《物理学家故事.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理学家故事.doc（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、牛顿 牛顿（Isaac Newton，16431727）伟大的物理学家、天文学家和数学家，经典力学体系的奠基人。牛顿自小热爱自然，喜欢动脑动手。8岁时积攒零钱买了锤、锯来做手工，他特别喜欢刻制曰晷，利用圆盘上小棍的投影显示时刻。他还做过带踏板的自行车；用小木桶做过滴漏水钟；放过自做的带小灯笼的风筝（人们以为是彗星出现）；用小老鼠当动力做了一架磨坊的模型，等等。他观察自然最生动的例子是15岁时做的第一次实验：为了计算风力和风速，他选择狂风时做顺风跳跃和逆风跳跃，再量出两次跳跃的距离差。牛顿在格兰瑟姆中学读书时，曾寄住在格兰瑟姆镇克拉克药店，这里更培养了他的科学实验习惯，因为当时的药店就是一所化学
2、实验室。牛顿在自己的笔记中，将自然现象分类整理，包括颜色调配、时钟、天文、几何问题等等。这些灵活的学习方法，都为他后来的创造打下了良好基础。牛顿的伟大成就与他的刻苦和勤奋是分不开的。他的助手H.牛顿说过，“他很少在两、三点前睡觉，有时一直工作到五、六点。春天和秋天经常五、六个星期住在实验室，直到完成实验。”他有一种长期坚持不懈集中精力透彻解决某一问题的习惯。他回答人们关于他洞察事物有何诀窍时说：“不断地沉思”。这正是他的主要特点。对此有许多故事流传：他年幼时，曾一面牵牛上山，一面看书，到家后才发觉手里只有一根绳；看书时定时煮鸡蛋结果将表和鸡蛋一齐煮在锅里；有一次，他请朋友到家中吃饭，自己却在实
3、验室废寝忘食地工作，再三催促仍不出来，当朋友把一只鸡吃完，留下一堆骨头在盘中走了以后，牛顿才想起这事，可他看到盘中的骨头后又恍然大悟地说：“我还以为没有吃饭，原来我早已吃过了”。 通过以上材料思考：牛顿的学习方法对自己有什么启示？学习牛顿的刻苦和勤奋的精神。牛顿，是个科学家，没有人怀疑。只是这位骨子里是个神学家的科学家，在他同时代的同行中，有个霸气十足，难容别人成功的毛病。比如牛顿很不爽的就是有个莱布尼茨。莱布尼茨和牛顿分别独立地创立了微积分，开始两个人都客气地恭维对方。可一转身，牛顿满世界说莱布尼茨抄袭，一直把两个人的战斗升级成欧洲科学界的大规模群殴。莱布尼茨被这没头官司折磨怕了，呼吁英国皇
4、家学会做决赛裁判。莱布尼茨大概被气疯了，忘了这时牛顿已经是皇家学会会长。牛顿凑合了一个全是自己马仔的委员会，这个委员会最后宣布，老大牛顿战胜对手。天文学家弗拉姆斯蒂德是牛顿同事，可牛顿只当他是自己的小弟，拿走了他多年来费了牛劲的观测数据。弗拉姆斯蒂德实在受不了牛顿这种高额保护费，终于跟牛顿翻脸。牛顿大丈夫恩怨分明，在论文再版时，很有礼貌地把“弗拉姆斯蒂德对本文亦有贡献”干脆删了。更让人叫绝的是那位叫胡克的人，被牛顿整得死都不得好死。胡克是一个全才式的人物，他以惊人的动手技巧和创造能力对当时的天文学、物理学、生物学、化学、气象学、钟表和机械、天文学、生理学等学科都做出过重要贡献，因此被誉为“英国
5、的达芬奇”。可以说，多才多艺的胡克是科学史上最被低估的科学家之一，在之后三百多年的时间里，胡克之所以逐渐变得默默无闻，多半是和他留下来的书面成果太少有关，当然，还有一个被世人遗忘的深层原因他和牛顿的交恶。万有引力定律作为经典的三大定律之一，早已被牢牢地归在牛顿名下，几乎被每本教科书广泛引用。但有些“疑古”的科学史家却毫不信邪，他们始终认为引力定律就是胡克的发现。胡克在力学和行星运动方面花过许多心血，早在1661年，虽然没有和任何苹果有过亲密接触，胡克还是凭借在科学上敏锐的洞察力，觉察到引力和地球上物体的重力有着某种的本质联系。1674年胡克根据修正的惯性原理，提出了行星运动的理论。在发表的试证
6、地球的运动中，他详细阐述了研究行星运动理论的成果。1679年，胡克找到了引力的平方反比定律。在1680年1月6日寄给牛顿的信中，胡克讲到了引力大小与距离的平方成反比这个概念，但是当时他在信中说得比较模糊，并未将这一理论加以量化。事实上，看到胡克这一信件的时候，牛顿在引力方面也有了很深入的研究，他只是没有发表自己的研究成果罢了虽然他当时把引力看做是不随距离而变化的常量，行星运动是在向心力和离心力这两个平衡力同时作用下进行的。胡克与牛顿的这次通信在科学史上是极为重要的一节。牛顿后来虽然从不肯承认从胡克那里得到了一些启发，但明察秋毫的科学史家则认为胡克的信件给了牛顿关键性的帮助。但是，胡克直言不讳地
7、纠正了牛顿的错误，自认为胜出一筹的他在得意之下还把牛顿的错误在皇家学会大肆宣扬，而这有些过火的行为令牛顿十分恼怒，他认定胡克此举是存心炫耀，并有意让他在大庭广众下出丑。1684年，胡克和牛顿之间的科学“战争”再次升级，他们分别试图证明平方反比的引力导致椭圆轨道(即ISI定律)。他们争相宣布了自己的胜利：胡克骄傲地宣称他证明了这一点，但未拿出结果，还说要等别人的努力都失败后才肯把自己的证明公布出来，人们习惯性地认为这可能是“大话王”的又一次表演。牛顿也说他早就证明过这个定律，虽然当时同样没拿出任何证据，可几个月后，牛顿发表了著名的论运动，这成为后来自然哲学的数学原理的前奏。1686年，牛顿完成扛
8、鼎之作自然哲学的数学原理，并于4月把原稿交给皇家学会。他在书中公布了万有引力定律，因此在和胡克的“口水战”中赢得了压倒性胜利。虽然由于经费问题以及牛顿和胡克关于万有引力定律发明权的争执，皇家学会未能安排该书付印。但牛顿的朋友哈雷深知该书的价值，于是决定出钱替牛顿出版这一巨著。自然哲学的数学原理发表后，直拗的胡克还是要求牛顿承认，是他优先发现平方反比定律的，起码要在书的前言里将他对牛顿启发的“功绩”提及一下。由于没有得到牛顿的有效回应，胡克在1693年的皇家学会会议上再次正式提出他发现万有引力的优先权。面对胡克如此接二连三“不识相”的行为，牛顿暴跳如雷，他一直认为万有引力完全是个人的发现，所以一
9、气之下把自然哲学的数学原理里大部分涉及对胡克的引用都通通删掉，剩下少数实在无法避免的，用词也从“非常尊敬的胡克先生”变成不顾基本礼仪的“胡克”两字。得益于自然哲学的数学原理出版，在牛顿强大话语霸权的压力下，可怜的胡克至死也没有得到应有的承认，1703年3月3日，胡克在落寞中去世。在他死后不久，由于在科学上的成就卓著，声名显赫的牛顿登上了英国皇家学会主席宝座，这也导致了胡克在后来的科学史上更没有可能得到应有的地位和承认。因为随后，或许是出于大权在握的原因，英国皇家学会中的胡克实验室和胡克图书馆都先后被解散，胡克的所有研究成果、研究资料和实验器材也被分散或者被销毁。没多久，这些属于胡克的成果就全都
10、消失在历史深处了。胡克死后甚至连一幅画像也没有留下来，据说是因为他长得“太丑了”，但也有学者言之凿凿地声称，正是精通权术的牛顿利用职权有意毁弃了他的“敌人”胡克的遗物，作为对他最后的报复。 伽利略1564年生于意大利的比萨城，就在著名的比萨斜塔旁边。他的父亲是个破产贵族。当伽利略来到人世时，他的家庭已经很穷了。17岁那一年，伽利略考进了比萨大学。在大学里，伽利略不仅努力学习，而且喜欢向老师提出问题。哪怕是人们司空见惯、习以为常的一些现象，他也要打破砂锅问到底，弄个一清二楚。眼睛盯着天花板有一次，他站在比萨的天主教堂里，眼睛盯着天花板，一动也不动。他在干什么呢？原来，他用右手按左手的脉搏，看着天
11、花板上来回摇摆的灯。他发现，这灯的摆动虽然是越来越弱，以至每一次摆动的距离渐渐缩短，但是，每一次摇摆需要的时间却是一样的。于是，伽利略做了一个适当长度的摆锤，测量了脉搏的速度和均匀度。从这里，他找到了摆的规律。钟就是根据他发现的这个规律制造出来的。失学了就努力自学家庭生活的贫困，使伽利略不得不提前离开大学。失学后，伽利略仍旧在家里刻苦钻研数学。由于他的不断努力，在数学的研究中取得了优异的成绩。同时，他还发明了一种比重秤，写了一篇论文，题目为固体的重心。此时，21岁的伽利略已经名闻全国，人们称他为“当代的阿基米德”。在他25岁那年，比萨大学破例聘他当了数学教授。举世闻名的落体实验制成了第一架望远
12、镜哥白尼 是波兰杰出的天文学家，他经过40年的天文观测，提出了“日心说”的理论。他认为宇宙的中心是太阳，而不是地球。地球是一个普通的行星，它在自转的同时还环绕太阳公转。伽利略很早就相信哥白尼的“日心说”。1608年6月的一天，伽利略找来一段空管子，一头嵌了一片凸面镜，另一头嵌了一片凹面镜，做成了世界上第一个小天文望远镜。实验证明，它可以把原来的物体放大3倍。伽利略没有满足，他进一步改进，又做了一个。他带着这个望远镜跑到海边，只见茫茫大海波涛翻滚，看不见一条船。可是，当他拿起望远镜往远处再看时，一条船正从远处向岸边驶来。实践证明，它可以放大8倍。伽利略不断地改进和制造着，最后，他的望远镜可以将原
13、物放大32倍。证实哥白尼的“日心说”每天晚上，伽利略都有用自己的望远镜观看月亮。他看到了月亮上的高山、深谷，还有火山的裂痕。后来又开始观看太空，探索宇宙的奥秘。他发现，银河是由许多小星星汇集而成的。他还发现，太阳里面有黑斑，这些黑斑的位置在不断地变化。因此他断定，太阳本身也在自转。伽利略埋头观察，以无可辩驳的事实，证明地球在围着太阳转，而太阳不过是一个普通的恒星，从而证明了哥白尼学说的正确。1610年，伽利略出版了著名的星空使者。人们佩服地说：“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙。” 伽利略 是伟大的意大利物理学家和天文学家，科学革命的先驱。历史上他首先在科学实验的基础上融会贯通了数学、物
14、理学和天文学三门知识，扩大、加深并改变了人类对物质运动和宇宙的认识。为了证实和传播了哥白尼的日心说，伽利略献出了毕生精力。由此，他晚年受到教会迫害，并被终身监禁。他以系统的实验和观察推翻了以亚里士多德为代表的、纯属思辨的传统的自然观，开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。因此，他被称为“近代科学之父”。他的工作，为I.牛顿的理论体系的建立奠定了基础。早年活动伽利略1564年2月15日生于比萨,父亲芬琴齐奥伽利莱精通音乐理论和声学，著有音乐对话一书。1574年全家迁往佛罗伦萨。伽利略自幼受父亲的影响，对音乐、诗歌、绘画以及机械兴趣极浓；也像他父亲一样，不迷信权威。1583年，伽利略
15、在比萨教堂里注意到一盏悬灯的摆动，随后用线悬铜球作模拟(单摆)实验，确证了微小摆动的等时性以及摆长对周期的影响，由此创制出脉搏计用来测量短时间间隔。1585年因家贫退学，担任家庭教师，但仍奋力自学。1586年，他发明了浮力天平，并写出论文小天平。1597年，他收到J.开普勒赠阅的神秘的宇宙一书，开始相信日心说，承认地球有公转和自转两种运动。但这时他对柏拉图的圆运动最自然最完善的思想印象太深，以致对开普勒的行星椭圆轨道理论不感兴趣。教皇保罗五世在1616年下达了著名的“1616年禁令”，禁止他以口头的或文字的形式保持、传授或捍卫日心说。此后6年间,他撰写了关于托勒密和哥白尼两大世界体系对话一书（
16、书影(见彩图伽利略名著两大世界体系的对话扉页(1632)。中译本,上海外国自然科学哲学著作编译组译，上海人民出版社,1974)。1630年他第5次到罗马,取得了此书的“出版许可证”。此书终于在1632年出版了。此书在表面上保持中立，但实际上却为哥白尼体系辩护，并多处对教皇和主教隐含嘲讽，远远超出了仅以数学假设进行讨论的范围。全书笔调诙谐，在意大利文学史上列为文学名著。教廷的迫害和晚年生活对话出版后6个月,罗马教廷便勒令停止出售，认为作者公然违背“1616年禁令”，问题严重，亟待审查。原来有人在教皇乌尔邦八世面前挑拨说伽利略在对话中，借头脑简单、思想守旧的辛普利邱之口以教皇惯用辞句，发表了一些可笑的错误言论，使他大为震怒。曾支持他当上教皇的集团激烈地主张要严惩伽利略，而神圣罗马帝国
