谈谈牛顿脚下的巨人

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摘 要：英国著名诗人亚历山大・波普写到：自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中，上帝说“让牛顿降生吧”，于是一切有了光明。艾萨克・牛顿爵士（1642-1727）是历史上曾出现过的最伟大、最具有影响力的科学家，同时也是最著名的物理学家、数学家和哲学家。逝世之后，他被安葬在威斯敏斯特大教堂，成为在此长眠的第一位科学家。2005年，英国皇家学会进行了一场“谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查，最终，牛顿被认为是比阿尔伯特・爱因斯坦更具影响力的科学巨匠。

关键词：科技发展；三大定律；自然科学

牛顿本人总结自己时说：“如果说我比别人看的更远些，那是因为我站在了巨人的肩膀上。”

历史在不断的向前，科技也在日新月异的变化。正是因为有像牛顿这样的巨人在推动历史向前，科技才能发展的这么辉煌灿烂！现在就让我们来回顾一下，看看牛顿都站在了哪些巨人的肩膀上。

一、伽利略

高中物理首先接触的就是牛顿的三大运动定律，三大定律是牛顿一生最重要的成就之一。此定律又称为惯性定律，正是在伽利略及笛卡尔的工作基础上总结出来的。

亚里士多德曾说：在对运动的观察中我们看到，物体在水平面上的运动需要借助外力才能维持，如果外力停止作用，物体就会静止下来。伽利略针对亚里士多德的这种观点，做了著名的斜面实验：

他认为，当小球沿光滑斜面从左侧某一高度滚下时，无论右侧斜面坡度如何，它都会沿斜面上升到与下落点几乎等高的地方。如果右侧变为水平，小球为了达到那个永远无法达到的高度而一直滚下去，为后来的牛顿第二定律的提出奠定了基础。

伽利略（1564-1642）是近代实验科学的先驱者，是意大利文艺复兴后期伟大的天文学家、力学家、哲学家、数学家，也是近代物理实验的开拓者，被誉为“近代科学之父”。他是为维护真理而进行不屈不挠斗争的战士，恩格斯称他是“不管有何障碍，都能不顾一切而打破旧说，创立新说的巨人”。因此，他被称为“近代科学之父”、“现代观测天文学之父”、“现代物理学之父”、“科学之父”。

伽利略的伟大之处还在于，他制造了第一台天文望远镜（后被称为伽利略望远镜），并用它发现了木星的四颗卫星，亲手绘制了第一幅月面图等，并证实了哥白尼的“日心说”。他还发现了单摆的等时性，并由此制作了脉搏计。人们赞叹地说：“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙。”

伽利略说：一切推理都必须从观察和实验中得来。他一生都在践行着这句话。

二、开普勒

牛顿的另一伟大成就是发现了万有引力定律。他由苹果落地而联想到物体为什么都只会落向地面而不是向天上飞去？提出了地球上的一切物体都受到来自地球引力的作用，并把它合理外推到宇宙中的一切天体，得到了著名的万有引力定律。

早在牛顿之前，已有不少科学家研究过引力问题。1625年，天文学家开普勒发现了行星的三大运动定律。他仅仅指出，支配行星环绕太阳做椭圆轨道运动的力来自于太阳，并且这个力随距离的增加而减小。开普勒的见解已经有了万有引力的影子。荷兰物理学家惠更斯于1659年也曾提出万有引力的概念。

开普勒（1571-1630）是德国著名的天体物理学家、数学家、哲学家。他首先把力学概念引进天文学，他还是现代光学的奠基人，发明了著名的开普勒望远镜。

开普勒的成功源于其老师第谷多年来对行星进行仔细的观察所做的大量记录。开普勒相信他老师所测数据的正确性，所以他苦思冥想了很久之后，终于提出了新的学说――开普勒三定律。

三、笛卡尔

伽利略首先用斜面实验验证了惯性的存在，后来笛卡尔做了形式上的改进。笛卡尔认为如果物体处在运动之中，那么如无其他因素影响的话，它将继续以同一速度在同一直线上运动，既不停下来也不偏离原来的方向。

笛卡尔（1596-1650）是法国数学家、哲学家和科学家，他是西方近代资产阶级哲学奠基人之一。他的哲学与数学思想对历史的影响是深远的。

笛卡尔最伟大的贡献是在数学上创立了解析几何，从而打开了近代数学的大门。当然他在物理学、生理学等领域也有值得称道的创见。

牛顿在数学上最卓越的成就就是创立了微积分。他以代数方法取代了卡瓦列里、格雷戈里、惠更斯和巴罗的几何方法，完成了积分的代数化，从此数学逐渐从感觉的学科转向思维的学科。

四、巴罗

牛顿纵然是一匹千里马，他也需要一个赏识他的伯乐，这个伯乐就是他的老师伊萨克・巴罗。

巴罗（1630-1677）是个博学的科学家，他独具慧眼，看出了牛顿具有深邃的观察力、敏锐的理解力，于是他将自己的数学知识，包括计算闭合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。

牛顿在巴罗门下的这段时间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，认为牛顿的数学才华超过自己。巴罗让贤，这在科学史上一直被传为佳话。

在光学方面，牛顿致力于色散和光的本性的研究，得知光是由不同颜色（即不同波长）的单色光混合而成，不同波长光的折射率是不同的。牛顿还发现了”牛顿环”，创立了光的“微粒说”，制作了望远镜。

当然，牛顿脚下远不止以上这几位巨人，亚里士多德、阿基米德、欧几里得等人的贡献也对牛顿的成功有所帮助。

牛顿是站在巨人的肩上，正是应了那句古诗：“欲穷千里目，更上一层楼。”要想“看得远”，须得先“登高”。在他不懈的努力学习钻研下，最终使自己站到了“高处”，自己自然也就变成了巨人，巨人是不允许矮子爬上他的肩膀的。科学是由前人一砖一瓦垒起来的“金字塔”，要想登上科学的更高峰，就得先学习前人的知识，然后在此基础上创建自己的独特见解，将科学推上更高处，那个“更高处”就是你的位置。

（作者单位 陕西省汉中市南郑县南郑中学）