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誰比牛頓更好？ 在封鎖期間，他打開了世界的大門。
面對疫情、被關(guān)在家里，有的人天天看電視劇，有的人一天天沉淪，但也有一些人因此改變了世界。 這個(gè)人就是艾薩克·牛頓。
1665年至1666年，大瘟疫在倫敦爆發(fā)，并迅速蔓延到整個(gè)英格蘭。 據(jù)官方統(tǒng)計(jì)，倫敦在這場瘟疫中損失了15%的人口，英格蘭共有68,596人死亡。 不過，后來估計(jì)這場鼠疫的受害者總數(shù)超過了10萬人。 這是繼14世紀(jì)黑死病之后襲擊倫敦最嚴(yán)重的瘟疫。 身在英國的牛頓也未能幸免，但這位現(xiàn)代物理學(xué)之父并沒有在空虛和無聊中打發(fā)時(shí)間。 相反，他在“仰望宇宙浩瀚，俯視范疇繁盛”的同時(shí)，發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)代物理學(xué)的本質(zhì)。 真相。
牛頓中年
疫情前的牛頓
1642 年圣誕節(jié)，艾薩克·牛頓出生于英國林肯郡的伍爾索普莊園。 他不僅是一個(gè)遺腹子，還是一個(gè)早產(chǎn)兒。 牛頓出生前三個(gè)月，牛頓的父親去世了。 母親漢娜以父親艾薩克的名字為新生命命名。 艾薩克出生時(shí)極其脆弱，體重只有 3 磅（1.36 公斤）。 保姆回憶說，這個(gè)孩子可以裝進(jìn)一個(gè) 1 夸脫（約 1.14 升）的罐子里。
一轉(zhuǎn)眼，1661年，牛頓離開家鄉(xiāng)，步行兩天來到了距家60英里的劍橋大學(xué)三一學(xué)院。 臨行前，他幾乎什么都沒帶走。 到達(dá)劍橋后，牛頓給自己買了一個(gè)盥洗臺(tái)、一個(gè)夜壺、一個(gè)能裝1升水的瓶子和一個(gè)“墨水”瓶。 對于這位后世偉大的物理學(xué)家來說，這樣的生活一半是因?yàn)楹啒?，另一半則受到自身經(jīng)濟(jì)條件的限制。
17世紀(jì)，英國只有牛津和劍橋兩所大學(xué)，就讀的人不是富人就是貴族。 在杰出的同學(xué)面前，牛頓的身份是“一半仆人、一半學(xué)生”，這意味著他需要通過給富家子弟打零工來彌補(bǔ)部分學(xué)費(fèi)。 這些雜務(wù)包括：富二代同學(xué)吃飯時(shí)站在一旁伺候； 吃他們的剩菜； 幸運(yùn)的是，在劍橋的所有學(xué)院中，三一學(xué)院的食物是最好的。 據(jù)科里斯在《劍橋：大學(xué)與小鎮(zhèn)800年》中所說，英國國王詹姆斯一世訪問劍橋后給出建議：去國王學(xué)院祈禱、去三一學(xué)院吃飯、去耶穌學(xué)院住宿。
牛頓就讀于劍橋大學(xué)三一學(xué)院
牛頓自然不可能每天都享受大學(xué)食堂的美味佳肴。 他的母親漢娜每年只給他10英鎊的零用錢。 他把這筆錢花在了櫻桃、果醬、牛奶、奶酪、黃油、啤酒和其他日常用品上。 地位低下，生活低調(diào)，使得牛頓在劍橋三一學(xué)院的存在感極低。 他的傳記作者理查德·韋斯特弗爾曾經(jīng)寫道，當(dāng)牛頓成為他這一代人中最偉大的名人時(shí)牛頓與偽幣制造者，他的同學(xué)中幾乎沒有人記得他。
疫情期間的劍橋
1665年，牛頓入學(xué)第四年，瘟疫意外襲來。 鼠疫的最初跡象出現(xiàn)在距離劍橋不到100公里的倫敦。 1665年4月12日，倫敦發(fā)生第一例意外死亡事件。 4月30日，英國政治家、作家塞繆爾·佩皮斯在日記中將其記錄為“可怕的瘟疫”。 瘟疫逐漸蔓延，僅倫敦一周內(nèi)死亡人數(shù)就超過1000人，然后達(dá)到2000人。 到9月，每日死亡人數(shù)超過1000人。
1666 年倫敦大瘟疫的街景
如此高的死亡率引起了廣泛的恐慌，人們紛紛逃離倫敦。 最先離開這座城市的是達(dá)官顯貴，然后所有能離開倫敦的人都開始撤離。 利奧·霍利斯在《倫敦的崛起：五個(gè)人重塑一座城市》中描述道：“街道上開始擠滿了收拾行李前往鄉(xiāng)間別墅的富人。有句話說，‘早走，久留，晚歸?！睍羞€記載，查理二世宣布議會(huì)休會(huì)至次年9月，以便議員們可以躲藏在鄉(xiāng)村。 到了7月，白廳街已空無一人，荒無人煙，在王宮附近生活和工作的25000名官員全部消失。
當(dāng)然牛頓與偽幣制造者，疫情也影響到了劍橋。 到了1665年夏天，原本喧鬧的小鎮(zhèn)突然變得安靜起來。 該市最大的市場斯特布里奇市場被迫關(guān)閉，學(xué)校取消了在圣瑪麗教堂舉行的每日布道活動(dòng)。 整個(gè)劍橋也變成了一座死城。
在學(xué)校關(guān)閉之前，牛頓選擇離開，回到家鄉(xiāng)伍爾索普躲避瘟疫。 到1666年3月，英格蘭東部的疫情出現(xiàn)好轉(zhuǎn)跡象。 大學(xué)在停辦半年后重新開學(xué)，牛頓再次回到三一學(xué)院。 然而僅僅三個(gè)月后，疫情再次卷土重來，他逐漸死亡。 此案讓牛頓再次選擇回到家鄉(xiāng)。 接下來的一年，英國遭遇了不少不幸，疫情至今仍未平息。 9月2日，布丁巷發(fā)生的一場大火燒毀了倫敦老城區(qū)四分之三的商店、倉庫和住宅，造成超過1000萬英鎊的損失。 剛剛經(jīng)歷疫情的倫敦再次陷入火海，這座千年古城跌入谷底。
牛頓的由來
“對于清教徒來說，1665年的大瘟疫和1666年的倫敦大火一定是上帝對英國人民罪惡的懲罰?！?克萊頓·羅伯茨在《英國史》中寫道。 但1665年開始的瘟疫也成為牛頓人生經(jīng)歷中的一個(gè)重要時(shí)期。 他在躲避瘟疫期間的工作可以歸結(jié)為三個(gè)領(lǐng)域：微積分——研究數(shù)學(xué)變化，這對于理解我們周圍的世界至關(guān)重要； 重力、光學(xué)以及光的行為。
讓我們先看一下數(shù)學(xué)。 牛頓在劍橋?qū)W習(xí)兩年后對數(shù)學(xué)產(chǎn)生了興趣。 從1664年起，他開始廣泛閱讀，包括荷蘭數(shù)學(xué)家弗朗西斯·范·舒滕、笛卡爾和英國數(shù)學(xué)家沃利斯的著作。 回到家鄉(xiāng)后，他繼續(xù)探索數(shù)學(xué)中的“無窮大”（包括無窮大和無窮?。﹩栴}。 起初，牛頓將這一發(fā)現(xiàn)稱為“通量法”，后人將其更成熟的形式稱為“積分”。 隨后他繼續(xù)深入研究微分與積分之間的關(guān)??系，最終發(fā)現(xiàn)了廣義二項(xiàng)式定理。
我們來談?wù)勎锢戆伞? 1666年6月，疫情再次爆發(fā)，牛頓第二次回到家鄉(xiāng)，他的研究興趣從數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)向了物理學(xué)領(lǐng)域。 在此之前，重力（）更多地體現(xiàn)為精神或物質(zhì)的沉重狀態(tài)，但牛頓賦予了它物理意義。 牛頓在論文《論引力與光力》中提出了“物質(zhì)引起的引力”的概念。 他相信地球內(nèi)部存在這種引力。 伽利略之前也考慮過這個(gè)問題。 他通過比薩斜塔上著名的實(shí)驗(yàn)，推翻了亞里士多德關(guān)于不同重量的物體下落速度不同的觀點(diǎn)。 顯然，牛頓想得更深了。 他想要解釋和說明這種現(xiàn)象，弄清楚“下落的物體總是受到重力影響”的原因。 這是因?yàn)槲矬w具有垂直向下的固有力。
據(jù)說三一學(xué)院的蘋果樹激發(fā)了牛頓的引力。
家鄉(xiāng)的隔絕讓他對這個(gè)問題有了更深入的思考。 據(jù)傳說，牛頓關(guān)于萬有引力的最初想法來自于一個(gè)蘋果擊中了他的額頭。 但根據(jù)當(dāng)時(shí)的說法，這應(yīng)該是他1666年在伍爾索普花園的蘋果樹下冥想的結(jié)果，而不是劍橋大學(xué)三一學(xué)院庭院里廣泛種植的蘋果樹。 據(jù)托馬斯·列文森在《牛頓與造假者：一位科學(xué)巨人鮮為人知的偵探生涯》中記載：當(dāng)時(shí)，牛頓腦海中浮現(xiàn)的是兒時(shí)家果園里那棵結(jié)滿果實(shí)的蘋果樹。 這時(shí)，一個(gè)蘋果的掉落引起了他的注意。 為什么蘋果總是垂直落到地面而不是斜飛或向上飛？ 這直接促成了他對萬有引力問題的思考。 這幾乎可以算是自夏娃以來最重要的蘋果了。 它沒有讓人類失去伊甸園，卻讓人們獲得了“重力”。
除了微積分和萬有引力之外，牛頓還對光學(xué)產(chǎn)生了興趣。 他的主要嘗試是研究“顏色的聚合現(xiàn)象”，這也是受到羅伯特·胡克的啟發(fā)。 胡克認(rèn)為顏色是明暗的組合，而光是由脈沖產(chǎn)生的。 牛頓對這一說法提出質(zhì)疑。 在家鄉(xiāng)，他通過一系列實(shí)驗(yàn)將白光分離成不同的顏色。 在此基礎(chǔ)上，他研究了光的折射，表明棱鏡可以將白光擴(kuò)散成色譜，而透鏡和第二個(gè)棱鏡可以將色譜重新組合成白光。
牛頓墓位于倫敦威斯敏斯特教堂
1667 年 4 月，經(jīng)過一年零八個(gè)月的隔離后，牛頓回到了三一學(xué)院。 離開時(shí)，他只是一名半日制學(xué)生，但回來時(shí)，他已是一位在數(shù)學(xué)、物理和光學(xué)方面有獨(dú)到見解的年輕學(xué)者。 封閉的歲月，抹去了無數(shù)人的希望，讓他們的大腦一片空白。 封閉的歲月成為牛頓成為科學(xué)巨人的起點(diǎn)。 他后來的許多思想和思想都是在這個(gè)時(shí)期萌芽的。 他用自己的才華和勤奮點(diǎn)燃了中世紀(jì)后的科學(xué)火焰。
誰比牛頓更好？ 在封鎖期間，他打開了世界的大門。
正如英國詩人亞歷山大·波普為牛頓寫的墓志銘：“自然及其法則隱藏在黑暗之中。上帝說，讓牛頓誕生，一切都突然變得清晰起來?！?span style="display:none">WSr物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
參考：
1、托馬斯·萊文森：《牛頓與造假者：一個(gè)科學(xué)巨人鮮為人知的偵探生涯》，北京：生活·讀書·新知三聯(lián)書店2018年6月版。
2.里奧·霍利斯：《倫敦的崛起：五人重塑一座城市》，北京：生活·讀書·新知三聯(lián)書店2018年7月版。
3.克萊頓·羅伯茨、大衛(wèi)·羅伯茨：《英國史》，北京：商務(wù)印書館，2013年版。
4.柯瑞斯：《劍橋：大學(xué)與小鎮(zhèn)800年》，北京：生活·讀書·新知三聯(lián)書店2013年9月版。
