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镍元素对不锈钢的影响(A)


更新时间:2017-12-01  浏览刺次数:


12岁那年,牛顿被送到附近的城镇去上中学。他寄宿在一个药剂师家的阁楼上,并养成了写日记的习惯。牛顿的中学生活依然极度艰难。药剂师的两个儿子对牛顿都很不友好;在学校里,由于矮小的身材、孤僻的性格以及遗腹子的身份,牛顿饱受霸凌,甚至经常在放学后被打得鼻青脸肿。在一本日记中,牛顿曾多次哭诉,说他的中学生活如同“地狱”。

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应皇家学会的邀请,牛顿到了伦敦,做了一场关于光学的演讲。在这场演讲中,牛顿提出光是由一个个粒子构成的。没想到演讲一结束,胡克就跳出来砸场子,宣称光其实是由波构成的。皇家学会外籍院士、荷兰物理学家惠更斯也随声附和,对牛顿的光学理论大加指责。这最终引发了一场持续了整整一年的大论战:光到底是粒子还是波?

1643年1月4日, 艾萨克·牛顿(Isaac Newton)出生在英格兰乡下一个叫伍尔索普(Woolsthorpe)的小村庄。他的父亲是一个还算富裕的小农场主,母亲是一个家道中落的乡绅的女儿。然而就在牛顿出生前3个月,老牛顿因病去世。临死前,别人让他在遗嘱上签字,由于不会写自己的名字,老牛顿就在上面签了一个大写的“X”。

但没过多久,牛顿就在皇家学会的会议上遇到了他一生之中最大的敌人。此人就是英国物理学家罗伯特·胡克(Robert Hooke)。

牛顿是一个早产儿,出生的时候特别瘦小;按他妈妈的话说,甚至可以放进一个1升大的马克杯里。迫于生计,牛顿的妈妈在他3岁那年嫁给了一个年纪是她两倍以上的老头子。这个老头不喜欢小孩,所以牛顿被留在了自家的农场,由外婆抚养。牛顿特别痛恨自己的继父,曾经想一把火烧了他的房子。直到牛顿10岁的时候,继父也过世了,他妈妈才搬回来与他同住。

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天生牛顿,万物生明

胡克又给牛顿写信,要求牛顿修订《原理》,承认自己才是平方反比律的发现者。这个要求彻底激怒了牛顿。他给胡克回信,说这个定律根本不是胡克提出的,而是一个尽人皆知的事实;早在1645年,法国天文学家布利奥就已经提出了此定律。所以作为对胡克要求的回应,牛顿直接删光了《原理》中所有涉及到胡克的文字。

早在几十年前,波兰天文学家开普勒就发现了著名的开普勒三定律。根据开普勒三定律,太阳系中所有的行星都在沿椭圆轨道环绕太阳运动。所以有些科学家就猜想,平方反比律和开普勒三定律之间应该寻在着某种联系。但问题在于,要想证明两者之间的因果联系,必须用到一个当时还不存在的数学工具,那就是微积分。

 

同牛顿一样,胡克也有一个苦难的童年。他从小体弱多病,所以小时候就没去学校,而由他爸爸在家里给他授课,86646香港曾半仙。13岁那年,他爸爸去世了,为了维持生计,胡克只好背井离乡,跑到伦敦去当学徒。幸好,他考入了威斯敏斯特中学,然后又考入了牛津大学。

1693年,剑桥大学发生了一场大火,烧毁了牛顿的实验室。牛顿的很多手稿都在这场大火中付之一炬。从那以后,牛顿逐渐告别了埋头科研的生活,开始了自己的另一种人生。

1667年,伦敦的大瘟疫终于平息下来,牛顿也得以重返剑桥。在那里,已经是世界最顶尖科学家的牛顿,很快就开始绽放光芒。1669年,巴罗主动让贤,推荐当时只有26岁的牛顿出任第二任的卢卡斯数学教授。3年后,因为发明了世界上第一台反射式望远镜,年仅29岁的牛顿被选为了英国皇家学会的院士。

(道法自然,旧藏玄冥。天生牛顿,万物生明。)

不过,这两万英镑对当时的牛顿已经不算什么了。他当时是皇家学会会长兼皇家造币厂厂长。要是换成今日中国的官职,相当于中国科学院院长兼中国人民银行行长。

冉冉升起的学术新星

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遗憾的是,胡克在世时的画像恐怕都没能留存下来。这是历史画家Rita Greer根据胡克两位同事对他的描写创作的胡克画像。画中展现了弹簧、怀表、化石,以及一张“大火”(Great Fire)后的伦敦地图。1666年伦敦发生了严重火灾,火势蔓延4天,烧毁了城中建筑。火灾后,胡克参与了伦敦的重建。图片来源:Rita Greer

我们应该感谢这两位有识之士。要是没有他们,整个人类的文明史都会改写。

牛顿是科学史上的一位伟人,他开创的光谱学为后来探寻宇宙起源提供了一条关键线索!而一个爱吹牛、教数学的体育老师,一个屡屡碰壁的教士和一个喜欢恶作剧的科普作家,他们又发现了宇宙的什么秘密?

在三一学院的前两年,牛顿一直都在图书馆里自学。第三年,他遇到了自己的伯乐——第一任卢卡斯数学教授(剑桥大学的一个荣誉职位)艾萨克·巴罗。在巴罗的指引下,牛顿对数学产生了浓厚的兴趣,并在22岁那年发现了广义二项式定理。这是牛顿做出的第一个重大的成果。由于这个贡献,他被录取为了三一学院的研究生。

而牛顿正是微积分的发明者。事实上,他正是为了解决这个力学难题,才发明了微积分。换句话说,牛顿是真正的天选之人;除了他以外,世界上没有任何一个人有能力解决这个科学史上最有名的难题。

牛顿的复仇

一生之中最大的敌人

编辑:婉?

1696年,在新任英国财政大臣的帮助下,牛顿当上了皇家造币厂的督办(即二把手)。1700年,他升任为皇家造币厂的厂长。

当时剑桥大学的学生分为三类:贵族学生、普通学生和减费学生。贵族学生的学费很贵,但也享有很多的特权,例如只用3年就可以从大学毕业;普通学生交正常的学费,像今天的大学生一样,需要用4年才可以从大学毕业;减费学生几乎不交学费,但他们必须要给教授和贵族学生当佣人,来维持半工半读的生活。牛顿是减费学生,在因为学业成绩优异而获得一笔丰厚的奖学金之前,他当了3年的佣人。

但牛顿和胡克的孽缘并没有结束。1679年,胡克给牛顿写了封信,说他刚被任命为皇家学会的秘书,想要了解一下各位院士近期的科学研究。在进行了一系列关于力学的讨论后,胡克告诉牛顿,他认为任意两个物体之间都存在引力,而这个引力与物体间的距离平方成反比,这就是所谓的平方反比律。但问题是,胡克只是提出了这么一个猜想,却完全无法证明它的正确性。

20岁时,胡克成为英国化学家罗伯特·波义耳的助手,并在不久之后逐步建立起了自己的学术声誉。25岁,他发现了后来被称为“胡克定律”的力学规律。28岁,他又发明了一个高分辨率的显微镜,首次看到了植物细胞的细胞壁,并提出了“细胞”的概念。由于这些贡献,胡克也在不到30岁时就被选为英国皇家学会的院士,并被人们誉为“伦敦的达芬奇”。

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刚开始的几年,牛顿的成绩并不好。所以在16岁那年,他妈妈强迫他退了学,好回家帮忙干农活。幸好牛顿的中学校长觉得这个孩子有潜力,专门跑到牛顿家去游说;再加上牛顿的舅舅也觉得外甥是可造之材,答应会在经济上帮忙,牛顿才得以重返校园。

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《原理》出版以后,两人的斗争就失去了悬念。随着牛顿的步步高升,胡克在皇家学会的地位也越来越被边缘化。1703年,胡克逝世。同一年年底,牛顿就当上了英国皇家学会的会长。他对昔日打压自己的胡克进行了残酷的报复,关闭了胡克的实验室,烧毁了胡克的画像,还抹掉了胡克在皇家学会的一切痕迹。

Nature and nature's laws lay hid in night; God said "Let Newton be" and all was light.

牛顿故居。图片来源:Wikipedia

不仅如此,为了嘲讽胡克,牛顿还在回信中说了这么一句话:&ldquo,红苹果六心水高手论坛 引导行人在人行横道处等候和通行br;如果我能看得更远一点的话,是因为我站在巨人的肩膀上。”其中的潜台词是,“我的成就,与你胡克这个驼背的矮子无关!”搞笑的是,这句用来骂人的话,后来竟然成了一句用来形容牛顿谦逊的名言!

1705年,牛顿被安妮女王册封为爵士,成了世界上第二个被册封为爵士的科学家(第一个是弗朗西斯·培根)。1727年3月31日,牛顿与世长辞,并成了世界上第一个享受国葬待遇的科学家。著名的法国启蒙思想家伏尔泰亲眼目睹了牛顿的葬礼,并在回忆录中写到:“英国人悼念牛顿就像悼念一位国王。”

成名后的胡克逐渐变得傲慢起来,开始时不时地打压新人。1672年,他就盯上了一个新人,那就是已经声名鹊起的牛顿。

充满苦难的少年时代

剑桥大学三一学院中具有哥特式建筑风格的庭院“巨庭”(The Great Court)。图片来源:Andrew Cunn

重回校园的牛顿变得特别努力,很快就成了全校最好的学生,并在18岁的时候考上了剑桥大学的三一学院。从那以后,牛顿的人生变得焕然一新。但苦难的童年和少年时代还是在他的身上留下了不可磨灭的印记,终其一生,他都极度孤独。

作者:王爽中山大学物理与天文学院研究员,科普作家

题图来源:thinglink.com

在17世纪,英国一直实行银本位的制度。换句话说,银币是英国的主要货币。但银币有一个很大的缺点,那就是特别容易受到磨损,而逐渐发生贬值。牛顿经过仔细的调查研究,指出白银的衰落已经不可逆转,不如干脆放弃银币,把金币作为国家的主要货币。1717年,英国议会通过决议,把黄金和英镑正式挂钩,这就是著名的金本位制度的起源。牛顿也因此而被后人称为了“金本位之父”。

排版:晓岚

牛顿曾持有过的《原理》,现存于英国剑桥大学三一学院的莱恩图书馆中。书中有牛顿自己的为后一版本做的修订。图片来源:Andrew Dunn

1687年,在英国天文学家哈雷的资助下,牛顿出版了人类科学史上最伟大的著作— 《自然哲学的数学原理》(Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica),人们经常简称它为《原理》。在这本书中,牛顿提出了著名的牛顿运动学三定律和万有引力定律,并利用他发明的微积分,证明了从引力的平方反比律出发可以推导出开普勒三定律。这本书的出版,让牛顿名满天天,或者按哈雷的话说,成了“世界上最接近神的人”。

这场论战给牛顿带来了很大的伤害。由于唤起了少年时代惨遭霸凌的经历,他甚至一度威胁要退出皇家学会。在皇家学会秘书奥登伯格的调解下,双方最终达成了“和解”。但从那以后,牛顿就开始在剑桥“隐居”,不再对外发表自己的学术成果了。

当然,牛顿也不是完人。他因为买了很多南海公司的股票而巨亏两万英镑,相当于他在剑桥大学工作100年的薪水。牛顿事后感叹到:“我能计算天体的轨迹,却无法预测人性的疯狂”。

原标题:站在巨人的肩膀上,竟然是一种讽刺?

后世对牛顿有数不清的赞美。其中流传最广的是英国诗人亚历山大·蒲柏的一首诗:

但就在牛顿即将开始他的研究生生活之际,伦敦突然爆发了一场大瘟疫。为了保护师生的安全,剑桥大学决定遣散学生,让他们回乡下避难。无奈之下,牛顿只好回到伍尔索普村,并在那里进行了18个月的科学研究。那18个月,后来成了科学史上永恒的传奇。因为在那短短一年半的时间里,牛顿完全靠一己之力开创了三门影响深远的学科:微积分、力学和光谱学。

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