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第18章 牛頓的光輝:科學革命的燈塔

格斯皇家中學表現出色,但由於家庭經濟困難,母親還是決定讓他停學回家務農,贍養家庭。牛頓雖然順從了母親的安排,但內心依然渴望學習。他一有機會便埋頭書卷,經常忘記幹活。每次母親派他和傭人一起去市場,熟悉做生意的技巧時,他總是懇求傭人獨自去市場,自己則躲在樹叢後看書。有一次,牛頓在暴風雨中跑來跑去測驗風力,全身溼透,母親見狀驚呆了,擔心他真的瘋了。在舅父的勸說下,母親終於同意牛頓繼續上學。

1661年6月3日,18歲的牛頓從金格斯皇家中學畢業,考入了劍橋大學三一學院。在劍橋大學,牛頓的學習環境發生了顯著變化。當時的三一學院仍然以亞里士多德的學說為基礎進行教學,但牛頓對這種傳統教育方式並不滿意。幸運的是,他在三年級時遇到了一位對他的學術生涯產生重大影響的導師——伊薩克·巴羅教授。巴羅教授是英國第一位獲得“盧卡斯數學教授席位”的學者,他將哥白尼、開普勒、伽利略和笛卡兒的近代自然科學理論和研究方法傳授給學生。巴羅教授很快發現了牛頓的天賦,舉薦他為研究生。

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1665年,牛頓在劍橋大學獲得了學士學位,並留在大學繼續研究。同年,他發現了廣義二項式定理,並開始發展一套新的數學理論,這就是後來為世人所熟知的微積分學。然而,1665年6月,倫敦爆發了大瘟疫,劍橋大學為了預防疫情關閉,牛頓不得不回到家鄉伍爾索普村。在接下來的兩年裡,牛頓在家中繼續進行科學研究,這段時間被稱為他的“奇蹟年”。

在這兩年中,牛頓不僅進一步發展了微積分學,還對光學和萬有引力定律進行了深入研究。他利用三稜鏡將白光分解成七色光譜,揭示了白光是由多種顏色的光混合而成的。這一發現不僅解釋了彩虹的形成機制,還為光譜分析技術的發展奠定了基礎。此外,牛頓還提出了萬有引力定律

三、政治生涯

1667年3月,艾薩克·牛頓回到劍橋大學,繼續在巴羅教授的指導下進行研究。他在自己的房間後面設立了一個實驗室,這裡成了他進行各種實驗和研究的場所。牛頓在這裡製成了一臺放大40倍的反射望遠鏡,能夠清楚地看到木星的四個衛星。這項發明不僅展示了他在光學領域的卓越才能,還為後來的天文觀測提供了重要工具。此外,牛頓還在數學上提出了非線性方程的解法,這一成果為他贏得了學術界的關注。

牛頓的專注和勤奮在朋友們中間傳為佳話。據說,有一次他煮雞蛋時,竟然誤將懷錶當作雞蛋放入鍋中煮了。這些趣聞軼事不僅展現了牛頓的幽默感,也反映了他對待科學研究的認真態度。

1669年10月29日,26歲的牛頓在巴羅教授的推薦下,接替巴羅成為第二位“盧卡斯數學教授席位”的擁有者。這一職位使他能夠在劍橋大學繼續進行深入的科學研究,並且在學術界嶄露頭角。牛頓擔任這一職務長達26年,直到53歲。

1672年,牛頓被推選為倫敦皇家學會會員。為了表達謝意,他向學會幹事巴格提交了一篇關於光色來源的論文,提出光是與以太相互作用產生的高速度粒子流。這篇論文是牛頓公開發表的第一篇科學論文,刊載於《皇家學會哲學雜誌》上。然而,牛頓的這一論點與皇家學會創始人之一、科學家羅伯特·胡克倡導的波動說產生了衝突,引發了一場激烈的學術爭論。波動說認為光是以太的縱向振動,振動頻率決定光色,這一觀點不久又得到了荷蘭科學家克里斯蒂安·惠更斯的支援。這場關於光的本性的爭論持續了很長時間,直到20世紀才以光的波粒二象性為結論告一段落。牛頓對這場爭論感到厭倦,曾在寫給朋友的信中抱怨道:“因為我發表了先前的論文,引起了許多非議,使我精神上受到沉重打擊。我失去了平靜而有意義的幸福生