浮遂

牛頓是谁

当人们望着苹果树上熟透多汁的苹果想着一百种方法来吃它们的时候，有一个人，却在和“苹果落地”这件事较劲儿。

此人正是牛顿，全名艾萨克·牛顿，是英国的一名物理学家、数学家、天文学家。牛顿生于1643 年，卒于1727 年，他的人生历程和中国的康熙皇帝在位的时间（1662—1722） 基本平齐。

在中国，牛顿的名字早已因为出现在教科书中而变得如雷贯耳。有些人甚至会玩儿一些“谐音梗”，将“牛顿”的发音理解为“牛炖”。但实际上，“牛顿”只是他的姓氏，英文Newton 的音译。而牛顿的名——艾萨克，也是他父亲的名字。

1642 年10 月，英格兰林肯郡格兰瑟姆镇的自耕农老艾萨克·牛顿去世，次年1 月他的儿子才出生。牛顿的母亲为了纪念死去的丈夫，将这位新生儿同样取名为艾萨克，他便是我们接下来要介绍的科学家牛顿。

了不起的成就

牛顿的名字虽然很平凡，直接继承了他去世的父亲的名字，但是他的成就无与伦比。他出色的研究将欧洲17 世纪科学革命推向了最高峰，更是当代一切科学理论的基石。

在光学方面，他对白色光进行了分光，从而揭示了白色光中含有多种其他颜色光的现象。他于1704 年出版了系统阐述其光学研究成果的著作《光学》，副题为“关于光的反射、折射、拐折和颜色的论文”，集中反映了他的光学成就，为近代物理光学奠定了基础。

在力学方面，他通过万有引力定律归纳出了物体运动的三大定律。在数学方面，他和德国数学家莱布尼茨在同一时代创立了微积分的学说，因此相关的公式以他们两个人的名字共同命名。此外，他另一项被广为认可的成就是二项式定理的提出，这一数学规律与我国南宋时期就已经发现的“杨辉三角”的规律不谋而合。

1687 年，牛顿的著作《自然哲学的数学原理》出版，这本书展示了牛顿在物理学、数学、天文学等领域取得的巨大成就，确立了他在科学史上举足轻重的地位。因此，人们盛赞牛顿为“科学界的巨人”。

人生超级剧场

在孤独中成长

由于父亲早逝，我的母亲在我出生不久后就改嫁了。对于我的父亲，我只知道他是自耕农，以及他和我一样，都叫艾萨克·牛顿。这是他在我生命中唯一的一点儿印记。我的童年时期，也许是面对后爸的缘故，我总觉得世界上的一切都是那样陌生。虽然也会时而感到惶恐，但总的来说，我还是好奇这个世界的一切的。

后来，我上了小学，但相比于读书，我更喜欢的是做一些手工。比如风车，一种可以让风吹动机关，从而让其他机关联动的小玩具。大型风车还能用来磨面、抽水。再比如日晷，这是一种展示时间的小制作。在一天之中太阳东升西落，照在同一根木头杆上会留下不同方向的影子。这样，我们就能通过影子的位置来大致判断时间。为了能够更加准确地判断时间，我还会在日晷上刻上不同的刻度。如果我刻得密集一些，就能体现出太阳位置的差异，从而能区别出不同时间的差异。但是，日晷也有个缺点，没有太阳的时候，就没有影子，因此也看不到影子在刻度上的指向。在夜晚和阴雨天，也无法用日晷来判断时间。

无论风车还是日晷，都是利用各种自然原理工作运转并为我们的需要而服务的。但是，蕴藏其中的最基本的自然原理到底是什么？每每想到这里，我总会感到头痛，但又觉得冥冥之中有什么在等待我去解答。

有一天，我携带亲手制作的风力抽水车来到学校。我把它放在一只水桶旁，随着风车被风吹动，被传动的机关把水从水桶中抽了出来，哗哗的水声听起来悦耳极了。看着这样奇妙的场景，不少围观的同学鼓起了掌，我也感到很快乐。

但就在此时，一个成绩优秀但态度高傲的同学走上前来，对我说：“你能说出风力抽水车的工作原理吗？”我平日虽爱读书，但对此类自然科学知识不甚了解，对具体的原理实在不懂，就没有答上来。面对我的难堪，同学们的掌声变成了嘲笑声，甚至有人跟着那个高傲的同学起哄，管我叫“笨木匠”。从此以后，我知耻而后勇，向书本知识进攻，学习成绩也有了明显的进步。

在孤独中收获

1661 年，我19 岁了。这一年我来到了伦敦，进入了剑桥大学三一学院。在这里，我遇到了讲授自然科学知识的教授伊萨克·巴罗。他十分赏识我的观察力和理解能力，于是将自己所知的数学知识传授给了我。与此同时，欧几里得的《几何原本》、笛卡尔的《几何学》等书籍也让我受益匪浅。

1664 年，我成了巴罗的助手，次年我获得了学士学位。但正在我需要继续深造的时候，一场可怕的瘟疫席卷了伦敦。为此，我回到家乡躲避瘟疫。这段时间，虽然远离了学校，但是我夜以继日地思考、观察，归纳之前所有关于世界自然规律的发现。无论是最为常见的小桥流水，还是用望远镜看到的天体，我都一一记录下来。

有一天，我正坐在苹果树下思考，一个苹果砸到了我的头上，这引起了我的注意。为什么苹果会掉到地面上，而不是月亮上，也不是向天上飞去？

我通过之前研究得出的行星运行数据，以及掌握的数学知识进行了推算，发现苹果落地是因为万物之间存在着相互的吸引力，且苹果距离地球更近，而距离月亮更远。苹果相比于地球，质量小得多，所以，我们站在地面上，会看到苹果掉到地上。随后，我发现了月亮和地球、太阳和地球，以及各种星体之间同样存在着吸引力。这便是我所总结的万有引力定律，字面意思是“万物之间都有引力”。

后来我继续探索研究，继续观察现象和学习伽利略等前辈科学家总结的知识，并以我学会的数学方法加以归纳，最终提出了物体运动的三大定律。

第一定律是惯性定律，即所有物体都有惯性，力是物体运动状况改变的原因。在不受力或者受力平衡的条件下，静止的物体会继续保持静止状态，而匀速直线运动的物体会继续按照之前的速度和方向一直运动下去。

第二定律，即对物体施加力量会让物体产生加速度，而加速度与力的大小成正比，与物体质量的大小成反比。

第三定律，即力的作用是相互的，物体施力于其他物体，则必然会受到来自受力物体的大小相等、方向相反的力。

这样，通过对一系列运动现象的总结，我终于探究出了到底什么是“力”，以及物体的运动和力的关系。