少年得志早成名

近代第二次世界科学中心的形成，产生了以牛顿为代表的一大批优秀的英国科学家。牛顿是近代科学史上最伟大的数学家、物理学家和天文学家，是经典力学的集大成者，也是几何光学的奠基人。他总结了那个时代在力学、天文学方面的一系列重大发现，建立了经典力学体系。牛顿是在23岁成名的。当时，他在剑桥大学三一学院念大学四年级。1665年，英国流行了一场可怕的瘟疫，离伦敦不远的剑桥也未能幸免。大学被迫停课，牛顿也因此回到了他的家乡乌尔斯索普。在家里，他并没有放弃学习和研究，整天把自己关在二楼的房间里，构思新的想法。乡间空气清新，天空湛蓝，牛羊如浮云般在绿色的草地上徜徉，孩提时代与伙伴们嬉耍游戏的往事，不时地萦绕在牛顿的心头。在少年时代，牛顿就对日月、天地、星辰产生过无限的遐想：为什么太阳东升西落？为什么只有太阳落山了月亮才露出笑脸，放射出银白色的光亮？为什么天空中众多的星辰镶嵌在夜空之上而不掉下来呢？上大学以后，牛顿的思路进一步开阔，而他所要研究探求的就是隐藏在这些现象背后的内在规律。

牛顿在孩提时代曾经做过一种游戏：把一块石头系在绳子上，用手握住绳子的一头用力转，越转越快，最后一松手，石头就带着绳子飞了出去。有的人将盛着牛奶的小桶用手臂转上几圈，牛奶一滴也洒不出来。这使牛顿得到很大的启示。是什么力量使石头和牛奶不落下来呢？这里面显然有两种相对的力，一个沿着绳子或手臂向内，一个向外。那么，根据哥白尼的日心说，地球就像石头，太阳就是小孩的手，地球绕着太阳旋转，绳子就是引力。传说中苹果落地的故事，大约就发生在牛顿集中精力思考引力时。牛顿通过对苹果落地现象的联想，产生了一个大胆的设想：如果地球、金星、火星等必须围绕着太阳旋转，那么必须有足够大的引力牵引这些行星。同样，月球要绕着地球旋转，地球也必须有足够大的引力牵引着月球。因此，在这些天体之间肯定有一种引力在起作用。万有引力的思想，就在这个时候产生了。牛顿根据哥白尼、伽利略、开普勒等前辈的成就，推导出了著名的万有引力定律公式，并用这个公式来计算地球和月球上的物体。由于当时采用的地球半径的数值不准确，因此，结果和实测数值不符。牛顿一直未将这个成果发表。这也说明牛顿作为一个23岁的大学生，做出这样一个伟大发现，没有十分精确的把握是不能盲目发表的。这也是牛顿成为经典力学的集大成者所必须具备的科学素养。

直到以后，其他科学家测出了地球半径的精确数值，牛顿把最精确测定值用到16年前的公式中去，迅速地计算完毕，与实测结果十分吻合。牛顿提出的万有引力思想得到了有力的证实。牛顿在他的好朋友、天文学家哈雷等人的催促下，用几年时间，连同他发现的力学三大定律及万有引力定律一起，用严格精确的数学推导，写出了划时代的伟大著作——《自然哲学的数学原理》，轰动了整个科学界。至此，经典力学的大厦终于建立起来了。

牛顿的成功，绝不是偶然的，他绝不是看到了苹果落地才产生了万有引力的思想。他的成功是牛顿从小对科学对日月星辰有浓厚兴趣所产生的必然结果。

根据英国皇家学会在网上公布的史料，苹果正好砸在牛顿头上只是一个传说。一份写于1752年的手稿表明，的确有个苹果落下，只是没有砸中牛顿而已。这份手稿题目为“艾萨克·牛顿爵士生平怀恩录”，作者是牛顿的朋友威廉·斯蒂克利。“午餐后，天气很暖和，我们走进花园，在苹果树的阴凉下品茶聊天。当时，只有牛顿和我两个人。他告诉我，他以前也曾经经历过这样的场景。那时候，他是坐在苹果树下，陷入了沉沉的思绪中。此前，他就对重力问题有了模糊的认识，这时候，一个苹果掉在地上，打断了他的思路。”斯蒂克利接着描述道，“牛顿开始探究，为何苹果总是垂直地落向地面？为什么苹果不会斜着落下或飞向天空……很显然，这是因为地球引力在牵引苹果。牛顿由此发现了万有引力定律。”

这就是那个著名传说故事的来源。这跟我们中国人把一些美好想象变成美好的传说一样可爱。

“热爱是最好的老师”，这是牛顿的一句格言。牛顿执着地探求天体之间的奥秘，废寝忘食，孜孜不倦，相信自然界当中一定有一种内在的规律在起作用。他首先以一个爱好者和无知者的身份遨游在知识的海洋里，广寻博览，勤于耕耘，态度严谨而周密，终于做出了惊人的发现。牛顿的成功，还在于他年轻气盛，思想解放，极少受传统思想束缚，善于想象，驰骋在科学的天地里，综合运用前人的优秀成果，用他自己的话说是“站在巨人的肩上”。因此，他比同时代一大批优秀的科学家都站得更高，看得更远。