牛顿怎么成为物理学家

Ⅰ 物理学之父牛顿，是如何成为百科全书式的全才的

牛顿，英国乃至世界上着名的物理学家，他的研究发现遍及各个领域，因此被人誉为网络全书式的全才。1687年，他所发表的论文对三大运动定律和万有引力作出了详细的描述，而这也为物理学的发展和现代工程学的发展打下了基础。而万有引力的发现，还与开普勒行星的运动定律达成了一致，从而为太阳中心说提供了理论证明。由此推动了科学革命的到来，促进西方近代科技的发展。

微积分就这样，微积分的发明成为了数学界的一个争论点，但不管怎样，牛顿在微积分方面确实做出了重大贡献。除了微积分以外，他还根据万有引力的原理解释了潮汐出现的原因，为当时的人们答疑解惑。由此看来，在学术研究方面，牛顿确实为人们留下了许多财富。

Ⅱ 牛顿的简介

牛顿(IsaacNewton,1643―1727)
英国伟大的物理学家、数学家、天文学家.恩格斯说：“牛顿由于发现了万有引力定律而创立了天文学,由于进行光的分解而创立了科学的光学,由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学,由于认识了力学的本性而创立了科学的力学.”的确,牛顿在自然科学领域里作了奠基性的贡献,堪称科学巨匠.
牛顿出生于英国北部林肯郡的一个农民家庭.1661年考上剑桥大学特里尼蒂学校,1665年毕业,这时正赶上鼠疫,牛顿回家避疫两年,期间几乎考虑了他一生中所研究的各个方面,特别是他一生中的几个重要贡献：万有引力定律、经典力学、微积分和光学.
牛顿发现万有引力定律,建立了经典力学,他用一个公式将宇宙中最大天体的运动和最小粒子的运动统一起来.宇宙变得如羡哗此清晰：任何一个运动都不是无故发生,都是长长的一系列因果链条中的一个状态、一个环节,是可以精确描述的.人们打破几千年来神的意志统治世界的思想,开始相信没有任何东西是智慧所不能确切知道的.相比于他的理论,牛顿更伟大的贡献是使人们从此开始相信科学.
牛顿是一个远远超过那个时代所有人智慧的科学巨人,他对真理的探索是如此痴迷,以至于他的理论成果都是在别人的敦促下才公诸于世的,对牛顿来说创造本身就是最大的乐趣.
回答者：西伯利亚的狼 - 状元 十四级 5-10 21:56
牛顿简介
牛顿（Isaac Newton,1643～1727）伟大的物理学兄培行家、天文学家和数学家,经典力学体系的奠基人.
牛顿1643年1月4日（儒略历1642年12月25日）诞生于英格兰东部小镇乌尔斯索普一个自耕农家庭.出生前八九个月父死于肺炎.自小瘦弱,孤僻而倔强.3岁时母亲改嫁,由外祖母抚养.11岁时继父去世,母亲又带3个弟妹回家务农.在不幸的家庭生活中,牛顿小学时成绩较差,“除设计机械外没显出才华”.
牛顿自小热爱自然,喜欢动脑动手.8岁时积攒零钱买了锤、锯来做手工,他特别喜欢刻制日晷,利用圆盘上小棍的投影显示时刻.传说他家里墙角、窗台上到处都有他刻划的日晷,他还做了一个日晷放在村中央,被人称为“牛顿钟”,一直用到牛顿死后好几年.他还做过带踏板的自行车；用小木桶做过滴漏水钟；放过自做的带小灯笼的风筝（人们以为是彗星出现）；用小老鼠当动力做了一架磨坊的模型,等等.他观察自然最生动的例子是15岁时做的第一次实验：为了计算风力和风速,他选择狂风时做顺风跳跃和逆风跳跃,再量出两次跳跃的距离差.牛顿在格兰瑟姆中学读书时,曾寄住在格兰瑟姆镇克拉克药店,这里更培养了他的科学实验习惯,因为当时的药店就是一所化学实验室.牛顿在自己的笔记中,将自然现象分类整理,包括颜色调配、时钟、天文、几何问题等等.这些灵活的学习方中晌法,都为他后来的创造打下了良好基础. 牛顿曾因家贫停学务农,在这段时间里,他利用一切时间自学.放羊、购物、农闲时,他都手不释卷,甚至羊吃了别人庄稼,他也不知道.他舅父是一个神父,有一次发现牛顿看的是数学,便支持他继续上学.1661年6月考人剑桥大学三一学院.作为领取补助金的“减费生”,他必须担负侍候某些富家子弟的任务.三一学院的巴罗（Isaac Barrow, 1630～1677）教授是当时改革教育方式主持自然科学新讲座（卢卡斯讲座）的第一任教授,被称为“欧洲最优秀的学者”,对牛顿特别垂青,引导他读了许多前人的优秀着作.1664年牛顿经考试被选为巴罗的助手,1665年大学毕业.
在1665～1666年,伦敦流行鼠疫的两年间,牛顿回到家乡.这两年牛顿才华横溢,作出了多项发明.1667年重返剑桥大学,1668年7月获硕士学位.1669年巴罗推荐26岁的牛顿继任卢卡斯讲座教授,1672年成为皇家学会会员,1703年成为皇家学会终身会长.1699年就任造币局局长,1701年他辞去剑桥大学工作,因改革币制有功,1705年被封为爵士.1727年牛顿逝世于肯辛顿,遗体葬于威斯敏斯特教堂.
牛顿的伟大成就与他的刻苦和勤奋是分不开的.他的助手H.牛顿说过,“他很少在两、三点前睡觉,有时一直工作到五、六点.春天和秋天经常五、六个星期住在实验室,直到完成实验.”他有一种长期坚持不懈集中精力透彻解决某一问题的习惯.他回答人们关于他洞察事物有何诀窍时说：“不断地沉思”.这正是他的主要特点.对此有许多故事流传：他年幼时,曾一面牵牛上山,一面看书,到家后才发觉手里只有一根绳；看书时定时煮鸡蛋结果将表和鸡蛋一齐煮在锅里；有一次,他请朋友到家中吃饭,自己却在实验室废寝忘食地工作,再三催促仍不出来,当朋友把一只鸡吃完,留下一堆骨头在盘中走了以后,牛顿才想起这事,可他看到盘中的骨头后又恍然大悟地说：“我还以为没有吃饭,原来我早已吃过了”.
牛顿的成就,恩格斯在《英国状况十八世纪》中概括得最为完整：“牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学,由于进行了光的分解而创立了科学的光学,由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学,由于认识了力的本性而创立了科学的力学”.（牛顿在建立万有引力定律及经典力学方面的成就详见本手册相关条目）,这里着重从数学、光学、哲学（方法论）等方面的成就作一些介绍.
（1）牛顿的数学成就
17世纪以来,原有的几何和代数已难以解决当时生产和自然科学所提出的许多新问题,例如：如何求出物体的瞬时速度与加速度?如何求曲线的切线及曲线长度（行星路程）、矢径扫过的面积、极大极小值（如近日点、远日点、最大射程等）、体积、重心、引力等等；尽管牛顿以前已有对数、解析几何、无穷级数等成就,但还不能圆满或普遍地解决这些问题.当时笛卡儿的《几何学》和瓦里斯的《无穷算术》对牛顿的影响最大.牛顿将古希腊以来求解无穷小问题的种种特殊方法统一为两类算法：正流数术（微分）和反流数术（积分）,反映在1669年的《运用无限多项方程》、1671年的《流数术与无穷级数》、1676年的《曲线求积术》三篇论文和《原理》一书中,以及被保存下来的1666年10月他写的在朋友们中间传阅的一篇手稿《论流数》中.所谓“流量”就是随时间而变化的自变量如x、y、s、u等,“流数”就是流量的改变速度即变化率,写作等.他说的“差率”“变率”就是微分.与此同时,他还在1676年首次公布了他发明的二项式展开定理.牛顿利甩它还发现了其他无穷级数,并用来计算面积、积分、解方程等等.1684年莱布尼兹从对曲线的切线研究中引入了和拉长的S作为微积分符号,从此牛顿创立的微积分学在大陆各国迅速推广.
微积分的出现,成了数学发展中除几何与代数以外的另一重要分支——数学分析（牛顿称之为“借助于无限多项方程的分析”）,并进一步进进发展为微分几何、微分方程、变分法等等,这些又反过来促进了理论物理学的发展.例如瑞士J.伯努利曾征求最速降落曲线的解答,这是变分法的最初始问题,半年内全欧数学家无人能解答.1697年,一天牛顿偶然听说此事,当天晚上一举解出,并匿名刊登在《哲学学报》上.伯努利惊异地说：“从这锋利的爪中我认出了雄狮”.
（2）牛顿在光学上的成就
牛顿的《光学》是他的另一本科学经典着作（1704年）.该书用标副标题是“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.
第一篇是几何光学和颜色理论（棱镜光谱实验）.从1663年起,他开始磨制透镜和自制望远镜.在他送交皇家学会的信中报告说：“我在1666年初做了一个三角形的玻璃棱镜,以便试验那着名的颜色现象.为此,我弄暗我的房间……”接着详细叙述了他开小孔、引阳光进行的棱镜色散实验.关于光的颜色理论从亚里士多德到笛卡儿都认为白光纯洁均匀,乃是光的本色.“色光乃是白光的变种.牛顿细致地注意到阳光不是像过去人们所说的五色而是在红、黄、绿、蓝、紫色之间还有橙、靛青等中间色共七色.奇怪的还有棱镜分光后形成的不是圆形而是长条椭圆形,接着他又试验“玻璃的不同厚度部分”、“不同大小的窗孔”、“将棱镜放在外边”再通过孔、“玻璃的不平或偶然不规则”等的影响；用两个棱镜正倒放置以“消除第一棱镜的效应”； 取“来自太阳不同部分的光线,看其不同的入射方向会产生什么样的影响”；并“计算各色光线的折射率”,“观察光线经棱镜后会不会沿曲线运动”；最后才做了“判决性试验”：在棱镜所形成的彩色带中通过屏幕上的小孔取出单色光,再投射到第二棱镜后,得出核色光的折射率（当时叫“折射程度”）,这样就得出“白光本身是由折射程度不同的各种彩色光所组成的非匀匀的混合体”.这个惊人的结论推翻了前人的学说,是牛顿细致观察和多项反复实验与思考的结果. 在研究这个问题的过程中,牛顿还肯定：不管是伽利略望远镜（凹、凸）还是开普勒望远镜（两个凸透镜）,其结构本身都无法避免物镜色散引起起的色差.他发现经过仔细研磨后的金属反射镜面作为物镜可放大 30～40倍.1671年他将此镜送皇家学会保存,至今的巨型天文望远镜仍用牛顿式的基本结构.牛顿磨制及抛光精密光学镜面的方法,至今仍是不少工厂光学加工的主要手段.
《光学》第二篇描述了光照射到叠放的凸透镜和平面玻璃上的“牛顿环”现象的各种实验.除产生环的原因他没有涉及外,他作了现代实验所能想到的一切实验,并作了精确测量.他把干涉现象解释为光行进中的“突发”或“切合”,即周期性的时而突然“易于反射”,时而“易于透射”,他甚至测出这种等间隔的大小,如黄橙色之间有一种色光的突发间隔为 1／89 000英寸（即现今 2 854×10-10米）,正好与现代波长值5 710×10-10米相差一半!
《光学》第三篇是“拐折”（他认为光线被吸收）即衍射、双折射实验和他的31个疑问.这些衍射实验包括头发丝、刀片、尖劈形单缝形成的单色窄光束“光带”（今称衍射图样）等10多个实验.牛顿已经走到了重大发现的大门口却失之交臂.他的31个疑问极具启发性,说明牛顿在实验事实和物理思想成熟前并不先作绝对的肯定.牛顿在《光学》一、二篇中视光为物质流,即由光源发出的速度、大小不同的一群粒子,在双折射中他假设这些光粒子有方向性且各向异性.由于当时波动说还解释不了光的直进,他是倾向于粒子说的,但他认为粒子与波都是假定.他甚至认为以太的存在也是没有根据的.
在流体力学方面,牛顿指出流体粘性阻力与剪切率成正比,这种阻力与液体各部分之间的分离速度成正比,符合这种规律的（如、空气与水）称为牛顿流体. 在热学方面,牛顿的冷却定律为：当物体表面与周围形成温差时,单位时间单位面积上散失的热量与这一温差成正比.
在声学方面,他指出声速与大气压强平方根成正比,与密度平方根成反比.他原来把声传播作为等温过程对待,后来 P.S.拉普拉斯纠正为绝热过程.
（3）牛顿的哲学思想和科学方法
牛顿在科学上的巨大成就连同他的朴素的唯物主义哲学观点和一套初具规模的物理学方法论体系,给物理学及整个自然科学的发展,给18世纪的工业革命、社会经济变革及机械唯物论思潮的发展以巨大影响.这里只简略勾画一些轮廓. 牛顿的哲学观点与他在力学上的奠基性成就是分不开的,一切自然现象他都力图力学观点加以解释,这就形成了牛顿哲学上的自发的唯物主义,同时也导致了机械论的盛行.事实上,牛顿把一切化学、热、电等现象都看作“与吸引或排斥力有关的事物”.例如他最早阐述了化学亲和力,把化学置换反应描述为两种吸引作用的相互竞争；认为“通过运动或发酵而发热”；火药爆炸也是硫磺、炭等粒子相互猛烈撞击、分解、放热、膨胀的过程,等等.
这种机械观,即把一切的物质运动形式都归为机械运动的观点,把解释机械运动问题所必需的绝对时空观、原子论、由初始条件可以决定以后任何时刻运动状态的机械决定论、事物发展的因果律等等,作为整个物理学的通用思考模式.可以认为,牛顿是开始比较完整地建立物理因果关系体系的第一人,而因果关系正是经典物理学的基石. 牛顿在科学方法论上的贡献正如他在物理学特别是力学中的贡献一样,不只是创立了某一种或两种新方法,而是形成了一套研究事物的方法论体系,提出了几条方法论原理.在牛顿《原理》一书中集中体现了以下几种科学方法：
①实验——理论——应用的方法.牛顿在《原理》序言中说：“哲学的全部任务看来就在于从各种运动现象来研究各种自然之力,而后用这些方去论证其他的现象.”科学史家 I.B.Cohen正确地指出,牛顿“主要是将实际世界与其简化数学表示反复加以比较”.牛顿是从事实验和归纳实际材料的巨匠,也是将其理论应用于天体、流体、引力等实际问题的能手.
②分析——综合方法.分析是从整体到部分（如微分、原子观点）,综合是从部分到整体（如积分,也包括天与地的综合、三条运动定律的建立等）.牛顿在《原理》中说过：“在自然科学里,应该像在数学里一样,在研究困难的事物时,总是应当先用分析的方法,然后才用综合的方法…….一般地说,从结果到原因,从特殊原因到普遍原因,一直论证到最普遍的原因为止,这就是分析的方法；而综合的方法则假定原因已找到,并且已经把它们定为原理,再用这些原理去解释由它们发生的现象,并证明这些解释的正确性”. ③归纳——演绎方法.上述分析一综合法与归纳一演绎法是相互结合的.牛顿从观察和实验出发.“用归纳法去从中作出普通的结论”,即得到概念和规律,然后用演绎法推演出种种结论,再通过实验加以检验、解释和预测,这些预言的大部分都在后来得到证实.当时牛顿表述的定律他称为公理,即表明由归纳法得出的普遍结论,又可用演绎法去推演出其他结论. ④物理——数学方法.牛顿将物理学范围中的概念和定律都“尽量用数学演出”.爱因斯坦说：“牛顿才第一个成功地找到了一个用公式清楚表述的基础,从这个基础出发他用数学的思维,逻辑地、定量地演绎出范围很广的现象并且同经验相符合”,“只有微分定律的形式才能完全满足近代物理学家对因果性的要求,微分定律的明晰概念是牛顿最伟大的理智成就之一”.牛顿把他的书称为《自然哲学的数学原理》正好说明这一点.
牛顿的方法论原理集中表述在《原理》第三篇“哲学中的推理法则”中的四条法则中,此处不再转引.概括起来,可以称之为简单性原理（法则1）,因果性原理（法则2）,普遍性原理（法则3）,否证法原理（法则4,无反例证明者即成立）.有人还主张把牛顿在下一段话的思想称之为结构性原理：“自然哲学的目的在于发现自然界的结构的作用,并且尽可能把它们归结为一些普遍的法规和一般的定律——用观察和实验来建立这些法则,从而导出事物的原因和结果”.
牛顿的哲学思想和方法论体系被爱因斯坦赞为“理论物理学领域中每一工作者的纲领”.这是一个指引着一代一代科学工作者前进的开放的纲领.但牛顿的哲学思想和方法论不可避免地有着明显的时代局限性和不彻底性,这是科学处于幼年时代的最高成就.牛顿当时只对物质最简单的机械运动作了初步系统研究,并且把时空、物质绝对化,企图把粒子说外推到一切领域（如连他自己也不能解释他所发现的“牛顿环”）,这些都是他的致命伤.牛顿在看到事物的“第一原因”“不一定是机械的”时,提出了“这些事情都是这样地井井有条……是否好像有一位……无所不在的上帝”的问题,（《光学》,疑问29）,并长期转到神学的“科学”研究中,费了大量精力.但是,牛顿的历史局限性和他的历史成就一样,都是启迪后人不断前进的教材.

Ⅲ 着名物理学家牛顿简介

我不知道在别人看来，我是什么样的人；但在我自己看来，我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。
——牛顿

少年牛顿

1643年1月4日，在英格兰林肯郡小镇沃尔索浦的一个自耕农家庭里，牛顿诞生了。牛顿是一个早产儿，出生时只有三磅重，接生婆和他的亲人都担心他能否活下来。谁也没有料到这个看起来微不足道的小东西会成为了一位震古烁今的科学巨人，并且竟活到了85岁的高龄。

牛顿出生前三个月父亲便去世了。在他两岁时，母亲改嫁给一个牧师，把牛顿留在外祖母身边抚养。11岁时，母亲的后夫去世，母亲带着和后夫所生的一子二女回到牛顿身边。牛顿自幼沉默寡言，性格倔强，这种习性可能来自它的家庭处境。

大约从五岁开始，牛顿被送到公立学校读书。少年时的牛顿并不是神童，他资质平常，成绩一般，但他喜欢读书，喜欢看一些介绍各种简单机械模型制作方法的读物，并从中受到启发，自己动手制作些奇奇怪怪的小玩意，如风车、木钟、折叠式提灯等等。

传说小牛顿把风车的机械原理摸透后，自己制造了一架磨坊的模型，他将老鼠绑在一架有轮子的踏车上，然后在轮子的前面放上一粒玉米，刚好那地方是老鼠可望不可及的位置。老鼠想吃玉米，就不断的跑动，于是轮子不停的转动；又一次他放风筝时，在绳子上悬挂着小灯，夜间村人看去惊疑是彗星出现；他还制造了一个小水钟。每天早晨，小水钟会自动滴水到他的脸上，催他起床。他还喜欢绘画、雕刻，尤其喜欢刻日晷，家里墙角、窗台上到处安放着他刻画的日晷，用以验看日影的移动。

牛顿12岁时进了离家不远的格兰瑟姆中学。牛顿的母亲原希望他成为一个农民，但牛顿本人却无意于此，而酷爱读书。随着年岁的增大，牛顿越发爱好读书，喜欢沉思，做科学小实验。他在格兰瑟姆中学读书时，曾经寄宿在一位药剂师家里，使他受到了化学试验的熏陶。

牛顿在中学时代学习成绩并不出众，只是爱好读书，对自然现象由好奇心，例如颜色、日影四季的移动，尤其是几何学、哥白尼的日心说等等。他还分门别类的记读书笔记，又喜欢别出心裁的作些小工具、小技巧、小发明、小试验。

当时英国社会渗透基督教新思想，牛顿家里有两位都以神父为职业的亲戚，这可能影响牛顿晚年的宗教生活。从这些平凡的环境和活动中，还看不出幼年的牛顿是个才能出众异于常人的儿童。

后来迫于生活，母亲让牛顿停学在家务农，赡养家庭。但牛顿一有机会便埋首书卷，以至经常忘了干活。每次，母亲叫他同佣人一道上市场，熟悉做交易的生意经时，他便恳求佣人一个人上街，自己则躲在树丛后看书。有一次，牛顿的舅父起了疑心，就跟踪牛顿上市镇去，发现他的外甥伸着腿，躺在草地上，正在聚精会神地钻研一个数学问题。牛顿的好学精神感动了舅父，于是舅父劝服了母亲让牛顿复学，并鼓励牛顿上大学读书。牛顿又重新回到了学校，如饥似渴地汲取着书本上的营养。

求学岁月

1661年，19岁的牛顿以减费生的身份进入剑桥大学三一学院，靠为学院做杂务的收入支付学费，1664年成为奖学金获得者，1665年获学士学位。

17世纪中叶，剑桥大学的教育制度还渗透着浓厚的中世纪经院哲学的气味，当牛顿进入剑桥时，哪里还在传授一些经院式课程，如逻辑、古文、语法、古代史、神学等等。两年后三一学院出现了新气象，卢卡斯创设了一个独辟蹊径的讲座，规定讲授自然科学知识，如地理、物理、天文和数学课程。

讲座的第一任教授伊萨克·巴罗是个博学的科学家。这位学者独具慧眼，看出了牛顿具有深邃的观察力、敏锐的理解力。于是将自己的数学知识，包括计算曲线图形面积的方法，全部传授给牛顿，并把牛顿引向了近代自然科学的研究领域。

在这段学习过程中，牛顿掌握了算术、三角，读了开普勒的《光学》，笛卡尔的《几何学》和《哲学原理》，伽利略的《两大世界体系的对话》，胡克的《显微图集》，还有皇家学会的历史和早期的哲学学报等。

牛顿在巴罗门下的这段时间，是他学习的关键时期。巴罗比牛顿大12岁，精于数学和光学，他对牛顿的才华极为赞赏，认为牛顿的数学才超过自己。后来，牛顿在回忆时说道：“巴罗博士当时讲授关于运动学的课程，也许正是这些课程促使我去研究这方面的问题。”

当时，牛顿在数学上很大程度是依靠自学。他学习了欧几里得的《几何原本》、笛卡儿的《几何学》、沃利斯的《无穷算术》、巴罗的《数学讲义》及韦达等许多数学家的着作。其中，对牛顿具有决定性影响的要数笛卡儿的《几何学》和沃利斯的《无穷算术》，它们将牛顿迅速引导到当时数学最前沿～解析几何与微积分。1664年，牛顿被选为巴罗的助手，第二年，剑桥大学评议会通过了授予牛顿大学学士学位的决定。

1665～1666年严重的鼠疫席卷了伦敦，剑桥离伦敦不远，为恐波及，学校因此而停课，牛顿于1665年6月离校返乡。

由于牛顿在剑桥受到数学和自然科学的熏陶和培养，对探索自然现象产生浓厚的兴趣，家乡安静的环境又使得他的思想展翅飞翔。1665～1666年这段短暂的时光成为牛顿科学生涯中的黄金岁月，他在自然科学领域内思潮奔腾，才华迸发，思考前人从未思考过的问题，踏进了前人没有涉及的领域，创建了前所未有的惊人业绩。

1665年初，牛顿创立级数近似法,以及把任意幂的二项式化为一个级数的规则；同年11月，创立正流数法(微分)；次年1月，用三棱镜研究颜色理论；5月，开始研究反流数法(积分)。这一年内，牛顿开始想到研究重力问题，并想把重力理论推广到月球的运动轨道上去。他还从开普勒定律中推导出使行星保持在它们的轨道上的力必定与它们到旋转中心的距离平方成反比。牛顿见苹果落地而悟出地球引力的传说，说的也是此时发生的轶事。

总之，在家乡居住的两年中，牛顿以比此后任何时候更为旺盛的精力从事科学创造，并关心自然哲学问题。他的三大成就：微积分、万有引力、光学分析的思想都是在这时孕育成形的。可以说此时的牛顿已经开始着手描绘他一生大多数科学创造的蓝图。

1667年复活节后不久，牛顿返回到剑桥大学，10月1日被选为三一学院的仲院侣(初级院委)，翌年3月16日获得硕士学位，同时成为正院侣(高级院委)。1669年10月27日，巴罗为了提携牛顿而辞去了教授之职，26岁的牛顿晋升为数学教授，并担任卢卡斯讲座的教授。巴罗为牛顿的科学生涯打通了道路，如果没有牛顿的舅父和巴罗的帮助，牛顿这匹千里马可能就不会驰骋在科学的大道上。巴罗让贤，这在科学史上一直被传为佳话。

伟大的成就～建立微积分

在牛顿的全部科学贡献中，数学成就占有突出的地位。他数学生涯中的第一项创造性成果就是发现了二项式定理。据牛顿本人回忆，他是在1664年和1665年间的冬天，在研读沃利斯博士的《无穷算术》时，试图修改他的求圆面积的级数时发现这一定理的。

笛卡尔的解析几何把描述运动的函数关系和几何曲线相对应。牛顿在老师巴罗的指导下，在钻研笛卡尔的解析几何的基础上，找到了新的出路。可以把任意时刻的速度看是在微小的时间范围里的速度的平均值，这就是一个微小的路程和时间间隔的比值，当这个微小的时间间隔缩小到无穷小的时候，就是这一点的准确值。这就是微分的概念。

求微分相当于求时间和路程关系得在某点的切线斜率。一个变速的运动物体在一定时间范围里走过的路程，可以看作是在微小时间间隔里所走路程的和，这就是积分的概念。求积分相当于求时间和速度关系的曲线下面的面积。牛顿从这些基本概念出发，建立了微积分。

微积分的创立是牛顿最卓越的数学成就。牛顿为解决运动问题，才创立这种和物理概念直接联系的数学理论的，牛顿称之为"流数术"。它所处理的一些具体问题，如切线问题、求积问题、瞬时速度问题以及函数的极大和极小值问题等，在牛顿前已经得到人们的研究了。但牛顿超越了前人，他站在了更高的角度，对以往分散的努力加以综合，将自古希腊以来求解无限小问题的各种技巧统一为两类普通的算法——微分和积分，并确立了这两类运算的互逆关系，从而完成了微积分发明中最关键的一步，为近代科学发展提供了最有效的工具，开辟了数学上的一个新纪元。

牛顿没有及时发表微积分的研究成果，他研究微积分可能比莱布尼茨早一些，但是莱布尼茨所采取的表达形式更加合理，而且关于微积分的着作出版时间也比牛顿早。

在牛顿和莱布尼茨之间，为争论谁是这门学科的创立者的时候，竟然引起了一场悍然大波，这种争吵在各自的学生、支持者和数学家中持续了相当长的一段时间，造成了欧洲大陆的数学家和英国数学家的长期对立。英国数学在一个时期里闭关锁国，囿于民族偏见，过于拘泥在牛顿的“流数术”中停步不前，因而数学发展整整落后了一百年。

应该说，一门科学的创立决不是某一个人的业绩，它必定是经过多少人的努力后，在积累了大量成果的基础上，最后由某个人或几个人总结完成的。微积分也是这样，是牛顿和莱布尼茨在前人的基础上各自独立的建立起来的。

1707年，牛顿的代数讲义经整理后出版，定名为《普遍算术》。他主要讨论了代数基础及其(通过解方程)在解决各类问题中的应用。书中陈述了代数基本概念与基本运算，用大量实例说明了如何将各类问题化为代数方程，同时对方程的根及其性质进行了深入探讨，引出了方程论方面的丰硕成果，如，他得出了方程的根与其判别式之间的关系，指出可以利用方程系数确定方程根之幂的和数，即“牛顿幂和公式”。

牛顿对解析几何与综合几何都有贡献。他在1736年出版的《解析几何》中引入了曲率中心，给出密切线圆(或称曲线圆)概念，提出曲率公式及计算曲线的曲率方法。并将自己的许多研究成果总结成专论《三次曲线枚举》，于1704年发表。此外，他的数学工作还涉及数值分析、概率论和初等数论等众多领域。

伟大的成就～对光学的三大贡献

在牛顿以前，墨子、培根、达·芬奇等人都研究过光学现象。反射定律是人们很早就认识的光学定律之一。近代科学兴起的时候，伽利略靠望远镜发现了“新宇宙”，震惊了世界。荷兰数学家斯涅尔首先发现了光的折射定律。笛卡尔提出了光的微粒说……

牛顿以及跟他差不多同时代的胡克、惠更斯等人，也象伽利略、笛卡尔等前辈一样，用极大的兴趣和热情对光学进行研究。1666年，牛顿在家休假期间，得到了三棱镜，他用来进行了着名的色散试验。一束太阳光通过三棱镜后，分解成几种颜色的光谱带，牛顿再用一块带狭缝的挡板把其他颜色的光挡住，只让一种颜色的光在通过第二个三棱镜，结果出来的只是同样颜色的光。这样，他就发现了白光是由各种不同颜色的光组成的，这是第一大贡献。

牛顿为了验证这个发现，设法把几种不同的单色光合成白光，并且计算出不同颜色光的折射率，精确地说明了色散现象。揭开了物质的颜色之谜，原来物质的色彩是不同颜色的光在物体上有不同的反射率和折射率造成的。公元1672年，牛顿把自己的研究成果发表在《皇家学会哲学杂志》上，这是他第一次公开发表的论文。

许多人研究光学是为了改进折射望远镜。牛顿由于发现了白光的组成，认为折射望远镜透镜的色散现象是无法消除的(后来有人用具有不同折射率的玻璃组成的透镜消除了色散现象)，就设计和制造了反射望远镜。

牛顿不但擅长数学计算，而且能够自己动手制造各种试验设备并且作精细实验。为了制造望远镜，他自己设计了研磨抛光机，实验各种研磨材料。公元1668年，他制成了第一架反射望远镜样机，这是第二大贡献。公元1671年，牛顿把经过改进得反射望远镜献给了皇家学会，牛顿名声大震，并被选为皇家学会会员。反射望远镜的发明奠定了现代大型光学天文望远镜的基础。

同时，牛顿还进行了大量的观察实验和数学计算，比如研究惠更斯发现的冰川石的异常折射现象，胡克发现的肥皂泡的色彩现象，“牛顿环”的光学现象等等。

牛顿还提出了光的“微粒说”，认为光是由微粒形成的，并且走的是最快速的直线运动路径。他的“微粒说”与后来惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。此外，他还制作了牛顿色盘等多种光学仪器。

伟大的成就～构筑力学大厦

牛顿是经典力学理论的集大成者。他系统的总结了伽利略、开普勒和惠更斯等人的工作，得到了着名的万有引力定律和牛顿运动三定律。

在牛顿以前，天文学是最显赫的学科。但是为什么行星一定按照一定规律围绕太阳运行？天文学家无法圆满解释这个问题。万有引力的发现说明，天上星体运动和地面上物体运动都受到同样的规律——力学规律的支配。

早在牛顿发现万有引力定律以前，已经有许多科学家严肃认真的考虑过这个问题。比如开普勒就认识到，要维持行星沿椭圆轨道运动必定有一种力在起作用，他认为这种力类似磁力，就像磁石吸铁一样。1659年，惠更斯从研究摆的运动中发现，保持物体沿圆周轨道运动需要一种向心力。胡克等人认为是引力，并且试图推到引力和距离的关系。

1664年，胡克发现彗星靠近太阳时轨道弯曲是因为太阳引力作用的结果；1673年，惠更斯推导出向心力定律；1679年，胡克和哈雷从向心力定律和开普勒第三定律，推导出维持行星运动的万有引力和距离的平方成反比。

牛顿自己回忆，1666年前后，他在老家居住的时候已经考虑过万有引力的问题。最有名的一个说法是：在假期里，牛顿常常在花园里小坐片刻。有一次，象以往屡次发生的那样，一个苹果从树上掉了下来……

一个苹果的偶然落地，却是人类思想史的一个转折点，它使那个坐在花园里的人的头脑开了窍，引起他的沉思：究竟是什么原因使一切物体都受到差不多总是朝向地心的吸引呢？牛顿思索着。终于，他发现了对人类具有划时代意义的万有引力。

牛顿高明的地方就在于他解决了胡克等人没有能够解决的数学论证问题。1679年，胡克曾经写信问牛顿，能不能根据向心力定律和引力同距离的平方成反比的定律，来证明行星沿椭圆轨道运动。牛顿没有回答这个问题。1685年，哈雷登门拜访牛顿时，牛顿已经发现了万有引力定律：两个物体之间有引力，引力和距离的平方成反比，和两个物体质量的乘积成正比。

当时已经有了地球半径、日地距离等精确的数据可以供计算使用。牛顿向哈雷证明地球的引力是使月亮围绕地球运动的向心力，也证明了在太阳引力作用下，行星运动符合开普勒运动三定律。

在哈雷的敦促下，1686年底，牛顿写成划时代的伟大着作《自然哲学的数学原理》一书。皇家学会经费不足，出不了这本书，后来靠了哈雷的资助，这部科学史上最伟大的着作之一才能够在1687年出版。

牛顿在这部书中，从力学的基本概念(质量、动量、惯性、力)和基本定律(运动三定律)出发，运用他所发明的微积分这一锐利的数学工具，不但从数学上论证了万有引力定律，而且把经典力学确立为完整而严密的体系，把天体力学和地面上的物体力学统一起来，实现了物理学史上第一次大的综合。

站在巨人的肩上

牛顿的研究领域非常广泛，他除了在数学、光学、力学等方面做出卓越贡献外，他还花费大量精力进行化学实验。他常常六个星期一直留在实验室里，不分昼夜的工作。他在化学上花费的时间并不少，却几乎没有取得什么显着的成就。为什么同样一个伟大的牛顿，在不同的领域取得的成就竟那么不一样呢？

其中一个原因就是各个学科处在不同的发展阶段。在力学和天文学方面，有伽利略、开普勒、胡克、惠更斯等人的努力，牛顿有可能用已经准备好的材料，建立起一座宏伟壮丽的力学大厦。正象他自己所说的那样“如果说我看得远，那是因为我站在巨人的肩上”。而在化学方面，因为正确的道路还没有开辟出来，牛顿没法走到可以砍伐材料的地方。

牛顿在临终前对自己的生活道路是这样总结的：“我不知道在别人看来，我是什么样的人；但在我自己看来，我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。”

这当然是牛顿的谦逊。

怪异的牛顿

牛顿并不善于教学，他在讲授新近发现的微积分时，学生都接受不了。但在解决疑难问题方面的能力，他却远远超过了常人。还是学生时，牛顿就发现了一种计算无限量的方法。他用这个秘密的方法，算出了双曲面积到二百五十位数。他曾经高价买下了一个棱镜，并把它作为科学研究的工具，用它试验了白光分解为的有颜色的光。

开始，他并不愿意发表他的观察所得，他的发现都只是一种个人的消遣，为的是使自己在寂静的书斋中解闷，他独自遨游于自己所创造的超级世界里。后来，在好友哈雷的竭力劝说下，才勉强同意出版他的手稿，才有划时代巨着《自然哲学的数学原理》的问世。

作为大学教授，牛顿常常忙得不修边幅，往往领带不结，袜带不系好，马裤也不纽扣，就走进了大学餐厅。有一次，他在向一位姑娘求婚时思想又开了小差，他脑海了只剩下了无穷量的二项式定理。他抓住姑娘的手指，错误的把它当成通烟斗的通条，硬往烟斗里塞，痛得姑娘大叫，离他而去。牛顿也因此终生未娶。

牛顿从容不迫地观察日常生活中的小事，结果作出了科学史上一个个重要的发现。他马虎拖沓，曾经闹过许多的笑话。一次，他边读书，边煮鸡蛋，等他揭开锅想吃鸡蛋时，却发现锅里是一只怀表。还有一次，他请朋友吃饭，当饭菜准备好时，牛顿突然想到一个问题，便独自进了内室，朋友等了他好久还是不见他出来，于是朋友就自己动手把那份鸡全吃了，鸡骨头留在盘子，不告而别了。等牛顿想起，出来后，发现了盘子里的骨头，以为自己已经吃过了，便转身又进了内室，继续研究他的问题。

牛顿晚年

但是由于受时代的限制，牛顿基本上是一个形而上学的机械唯物主义者。他认为运动只是机械力学的运动，是空间位置的变化；宇宙和太阳一样是没有发展变化的；靠了万有引力的作用，恒星永远在一个固定不变的位置上……

随着科学声誉的提高，牛顿的政治地位也得到了提升。1689年，他被当选为国会中的大学代表。作为国会议员，牛顿逐渐开始疏远给他带来巨大成就的科学。他不时表示出对以他为代表的领域的厌恶。同时，他的大量的时间花费在了和同时代的着名科学家如胡克、莱布尼兹等进行科学优先权的争论上。

晚年的牛顿在伦敦过着堂皇的生活，1705年他被安妮女王封为贵族。此时的牛顿非常富有，被普遍认为是生存着的最伟大的科学家。他担任英国皇家学会会长，在他任职的二十四年时间里，他以铁拳统治着学会。没有他的同意，任何人都不能被选举。

晚年的牛顿开始致力于对神学的研究，他否定哲学的指导作用，虔诚地相信上帝，埋头于写以神学为题材的着作。当他遇到难以解释的天体运动时，竟提出了“神的第一推动力”的谬论。他说“上帝统治万物，我们是他的仆人而敬畏他、崇拜他”。

1727年3月20日，伟大艾萨克·牛顿逝世。同其他很多杰出的英国人一样，他被埋葬在了威斯敏斯特教堂。

Ⅳ 读了粗心与专心牛顿为什么成了着名的物理学家

1.连贯；因为两者是因果关系.
2.把那位老朋友王道九霄云外去了；忽然想起了一种新的实验方法,竟跑到实验室里专心致志地做起实验来.

Ⅳ 牛顿能成为伟大的物理学家的原因是什么

牛顿的成就主要在于他打破了当时人们对教会的迷信，封建迷信混淆了让人们对自然原理的试听，前期的牛顿热爱发现，善于思考，探究自然的一些常人认为习以为常现象，比如万有引力，他的思想没有被教会的统治所束缚，还对前人的成就进行了进一步探究，正如他自己说自己是站在巨人的肩膀上，但后期的牛顿不知什么原因相信上帝的存在，便不再有他年轻时的成就，但纵观他的一生，他对当时人们对世界的认知带来相当大的影响。

Ⅵ 牛顿为什么会成为一位大科学家

1. 他站对了队伍，继承和发扬了伽利略的伟大正确构想。
   

2. 他摊上了正确的时间，当时欧洲正爆发黑死病姿携，使牛顿有时间沉下心来去研究和钻研他的光学，力学和数学理论。

3. 他始终没有肯荒废时间，即便爆发了黑死病~~~

4. 他成功运用了当时的宣传体局困系和名声，来推广他的理论。（使其在光学上的偏桐册念向-粒子说屹立数百年不倒）
   

Ⅶ 牛顿为什么能成为世界着名的科学家

从个人素质来讲，牛顿称得上是有史以来最伟大的天才：在数学上，他发明了微积分；在天文学上，他发现了万有引力定律，开辟了天文学的新纪元；在力学中，他系统总结了三大运动定律，创造了完整的牛顿力学体系；在光学中，他发现了太阳光的光谱，发明了反射式望远镜。一个人只要享有这里的任何一项成就，就足以名垂千古，而牛顿一个做了所有这些工作。

牛顿真的是因为被一个苹果砸到了，就“碰巧”发现了万有引力定律么？当然不是，发现这个伟大规律的过程特别复杂，而且越来越多的证据表明，苹果这件事是后来的人们杜撰的。

《自然哲学之数学原理》

1687年，公认的科学史上最伟大的一部着作《自然哲学之数学原理》以拉丁文出版问世，在对当代和后代思想的影响上，没有什么别的杰作可以同原理相媲美。《原理》开辟了一个全新的宇宙体系，它是那样的明澈和有条理。可以说这本书开创了人类的理性时代，人们发现原来天上运行的天体可以和地上的物体遵循相同规律，也正是从这里，人类思想获得了可以用理性解决面临的所有问题的勇气和自信。

《原理》为力学和动力学的研究奠定了基础，它创造了持久且真实的人类文明演变。若没有这样的了解，大自然的各种力就不会获得利用，而这正是工业革命的成就：它将人类从黑暗中、从对大自然的奇想中，拉住科技时代，拉向操控宇宙之力的时代。

在其后的二百多年来，它一直是全部天文学和宇宙学思想的基础。无怪乎牛顿力学的非凡成功甚至给诸如心理学、经济学和社会学等各个不同领域的工作者也留下了极其深刻的印象，以致他们都试图在解决各种问题时以力学或准力学为楷模。

Ⅷ 牛顿成长故事

牛顿出生前三个月，他的父亲已经去世了。两年后，他母亲改嫁，牛顿便由他的外祖母抚养。到了十二岁，牛顿在舅父的资助下进入皇家中学。可是这时的牛顿并不是个聪明伶俐的孩子，他在学校里的功课都做得很差，而且身体也不好，性格沉默和爱发白日梦，几乎没有出众之处。

他的超人才智竟然是被一个野蛮的同学无理地在他身上踢了一脚而唤醒的！他跟那个同学打架而且打赢了，可是那个霸道的同学在功课下却远神乎庆比牛顿好。于游握是牛顿便决心发奋，誓要在功课上超越他，结果他不单在皇家中学中名列前茅，十八岁时更进入了剑桥大学的三一学院。

1665年，正当牛顿在剑桥大学完顷辩成了学士课程之际，欧洲蔓延着恐怖的鼠疫，于是牛顿便回故乡了。在乡间，牛顿利用自制的三棱镜分析出太阳光的七种色彩，并发现了各单色光的曲折率的差异。

但奇怪的是牛顿对这非凡的发现三缄其口。原来他自知当时只不过是一个大学生，如果公开一个如此革命性的发现必然会触怒教授。结果五年以后，当他晋升为授才把昔日的发现公诸于世。

(8)牛顿怎么成为物理学家扩展阅读

牛顿的主要成就：

1、力学成就

1679年，牛顿重新回到力学的研究中：引力及其对行星轨道的作用、开普勒的行星运动定律、与胡克和弗拉姆斯蒂德在力学上的讨论。

2、数学成就

大多数现代历史学家都相信，牛顿与莱布尼茨独立发展出了微积分学，并为之创造了各自独特的符号。根据牛顿周围的人所述，牛顿要比莱布尼茨早几年得出他的方法，但在1693年以前他几乎没有发表任何内容，并直至1704年他才给出了其完整的叙述。

3、光学成就

牛顿曾致力于颜色的现象和光的本性的研究。1666年，他用三棱镜研究日光，得出结论：白光是由不同颜色（即不同波长）的光混合而成的，不同波长的光有不同的折射率。

Ⅸ 牛顿为什么能成为世界有名的物理学家

他发现了牛顿三大定律，建立了经典力学体系，现在的机械制造、航空航天、建筑等领域都依赖于经典力学的计算。他创立了微积分，建立了高等数学研究体系，成为科学研究、技术应用赖以存在的基本手段。牛顿自己认为他是一个哲学家，这从他的煌煌巨着《自然哲学的数学原理》可窥一斑。