艾萨克·牛顿(1643~1727),人类历史上曾出现过的最伟大、最有影响的科学家之一,在天文、物理、数学和哲学等许多领域都有杰出的贡献。他在1687年7月5日发表的不朽著作《自然哲学的数学原理》里用数学方法证明了宇宙中最基本的法则——万有引力定律和三大运动定律。这四条定律构成了一个统一的体系,被认为是“人类智慧史上最伟大的一个成就”。他逝世后被安葬于威斯敏斯特大教堂,同时也是在这里长眠的第一个科学家。2005年,英国皇家学会进行了一场“谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查,牛顿被认为比爱因斯坦更具影响力。
打开我们中小学教科书,“牛顿”这个不同凡响的名字会不止一次地跳入我们的眼帘,他在物理学领域里的许多重要发现影响了人类的科学史。关于他的逸闻趣事也是家喻户晓的,譬如著名的苹果的故事。据说,1666年夏末一个凉爽的傍晚,在英格兰林肯州乌尔斯索普,牛顿坐在一棵树下专心致志地读书。一只苹果从树上掉下来,打在23岁的牛顿的头上。恰巧,他正在苦苦思索着“是什么力量使月球能保持在环绕地球运行的轨道上,以及使行星保持在其环绕太阳运行的轨道上”这个令他困惑的问题,灵感被这只历史上最著名的苹果一击飞溅出火花来:他找到了答案——就像苹果会坠落到地上一样,是万有引力在起作用。可以说,关于牛顿发现、发明的故事多如牛毛,许多人由此会认为,牛顿是幸运的人,或者是什么圣人、天才。
1643年1月4日,艾萨克·牛顿出生在英格兰林肯郡乡下的一个小村落埃尔斯索普村的埃尔斯索普庄园。牛顿出生前三个月,他的父亲就去世了。悲伤异常的母亲早产生下了瘦小的牛顿。3岁那年,母亲改嫁,成为一个牧师的妻子。可怜的小牛顿就与他的外祖母玛杰里·艾斯库相依为命。父亲的早逝对牛顿一生是巨大的伤痛,改嫁的母亲无疑在他幼小的心灵上插了一把刀,伤害极深。年幼的牛顿不仅不喜欢他的继父,甚至对母亲嫁给他而持有深深的敌意,野性发作时还扬言要把那个姓史密斯的父亲,连同房子一齐烧掉……
5岁开始,牛顿被送到公立学校读书。不过,少年牛顿并不是神童,无论是天资还是学习成绩都十分平常,丝毫没有过人之处。唯一与众不同的是,他喜欢读书,特别爱看一些介绍简单机械模型制作方法的读物。受书本的影响,牛顿自小就爱搞小制作,包括风车、木钟、折叠式提灯等等。他还喜欢绘画、雕刻,特别喜欢刻日晷。家里的墙角、窗台上到处安放着他雕刻的日晷,这是他用来检验日影移动的最美的杰作。也许正是童年的这些爱好,为日后牛顿自学成才播下了希望的种子。12岁时,牛顿进入格兰瑟姆中学,可是家境贫寒,母亲更希望他是一个农民,帮助家里种地。没办法,牛顿只好顺从母亲的意愿从学校退学。这是1659年10月,牛顿在苦闷无奈中回到了埃尔斯索普村,因为他再度守寡的母亲更需要他种地来养家糊口了。
当农民的牛顿不可能快乐。不过,他干完农活后,还是手不释卷地读书,甚至忘记了做活。有一次,母亲叫他同佣人一起上市场熟悉生意是怎么样交易的,可是牛顿说服佣人一个人上街,自己躲到了树丛后看书,钻研数学问题。后来,他的舅父发现牛顿非常刻苦好学,终于劝服了牛顿的母亲让他复学。经历了失学之痛的牛顿,在学校更加珍惜时光废寝忘食地学习,做了大量的读书笔记,并继续做自己喜欢的小实验。
1661年6月,牛顿进入剑桥大学的三一学院,开始阅读一些笛卡尔等现代哲学家以及伽利略、哥白尼和开普勒等天文学家的著作,悄然踏上了科学研究的道路。经过不懈努力,1687年,牛顿出版了《自然哲学的数学原理》(通常称为《原理》)一书。这一年牛顿44岁,应该说“成名较早”。在这本书里,牛顿阐述了支配物体运动的三大定律,阐述了他关于地球引力与宇宙的理论。牛顿的万有引力定律的发现,宣告了亚里士多德以来宗教势力宣扬的天上地下不同思想的彻底毁灭,使人类的思想认识有了一次大飞跃!
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,过着非常富有的生活,也开始致力于对神学的研究,虔诚地相信上帝,把更多的精力花费在炼金术上。当遇到难以解释的天体运动问题时,他提出了“神的第一推动力”的理论。他说“上帝统治万物,我们是他的仆人而敬畏他、崇拜他”,这也成了他人生的污点。因此,牛顿虽然是一位具有划时代意义的伟大科学家,但是应该说,牛顿也是一位具有真实性情的普通人,也有常人的喜怒哀乐,包括缺点或不足,也曾饱受人生的苦难,经历了许多人想不到的坎坷,只不过,他身上透射着常人所没有的坚强意志和勤奋好学的光芒。
幸福的家庭总是相似的,不幸的家庭各有各的不幸。也许成功的人,不外乎天资、后天努力、社会环境等因素,但是,牛顿的故事告诉我们,科学巨人同样可能走向歧途,他的人格或个性也可能存在着这样或那样的缺陷,但是他对世界文明的贡献是主要的,这位科学家勇于钻研探索的精神激励着后人不断探索、不断进步。