验为“关键性实验”。这个实验可说是一个半世纪后 J.von夫琅和费建立光谱术的基础。事实上牛顿在他的《光学》第 1卷命题4问题1中用过1,2英寸长、宽仅1/10或1/20英寸的长方形的孔代替小圆孔,他说所得结果较前更清晰,但没有夫琅和费线的记载。牛顿在这方面做了大量的实验之后,于1672年把他的结论用书信形式送交皇家学会评审。不料竟引起一场尖锐的论战。当时惠更斯反对他,胡克攻击他尤甚。早在1665年胡克就在英国提出光的波动理论,这只是一个假说。惠更斯则把它完整起来,认为空间的以太是无所不在的,他把以太作为振动的媒质,把媒质的每一个质点都看成一个中心,在中心的周围形成一个波,惠更斯成功地用这个物理图像来解释光的反、折射、还以此来研究冰洲石的双折射(但是光的波动学说的确立还有待于一个半世纪之后由英国的T.杨的干涉实验来证明)。牛顿则持光的微粒说,他认为波动说的最大障碍是不能解释光的直线进行。他提出发光物体发射出以直线运动的微粒子、微粒子流冲击视网膜就引起视觉。它也能解释光的折射与反射,甚至经过修改也能解释F.M.格里马尔迪发现的“衍射”现象。但对薄膜形成的彩色,牛顿则承认微粒说不如波动说解释得明快。微粒说与波动说之争在当时是十分激烈的,双方争论持续多年。当年光的微粒说与波动说之争,现在可以引用E.T.惠特克的话来结束这桩公案:“当A.爱因斯坦以M.普朗克的量子原理来解释光电效应,光的微粒思想经过一个世纪的沉寂而在1905年又获得了新生,并因此而导致光量子存在的基本原理。他的思想为实验所充分肯定,特别是光子与电子碰撞所产生的康普顿效应服从经典的碰撞力学定律。而同时,关于光的波动性的实验并没有失效,于是我们不得不承认波动说和微粒假说都是正确的。”无疑,牛顿的《光学》(Opticks)是和他的《原理》同为物理学的巨著,也是科学界的经典著作。《光学》第一版印于1704年,在胡克逝世之后问世。《光学》最后部分以独特的形式附上一份著名的“问题”表,共提出31个“问题”(第一版提出16个“问题”)。在“问题”中所谈到的不仅是光的折射、反射等,还涉及光与真空,甚至重力、天体等问题。在多处谈到光的波动,涉及太阳光与物质的相互作用等问题,这些问题涉及物理学的诸多方面,富有启发性,后人评价这些“问题”是《光学》中最重要的部分,并非虚语。牛顿在《光学》一书中凭借实验的结果与分析,建立了光的理论。但在全书中没有提起不同玻璃具有不同折射率,在全书中也没有做消色差的实验,这或许是由于他当时还没有获得不同质玻璃的三棱镜的缘故。但是牛顿制造反射式望远镜来避免物镜的色散,却是个妙法,迄今大型望远镜的制造还遵从此法。牛顿死后3年(1730)出版了经牛顿生前订校过的《光学》第 4版。现在流行的1931年版本就是根据第4版重印的。
爱因斯坦在为牛顿《光学》1931年重印本所作的序中说:“牛顿的时代早已被淡忘了……牛顿的各种发现已进入公认的知识宝库,尽管如此,他的光学著作的这个新版本还是应当受到我们怀着衷心感激的心情去欢迎的,因为只有这本书才能使我们有幸看到这位伟大人物本人的活动。”
万有引力定律和《自然哲学的数学原理》,16世纪丹麦天文学家第谷对行星绕日运行作了长年累月的观测,他死后德国天文学家开普勒整理并分析了第谷的20年的观测记录,总结出行星运动的著名开普勒三定律。这个发现不仅为经典天文学奠定了基础,更重要的是导致了其后万有引力定律的发现。开普勒在得出行星运动三定律之前,1596年曾提出关于太阳行星间的吸引作用的思想;随之提出物体作圆周运动时出现离心力问题。一般认为伽利略已领悟到离心力,但对它作进一步的认识和计算则有待于牛顿。1664年 1月20日牛顿在
他的《算草本》上已提出如何计算物体作圆周运动时的向心力的具体方法。牛顿把推导、计算方法详尽地写入他的《原理》(第 3版)第一编第二章命题4定理4下面推论1中,明确地指出:“因此,由于这些圆弧代表运动物体的速度,向心力就是这个速度的平方除以圆周半径。”从这里可以看出,向心力的求得对于距离平方反比定律的推导是不可少的。顺便提一下,惠更斯从不同途径推导得离心力方程和牛顿的相似,结果于1673年发表。牛顿虽在早年的《算草本》上提出求向心力的方法,但他自己说“惠更斯先生后来所发表的离心力理论,我相信在我之前”。引人注意的是,在《原理》第一编和第三编中,凡提到轨道运行时,牛顿都没有提及离心力一词,总是强调拉向轨道中心的向心力。
关于引力反比于距离平方定律,历史上记载了当时对此发明权的争论,有人以为距离平方反比定律可以从开普勒第三定律直接推出,但缺乏向心力的概念和运动,不可能推出这定律。而向心力的概念与运算都是牛顿最早做出来的。长牛顿7岁的胡克当年就宣称他早已知道引力反比于距离平方定律,但提不出证据来。当《原理》第1版在印刷时,胡克通过哈雷向牛顿要求分享此定律的发明权。牛顿加以拒。在《原理》(第 3版)上述命题 4下的注释中提到距离平方反比定律适用于天体运动时,牛顿说:“雷恩爵士、胡克博士和哈雷博士曾分别注意过。”同时也提及“惠更斯先生在他的出色著作《钟摆的振荡》中曾把重力比之于旋转体的离心力”。这样,人们对距离平方反比定律的发明权就有所了解了。有人认为,1666年牛顿在乌尔斯索普家中试图以地球表面大圆弧上 1度的长度为60英里来计算月地之间的引力;通过实际计算,月球绕地球的周期与实际不能符合,算稿便弃置一旁。1682年牛顿获悉J.皮卡德的地球经度 1度之长为69.1英里的数据,便重行计算,才使计算与实际观测相吻合。牛顿把日常所见的重力和天体运动的引力统一起来,在科学史上有特别重要的意义。行星绕日运动的轨道究竟是什么样,这是当时科学界所关心的问题。这问题答案的公开和《原理》的出版密切相关,科学史上已有生动的记载。1684年1月C.雷恩、哈雷和胡克 3位英国当时科学界著名人士在伦敦相叙讨论行星运动轨道问题。胡克虽说他已通晓,但拿不出计算结果。于是牛顿的好友哈雷专程去剑桥请教牛顿。牛顿告诉哈雷他自己已计算过了,肯定地说,行星绕日轨道是椭圆;但手稿压置多年一时找不到,应允重行计算,约期3个月后交稿。哈雷如约再度访剑桥,牛顿交给一份手稿《论运动》,哈雷大为赞赏。牛顿在此稿基础上另写一书《论物体运动》,1684年12月送交英国皇家学会。此书第一部分主要相当于后来的《原理》第一编及第二编;而其余部分成为《原理》的第三编。哈雷怂恿牛顿写成《原理》全书公开出版,由他出资印刷,并亲自督校。1687年7月《自然哲学的数学原理》(Philosophiae Naturaalis Principia Мathematica)第1版问世, 时距1664年牛顿开始思考并进行草算已23年。《原理》第2版于1713年出版,第3版于1725年出版(见彩图牛顿名著《原理》(1686)扉页)。《原理》原用拉丁文写成。牛顿逝世后2年由A.莫特译成英文付印,即今所见的流行的《原理》英文本。《原理》第一编之前有两部分重要的论述。第一部分为定义。定义共8条,其中有关向心力的有5条。他说,施加于物体的力有不同来源,例如撞击、压力和向心力。向心力一词是牛顿创造的(在另一场合即惠更斯称之为离心力的补充词)。牛顿在定义一章中有长篇诠释,其中提到了一个假想实验:“在高山上发射炮弹、炮力不足,炮弹飞了一阵便以弧形曲线下落地面。假如炮力足够大,炮弹将绕地球面周行,这是向心力的表演。”今日人造卫星的设想在那时牛顿的脑子里已浮现出来了。在定义一章中牛顿尽情阐述了他的时空绝对性概念。他对人们熟知的空间与时间,择名绝对空间和绝对时间。牛顿认为,只有在绝对空间中绝对运动才可以觉察,特别是在物体旋转时。当时惠更斯和英国大主教G.贝克莱对此表示疑问。无论如何,这短短一章定义表达了牛顿对力与时空的基本观点,是研究牛顿的重要原始文献。
在第一编之前,除定义一章外,还有公理或称运动定理一章。在这章里牛顿阐述著名的运动三定律(见牛顿运动定律)。第一运动定律一般称作惯性定律,通常认为已由伽利略和笛
卡儿所道出。为了要变更物体运动方向(或称变更运动速度)必须有外力作用,这其间必然会产生质量的概念。质量(原文物质的量)这个基本概念是由牛顿在《原理》第一编定义章中首先提出的,成为物理学中最基本概念之一。他清楚地把质量和重量区分开来,阐明了在各种不同环境中两个量的相互关系。在力学中牛顿用质量表示物体的特征。爱因斯坦指出:“只有引进质量这一新概念之,他(牛顿)才能把力和加速度联系起来。”动量一词牛顿也作了定义。牛顿指出,动量是衡量物质运动的量,它联系物质与运动两个量;物质加倍,动量加倍;物质与运动都加倍;动量即为原来的4倍。随后阐述动量守恒。牛顿在运动三定律之后有7个推论,其中论述到两力同时作用一物体上,则物体加速度方向和力的合成都在两力平行四边形的对角线上。此后还有一段很长的诠释,总论运动三定律的联系性,还用两摆的弹性碰撞和非弹性碰撞实验来阐述运动守恒并说明第二定律和第三定律之间的关系。从上面看,牛顿运动三定律不是分立的,而是相关的。牛顿早年在《算草本》中以碰撞实验研究力,在《原理》中他强调以“冲量”作为力的概念。随后发展这个概念,说无限短促间隙的相关系列冲量就成为连续作用力。这句话就包含以
微分形式表达力的定义。牛顿设想,一质点在直线上作惯性运动,这质点和线外某一定点相联,在相等时间内这联线扫过的面积必然相等;如果在线上某点遇到一个外力,则质点要偏向质点原运动方向与外力方向之间的某一方向上运动。牛顿用他创造的无限小概念极限的方法最终证明了:一个运动着的质点,受到某个定点的外力作用,如果这个外力在质点和定点的联线上,而且力的强度反比于距离二次方,那么这质点运动轨迹很可能是个椭圆,这定点就是椭圆的焦点。于此,牛顿得出行星与太阳之间联线所扫过的面积必然和时间成比例。牛顿又设想,质点在椭圆上从一点经过无限短时间运行,这质点在短暂时间运行所到之处偏离切线的距离反比于从焦点到该点的距离平方。而当椭圆上两点相接近时,牛顿得出,在这极限情况下开普勒的面积定律是关键条件。总之,牛顿得到如下结论:假如面积定律有效,椭圆形轨道意味着指向焦点的力必然反比于距离平方。牛顿于是着意证明,面积定律是作用在运动物体的力指向中心的充分和必要条件。这揭示了开普勒的第一、第二两定律的重要性。《原理》第二编论述在有阻力媒质(气体、液体)内的质点运动。牛顿在这里用了更多的数学方法,而物理涵义较前为少。在第一编里牛顿费尽心力用各种方法证明宇宙间引力(向心力)之存在;而在第二编里,牛顿设想,在媒质中阻力与物体运行速度成正比;又设想与速度平方成正比;甚至认为一部分为速度之比,另一部分为速度平方之比。他还论证过一些其他的问题。在这些工作中牛顿以数学技巧来处理一些看来无实际物理意义的问题。他还研究了气体的弹性和可压缩性。在《原理》第二编中,牛顿用摆在流体中的运动实验测定重量(即地球引)和惯性大小的关系。在经典物理学中这两个量只能由实验来测定。关于声学的研究,《原理》第二编中记载了牛顿从理论上研究声速(见定理48、49、50),所得结果比实测低16,。他认为声速正比于所谓“弹性力”的方根而反比于媒质密度方根。牛顿又研究了声传播的形式,他说声的传播是空气的脉动所致,指出波的脉动只是媒质中质点上下交替运动,与摆的运动无异。在第二编最后文字中牛顿澄清了涡旋假设与天体运动无关。牛顿原想把《原理》第三编写成一般性的总结。但后来改变了计划,标题为“宇宙体系”。在这编里讨论了太阳系的行星、行星的卫星、彗星的运行,以及海洋潮汐的产生。他把这些作用的力叫做引力,即今所谓万有引力。他解释引力是两物体间相互作用的力,太阳对行星有引力使之在轨道上运行,同时行星对太阳也有作用力,这是运动第三定律规定的。只是太阳与行星的质量悬殊太大,太阳的运动微乎其微。行星之间运动相互受到引力干扰,所谓多体问题中的摄动,牛顿在第三编中阐述了太阳对月亮的摄动,土星对木星的摄动。在第三编中还计算了木星卫星的距离与卫星运转周期,作为开普勒第三定律的实例。
1680年11月与1681年 3月大彗星两度出现。牛顿开始以为是在直线上运动的两个不同的彗星,只是方向相反。夫拉姆斯蒂德通过观察提醒牛顿,这只是同一个彗星,绕着
太阳运动。于是牛顿通过计算得出,1680年的彗星是以太阳为焦点作抛物线运动,它对太阳的向心力也是服从距离平方反比定律的。1695年哈雷假定这颗1680年彗星的轨道是绕着太阳运行的一个扁而长的椭圆形。哈雷与牛顿对此重作计算。在《原理》第2版和第3版的第三编中有详细的观测记录和推算,预言这颗彗星约以75年绕日运动一周,即今日所知著名的哈雷彗星(中国最早对此彗星的记录在公元前1057年)。最后牛顿在结论中说,“彗星是行星之一种,它绕太阳运行具有极大的偏心率”但他又说“三次观测数据即可定出彗星在抛物线上运动轨道”。
谈牛顿的物理学,不能不提及他在数学上的伟大贡献。《原理》的全名是《自然哲学的数学原理》。所谓自然哲学在那时的含义包括物理、化学等,而主要是物理学。上面提过第一、第二两编的中心是借数学方法来阐明物体运动的规律,因此可以看出数学在《原理》中的重要地位。读者初读《原理》往往以为是作者写作时崇尚古希腊欧几里得的几何的规范。但细读就可发现作者取几何学的形式而实质赋有崭新的内涵。作者在建立几何条件之后,立即引入某种经过精心下定义的所谓极限法。这种方法基于极限术的一组普遍原理,有别于经典式的古希腊几何学。极限学说详述在《原理》第一编第一章11个引理和诠释之中。在那里详细说明了极限的意义:有两个相互依赖的物理量,当两个量逐渐变小时,牛顿称它为流数,它的比率也在逐渐变化,而自变量达到无限小时比率达到一个极限定值,牛顿叫它流率。即今称导数或微商。牛顿发现他的流变术非常有用,反过来此术可以求曲线包围的面,即今所称积分。第一编第八章命题41即为积分术的应用。可以说,《原理》一书的中心内容是论述了牛顿在数学上的伟大创造即微积分术,并且应用这个创造去解决天体运动以及其他相关物理问题。微积分之发明,史家也归功于莱布尼兹,对于这一数学上的伟大发明,牛顿与莱布尼兹孰先孰后,后世论者纷纷;即在当时两方亦就此书信往来,已有争议。试听爱因斯坦如何赞美牛顿的微分发现。他说“只有微分定律的形式才能完全满足近代物理学家对因果性的要求。微分定律的明晰概念是牛顿最伟大的理智成就之一”。
牛顿一生的重要贡献是集16、17世纪科学先驱们成果的大成,建立起一个完整的力学理论体系,把天地间万物的运动规律概括在一个严密的统一理论中。这是人类认识自然的历史中第一次理论的大综合。以牛顿命名的力学是经典物理学和天文学的基础,也是现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论基础。这一成就,使以牛顿为代表的机械论的自然观,在整个自然科学领域中取得了长达两百年的统治地位。
哲学、宗教和其他
亚里士多德的哲学讲求事物的和谐,求和谐思想是正确的,但亚里士多德认为天上的日、月、星辰的运行轨道是圆形,因为只有圆运动才是完美的、和谐的,而地上的运动,例如重物直线下落是凡俗的。古希腊哲学家的和谐思想不能在天与地之间连贯。到了17世纪,牛顿用引力理论和运动三定律把天上行星和它们的卫星运动规律,同地上重力下坠的现象统一起来,实现了天上人间的统一,这是牛顿在自然哲学上的伟大贡献。众所周知,牛顿在理解光的本质上持微粒说。但他在同胡、惠更斯等讨论光的本质时,说光具有这种或那种本能激发以太的振动。这意味着以太是光振动的媒质(见以太论)。于此,似乎牛顿对光的双重性有所理解;其实不然,他对以太媒质之存在极似空气之无所不在,只是远为稀薄、微细而具有强有力的弹。他又申说,就是由于以太的动物气质才使肌肉收缩和伸长,动物得以运动。他又进一步以以太来解释光的反射与折射,透明与不透明,以及颜色的产生,他甚至于设想地球的引力是由于有如以大气质不断凝聚使然。《原理》第二编第六章诠释的结尾说,从记忆中他曾做实验倾向于以太充斥于所有物体的空隙之中的说法,虽然以太对于引力没有觉察的影响。14、15世纪以来欧洲的学者对以太着了迷,以太学说风靡一时。当时科学巨擘笛卡儿对以太存在深信不疑。他认为行星之运行可以以太旋涡来解释。以太学说成为一时哲学思潮。
尊重实验的牛顿也不免卷入这股哲学思潮激流中去,倾向于它存在。当时人们对超距作用看法不一。牛顿曾经指出他的引力相互作用定律,并不认为是最终的解释,而只是从实验中归纳出来的一条规则。因此,牛顿并未就引力本质作出结论。
牛顿在科学上的成就须由他的哲学思想和科学方法来寻根求源。牛顿的学生R.科茨曾在《原理》第 2版序言中道出了其中的奥妙。古希腊、罗马的哲学家凭着对自然现象的观察和思考(中国先秦时代也有类似之处)总结出论断,例如泰勒斯的学说:万物的根源是水。即使像德谟克利特、卢克莱修的原子论,现在来评价还是很高的。但是他们的方法凭天才的臆测、思维与辩论,称之为思辨哲学。到了中世,经院哲学统治着欧洲。科学、哲学沦为神学的奴婢。到15、16世纪,哥白尼、G.布鲁诺、伽利略等人不畏坐牢、火刑等坚持不屈地向教会作斗争,挣脱了侍奉上帝的桎梏。对自然现象的观察、测量和实验的风气逐渐形成了。在物理学科中伽利略的实验工作是实验物理学的开端,牛顿深受其影响。随后牛顿使作为实验科学的物理学形成一个光辉体系,同时也使科学实验方法闯入了哲学思想的殿堂。 牛顿认为从现象中可以得出科学原理,或者说科学基本原理可以从现象中导得或推出。牛顿在《原理》和《光学》两书中明白表达他的做学问的方法,即要明白无误地区别猜测、假设和实验结果(及由此而归纳得出的结论),还有从某些假设条件下所得到数学推导。《原理》第一编十四章中处理细微粒子的运动和第二编命题23中设想气体中有相互排斥质点的模型都是牛顿运用具有物理实质性的数学模型的例子,但是他对这些问题缺少实质性的实验证据,未能写出无可辩驳的论述。论者可能认为牛顿只注重从实验运用归纳法得出定律,而无视演绎法的重要性。这是有违事实的。1713年牛顿在出版《原理》第 2版时在给他的学生科茨的信中提到运动定律是居于首位的定律或称之为公理,并说它们都是从现象中推断或称演绎而来的,并运用归纳法使之普适化。牛顿说:“这是一个命题在哲学中所能达到最高境界的例证。”诚然,必须看到归纳与演绎不能人为地对立起来。恩格斯指出“归纳和演绎正如分析和综合一样,是必然相互联系着的。不应当牺牲一个而把另一个捧到天上去”。牛顿在此早着先鞭。关于实验与假设之间的关系,牛顿在各种场合都有论述。他在给奥尔登堡的信中说:“进行哲学研究的最好和最可靠的方法,看来第一是勤勤恳恳地探索事物的属性并用实验来证明这些属性。然后进而建立一些假说,用以解释这些事物的本性。”给科茨信中说:“任何不是从现象中推论出来的说法都应称之为假说,而这样一种假说无论是形而上学的还是物理学的,无论属于隐蔽性质的还是力学性质的,在实验哲学中都没有它们的地位。”牛顿这些论述奠定了自然哲学的基础,启开了实验科学的大门,300年来为自然科学的繁荣立下了不朽功勋。牛顿研究事物规律的方法不同于那些只从简单的物理假设出发的人,而是通过逻辑的演绎法得到对事物现象的解释。爱因斯坦指出:“牛顿才第一个成功地找到了一个用公式清楚表述的基础,从这基础出发他用数学的思维,逻辑地、定量地演绎出范围很广的现象并且同经验相符合。”“在牛顿之前还没有什么实际的结果支持那种认为物理因果关系有完整链条的信念。”牛顿是完整的物理因果关系创始人;而因果关系正是经典物理学的基石。牛顿出身于笃信基督教的家庭。在剑桥求学时代,他就怀着宗教生活里亦如科学实验一样可以自由自在的幻想和工作。《原理》完成后,他便着手有关基督教《圣经》的研究,并开始写这方面的著作,手稿达150万字之多,绝大部分未发表。可见牛顿在宗教著述上浪费了大量时间的精力。关于牛顿在1692,1693年间答复本特莱大主教 4封信论造物主(上帝)之存在,最为后人所诟病。所谓神臂就是第一推动出于第四封信中。从现代宇宙学来说,第一推动完全可能在物理框架中解决,而无需“神助”。
牛顿反对那时英国的国教“英格兰教”。他反对三一教义,但不鲜明表白自己的意志,只是隐蔽地表明不愿担任圣职。总之,在对于宗教问题上牛顿比之于他的先驱者如哥白尼、布鲁诺、伽利略等赴汤蹈火而不辞的精神,则逊色多了。
1942年爱因斯坦为纪念牛顿诞生 300周年而写的文章,对牛顿的一生作如下的评价
“只有 把他的一生看作为永恒真理而斗争的舞台上一幕才能理解他”。此赞语最恰当不过的了。 说点他的“坏话”:他晚年陷于与别人争夺科学优先权的斗争,还研究宗教,曾经听说他还预言过“世界末日”的时间,晕~对于一个伟大的自然科学家,这不能不说是他的一大污点~
作文二:《科学家牛顿的故事 二》1800字
科学家牛顿的故事 二
科学家牛顿的故事(二)
2011年10月07日
在牛顿 的全部科学贡献中,数学成就占有突出的地位。他数学生涯中的第一项创造性成果就是发现了二项式定理。据牛顿本人回忆,他是在1664年和1665年间的冬天,在研读沃利斯博士的《无穷算术》并试图修改他的求圆面积的级数时发现这一定理的。
微积分的创立是牛顿最卓越的数学成就。牛顿为解决运动问题,才创立这种和物理概念直接联系的数学理论的,称之为"流数术"。它所处理的牛顿
一些具体问题,如切线问题、求积问题、瞬时速度问题以及函数的极大和极小值问题等,在前已经得到人们的研究了。但超越了前人,他站在了更牛顿牛顿
高的角度,对以往分散的努力加以综合,将自古希腊以来求解无限小问题的各种技巧统一为两类普通的算法——微分和积分,并确立了这两类运算的互逆关系,从而完成了微积分发明中最关键的一步,为近代科学发展提供了最有效的工具,开辟了数学上的一个新纪元。
1707年,牛顿的代数讲义经整理后出版,定名为《普遍算术》。他主要讨论了代数基础及其(通过解方程)在解决各类问题中的应用。书中陈述了代数基本概念与基本运算,用大量实例说明了如何将各类问题化为代数方程,同时对方程的根及其性质进行了深入探讨,引出了方程论方面的丰硕成果,如,他得出了方程的根与其判别式之间的关系,指出可以利用方程系数确定方程根之幂的和数,即“牛顿幂和公式”。
牛顿对解析几何与综合几何都有贡献。他在1736年出版的《解析几何》中引入了曲率中心,给出密切线圆(或称曲线圆)概念,提出曲率公式及计算曲线的曲率方法。并将自己的许多研究成果总结成专论《三次曲线枚举》,于1704年发表。此外,他的数学工作还涉及数值分析、概率论和初等数论等众多领域。
牛顿是经典力学理论理所当然的开创者。他系统的总结了伽利略、开普勒和惠更斯等人的工作,得到了著名的万有引力定律和牛顿运动三定律。
牛顿发现万有引力定律是他在自然科学中最辉煌的成就。那是在假期里,牛顿常常来到母亲的家中,在花园里小坐片刻。有一次,象以往屡次发生的那样,一个苹果从树上掉了下来。一个苹果的偶然落地,却是人类思想史的一个转折点,它使那个坐在花园里的人的头脑开了窍,引起他的沉思:究竟是什么原因使一切物体都受到差不多总是朝向地心的吸引呢,牛顿思索着。终于,他发现了对人类具有划时代意义的万有引力。他认为太阳吸引行星,行星吸引行星,以及吸引地面上一切物体的力都是具有相同性质的力,还用微积分证明了开普勒定律中太阳对行星的作用力是吸引力,证明了任何一曲线运动的质点,若是半径指向静止或匀速直线运动的点,且绕此点扫过与时间成正比的面积,则此质点必受指向该点的向心力的作用,如果环绕的周期之平方与半径的立方成正比,则向心力与半径的平方成反比。牛顿还通过了大量实验,证明了任何两物体之间都存在着吸引力,总结出了万有引力定律:
F=G(m1m2 / r 2)(m1和m2是两物体的质量,r为两物体之间的距离)。在同一时期,雷恩、哈雷和胡克等科学家都在探索天体运动奥秘,其中以胡克较为突出,他早就意识到引力的平方反比定律,但他缺乏象牛顿那样的数学才能,不能得出定量的表示。
牛顿运动三定律是构成经典力学的理论基础。这些定律是在大量实验基础上总结出来的,是解决机械运动问题的基本理论依据。
1687年,牛顿出版了代表作《自然哲学的数学原理》,这是一部力学的经典著作。牛顿在这部书中,从力学的基本概念(质量、动量、惯性、力)和基本定律(运动三定律)出发,运用他所发明的微积分这一锐利的数学工具,建立了经典力学的完整而严密的体系,把天体力学和地面上的物体力学统一起来,实现了物理学史上第一次大的综合。
在光学方面,牛顿也取得了巨大成果。他利用三棱镜试验了白光分解为的有颜色的光,最早发现了白光的组成。他对各色光的折射率进行了精确分析,说明了色散现象的本质。他指出,由于对不同颜色的光的折射率和反射率不同,才造成物体颜色的差别,从而揭开了颜色之迷。牛顿还提出了光的“微
粒说”,认为光是由微粒形成的,并且走的是最快速的直线运动路径。他的“微粒说”与后来惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。此外,他还制作了牛顿色盘和反射式望远镜等多种光学仪器。
牛顿的研究领域非常广泛,他在几乎每个他所涉足的科学领域都做出了重要的成绩。他研究过计温学,观测水沸腾或凝固时的固定温度,研究热物体的冷却律,以及其他一些只有在与他自己的主要成就想比较时,才显得逊色的课题。
作文三:《著名科学家牛顿的故事》1800字
著名科学家牛顿的故事
牛顿是科学巨匠,为世界所做的贡献造福了全世界,以下是小编整理的牛顿的生平故事,希望你喜欢。
少年时代
1642年的圣诞节前夜,在英格兰林肯郡沃尔斯索浦的一个农民家庭里,牛顿诞生了。牛顿是一个早产儿,出生时只有3磅重。接生婆和他的双亲都担心他能否活下来。谁也没有料到这个看起来微不足道的小东西会成为了一位震古烁今的科学巨人,并且活到了竟活到了85岁的高龄。
牛顿出生前三个月父亲便去世了。在他两岁时,母亲改嫁。从此牛顿便由外祖母抚养。11岁时,母亲的后夫去世,牛顿才回到了母亲身边。大约从5岁开始,牛顿被送到公立学校读书,12岁时进入中学。少年时的牛顿并不是神童,他资质平常,成绩一般,但他喜欢读书,喜欢看一些介绍各种简单机械模型制作方法的读物,并从中受到启发,自己动手制作些奇奇怪怪的小玩意,如风车、木钟、折叠式提灯等等。药剂师的房子附近正建造风车,小牛顿把风车的机械原理摸透后,自己也制造了一架小风车。推动他的风车转动的,不是风,而是动物。他将老鼠绑在一架有轮子的踏车上,然后在轮子的前面放上一粒玉米,刚好那地方是老鼠可望不可及的位置。老鼠想吃玉米,就不断的跑动,于是轮子不停的转动。他还制造了一个小水钟。每天
早晨,小水种会自动滴水到他的脸上,催他起床。
后来,迫于生活,母亲让牛顿停学在家务农。但牛顿对务农并不感兴趣,一有机会便埋首书卷。每次,母亲叫他同她的佣人一道上市场,熟悉做交易的生意经时,他便恳求佣人一个人上街,自己则躲在树丛后看书。有一次,牛顿的舅父起了疑心,就跟踪牛顿上市镇去,他发现他的外甥伸着腿,躺在草地上,正在聚精会神地钻研一个数学问题。牛顿的好学精神感动了舅父,于是舅父劝服了母亲让牛顿复学。牛顿又重新回到了学校,如饥似渴地汲取着书本上的营养。
求学岁月
牛顿19岁时进入剑桥大学,成为三一学院的减费生,靠为学院做杂务的收入支付学费。在这里,牛顿开始接触到大量自然科学著作,经常参加学院举办的各类讲座,包括地理、物理、天文和数学。牛顿的第一任教授伊萨克?巴罗是个博学多才的学者。这位学者独具慧眼,看出了牛顿具有深邃的观察力、敏锐的理解力。于是将自己的数学知识,包括计算曲线图形面积的方法,全部传授给牛顿,并把牛顿引向了近代自然科学的研究领域。
后来,牛顿在回忆时说道,“巴罗博士当时讲授关于运动学的课程,也许正是这些课程促使我去研究这方面的问题。”
当时,牛顿在数学上很大程度是依靠自学。他学习了欧几里德的《几何原本》、笛卡儿的《几何学》、沃利斯的《无穷算术》、巴罗的《数学讲义》及韦达等许多数学家的著作。其中,对牛顿具有决定性影响的要数笛卡儿的《几何学》和沃利斯的《无穷算术》,它们将牛
顿迅速引导到当时数学最前沿——解析几何与微积分。1664年,牛顿被选为巴罗的助手,第二年,剑桥大学评议会通过了授予牛顿大学学士学位的决定。
正当牛顿准备留校继续深造时,严重的鼠疫席卷了英国,剑桥大学因此而关闭,牛顿离校返乡。家乡安静的环境使得他的思想展翅飞翔,以整个宇宙作为其藩篱。这短暂的时光成为牛顿科学生涯中的黄金岁月,他的三大成就,微积分、万有引力、光学分析的思想就是在这时孕育成形的。可以说此时的牛顿已经开始着手描绘他一生大多数科学创造的蓝图
晚年时光
随着科学声誉的提高,牛顿的政治地位也得到了提升。1689年,他被当选为国会中的大学代表。作为国会议员,牛顿逐渐开始疏远给他带来巨大成就的科学。他不时表示出对以他为代表的领域的厌恶。同时,他的大量的时间花费在了和同时代的著名科学家如胡克、莱布尼兹等进行科学优先权的争论上。
晚年的牛顿在伦敦过着堂皇的生活,1705年他被安妮女王封为贵族。此时的牛顿非常富有,被普遍认为是生存着的最伟大的科学家。他担任英国皇家学会会长,在他任职的二十四年时间里,他以铁拳统治着学会。没有他的同意,任何人都不能被选举。
晚年的牛顿开始致力于对神学的研究,他否定哲学的指导作用,虔诚地相信上帝,埋头于写以神学为题材的著作。当他遇到难以解释的天体运动时,竟提出了“神的第一推动力”的谬论。他说“上帝统治万
物,我们是他的仆人而敬畏他、崇拜他”。
1727年3月20日,伟大艾萨克?牛顿逝世。同其他很多杰出的英国人一样,他被埋葬在了威斯敏斯特教堂。他的墓碑上镌刻着, 让人们欢呼这样一位多么伟大的人类荣耀曾经在世界上存在。
[著名科学家牛顿的故事]
作文四:《科学家牛顿的故事》700字
科学家牛顿的故事
牛顿 Isaac Newton (1642一1727)
英国物理学家。他在伽利略等人工作的基础上进行深入研究,建立了成为经典力学基础的牛顿运动定律。他还进一步发展了开普勒等人的工作,发现万有引力定律。由于他建立了经典力学的基本体系,人们常把经典力学称为“牛顿力学”,在光学方面,他于1666年用三棱镜分析日光,发现白光是由不同颜色(即不同波长)的光构成的。在热学方面,他确定了冷却定律。在天文学方面, 他于1671年创制了反射望远镜。在数学方面,创立了牛顿二项式定理等,还与莱布尼茨共同创立了微积 分。主要著作有《自然哲学的数学原理》、《光学》等。
牛顿小时候只喜欢数学,其他功课成绩并不好,老师以为牛顿是个“低能儿”。后来,由于牛顿非常勤奋,学习成绩不断进步,成为全班的尖子。19岁时,牛顿考入英国著名的剑桥大学。27岁时,牛顿成为教授。
牛顿很少在深夜二三点钟前休息,常常通宵达旦地工作。
牛顿是科学上的巨人之一。恩格斯在《英国状况》一文中论述18世纪的科学成就时曾这样评价牛顿:
“牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学,由于进行了光的分解而创立了科学的光学,由于创立了二项定理和无限理论而创立了科学的数学,由于认识了力的本性而创立了科学的力学。”
然而牛顿却非常谦逊。他有两段质朴、感人的话,已成 为科学界的名言:
“不知世人对我怎样看,不过我自己只是觉得好像在海滨玩耍的一个小孩子,有时很高兴的拾着一颗光滑美丽的石子,但真理的大海,我还是没有发现。 ”
“如果说我所见的比笛卡儿要远一点,那就是因为我是站在巨人的肩上的原故。”
笛卡儿:法国哲学家、物理学家、数学家。解析几何的创始人。
作文五:《71物理科学家的故事-牛顿的一生》1000字
牛顿的一生
牛顿成就
艾萨克·牛顿爵士,英国皇家学会会长,英国著名的物理学家,百科全书式的“全才”,著有《自然哲学的数学原理》、《光学》。 他在1687年发表的论文《自然定律》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点,并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;为太阳中心说提供了强有力的理论支持,并推动了科学革命。 在力学上,牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理,提出牛顿运动定律 。在光学上,他发明了反射望远镜,并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察,发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律,并研究了音速。 在数学上,牛顿与戈特弗里德·威廉·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理,提出了“牛顿法”以趋近函数的零点,并为幂级数的研究做出了贡献。 在经济学上,牛顿提出金本位制度。
少年牛顿
少年时的牛顿并不是神童,身体瘦弱,头脑并不聪明。在家乡读书的时候,很不用功,
在班里的学习成绩属于次等。但他的兴趣广泛,喜欢看一些介绍各种机械模型制作的读物,
并从中受到启发,动手制作些奇奇怪怪的小玩意,如风车、木钟、折叠式提灯等等。 求学岁月
牛顿19岁时进入剑桥,成为三一学院的减费生,靠为学院做杂务的收入支付学费。在这里,牛顿开始接触到大量自然科学着作,经常参加学院举办的各类讲座,包括地理、物理、天文和数学。
怪异的牛顿
1669年,26岁的牛顿晋升为数学教授。作为大学教授,牛顿常常忙得不修边幅,往往领带不结,袜带不系好,马裤也不纽扣,就走进了大学餐厅。有一次,他在向一位求婚时思想又开了小差,他脑海了只剩下了无穷量的二项式定理。他抓住姑娘的手指,把它当成通烟斗的通条,硬往烟斗里塞,痛得姑娘大叫,离他而去。牛顿也因此终生未娶。 晚年生活
晚年的牛顿在伦敦过着堂皇的生活,1705年他被安妮女王封为贵族。此时的牛顿非常富有,被普遍认为是生存着的最伟大的科学家。他担任英国皇家学会会长,在他任职的二十四年时间里,他以铁拳统治着学会。
牛顿是个十分谦虚的人,从不自高自大。曾经有人问牛顿:“你获得成功的秘诀是什么?”牛顿回答说:“假如我有一点微小成就的话,没有其它秘诀,唯有勤奋而已。”他又说:“假如我看得远些,那是因为我站在巨人们的肩上。”这些话多么意味深长啊!它生动地道出牛顿获得巨大成就的奥妙所在,这就是在前人研究成果的基础上,以献身的精神,勤奋地创造,开辟出科学的新天地。
作文六:《科学家牛顿的小故事 71物理科学家的故事-牛顿的一生》1900字
牛顿的一生 牛顿成就艾萨克?牛顿爵士,英国皇家学会会长,英国著名的物理学家,百科全书式的“全才”,著有《自然哲学的数学原理》、《光学》。 他在1687年发表的论文《自然定律》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界…
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牛顿的一生
牛顿成就
艾萨克?牛顿爵士,英国皇家学会会长,英国著名的物理学家,百科全书式的“全才”,著有《自然哲学的数学原理》、《光学》。 他在1687年发表的论文《自然定律》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点,并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;为太阳中心说提供了强有力的理论支持,并推动了科学革命。 在力学上,牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理,提出牛顿运动定律 。在光学上,他发明了反射望远镜,并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察,发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律,并研究了音速。 在数学上,牛顿与戈特弗里德?威廉?莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理,提出了“牛顿法”以趋近函数的零点,并为幂级数的研究做出了贡献。 在经济学上,牛顿提出金本位制度。
少年牛顿
少年时的牛顿并不是神童,身体瘦弱,头脑并不聪明。在
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家乡读书的时候,很不用功,
在班里的学习成绩属于次等。但他的兴趣广泛,喜欢看一些介绍各种机械模型制作的读物,
并从中受到启发,动手制作些奇奇怪怪的小玩意,如风车、木钟、折叠式提灯等等。 求学岁月
牛顿19岁时进入剑桥,成为三一学院的减费生,靠为学院做杂务的收入支付学费。在这里,牛顿开始接触到大量自然科学着作,经常参加学院举办的各类讲座,包括地理、物理、天文和数学。
怪异的牛顿
1669年,26岁的牛顿晋升为数学教授。作为大学教授,牛顿常常忙得不修边幅,往往领带不结,袜带不系好,马裤也不纽扣,就走进了大学餐厅。有一次,他在向一位求婚时思想又开了小差,他脑海了只剩下了无穷量的二项式定理。他抓住姑娘的手指,把它当成通烟斗的通条,硬往烟斗里塞,痛得姑娘大叫,离他而去。牛顿也因此终生未娶。 晚年生活
晚年的牛顿在伦敦过着堂皇的生活,1705年他被安妮女王封为贵族。此时的牛顿非常富有,被普遍认为是生存着的最伟大的科学家。他担任英国皇家学会会长,在他任职的二十四年时间里,他以铁拳统治着学会。
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牛顿是个十分谦虚的人,从不自高自大。曾经有人问牛顿:“你获得成功的秘诀是什么,”牛顿回答说:“假如我有一点微小成就的话,没有其它秘诀,唯有勤奋而已。”他又说:“假如我看得远些,那是因为我站在巨人们的肩上。”这些话多么意味深长啊~它生动地道出牛顿获得巨大成就的奥妙所在,这就是在前人研究成果的基础上,以献身的精神,勤奋地创造,开辟出科学的新天地。
牛顿的一生 牛顿成就艾萨克?牛顿爵士,英国皇家学会会长,英国著名的物理学家,百科全书式的“全才”,著有《自然哲学的数学原理》、《光学》。 他在1687年发表的论文《自然定律》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界…
牛顿的一生 牛顿成就艾萨克?牛顿爵士,英国皇家学会会长,英国著名的物理学家,百科全书式的“全才”,著有《自然哲学的数学原理》、《光学》。 他在1687年发表的论文《自然定律》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界…
牛顿的一生 牛顿成就艾萨克?牛顿爵士,英国皇家学会会长,英国著名的物理学家,百科全书式的“全才”,著有《自然哲学的数学原理》、《光学》。 他在1687年发表的论文《自然定律》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些
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描述奠定了此后三个世纪里物理世界…
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作文七:《科学家的故事》2000字
· 科学家的故事
著名桥梁专家茅以升在1916年20岁时,到美国留学,成为康奈尔大学 桥梁专业的研究生,很快以优异的成绩获得硕士学位。为了获得实践的机会,
他晚上上课,攻读博士学,白天到一家桥梁公司实习,亲手绘图、切削钢件、 打铆钉、油漆,终于成了一个既懂理论又有技术的人才。美国人很佩服他, 一份份聘书从各地寄来,请他担任工程师。
但是,茅以升没有接受聘请,而是决定回国了。美国有些人劝他:“科
学是没有祖国的,是超越国界的。科学家的贡献是属于全人类的。中国条件差,你留在美国贡献会更大。”茅以升回答:“科学虽然没有祖国,但是科学
出版人:郑云辉 出版单位:成都高新区庆安小学
TiO2光触媒当吸收光能量之后,价带中的电子就会被激发到导带,形成带负电的高活性电子e-, 同时在价带上产生带正电的空穴h+。在电场的作用下,电子与空穴发生分离,迁移到粒子表面的不同位置。热力学理论表明,分布在表面的h+可以将吸附在TiO2表面OH-和H2O 分子氧化成(.OH) 自由基, 而.OH 自由基的氧化能力是水体中存 在的氧化剂中最强的, 能氧化并分解各种有机污染物(甲醛、苯、TVOC 等)和细菌及部分无机污染物(氨、NOX 等), 并将最终降解为CO2、H2O 等无害物质。由于.OH 自由基对反应物几乎无选择性,因而在光催化中 位较TiO2的价带电位更负一些,能直接为
起着决定性的作用。此外,许多有机物的氧化电
h+所氧化。而TiO2表面高活性的e-侧具有很强的还原能力,可以还原去除水体中金属离子。应用以上原理光触媒广泛应用于杀菌、除臭、空气净化、污水处理等领域。
蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范,其实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的无线电空中接口(Radio Air Interface),将通信技术与计算机技术进一步结合起来,使各种3C 设备在没有电线或电缆相互连接的情况下,能在近距离范围内实现相互通信或操作。简单的说,蓝牙技术是一种利用低功率无线电在各种3C 设备间彼此传输数据的技术。 再也不受传输线牵绊传统
验室与外界隔离开来;这里无需使用杀虫剂,因为矿井内根本就没有害虫;在这里也不用担心人为的破坏,
其内部始终保持着10.6摄氏度的恒温。而且在矿井下还不用担心风暴将这些“危险”的作物卷走。
应,也就是塑料在一定温度下发生有限的变形后,可由加热的方式使其恢复到变形前形状的特性的发生条件。研究人员说,他们在聚合物的网状分子结构上镶嵌了一些光敏分子团,形成所谓的“分子开关”。然后,他们以外力
· 生活中的科学 · 生活中的科学 第五版
烧不坏的手帕
老师拿起手帕,前后展示一番,还让几位同学摸了摸。同学们看到,这的确是一块极普通的手帕。只见老师用木夹子夹着手帕在一个装有液体的透明玻璃瓶里浸了浸,然后把手帕提出来从下面点燃了。只听见 的一声,火苗眨眼间窜了上来,越烧越旺??在同学们的一片惊诧声中火熄灭了,实验结束了,可是手帕丝毫未损。“这到底是怎么回事呢?”同学们兴奋地讨
· 生活中的科学
教室门上的搭扣,常常在关门的时候被门打歪,时间一长,门扣就坏了,出版日期:2008年9月23日 刊号:85112753
在日常生活中,往往是牙膏挤完后,把铝壳一扔了之。
针对这些问题我发明了一种新型节能牙刷。牙刷柄用塑料或橡皮管子 精心制成,略同于自行车方向把手,富有弹性,手感舒适。前端有细管和刷 毛部分相通,后端开一个小孔,并可旋上盖子。再将平时使用的半胶体状牙
膏改成液体牙膏就可以边用边挤了。液体牙膏用完后,只要旋开后盖,像打墨水一样添加一次就可再使用。这样,就可以大大节省铝材料,同时也具有节省时间,防止牙病传染,便于携带的优点。
· 生活中的科学 第六版
·异想天开
现在油价越来越贵,汽车的尾气也越来越多,现在臭氧层都烧起了几个
洞,环境也被破坏了。 对了我们可以发明环保汽车,把太阳能电板放在车子上即可以行驶,又
很环保,还不用花不断上涨的油钱。再加上一个地热吸收器,它可以把地热转换成电能。在停车的时候也可以把电积中起来,留着以后用。这样能源就不会消失。这样有人会问如果地热吸收器坏了怎么办。你不用但心这个太阳
· 异想天开 第八版
作文八:《科学家的故事》3000字
5、科学就在我身边
第一课:科学家的故事
活动目的:
1.通过开展本次活动,开阔学生的视野,增强他们的动手能力使学生在活动中了解科学技术具有为人类造福的无穷力量,掌握基本的自然科学知识,进一步激发学生的求知欲和对科学技术的热爱之情。
2.从小培养他们对科学的兴趣和热爱科学、勇于创新的好品质,使他们养成善于观察、思考的好习惯。
活动过程:
一、谈话导入
1、小朋友你听过科学家的故事吗?你认识哪些科学家?能说出他们的名字吗?
2、今天老师让你们来认识几位中国的科学家,想看看他吗?出示几位科学家的图片。(鲁班、张衡、、华罗庚、袁隆平)
3、看了他们的图片,想不想听一听他们的故事?
二、老师讲科学家的故事
每故事讲完,老师就问同学们从些故事中,你受到什么启发?让学生谈谈感受。
(1)鲁班
鲁班是我国古代优秀的建筑工匠和发明家。两千多年来,一直被土木匠尊奉为“祖师”,受到人们的尊敬和纪念。鲁班出身于世代工匠的家庭,从小就跟随家里人参加过许多土木建筑工程劳动,逐渐掌握了生产劳动的技能,积累了丰富的实践经验。在生产劳动的实践中,鲁班特别善于开动脑筋,解决所遇到的种种疑难问题。
有一次,鲁班带领工匠建造一座大宫殿,需要很多木料。那时没有锯,砍树全靠斧子。木料供应不上,鲁班心里十分着急。一天,鲁班从一种野草的叶子中得到启
发,发明了锯子。
据说刨子也是鲁班发明的。有了这种工具,就可以把不平的木料刨平,把毛糙的木料刨光滑。
鲁班还发明了钻(穿孔工具)、铲、墨斗(画线用)和曲尺等多种有用的木工工具。曲尺是用来求直角的,后人把曲尺叫成“鲁班尺”。这些工具,直到今天,木工们还在使用。
(2) 张衡
东汉建初三年(公元78年) 生;永和四年(公元139年) 卒。字平子,南阳西鄂(今河南南阳市石桥镇)人,汉族。他是我国东汉时期伟大的天文学家、数学家、发明家、地理学家、制图学家、诗人、汉朝官员,为我国天文学、机械技术、地震学的发展作出了不可磨灭的贡献。由于他的贡献突出,联合国天文组织曾将太阳系中的1802号小行星命名为“张衡星”。另外,历史中的三国、隋朝时期,以及现代都有与张衡同名的人物。
地动仪是汉代科学家张衡的又一传世杰作,在张衡所处的东汉时代,地震比较频繁。据《后汉书·五行志》记载,自和帝永元四年(公元92年)到安帝延光四年(公元125年)的三十多年间,共发生了二十六次大的地震,地震区有时大到几十个郡,引起地裂山崩、江河泛滥、房屋倒塌,造成了巨大的损失,张衡对地震有不少亲身体验,为了掌握全国地震动态,他经过长年研究,终于在阳嘉元年(公元132年)发明了候风地动仪这也是世界上第一架地动仪。
(3)华罗庚
这是华罗庚爷爷1979年在法国南锡大学获名誉博士的情景,他从小自学成才,勤奋求实,勇于开拓,永远向前。他一共上过九年学,只有一张初中毕业文凭,最后能成为蜚声中外的杰出科学家,完全是依靠刻苦自学取得成功的。他即使到了晚年,
在学术界的声望和地位已经很高,仍然手不释卷,顽强地读和写。这一幅是华罗庚逝世前13分钟在讲台上做报告的情景,华罗庚同志顽强拼搏,为四化奋斗到最后一息。
他是我们青少年学习的榜样,是中国科学界的骄傲,是中华民族的骄傲,是十亿中国人民的骄傲!
(4)袁隆平
1960年罕见的天灾人祸,带来了严重的粮食饥荒,一个个蜡黄脸色的水肿病患者倒下了……隆平的5尺之躯也直
接经历了饥饿的痛苦。 袁隆平目睹了严酷的现实,他辗转反侧不能安睡。他想起旧社会,人民受统治阶级的剥削压迫
,受战争的痛苦,缺衣少食,流离失所。今天,人民当家作主,但仍未摆脱饥饿对人们的威胁。他决心努力发挥自己的
才智,用学过的专业知识,尽快培育出亩产过800斤、1000斤、2000斤的水稻新品种,让粮食大幅度增产,用农业科
学技术战胜饥饿。
袁隆平赞成这样一个公式:知识+汗水+灵感+机遇=成功。 他依据对遗传学已有的较深的认识,对试验田里的退化
植株仔细进行观察和统计分析,不仅论证“鹤立鸡群”的稻株是“天然杂交稻”,而且从其第一代的良好长势,充分证
明水稻也存在明显的杂交优势现象,试验结果使他确信,搞杂交水稻的研究,具有光明的前景! 可是,杂交水稻是世
界难题。因为水稻是雌雄同花的作物,自花授粉,难以一朵一朵地去掉雄花搞杂交。这样就需要培育出一个雄花不育的
稻株,即雄性不育系,然后才能与其他品种杂交。这是一个难解的世界难题。袁隆平知难而进,他认为,雄性不育系的
原始亲本,是一株自然突变的雄性不育株,也能天然存在。中国有众多的野生稻和栽培稻品种,蕴藏着丰富的种子资源,
是水稻的自由王国,“外国没有搞成功的,中国人不一定就不能成功”。
袁隆平迈开了双腿,走进了水稻的莽莽绿海,去寻找这从未见过、而且中外资料没见过报道的水稻雄性不育株。时间
一天天过去,袁隆平头顶烈日,脚踩烂泥,驼背弯腰地、一穗一穗地观察寻找。“功夫不负有心人”,终于在第14天发现
了一株雄花花药不开裂、性状奇特的植株。袁隆平欣喜若狂。 1964年6月到1965年7月,他和妻子邓则,又找到了6株雄
性不育的植株。成熟时,分别采收了自然授粉的第一代雄性不育材料种子。经过两个春秋的试验和科学数据的分析整理,
撰写出第一篇重要论文《水稻的雄性不孕性》,发表在1966年《科学通报》第17卷第4期上。文中还预言,通过进一
步选育,可以从中获得雄性不育系、保持系 (使后代保持雄性不育的性状)和恢复系 (恢复雄性可育能力),实现三
系配套,使利用杂交水稻第一代优势成为可能,将会给农业生产带来大面积、大幅度的增产。这篇重要论文的发表,被
一些同行们认为是“吹响了第二次绿色革命”的进军号角。 又经过8年历经磨难的“过五关”(提高雄性不育率关、三
系配套关、育性稳定关、杂交优势关、繁殖制种关),到1974年配制种子成功,并组织了优势鉴定。1975年又在湖南省
委、省政府的支持下,获大面积制种成功,为次年大面积推广作好了种子准备,使该项研究成果进入大面积推广阶段。
1975年冬,国务院作出了迅速扩大试种和大量推广杂交水稻的决定,国家投入了大量人力、物力、财力,一年三代地进
行繁殖制种,以最快的速度推广。1976年定点示范208万亩,在全国范围开始应用于生产,到1988年全国杂交稻面积
1.94亿亩,占水稻面积的39.6%,而总产量占18.5%。10年全国累计种植杂交稻面积12.56亿亩,累计增产稻谷1000
亿公斤以上,增加总产值280亿元,取得了巨大的经济效益和社会效益。群众交口称赞靠两“平”解决了吃饭问题,一
靠党中央政策的高水平,二靠袁隆平的杂交稻,人们用朴实的语言,说出了亿万中国农民的心里话。 随着杂交水稻的培
育成功和在全国大面积推广,袁隆平名声大震。在成绩和荣誉面前,袁隆平公开声称现阶段培育的杂交稻的缺点是“三个
有余、三个不足”,即“前劲有余、后劲不足;分蘖有余,成穗不足;穗大有余,结实不足”,并组织助手们,从育种与
栽培两个方面,采取措施加以解决。 20世纪80年代初期,面对世界性的饥荒,袁隆平心中再一次萌发了一个惊人的设想
,大胆提出了杂交水稻超高产育种的课题,试图解决更大范围内的饥饿问题。
1985年,袁隆平以强烈的责任感发表了《杂交水稻超高产育种探讨》一文,提出了选育强优势超高产组合的四个途径
,其中花力气最大的是培育核质杂种。可是多年的育种实践,却没有产生出符合生产要求的组合。他便果断迅速地从核质杂
作文九:《科学家的故事》2500字
科学家发明的小故事
居里夫人
居里夫人天下闻名,但她既不求名也不求利。她一生获得各种奖金10次,各种奖章16枚,各种名誉头衔107个,却全不在意。有一天,她的一位朋友来她家做客,忽然看见她的小女儿正在玩英国皇家学会刚刚颁发给她的金质奖章,于是惊讶地说:“居里夫人,得到一枚英国皇家学会的奖章,是极高的荣誉,你怎么能给孩子玩呢?”居里夫人笑了笑说:“我是想让孩子从小就知道,荣誉就像玩具,只能玩玩而已,绝不能看得太重,否则就将一事无成。” 富尔顿——轮船的首创者
富尔顿(1765~1815),美国著名工程师。1807 年,他利用英国机器制成了世界上第一个蒸汽机轮船“克莱蒙脱号”,是世界上轮船的首创者。他为世界人类航海事业的发展作出了卓越的贡献。
富尔顿出生于美国一个贫苦的农民家庭,从小读书很少,父母没有钱供他去学堂学习,他后来取得的成就,全凭个人的奋斗。小富尔顿从小就爱幻想,譬如,当他帮助大人干完农活之后,常常一个人坐在农家阁楼上,在带有木格条的小窗户中,向田野望去,看蔚蓝色的天空,苦思冥想,一坐几个钟头。
有一天,天气晴朗,河水清澈。小富尔顿和邻居大叔一起驾着小船到河的上游去找活干。他们开始悠闲地撑着篙,逆流而上。小富尔顿到离开自己村庄的外地去,心情格外高兴,情不自禁地唱着美国乡村的民谣。河水的“哗哗”声和小富尔顿的悠扬、婉转的歌声交织在一起,令人心醉。早晨的太阳愈升愈高了,阳光洒在水波中,像碎银洒在绿色的缎带上。突然,水流湍急,小船在河中打转,富尔顿和邻居大叔拼命地撑篙,汗水湿透了他们的衣服,但船仅能艰难地移动。小富尔顿心里想:撑篙太费力了,假如有一种东西能让船自动行走,该多么好啊!他想象的翅膀在河中飞翔,他好像看见在河中出现了一只自动行驶的船。他的神思又回到现实中来,对邻居大叔说:“大叔,撑篙又费劲,又缓慢,如果有一种东西能让船自动行走,该多么好啊!”
邻居大叔正用力撑着篙,听了小富尔顿的话,情不自禁地笑了。他用手背擦擦自己脸上的汗水,笑着说:“假如有一种东西能让船自动行走,那这样东西是什么呢?”
“是啊,这东西是什么呢?”小富尔顿的脸刹那间红了起来,他用劲地撑了一下篙,低下了头,又陷入了沉思。
自此以后,“怎样使船自动行走?”就成了小富尔顿苦思冥想的中心问题。致使他长大以后,努力奋斗,终于成为制造人类第一只蒸汽机轮船—— “克莱蒙脱号”的著名科学家。
牛顿的故事
牛顿是世界闻名的科学家。牛顿小时候很喜欢动物。有一次,他的朋友送给他一只狗和一只猫,牛顿收到礼物非常高兴,无微不至地照顾着他的新朋友,为了便于狗和猫出入房间,牛顿在门边挖了两个洞,一个大一个小,有人问他,你为什么要挖一大一小两个洞呢,牛顿回答说:“狗从猫洞里能过去吗?”
牛顿的童年是不幸的,出世前三个月爸爸就去世了。两岁时,妈妈又改嫁到邻村。牛顿只好与外婆相依为命。他从不乱花钱,唯一的爱好就是搞一些小工艺,把零用钱聚起来,买了锯子、钉锤等一类工具,一放学就躲在房子里敲敲打打。
牛顿学习时精神很专注。有一次煮鸡蛋,心里想着数学公式,竟误把手表当作鸡蛋丢进了锅里。还有一次,从早晨起就计算一个问题,中饭都忘了吃。当他感到肚子饿时,已暮色苍茫。他步出书房,一阵清风,感到异常的清新。突然想到:我不是去吃饭吗?怎么走到庭
院中来了!于是他立即回头,又走进了书房。当他看到桌上摊开的算稿时,又把吃饭的事忘得一干二净,立即又伏案紧张地计算起来。
爱迪生的故事
爱迪生是世界闻名的发明家。他小时候因为家里穷, 只上了3 个月学, 十一二岁就开始卖报.他热爱科学, 常常把钱节省下来, 买科学书报和化学药品.他做实验的器具, 是从垃圾堆里拣来的一些瓶瓶罐罐.
爱迪生12 岁的时候, 在火车上卖报.火车上有一节给乘客吸烟的专用车厢, 车长同意他在那里占用一个角落.他把化学药品和瓶瓶罐罐都搬到那里, 卖完了报, 就做各种有趣的实验.
有一次, 火车开动的时候猛地一震, 把一瓶白磷震倒了.磷一遇到空气马上燃烧起来.许多人赶来, 和爱迪生一起把火扑灭了.车长气极了, 把爱迪生做实验的东西全扔了出去, 还狠狠打了他一个耳光, 把他的一只耳朵打聋了。爱迪生钻研科学的决心没有动摇.他省吃俭用, 重新做起化学实验来。有一次, 硫酸烧毁了他的衣服; 还有一次, 硝酸差一点儿弄瞎了他的眼晴。他没有被危险吓倒, 还是顽强地做实验.
爱迪生试制电灯, 为了找到一种价钱便宜、使用时间长的灯丝, 不知做了多少次实验.他常常在实验室里一连工作几十个小时, 实在太累了, 就躺在实验台上睡一会儿.他这样不懈地努力, 终於找到了合适的灯丝, 发明了电灯.后来, 爱迪生又发明了电影、留声机......他一生中发明的东西有1000多种.
爱因斯坦的故事
爱因斯坦是二十世纪最伟大的物理学家,他从小就喜欢动手动脑。有一次上手工课,他想做一只小木凳。下课铃响了,同学们争先恐后拿出自己的作品,交给了漂亮又严厉的女教师。爱因斯坦没有拿出自己的作品,急得满头大汗。女教师宽厚地望着这个男孩,相信他能交上一件好作品。
第二天,爱因斯坦交给女教师的是一个制作得很粗糙的小板凳,一条凳腿还钉偏了。满怀期望的女教师十分不满地对全班同学说:“你们有谁见过这么糟糕的凳子?”同学们窃笑着纷纷摇头。老师又看了爱因斯坦一眼,生气地说:“我想,世界上不会再有比这更坏的凳子了。”教室里一阵哄笑。
爱因斯坦脸上红红的,他走到老师面前,肯定地对老师说:“有,老师,还有比这更坏的凳子。”教室里一下子静下来,大家都迷惑不解地望着爱因斯坦。他走回自己的座位,从书桌下拿出两个更为粗糙的木板凳,说:“这是我第一次和第二次制作的,刚才交给老师的是第三个木板凳。虽然它并不使人满意,可是比起前两个总要强一些。”
这回大家都不笑了,女教师向爱因斯坦亲切又深思地点着头,同学们也向他投去敬佩和赞许的目光。
这个小故事让我们看到爱因斯坦的韧性,在他不满意自己的小板凳的时候,他又再次投入制作。他一共制作了三个小板凳,最后的一个比前两个要好一些。在制作小板凳的过程中,爱因斯坦表现了他对自己的态度,那就是无论做任何事,他都要力求做好,完全释放自己的能量,不满足已有的成绩,让自己的潜能充分发挥。
作文十:《科学家的故事》3600字
“发明大王”爱迪生
爱迪生被人们称为“发明大王”,他的一生发明有1328种,电灯、电报、电话、复印机、留声机都是他发明的。我给大家价格“爱迪生孵小鸡”的故事。
很小的时候,爱迪生对什么都充满好奇心,只要看到不明白的事情,他就抓住大人的衣角儿问个不停。
一天,他指着正在孵蛋的母鸡问妈妈:“母鸡把蛋坐在屁股底下干嘛呀?”妈妈说:“哦,那是在孵小鸡呢!”下午,爱迪生突然不见了,家里人急得四处寻找,终于在鸡窝里找到了他。原来,他正蹲在鸡窝里,屁股下放了好多鸡蛋孵小鸡呢!父母看了以后,哭笑不得,只好把他拉出来,又是给他洗脸,又是给他洗衣服。还有一次,他看见鸟儿在天空中自由飞翔,就想:既然鸟能飞,人为什么不能飞呢?于是,他找来一种药粉给小伙伴吃,为了让小伙伴飞上天空去。结果,小伙伴差点儿丧命,爱迪生也被父亲狠揍了一顿。
好不容易,爱迪生长到了8岁,父母把他送进了一所乡村小学读书,以为从此以后他能安安份份上学了。谁知,他仍然爱追根问底,经常把教师问得目瞪口呆,窘迫不堪。有一回上算术课,教师在黑板上写下了“2+2=4”,爱迪生马上站起来问:“老师,2加2为什么等于4呢?”这个问题把老师问住了,他认为爱迪生是个捣蛋鬼,专门和老师闹别扭,于是,在上了三个月的课以后,爱迪生就被老师赶回家了。
爱迪生的每一项发明都是和他的好奇心紧紧相联的。在他发明了电报之后,又开始搞电话实验。他发现传话器里的膜板能够随着说话声音引起相应震动,就仔细观察,并且在笔记本上做了详细记录。由此,一个“会说话的机器”做成了。人们听到这个消息,都纷纷前来观看,并称他为“最伟大的发明家”。所以,好奇心是一个人取得成功、展示智慧的先决条件。
电视的发明者──贝尔德
贝尔德出生在英国,从小体弱多病,然而,身体的脆弱磨炼了他克服困难的勇气和毅力。大学毕业后,他在电气公司工作。他对工作一丝不苟,很短时间就修好了几台几乎淘汰的机器,深受公司器重。
无情的病魔缠住了他,只好辞职养病。但他决心要完成“用电传送图像”的任务。他将自己仅有的一点财产卖掉,收集了大量资料,并把所有时间都投入到研制电视机上,最后,完成了电视机的设计工作。
要把设计图纸变成实物样机,不是容易的事。一间小小的屋子,既是卧室又是工作室。虽然疾病折磨着他,但他仍顽强地工作着,常常是日以继夜,连夜战斗,饿了吃面包,困了和衣睡一会儿,没有钱买实验器材就以旧茶叶箱、旧帽子盒盖、编织针等代替。
经过长时间的艰苦奋斗和无数次失败之后,贝尔德终于用电信号将人的形像搬上了屏幕。电视机诞生了。
牛顿发现万有引力
牛顿,是17世纪人类最伟大的科学家,他是人类历史上屈指可数的几个科学巨人之一。他在物理学、数学和天文学方面的贡献,都是划时代的。
一天傍晚,他坐在苹果树下乘凉,一个苹果从树上掉了下来。他忽然想到:为什么苹果只向地面落,而不向天上飞呢?他分析了哥白尼的日心说和开普勒的三定律,进而思考:行星为何绕着太阳而不脱离?行星速度为何距太阳近就快,远就慢?离太阳越远的行星,为何运行周期就越长?牛顿认为它们的根本原因是太阳具有巨大无比的吸引力。
经过一系列的实验、观测和演算,牛顿发现太阳的引力与它巨大的质量密切相关。牛顿进而揭示了宇宙的普遍规律:凡物体都有吸引力;质量越大,吸引力也越大;间距越大,吸引力就越小。这就是经典力学中著名的“万有引力定律”。
根据牛顿的发现,可测定太阳和行星的质量,确定计算慧星轨道的法则,说明月亮和太阳的引力造成地球上的海洋潮汐现象,并推导出克服地球引力、飞向太阳系和飞出太阳系所需的最低速度,它们分别为每秒7.9千米、11.2千米和16.6千米,并依次命名为第一、第二和第三宇宙速度。牛顿不但验证了前辈们的成果,而且为未来空间运载工具的最低推力或速度下限值,提供了精确而权威的科学依据。
牛顿将其一生的成就写在《自然哲学与数学原理》一书中。他发现了物体运动的三大定律,创立了微积分数学。他后来在谈到自己所取得的成就时说:“如果我比其他人看得远些,那是因为我站在巨人的肩膀上。”
爱因斯坦的故事——一件旧大衣
爱因斯坦,世界十大杰出物理学家之一,现代物理学的开创者、奠基人,同时也是一位著名的思想家和哲学家
一天,爱因斯坦在纽约的街道上遇见一位朋友。
“爱因斯坦先生,”这位朋友说,“你似乎有必要要添置一件新大衣了。瞧你身上这件多旧啊!”
“这有什么关系?反正在纽约谁也不认识我。”爱因斯坦无所谓地说。
几年后,他们又偶然相遇。这时,爱因斯坦已经誉满天下,却还是穿着那件旧大衣。他的朋友又建议他去买一件新大衣。
“这又何必呢?”爱因斯坦说,“反正这儿已经每个人都认识我了。”
轮椅上的科学家──霍金
霍金是当今世界著名的科学家,被誉为“当代爱因斯坦”。
霍金出生于英国牛津。小时候的霍金与一般的孩子一样,有自己擅长的方面,但不是全才。例如,他相当晚才学会阅读,但他对事物的来龙去脉特别感兴趣,他曾计算过进自家屋子的各种方法,发现共有11种。
霍金一旦对某件事情感兴趣,就会投入百分之百的注意力,例如,他可以花整个晚上玩某种复杂的游戏,这也许是导致霍金取得成功的重要因素。他还喜欢和擅长设计复杂游戏,这种创造一个“世界”并赋予它规则的游戏让他感到非常惬意。
霍金21岁,被诊断患卢伽雷症,霍金患此病的年龄大大低于大多数病人,因此,人们认为他会更早而不是更晚地死去,医生曾宣布他只能活两年半。
受此影响,那时,霍金对生活非常厌倦,觉得没有任何值得做的事情。但是,出院后的霍金有一次梦到自己被处以极刑,他突然意识到活下去是值得的,如果被缓刑的话,还有很多事情可以做。从那时起,他开始进行研究,大约18个月后,皇家学会发表了他的一篇最新引力理论论文。在研究的道路上经过几十年的跋涉后,终成一代大师,被誉为“当代爱因斯坦”。
古今中外著名的科学家
扁鹊 中国医学家,创立中医
张衡 中国天文学家、物理学家,发明地动仪
蔡伦 中国发明家,发明纸
华佗 中国医学家,发明麻醉药
毕升 中国发明家,发明活字印刷术
沈括 中国化学家、地理学家、物理学家、天文学家,发现石油。 郭守敬 中国天文学家,发明许多天文仪器
袁隆平 中国生物学家,发明杂交水稻,被称为“杂交水稻之父” 李四光 著名地质学家 发现第四纪冰川地质,指出我国东北平原、华北平原藏着丰富的石油,为我国石油资源的开发作出了贡献。
李政道 杨振宁 美籍华裔物理学家 他们提出的“不守恒”理论,1957年共同获得了诺贝尔物理学奖。
钱永健 美籍华裔科学家 2008年获诺贝尔化学奖
诺贝尔 瑞典发明家、社会活动家,发明炸药,创建诺贝尔奖 亚里士多德 古希腊哲学家、生物学家、天文学家、物理学家,提出许多不同学科的理论
阿基米德 古希腊物理学家、数学家,提出杠杆定律和浮力定律 爱迪生 美国发明家,被喻为发明大王
牛顿 英国物理学家、数学家、天文学家,发现牛顿三定律、万有引力定律,创建微积分
富兰克林 美国物理学家、政治家,提出正负电理论,美国开国元勋之一
居里夫人 法籍波兰裔物理学家、化学家,推动放射性研究发展 爱因斯坦 物理学家,创建相对论
霍金 英国物理学家,著有《时间简史》
哥白尼 波兰天文学家,提出近代日心说
布鲁诺 意大利天文学家、思想家,发展日心说
伽利略 意大利物理学家、天文学家,被喻为近代物理之父 阿格里科拉 德国化学家,被誉为“矿物学之父”
培根 英国思想家,对近代科学的建立起了积极的推动作用
达·芬奇 意大利画家、生理学家、物理学家、发明家、哲学家,代表作《蒙娜丽莎》,发现人体许多奥秘,总结出杠杆速度与臂长的关系
帕斯卡 法国物理学家,发展“压强”的观念
马尔比基 意大利生理学家,发现毛细血管
列文虎克 荷兰生物学家,发现细菌
胡克 英国物理学家、生物学家,发现胡克定律,发现细胞 斯旺麦丹 荷兰生物学家,为现代昆虫学奠定了基础
祖尔策 意大利物理学家,发现电流
布莱克 英国化学家、物理学家,发现二氧化碳,提出比热容理论 瓦特 英国发明家、物理学家,改进蒸汽机
舍勒 瑞典化学家,发现氧气
菲奇 美国发明家,发明轮船
波德 德国天文学家,提出轨道半径公式
安培 法国物理学家,发现安培定律
达盖尔 法国发明家,发明照相机
欧姆 德国物理学家,发现欧姆定律
法拉第 英国物理学家、化学家,发现电磁感应
巴比奇 英国数学家,电子计算机先驱
门捷列夫 俄国化学家,制定出元素周期表
S·弗莱明 德国生物学家,发现染色体
本茨 德国发明家,发明汽车
伦琴 德国物理学家,发现X光
贝尔 美国发明家,发明电话
巴甫洛夫 俄国生物学家,建立神经营养学
赫兹 德国物理学家,发现电磁波
齐奥科夫斯基 俄国物理学家,火箭奠基人
莱特 美国发明家,发明飞机
莫克莱 美国发明家,发明第一代计算机
莱尔 英国物理学家,发明射电望远镜
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