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小小旅行家寻找牛顿的故居

2017-11-13

探索科学 2017年11期
关键词:牛顿故居苹果树

小小旅行家寻找牛顿的故居

要说在历史上对人类文明最有开拓性贡献的科学家,那应该就是英国人伊萨克•牛顿了。牛顿凭一己之力,开创了牛顿三大定律和万有引力定律,奠定了物理学的基础,他还创立了微积分和光学,成就之高堪称千古一人。英国有尊重科学家的传统,所以他在乡下的故居被当作珍贵文物保存了下来,那么这位伟大的科学家是在什么环境下成长起来的呢?我们就去看一看吧。

牛顿的故居在英格兰中部,要过去的话得先坐火车到一个叫Grantham的城市,然后坐车去一个叫Woolsthorpe的小村庄,牛顿的故居就是村里一个17世纪的英国农家院。牛顿的家庭以务农为生,但并不是普通的农民,而是地主。他家有一些农地,里面养了很多羊,还种了一些苹果树,是村里的乡绅家庭。

牛顿故居是一个两层的大房子,大概建于1620年左右,牛顿的爷爷将其买下,作为儿子的婚房。牛顿的父亲在结婚不久就去世了,所以牛顿是遗腹子,于1642年(中国明朝崇祯15年)的圣诞节生在了这个房子的二楼寝室。寝室壁炉上挂着诗人蒲柏的名句:“自然和自然规律隐藏在黑暗之中,神说:让牛顿降生吧。万物遂成光明”。

牛顿在上中学之前,一直都住在这个村子里。牛顿家里的墙上还能看到一些壁画,那是来自17世纪早期的真实记录。当时没有铅笔,壁画都是用石头在墙上刻出来的,像一些圆形的画符,是17世纪房子里的驱魔符号,用来保护房子不受邪魔侵害。通过这个我们可以知道,牛顿是在一个迷信的环境里成长起来的,英国乡村的思想还沉浸在妖魔鬼怪的世界里。有两幅壁画被考证是牛顿自己画的,是一个小风车和一个一米多高的教堂草图,虽然谈不上画的多好,但能看出非常认真。

牛顿出生的屋子

上的驱魔符号

牛顿的卧室

牛顿家的厨房

牛顿是个早产儿,童年身体瘦弱,对务农也毫无兴趣,反而对学习兴趣浓厚,但是母亲希望他老老实实地做个地主,能挣钱养家就行。牛顿是在舅舅的帮助下才去Grantham镇上读中学的,由于成绩优秀,后来又进入了剑桥大学深造。欧洲的中世纪瘟疫横行,1666年(中国清朝康熙5年)大瘟疫横扫英格兰,剑桥大学被迫关闭,牛顿回到了老家故居,在房子里呆了半年没出门,研究出了历史上最伟大的科学成果。

牛顿家里差不多有二十个人一起生活,大部分都是他家的佃农,放羊、种地、洗衣、做饭,晚上挤在一楼睡觉,而牛顿在二楼有一个独立的大房间,可以专心研究。他在自己的房间里做了太阳光散射实验,还研究了牛顿三大定律,光这两件事,就足以让这座房子名垂青史了。

牛顿房间里的窗户是一个重点,从这个窗户里射进来的阳光,第一次被人类用三棱镜进行散射,所以窗台上放着一个三棱镜用以纪念那个光辉时刻。更关键的是,有一天牛顿闲着没事,在窗户边上看外面农地的风景,忽然看到一个苹果从树上掉下来了。这是科学史上传奇的时刻,牛顿开始对苹果进行思考:苹果树很矮,苹果熟了会掉下来,那苹果树高了呢?苹果依然会掉下来。那么,苹果树要高到什么程度,苹果才不会掉下来呢?牛顿思考的答案是,苹果树无论多高,苹果都会掉下来,哪怕苹果树高到月亮上也一样。那么,月亮是不是也会掉下来呢?…… 就这样,牛顿通过一连串非凡的思考,发现了万有引力定律。当然,万有引力定律的成形并非一朝一夕的成就,但是他思考的起点,来自于窗户外的苹果树。

苹果树的故事是牛顿自己讲的,所以非常可信,有的版本说牛顿被苹果砸中头,那是没有发生过的,因为苹果树非常矮,除非在树下睡觉,否则砸不到头。现在那棵苹果树成为英国国宝,不许触摸,苹果树上的一小片木头被切下,做了英国女王马车的装饰。牛顿的苹果树已经四百多岁了,显得老态龙钟,但是每年还能结果,它的种子被送到五湖四海的大学名校里种植,用于纪念牛顿发现万有引力定律。

牛顿后来回到了剑桥大学,于1687年发表了人类历史上最辉煌的科学巨著《自然哲学的数学原理》,其中对牛顿三大定律和万有引力定律的描述,奠定了后世科学的起点,也为工程学和现代力学指明了方向。1727年,牛顿在英国首都伦敦去世,被国葬于威斯敏斯特大教堂。牛顿的故居则从2003年开始对外开放,每天都有很多小学生从英国各地来到这里参观,了解牛顿的生平并学习有趣的科学知识。

到现在为止,牛顿的《自然哲学的数学原理》仍然被公认为是科学史上最伟大的著作。

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