科学领域的一座丰碑

牛顿是英国著名的数学家、天文学家、物理学家和自然哲学家，他曾制定了很多要科学发展的蓝图，微积分和经典力学的创建是其在科学上最卓越的贡献。

牛顿在1642年12月25日出生于英格兰林肯郡小镇伍尔索普的一个贫困的农民家庭。他是一个早产儿，出生的时候才3磅重(1磅=0.454千克)，看起来非常衰弱，当时，家人都很担心他是否能够活下来。没有人会想到，这个小家伙竟然在后来成为一位震古烁今的科学巨人，并且还活到了84岁高龄。

牛顿并不像高斯那样，从小就显露出了引人注目的能力，也不像莫扎特那样，自小就表现出了令人惊叹的艺术天赋。他和所有的普通人一样，轻松愉快地度过了中学时代。如果说他和别的孩子有什么不同的话，那就是他酷爱读书，并且动手能力也非常强。

在牛顿出生前3个月，他的父亲就去世了，母亲含辛茹苦地将他抚养成人。他两岁的时候，母亲改嫁给一个牧师，便把他留给了外祖母抚养。在他11岁的时候，母亲的后夫也不幸离世，母亲便带着与后夫所生的3个孩子一起回到了牛顿身边。可能就因为生活在特殊的家庭环境里，牛顿从小就性格倔强，沉默寡言。

大约是在5岁的时候，牛顿被送到了一所公立学校读书。少年时代的牛顿资质平常，性格内向，胆子很小，成绩也很一般。在读书期间，除了数学之外，其他功课的成绩都不好，一直也没什么进步，所以老师都很不喜欢他。但这个成绩不好的学生却有自己的业余爱好，他非常喜欢读书，尤其喜欢看一些介绍各种简单机械模型制作方法的读物，并且从中受到了很大的启发。他常常积攒一些零花钱去购买斧子等木工工具，然后敲敲打打，俨然是一个小木匠。他动手制作的那些奇形怪状的小东西，譬如风车、风筝、折叠式提灯、小水钟、漏壶等实用机械，都非常精巧，让别人佩服不已。

一次，镇里安装了一架用于水利灌溉的风车，大家都感觉很新奇，大老远地跑过去看。牛顿趴在草地上看了一天，风儿吹，车儿转，可以磨面，可以灌溉，渐渐地，他便看得入神了。回到家后，牛顿马上找来工具，经过摸索后，做出了一个风车的小模型。小风车看起来很精致，他想让同学们都看一看。第二天，他就把小风车带到了学校，摆在桌子上，用扇子一扇，风车就转了起来。同学们边看边说:“太妙了，太妙了。”看着看着，有同学提出了一个问题:“为什么风车会转动呢?”“是啊，为什么不扇就不转了呢?”大家一起问道。牛顿听后，满脸通红地说:“这……这道理，我也不懂。”

从那以后，牛顿又明白了一个道理:做事情既要动手，更要动脑，一定要弄清为什么。于是，他就更加努力地读书了。

有一次，小牛顿将风车的机械原理摸透后，就亲手制作了一架磨坊的模型。他先是把老鼠绑在一架有轮子的踏车上，然后又在轮子的前面放上了一粒玉米。老鼠想吃玉米，就不停地跑动，这样一来，轮子也会不停地随着转动。还有一次，他做了一个灯笼挂在风筝的尾巴上。晚上，点着的灯笼随着风筝飞到空中，左右飘动着，非常好看，很多人见到后，惊讶地以为是出现了哈雷彗星。不久之后，他又制造出了一个小水钟。每天早上，小水钟就会将水自动滴到他的脸上，催他赶快起床。不仅如此，牛顿还非常喜欢刻画日暑，家里的窗台、墙脚等地方到处都放着他刻画的日暑，他常常以此来验看日影的移动。

6岁的时候，英格兰遭受到了一场罕见暴风雨的侵袭。那天，狂风怒吼，大雨倾盆，人们都躲在屋子里不敢出来，可牛顿却被大自然的威力迷住了，他想要测验一下大风的力量。于是，他冒着暴风雨来到后院，一会儿顶着风走，一会儿又顺着风走。为了接受更大的风力，他干脆敞开了斗篷，向上跳跃，然后认准起落点，仔细量距离，以观察风力究竟有多大。

牛顿画像

12岁那年，牛顿就读于离家很近的一所格兰瑟姆中学，那时他在一名药剂师的家中寄宿，在那里，他学会了做化学实验。母亲原本希望牛顿成为一个农民，可牛顿本人却并不愿意。随着年龄的增长，牛顿对读书产生了越来越浓厚的兴趣，他总是喜欢去思考，去做一些科学小实验。

中学时期，牛顿的学习成绩还是很一般，就是一味地喜爱读书，对自然现象有着强烈的好奇心，除此之外，他还有做读书笔记的习惯，并将其进行分类。其实那个时候，牛顿已经表现出了一些科学家应该具备的特点。

后来，因为生活太过贫苦，母亲便让牛顿辍学，在家务农。对于一个勤奋好学的孩子来说，离开心爱的学校的确是一件很心痛的事情，为此，牛顿哭闹了几次，但母亲却始终没有改变自己的决定。最后，牛顿只好违心地按照母亲的意愿去学习经商。但牛顿依旧非常喜欢读书，一有机会，他就会埋首书卷，以至于常常会忘记干活儿。母亲想要培养他独立生活的能力，便要他经营农产品的买卖。每天早上，牛顿就与家里的老仆人一起到十几英里外的大镇上做买卖。由于牛顿对经商没一点兴趣，他总是将一切事情都交托给老仆人，自己则偷偷躲在其他地方读书。慢慢地，牛顿对经商越来越不喜欢，便干脆就不去镇上，只嘱咐老仆人一个人去。不过，为了不让母亲发现，他还想出了一个招:每天早上和老仆人一起出去，到半路停下，自己一个人找地方读书，等下午老仆人回来时，再一起回家。

就这样日复一日，牛顿的读书生活倒也过得其乐无穷。可是，纸包不住火，这件事情还是被发现了。有一次，他正躲在某个地方兴致勃勃地读书，刚巧被赶来的舅舅看到。舅舅很是生气，大声怒斥牛顿不务正业，还顺手将牛顿手中的书抢了过去。他原以为牛顿看的是小说之类的“闲书”，不料那却是一本数学书，上面还画着种种记号，于是便被牛顿的好学之心感动了。他一把抱住牛顿，激动地说:“孩子，就按你的志向发展吧，你的正道应该是读书。”回到家后，舅舅竭力劝说牛顿的母亲，让牛顿弃商就学，终于，在舅舅的帮助下，牛顿如愿以偿地复学了。

重新回到学校的牛顿十分珍惜这个来之不易的机会，如饥似渴地汲取着书本上的营养。当然，他最感兴趣的还是一些自然现象，不管什么事情，他都会在心里问个“为什么”。有一次，他去郊外游玩，玩累了便坐在一棵苹果树下休息。突然，从树上掉下了一个苹果，刚好砸在了他的头上。换成别人，或许只会当这只是一种自然现象，但牛顿却在心里形成了一个问号:苹果为什么会从上往下掉，而不是从下往上升。带着这个疑问，他回到家中，经过反复思考、研究、论证，他终于发现:地球是有引力的，可以将物体吸住。最后，牛顿发现了轰世界的万有引力定律。

小时候，牛顿梦想着要当一个木匠。慢慢地，他对自然科学有了很大的兴趣。

一天，他问舅舅:“人活着是为了什么?”

舅舅回答说:“活着就是为了成功!一旦成功，就什么都有了。”

牛顿又问:“那要怎样才能取得成功呢?”

想要成功，就要向那些成功人士学习，你不妨去研究一下我们镇上那个最有钱的家伙是怎么赚钱的。嗯，不对，你应该去研究一下我们国家那些最成功的商人是怎么成功的。这样吧，过两天我送你去参加一个培训班，只要学会了这些，你也就可以像他们一样成功了。”舅舅兴奋地说道。

舅舅说过就去做，几天后把牛顿送入了一个培训班。在牛顿的一生中，舅舅对他的影响是很大的，他想让牛顿多学一些东西，经常送他去一些培训班，比如外语、音乐之类的，可牛顿偏偏对这些都没兴趣他总是喜欢一个人躲在角落里，或者摆弄一些奇怪的东西，或者望着天空发呆，让人猜不透他究竟在想什么。那么，此次的培训，牛顿又可以学到些什么呢?

在这个培训班上学习的，大都是一些富家子弟，他们都希望自己能够学习到关于“成功”的学问。一阵震耳欲聋的音乐过后，培训老师说:“今天我们的主题就是:目标设定。明确的目标是成功的基础，若想要确定自己的目标，就必须要先了解自己的价值观，这也就源自你们的童年。”

随后，老师又接着说:“现在，请每个人拿出纸和笔，在纸上写下自己的童年梦想。”

牛顿想了一下，在纸上写道:当一个木匠。

老师看后，微笑地说道:“很好，牛顿，你这一生的使命就是成为一个非常出色的木匠。现在，我们来对这个目标进行具体的分解……”

牛顿一听，着急地说:“可我现在并不想当木匠啊!”

老师惊讶地问:“那你想要当什么呢?”

牛顿挠了挠头，吞吞吐吐地说:“我……我也不知道……”

老师接着说:“这怎么能行啊?目标是成功的基础，一个人如果没有目标，是不可能成功的。”

牛顿又说:“可我确实不知道自己的目标是什么啊!”

老师耐心地说:“每个人的童年都是很重要的。你应该用童年的梦想来引领自己的一生，我相信你天生就是一个杰出的木匠。”

牛顿听后，很不高兴地说:“我不想当木匠，也不想设定目标。”说完便起身离开了。

此后，牛顿就再也没去培训班学习那些所谓的成功学，而是依然故我，做着自己喜欢的事情。

许多年后，当牛顿成为举世瞩目的大科学家后，曾回顾这段往事，他说:“也许有些东西看起来很有道理，其实不是那样的……”

1661年，牛顿19岁，他以减费生的身份进入了剑桥大学三一学院进行深造。在校期间，牛顿的学费一直靠自己为学院做杂务的收入支付。在这所世界知名的学府中，集中了全世界各地优秀的留学生，牛顿虽是伊耳索浦的高材生，可在这里与其他同学相比，成绩却显得很平常，但牛顿并没有气馁，而是更加勤奋、刻苦地学习别人休息的时候，他还在努力。正是这样坚持不懈的努力，他的成绩总是名列前茅。1664年，他第一次获得了奖学金，到了第二年，他又荣获了学士学位。

剑桥大学的教育制度在17世纪中期依然还渗透着一些浓厚的中世纪经院哲学的气味，当时，牛顿刚进入剑桥，学校还在传授一些如逻辑、语法、中文、古代史、神学等经院式课程。直到两年后，学校才有了新气象:卢卡斯创设了一个独辟蹊径的讲座，规定以后要讲授自然科学知识，如物理、地理、数学和天文等课程。

伊萨克·巴罗是剑桥一个有名的教授，同时也是个博学的科学家。在教学过程中，他那一双慧眼发现了牛顿，他认为牛顿有着极强的观察力以及敏锐的理解力，日后一定会是一个了不起的人物。于是，他就把自己所懂的数学知识，包括计算曲线图形面积的方法，全部都教给了牛顿，并将其引向了近代自然科学的研究领域。

在学习过程中，牛顿认真阅读了笛卡尔的《几何学》和《哲学原理》、胡克的《显微图集》、开普勒的《光学》、伽利略的《两大世界体系的对话》以及皇家学会的历史和早期的哲学学报等，很快就了解并掌握了算术、三角等深奥的知识。

跟随教授伊萨克·巴罗学习的那段日子，是其最关键的学习时期。巴罗的年龄比牛顿大12岁，他一直都致力于研究数学和光学，并且认为将来牛顿的数学成就一定会超过自己。后来，牛顿在回忆时曾这样说:“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。”

那段时期，他还学习了沃利斯的《无穷算术》、欧几里得的《几何原本》、巴罗的《数学讲义》、等许多数学家的著作。其中，沃利斯的《无穷算术》和笛卡尔的《几何学》对牛顿的影响最大，它们将牛顿迅速引导到了数学的最前沿——解析几何与微积分。1664年，牛顿被选为巴罗的助手;次年，剑桥大学评议会又通过了授予牛顿大学学士学位的决定。

1665—1666年，整个伦敦被前所未有的鼠疫风暴所席卷，由于剑桥大学离伦敦很近，学校唯恐被波及，就选择了停课。1665年6月，牛顿离开学校，返回了家乡。

在学校，牛顿受到了科学和自然科学的熏陶和培养，因此对探索自然现象的兴趣进一步加深。回到家乡后，寂静的环境也使他的思想展翅高飞，牛顿科学生涯中的黄金岁月指的便是1665—1666年这段时间，他在自然科学领域内思潮澎湃，才华迸发，经常思考着前人从未思考过的问题，踏入了无人涉及的领域，创造了前所未有的惊人业绩。

1665年初，牛顿创立了级数近似法和将任意幂的二项式化为一个级数的规则;11月，他又创立了微分。1666年1月，他用三棱镜研究出了颜色理论;到了5月，他又开始研究积分。除此之外，牛顿还研究了重力问题，并想要将重力理论推广到月球的运动轨道上。同时，他也通过开普勒定律推导出: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。

在这两年间，牛顿有了更多旺盛的精力从事科学创造，并关心哲学问题。微积分、万有引力、光学分析是他的三大成就，这些成就都是他在这两年孕育而成的。可以说，此时的牛顿已经开始着手描绘他科学发展的蓝图。

1667年，牛顿又回到了剑桥大学。10月1日，他被评选为剑桥大学三一学院的初级院委;次年3月，他又获得了硕士学位，同时也成为高级院委。1669年10月27日，巴罗为提携牛顿而辞去了教授一职，牛顿便立即晋升为数学教授，并担任卢卡斯讲座的教授，这一年，他26岁。

牛顿并非那种善于教学的人，当他在课堂上向学生讲授微积分的知识时，学生往往不能够很好地理解和接受。但从解决问题方面来说，他的能力却远远超过了常人。所以很多人都认为，牛顿是十分怪异的。

早在学生时期，牛顿就发现了一种计算无限量的方法，他用这个方法算出了双曲面积到250位数。另外，他也曾经高价买下了一个棱镜，并将其作为科学研究的工具，实验了从白光中分解出有颜色的光。

刚开始，牛顿并不愿意发表他的观察所得。对于牛顿来说，这些发现只是一种个人的消遣，为的只是使自己在寂静的书斋中解闷。后来，在好友哈雷的竭力劝说下，他才勉强同意出版自己的手稿，这样，也就有了后来划时代的巨著《自然哲学的数学原理》的问世。

如果说牛顿的人生有遗憾，那就一定是他感情上的空白。其实，原本有一个和他一起长大的姑娘，可当牛顿到剑桥学习后，那姑娘就嫁给了别人，当时的牛顿也只顾专心自己的学业。后来，那位姑娘与丈夫离了婚，当她重新找到牛顿时，牛顿感觉自己已经完全属于科学，并不能给她幸福，于是就忍痛拒绝了她。此后，牛顿也一直没娶。

作为一名大学教授，牛顿不修边幅，经常都是领带没打结、袜带没系好，纽扣也没扣上，就进了学校的餐厅。他一生中的绝大部分时间都是在实验室里度过的，常常会通宵达旦地做实验，有时候甚至一连几个星期都不出来，直到将实验做完为止。为此，他也闹出了一些笑话。一天，他请一个朋友吃饭，当饭菜上好后，牛顿突然想到了一个问题，便独自走进了实验室。等了好久，不见他出来，朋友就自己动手吃起桌上的一只鸡，鸡骨头留在碗里，然后起身走了。过了一会儿，牛顿出来了，他看到碗里有很多鸡骨头，不觉惊奇地说道:“我还以为没有吃饭，原来我早已经吃过了。”于是又转身回到了实验室，继续研究他的实验。

还有一次，牛顿边思考问题边煮鸡蛋，不知不觉将自己的怀表扔进锅里煮了起来。等他揭开锅想吃鸡蛋时，才发现锅里是一只怀表。

可能在许多地方人们都觉得他很怪异，其实，很多伟大的科学家都是这样，都会有与常人不同的地方，关键是我们怎样去看待。

牛顿所研究的领域非常广泛，除了在光学、数学、力学等方面做出卓越的贡献之外，他还花费大量时间和精力进行一些化学实验。在研究化学方面，他总是一连几个星期不分昼夜地待在实验室中工作。

尽管牛顿是一名伟大的科学家，可他却从没有为自己所取得的成绩而骄傲过。曾有人称赞他在物理学方面的成就，他这样说道:“如果说我看得远，那是因为我站在巨人的肩上。”在总结自己的生活道路时，他说:“我不知道在别人看来，我是什么样的人;但在我自己看来，我不过像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浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。”