牛顿是英国物理学家和数学家.1642年12月25日生于林肯郡的伍尔索普;1727年3月20日卒于伦敦.
牛顿,这个许多人认为是有史以来的最天才,幼年时地颇为不幸.他是个遗腹子,又是早产儿(生于伽利略*去世的那年),并差点儿夭亡.三年后母亲改嫁,把他留给了外祖父母.(继父在他还上小学的时候就死了.)在学校里,牛顿是个古怪的孩子,就喜欢自己设计、自己动手,做风筝、日规、滴漏之类器物.他对周围的一切充满好奇,但并不是显得特别聪明.十来岁时,他在学习上好象还相当迟钝,后来却明显地超过了班上的小霸王----他恰恰是班里学习的第一名十七世纪五十年代后期,家里叫他停学,到他母亲的农场上去帮忙.他显然是天下最蹩脚的农夫.他的舅父是剑桥大学三一学院的,发现了这个年青人的学识,极力主张送他到剑桥大学去读书.1660年这事兑现,1665年牛顿毕业,成绩并不突出.从古代一直到中世纪,人们都信奉亚里士多德*的哲学,认为天上万物和地上万物,各自遵循一种自然法则,两者并不相同;与运动有关的法则更是如此.因此,认为同一个力既控制月球又控制苹果就是一个大胆的设想.
牛顿推导出物体的下落速度改变率与重力的大小成正比,而重力大小与心距离的平方成反比.(这就是有名的“平方反比”律.)在比较苹果与月亮的下落速率时,牛顿必须找出月亮与地心的距离比苹果与地心距离大多少倍;换句话说,用地球半径来衡量时,月亮有多远.
考虑了在月亮那里的地球引力比地球表面上引力弱多少之后,牛顿便算出了月球的下落速度变化率所应有的数值.结果算出的数值只不过是实际观察到的数值的八分之七.牛顿非常失望.差异大得使他的理论好象是一文不值.
有些人把此差异解释为牛顿所采用的地球半径数值太小的缘故.如果是这个原因,他就会算出地球引力随距离减小得过快了点,自然就会得出一个比实际下落速度变化率略小的数值.(所谓月球下落实际上就是月球轨道中运行.但无论如何也不会使月球更接近地球.)
另一些人认为,牛顿不能肯定用计算与地心距离的方法来确定重力大小的定正确,因而退缩了.能将地球这个大球体视为吸从其中心吸引月球吗?对这一点,直到他创立微积分这个数学工具以后才敢重新肯定.
这第二个原因的可能性要大得多.然而,不管是什么原因,牛顿把重力问题搁置了十五年.1672年牛顿被选入皇家学会,并立即向学会报告了他的色与光的实验----遂与胡克*立即发生了冲突.
十七世纪八二年代是牛顿一生中的黄金时期.1684 年,胡克遇见雷恩*和哈畦*时,以一种令人讨厌的肯定口气吹嘘说,他已经研究出天体运动的规律.雷恩对胡克的说法不感兴趣,并赏征求解决这个问题的人.
牛顿至死都持“唯一神教派”的观点,但他守口如瓶.因为,他要是公开不信人们所崇拜的救世主耶稣基督,就不能在剑桥立足.对牛顿详述到此,看来还是引用两段诗作收尾的好.
一首是蒲柏写的著名诗句:
大自然和它的规律,
隐匿在黑暗中.
上帝说,“让牛顿出世!”
一切便都分明.
一首是华滋华斯在凝视牛顿的半身塑像时吟出的诗句:
这大理石标志的心灵,
在奇妙的思维之海上永远航行,
永远,永远,
独自向前.