登陆注册
10934200000001

第1章 牛顿三一学院的苹果树

在剑桥大学,草坪的大小是财力的象征,而国王学院的草坪是最大的,这是因为它拥有皇家的背景。

它于1441年在英王亨利六世的鼎力支持下创立,学院的整个布局都由亨利国王亲自规划。国王学院的礼拜堂是剑桥的荣耀,也是公认的全欧最出色的哥特式建筑,已经成为剑桥的标志性建筑。

三一学院是剑桥大学下属的一个学院,它的大门入口处有一尊亨利八世的雕像,他左手托着一个象征王位的金色圆球,右手却举着一根椅子腿。这是怎么回事呢?相传这尊雕像落成时,亨利八世右手中握的是一根象征王权的金色节杖,不知是什么人悄悄地爬上去,把节杖抽出来,用椅子腿取而代之。奇怪的是,这样一个恶作剧居然没有人理会,剑桥人还把它当成“精彩”的故事讲给新生和游人们听。

三一学院大门左边有一座建筑,对着草坪有扇窗户,据说那里就是牛顿当年住过的宿舍。1661年,19岁的牛顿以减费生的身份进入三一学院,靠为学院做杂务的收入支付学费。当时的剑桥大学主要传授一些经院式课程,如逻辑、古文、语法、古代史、神学等。不久,伊萨克·巴罗开设了一个自然科学知识讲座,他的博学和丰富的数学知识很快就吸引了牛顿,把他引向近代自然科学的研究领域。1664年,牛顿被选为巴罗的助手。第二年,剑桥大学评议会做出决定,授予牛顿大学学士学位。

1665年,严重的鼠疫席卷了伦敦,随时有可能殃及距离伦敦不远的剑桥大学。学校决定停课,牛顿只得离开学校,返回他的家乡林肯郡的小镇沃尔索浦。

离开了剑桥,牛顿仍然沉迷在科学探索之中,他每天都坚持看书学习,乐此不疲。有一天,他来到花园里思考引力问题,忽然一个苹果从树上落下来。这个很平常的现象引起了牛顿的沉思:为什么苹果总是垂直落向地面呢?为什么苹果不向外侧或向上运动,而总是向着地球运动呢?

经过一段时间的思索,牛顿豁然开朗,终于发现了对人类具有划时代意义的万有引力。

在三一学院大门右侧的绿草坪中间,长着一棵枝繁叶茂的苹果树。凡是到剑桥大学参观的人,都会被领到这里来,还会有人煞有介事地告诉你,当年牛顿就是在这里悟出了地球引力的奥秘。

实际上,这棵苹果树是从牛顿的故乡沃尔索浦移植来的,而沃尔索浦最初的那棵苹果树,早在1820年就被一场暴风雨刮倒,断成了好几截。按照植物学家的看法,一般苹果树即便正常生长,其寿命也不过百年。如果是这样的话,不管是三一学院的苹果树,还是沃尔索浦的苹果树,都注定是后人制造的“赝品”。不过,英国约克大学的基辛博士却不这样认为。根据他的考证,沃尔索浦的那棵苹果树被刮断后,曾有不少人慕名而去,从它上面剪下枝条,拿回去扦插栽培。如今,有两棵树被公认为那棵使牛顿领悟了万有引力定律的苹果树的后代,一棵留在沃尔索浦,另一棵就在三一学院。据说三一学院这棵苹果树上的叶片曾被作为纪念品高价出售。

一棵普通的苹果树之所以如此出名,原因就在于它跟牛顿发明万有引力的故事联系到了一起。然而,这个妇孺皆知的苹果落地的故事,其真实性却一直遭到怀疑。

牛顿逝世后不久,他的好朋友斯图克莱撰写出《牛顿的生平传记》一文,其中写道:1726年4月15日那一天,他到牛顿的寓所去拜访牛顿,和牛顿在一起待了一整天。在谈话中,牛顿亲口告诉斯图克莱,当年他正在思考引力问题的时候,一个苹果从树上落到地上,使他从中受到了启发。

如果人们相信斯图克莱的记叙,那么苹果落地的故事就是真实的。然而这里仍然有不少疑点,为什么牛顿生前从来没有在公开场合讲过这个故事呢?为什么当时许多科学家或者牛顿的其他朋友都没有听过苹果落地的故事,而在牛顿逝世后才逐渐传出来呢?事实上,早在牛顿之前,就有不少科学家开始研究引力问题。1625年,天文学家开普勒提出太阳和行星之间也有引力,不然的话,地球上的海水岂不是会被月球吸走了。

1659年,荷兰物理学家惠更斯也提出了万有引力的概念。可以这样说,早在牛顿之前,万有引力定律的观念就已经萌芽。牛顿临终前曾经说过:“如果说我比笛卡儿看得远一点,那是因为我站在巨人的肩上。”如果把苹果落地当做一个伟大发现的标志,让这个发现变得更精彩,那未尝不可;如果说牛顿就因为看到一个苹果落地而茅塞顿开,凭空想出了万有引力的定律,似乎有夸大其词的嫌疑。

苹果落地的故事原本只在英国人中间流传,后来由牛顿的外甥女凯瑟琳·巴沃讲给了法国18世纪资产阶级启蒙运动的旗手伏尔泰。伏尔泰认为牛顿在自然科学方面有着杰出的贡献,应该把牛顿的创见介绍到欧洲大陆来。与是,他在《哲学通信》和《牛顿的哲学思想》两本书里,以大量的篇幅介绍引力理论,同时也转述了苹果落地的故事。借助伏尔泰的巨大名声,苹果落地的故事传遍了欧洲大陆,进而传遍了整个世界,成为家喻户晓的科学佳话。

科学家逸闻

少年牛顿的奇思妙想

牛顿是一个早产儿,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。牛顿自幼沉默寡言,身体瘦弱,头脑也不聪明。上学后他读书很不用功,在班里的学习成绩属于次等。但他的兴趣非常广泛,特别喜欢读一些介绍各种简单机械模型制作方法的书籍,还经常自己动手制作一些奇怪的小玩意儿。

有一次,小牛顿弄懂了风车的机械原理后,就制作了一架磨坊的模型。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而不可即之处。老鼠想吃玉米,就得不断跑动,于是轮子就不停地转动起来。

还有一次,他把一盏灯笼挂在风筝尾巴上,当夜幕降临时,他把风筝放到天上去。村里人看到天上有亮光闪来闪去,还以为是彗星出现了。

小牛顿家里很穷,买不起钟,他就制作了一个“水钟”。他在水桶壁上划上均匀的横线,让桶里的水从桶底往外滴,水面不断下降,根据刻度线就能读出时间。每天早晨,“水钟”就会自动滴水到他的脸上,催他起床。牛顿还做过一个“太阳钟”,据说是在木板上划上线,中间钉一枚铁钉。

在阳光下看钉子的影子与哪条线重合,就能读出时间。这个“太阳钟”类似于我国古代的日晷。

牛顿虽然在动手能力方面强于很多同龄的孩子,但由于他学习成绩不好,在学校里常常会受到歧视。有一次课间做游戏,大家正玩得兴高采烈,一个学习好的学生无缘无故踢了牛顿一脚,还骂他是笨蛋。牛顿愤怒极了,同时他的心灵受到了强烈刺激,暗中下定决心,一定要发奋读书,超过那个欺负他的同学。

从此,牛顿早起晚睡,刻苦钻研,学习成绩不断提高,不久就成了班级中学习最优秀的学生。

科学小常识

万有引力定律

万有引力定律是解释物体之间相互作用的引力的定律。根据这个定律,自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小与两个物体的质量的乘积成正比,与两个物体间距离的平方成反比。万有引力定律把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一起来,揭示了天体运动的规律,并为天文观测提供了一套计算方法,可以只凭少数观测资料就能算出长周期运行的天体运动轨道,哈雷彗星、海王星、冥王星的发现,都是应用万有引力定律取得重大成就的例子。利用万有引力公式和开普勒第三定律等,还可以计算出太阳、地球等无法直接测量的天体的质量。牛顿依据万有引力定律和其他力学定律,还解释了月亮和太阳的万有引力引起的潮汐现象,对地球两极呈扁平形状的原因和地轴复杂的运动,也成功地做了说明。

同类推荐
  • 左宗棠全传

    左宗棠全传

    左宗棠(1812年11月10日-1885年9月5日),汉族,字季高,一字朴存,号湘上农人。晚清重臣,军事家,政治家,著名湘军将领,洋务派首领。左宗棠少时屡试不第,转而留意农事,遍读群书,钻研舆地、兵法。后竞因此成为清朝晚期著名大臣,官至东阁大学士、军机大臣,封二等恪靖侯。一生经历了湘军平定太平天国运动,洋务运动,镇压陕甘回变和收复新疆等重要历史事件。
  • 死亡密码

    死亡密码

    他们是世界近现代政坛上有影响力的人物,他们特出的人生经历,使人们对其死亡的原因也更加关注。上海电视台纪实频道档案栏目编著的死亡密码通过解密档案和对历史线索的再梳理,与亲历者和专家学者们一起探究他们的死亡真相。破译历史密码,还原历史真相。不论是革命领袖,抑或是大国政要,还是敌对阵营里的头面人物、政要、间谍,从他们的身上以及围绕着他们发生的一切,会让读者深刻体会到政治斗争的严酷,以及人生命运的多变。
  • 灵魂有香气的女子

    灵魂有香气的女子

    《灵魂有香气的女子》是女性修心的随笔集,一本揭穿人生的启示录。这是26个女神的故事,她们真的得到过一切。张幼仪林徽因唐瑛江冬秀宋美龄孟小冬胡蝶潘素孙多慈……她们在民国军政界、商学界最出色男子的呵护下,做了一辈子美人、才女、传奇。愿她们的命运,成为你的良药。愿这本书成为女孩最靠谱的人间指南。《灵魂有香气的女子》这是一些最让人羡慕的女人,她们有最精彩的人生,而且征服了各个领域中最出色的男人。这里不光写风光的一面,更写她们风光背后的心酸与沧桑。这些女性的起点不同、身份各异,人生的结局却往往出人意料。
  • 开国将帅从这里走来

    开国将帅从这里走来

    本书通过对十大元帅十大将军故乡的采访,生动地描写了他们回故乡的故事,揭示他们作为国之栋梁的成因,那就是故乡文化的熏陶、故乡人民的培育。
  • 富兰克林自传

    富兰克林自传

    本杰明·富兰克林(Benjamin Franklin。1706—1790),美国著名的思想家、政治家、外交家和科学家、实业家。出生在波士顿一个皂烛制造商家庭。他通过自己的努力,利用一切空闲时间刻苦自学,通晓了法语、意大利语、西班牙语和拉丁语,还大量阅读了欧洲各国的历史、哲学、文学著作,对自然科学和政治经济学也有很深的研究,最终成为他那个时代的佼佼者,并领导美国人民完成了独立革命,成为和乔治-华盛顿同享盛誉的领袖人物。
热门推荐
  • 道存天武

    道存天武

    女友的背叛,让归禹作出一件傻事——寻死。但是,没有达成,却意外获得一枚储物戒,并从中获得了自信与前路,从此醒悟,演绎霸气回归,道存天武。。。
  • 千古恋无悔

    千古恋无悔

    她是社会的恶魔,也是黑道中的佼佼者。但一次的任务,她被她的妹妹杀害。而她的亡灵穿越到了新的世界,成为了新的主宰!与自己心爱的人携手并肩..............
  • 异界厨王

    异界厨王

    天元大陆,宗派林立,强者唯尊。一个现代社会的青年厨师如何在强者林立的异世界生存,直到一次外出历练,被人打落山崖得丹王传承,而慢慢崛起!且看天元大陆,因为他,而风云变色!
  • 蓝冥道寒

    蓝冥道寒

    "我不知道仙是什么,也没有见过鬼多可怕,据说自身虚幻总是万物追求的目标,仙魔遥不可及,或许未来真的无法预测......当下虽迷茫无知,但乐华自在其中,万物皆有道,我对道也充满极光追求......""众生梦,凡星点,万千凡尘求幻仙,百古山宗梦永恒!笑无知,讽诳语,他日化血成龙日,遨于青冥宙海间!"只为了那万古墓碑之上的苍荒豪言,只为了那无尽玄幽之下悲凉寂灭,徐寒的一生开始了!
  • 飞刀至尊

    飞刀至尊

    小李飞刀李寻欢成仙以后因爱情、友情勇闯轮回,发现自己竟来到了未来,通过《奇迹轮回》一款网游开始了不同的生活。
  • 至神九天

    至神九天

    一颗星辰可灭天地,一朵清波可搅江河,封神乱世,盖世英豪群雄并起,如何把这世界揽入怀中,如何让这天地沉浮?
  • 寂荒神战

    寂荒神战

    弱肉强食,强者为尊。她要寻的人,在无尽的空间的一处,她只能拼尽所有走出这方土地,别无选择。而她要走的路,也便注定要布满尸骨,血流成河,这是强者之路,亦是她挣脱天道束缚的唯一出路。那日,她听到神之喟叹:“天道掌轮回,使万物得生死,六道轮回,无人可破,无人可阻。”她冷然大笑:“大道本无生,视世间万物为刍狗。我掌我之生死,他日,必焚天灭道!”那日,她终于来到他的面前。他说:“天道不容你,我灭天。我必与你共享永生,看天地臣服!”天非天,道非道,且看她如何一步步成为强者至尊,成她之道。
  • 仙路商途

    仙路商途

    有钱能使鬼推磨,摇钱树下道通天无论在哪个世界,我只是想赚点钱。
  • 网游之封神乱

    网游之封神乱

    《封神乱》是一款以《封神演义》为蓝本,结合种种传说的游戏。玩家除了可以像普通仙侠游戏那样御剑凌霄斩妖除魔外,还能够加入各方阵营参与封神的剧情改写封神的结局。陆仁在游戏开服一年后才进入其中,不甘心当一个路人的他誓要成为游戏中的顶尖高手。《封神乱》是一款相对公平合理,有无限可能的游戏,只要肯努力勤动脑,迟来也能先上岸,后到也能创辉煌!且看陆仁如何凭机智与勇敢,靠努力与技巧,在游戏中战胜种种贱人,最终成为游戏第一高手吧!好吧,这其实只是一个轻松休闲的故事。
  • 守护甜心之美妙旋律

    守护甜心之美妙旋律

    一个新生是250富家族的千金,来到圣夜的第一天就打破了守护者的友谊。所有人都以为守护者K边里唯世会站在亚梦那一边时,他却站在了“250”那一边,只有璃茉相信她。身份解开,他们开始了复仇。