1685年到1687年,在天文學家哈雷的鼓勵和贊助下,牛頓發表了著名的自然哲學的數學原理,做出了歷史性的發現——運動和引力定律,為近代自然科學的發展做出了巨大貢獻。1703年當選皇家學會會長。1727年3月27日,他死於倫敦郊外的壹個小村莊。
牛頓不僅對力學,而且對其他方面都做出了巨大貢獻。在數學方面,他發現了二項式定理,創立了微積分。在光學方面,進行了太陽光的色散實驗,證明白光是由單色光組成的。研究了顏色理論,發明了反射望遠鏡。
艾薩克·牛頓(1643 ~ 1727)是偉大的物理學家、天文學家和數學家,是經典力學體系的創始人。牛頓從小熱愛自然,喜歡用腦袋和手。8歲時,他攢下零錢買了壹把錘子和鋸子做手工。他特別喜歡雕刻日歷,並利用棍子在圓盤上的投影來顯示時間。他還制作了帶踏板的自行車;用小木桶做滴水鐘;放飛自制的帶小燈籠的風箏(人們認為彗星出現);做了壹個以小老鼠為動力的磨坊模型,等等。他對自然的觀察最生動的例子是他在15歲時的第壹次實驗:為了計算風力和速度,他在風力大的時候選擇順風跳躍和逆風跳躍,然後測量兩次跳躍的距離差。牛頓在格蘭瑟姆中學讀書時,曾在格蘭瑟姆鎮的克拉克藥房待過,這培養了他做科學實驗的習慣,因為當時的藥房是化學實驗室。牛頓在筆記中整理了自然現象,包括配色、鐘表、天文學、幾何學等等。這些靈活的學習方法為他後來的創作打下了良好的基礎。
牛頓的偉大成就與他的努力和勤奮是分不開的。他的助手牛頓(H. Newton)說:“他很少在兩三點鐘之前睡覺,有時工作到五六點鐘。我經常春秋兩季在實驗室住五六個星期,直到做完實驗。”他有壹個習慣,就是長期堅持,集中精力徹底解決壹個問題。在回答人們關於他對事物的洞察力的問題時,他說“繼續思考”。這是他的主要特點。關於這壹點,有很多故事:年輕的時候,他曾經牽著壹頭牛上山,壹邊看書,到家才發現手裏只有壹根繩子;閱讀時定期煮雞蛋會導致手表和雞蛋壹起在鍋裏沸騰;有壹次,他邀請壹個朋友到家裏吃飯,他卻在實驗室工作,廢寢忘食。再三催促,他還是不出來。當壹個朋友吃完壹只雞,盤子裏剩下壹堆骨頭的時候,牛頓想起來了,但是看到盤子裏的骨頭之後,他突然說:“我以為我沒吃,所以我已經吃過了。”
通過以上材料思考:牛頓的學習方法對他有什麽啟發?學習牛頓的努力和勤奮。
阿爾伯特愛因斯坦
阿爾伯特·愛因斯坦於1967年3月1897日出生在德國西南85英裏的烏爾姆。父母都是猶太人。父親赫爾曼·愛因斯坦和叔叔雅各布·愛因斯坦共同開了壹家制造電氣設備的小工廠。母親寶琳,壹個受過中等教育的家庭主婦,非常喜歡音樂。愛因斯坦六歲時,她教他拉小提琴。這是壹個和諧幸福的家庭。親戚們深愛著小愛因斯坦,但都很擔心他的智力發育。愛因斯坦小時候不活潑,三歲多了還不會說話。他父母擔心他是啞巴,帶他去看醫生檢查。幸運的是,愛因斯坦並不啞,但他直到九歲時說話才變得不流暢。他說的每壹句話都必須認真思考。小愛因斯坦是個誠實的孩子,從不做違心的事,也不騙人。為此,他被同學嘲笑,給他起了個外號叫“老實人約翰”。普通孩子喜歡玩競技遊戲,他不喜歡參與。這孩子喜歡戰爭遊戲,喜歡看士兵操練,但他從小就不喜歡任何和軍隊有關的東西。他是和平主義者,不希望看到人類自相殘殺。
愛因斯坦的房子周圍有壹個花園。他經常長時間蹲在花園角落的灌木叢裏,用手撫摸著小葉子或者盯著匆忙奔跑的螞蟻。他從小就喜歡打坐,想知道大自然的奧秘。有壹次在伊薩爾河畔野餐,壹個親戚說小愛因斯坦很認真。當其他孩子在壹起玩耍的時候,他獨自坐在那裏,看著湖的另壹邊。寶琳媽媽深情地為孩子辯護:“他安靜是因為他在思考。等著吧,總有壹天他會成為教授的!”這位親戚覺得很可笑,但也理解母親的感受。教授!在人們的心目中,只有那些聰明的人才有可能獲得這個榮譽稱號。這個連話都說不好的傻孩子能成為教授嗎?
在四五歲的時候,愛因斯坦有壹次臥病在床,他的父親給了他壹個指南針。當他發現指南針壹直指向壹個固定的方向時,他非常驚訝,覺得這種現象背後壹定深藏著什麽東西。他開心地玩了幾天指南針,纏著父親和雅各布叔叔問了壹系列問題。雖然他連“磁”字都說不好,但他固執地想知道指南針為什麽能指引方向。這種深刻而持久的印象被愛因斯坦生動地回憶起來,直到他六十七歲。
愛因斯坦在小學和中學的時候,壹般作業都很正常,只有數學成績遠在全班之上。因為他行動遲緩,不喜歡人,所以他的老師和同學都不喜歡他。教他希臘文和拉丁文的老師對他非常反感,有壹次公開罵他:“愛因斯坦,妳長大後永遠也成不了成功人士。”而且因為怕他上課影響其他同學,想把他踢出學校。
愛因斯坦的叔叔雅各布在電器廠負責技術事務,而愛因斯坦的父親負責業務往來。雅各布是壹名工程師,他非常熱愛數學。小愛因斯坦來問他問題時,總是用非常簡單通俗的語言向他介紹自己的數學知識。
壹天,愛因斯坦來問他的叔叔:“什麽是代數?”?舅舅是這樣解釋的:“算術中有很多問題不容易解決,計算起來非常困難。代數是壹門‘快樂’的數學,它可以很容易地幫助人們解決困難的計算。我們把不認識的號碼叫做X,然後抓住它。妳把它當成妳已經知道的東西,建立壹些關系,最後妳就很容易得到了。”然後他的叔叔給了他壹本有代數問題的小冊子,愛因斯坦很快就學會了解決裏面的問題。雅各布叔叔曾經給他講過壹個幾何上的漂亮定理——畢達哥拉斯定理:任何直角三角形的長邊的平方壹定等於兩個短邊的平方之和。大叔沒有告訴他這個定理的證明,但是愛因斯坦非常驚訝的發現,這個關系壹直是畫了很多直角三角形之後才成立的。
我父親的生意不好,但他樂觀善良。家裏每天晚上請來慕尼黑讀書的窮學生吃飯,無異於幫助他們。其中壹個是來自立陶宛的壹對猶太兄弟Max和Bernard。他們都是醫科學生。兩人都喜歡看書,興趣廣泛。他們被邀請到愛因斯坦家吃飯,並和害羞的黑頭發棕色眼睛的小愛因斯坦成了好朋友。馬克斯可以說是愛因斯坦的“啟蒙老師”。他為他借了壹些通俗的自然科學書籍,看完之後和愛因斯坦討論,繼續給他提供新書。馬克斯點燃了愛因斯坦自學的興趣,不斷輔導他。
馬克斯在愛因斯坦十二歲時送給他壹本斯皮爾克的平面幾何教科書,頓時抓住了愛因斯坦的心。愛因斯坦晚年回憶這本神聖的小書時說:“這本書裏有很多論斷。例如,雖然它們本身並不明顯,但它們可以被可靠地證明,因此任何懷疑似乎都不可能。這種清晰和可靠給我留下了難以形容的印象。”然後愛因斯坦又想起了勾股定理,所以想證明。他花了三個星期終於找到了壹個方法,就是把壹個直角三角形中面向最長邊的頂點作為這裏的垂直線,於是他把這個三角形分成相似的三角形,證明這個定理就很容易了。雖然這是壹個有著兩千多年歷史的古老定理,但愛因斯坦經過壹番努力終於得到了結果,他第壹次感受到了科學發現的喜悅。
Max每周來的時候都會幫他批改壹些練習,幫他解決壹些難題。不久後,他被引導學習高等數學。十三歲時,他就自學了微積分。當他的同學在為平面幾何和循環分數這些簡單的問題皺眉頭的時候,愛因斯坦已經通過自學進入了無窮級數這個美麗而神奇的“無限世界”。很快小愛因斯坦在數學上超過了馬克斯,比他大十壹歲的醫學生都跟不上十二三歲的孩子。為了以後有話題聊,Max開始借給他哲學書。愛因斯坦十三歲就能理解康德的《純粹理性批判》。對許多成年人來說,這是壹本枯燥難懂的書。這時候愛因斯坦看的書是數學、物理和很多哲學家的書。他不看小說,唯壹的消遣就是拉小提琴。
馬克斯認為他找到了壹個神童。他說:“偉大的科學家或哲學家將從愛因斯坦成長起來。”
壹次,壹位美國記者問愛因斯坦他成功的秘密。他回答說:“早在1901,我還是壹個22歲的青年的時候,我就已經發現了成功的公式。我可以告訴妳這個公式的秘密,就是A=X+Y+Z!a是成功,X是努力,Y是懂得休息,Z是少說廢話!這個公式對我有用,我想對很多人也有用。”
牛頓壹生中經常廢寢忘食。他曾經因為太專註於研究而鬧出笑話,後來被傳為奇聞。有壹次,他壹邊看書,壹邊在爐子上煮雞蛋。當他打開鍋想吃雞蛋時,他在裏面發現了壹塊懷表。還有壹次,他請壹個朋友吃飯。飯做好了,牛頓腦子裏突然靈光壹閃。他想到壹個問題,馬上走進書房。他的朋友等了他很長時間,但他還是沒有出來,所以他自己把所有的雞都吃了,沒有說再見就把雞骨頭留在了盤子裏。牛頓想起來了,就出來,看到盤子裏的骨頭,以為自己吃了,轉身回到裏屋繼續研究自己的問題。
根據傳說,西拉國王古亨農要求工匠為他制作壹頂純金王冠。做完後,國王懷疑工匠在金冠裏摻了假的,但是這個金冠和原來給金匠的純金壹樣重。工匠耍花樣了嗎?阿基米德發現浮力不能破壞王冠,這不僅難倒了國王,也讓大臣們面面相覷。後來,國王讓阿基米德去測試它。壹開始阿基米德也是苦思冥想,不得要領。壹天,他正在家裏洗澡。當他坐在浴缸裏,看到水溢出來,感覺自己的身體被輕輕擡起。他突然意識到,可以通過測量固體在水中的位移來確定金冠的比例。他興奮地從浴缸裏跳出來,甚至沒有考慮他的衣服就跑了出去,喊著“找到了!尤裏卡!”。尤裏卡,意思是“我明白了”。經過進壹步的實驗,他來到了宮殿。他把同樣重量的皇冠和純金放在兩個裝滿水的罐子裏,對比兩個罐子溢出的水,發現有皇冠的罐子比另壹個罐子溢出的水多。這說明冠的體積比同重量的純金大,所以證明冠中混入了其他金屬。
有壹天,小瓦特看到家裏有壹壺水開了,蒸汽讓鍋蓋跳了起來。這壹普遍現象引起了他的極大興趣。他目不轉睛地盯著跳動的蓋子和冒出來的蒸汽,苦苦思索著這個謎。我已經看了壹個多小時了。後來瓦特發明了蒸汽機!
1820年4月的壹天晚上,奧斯特正在給精通哲學、有相當物理知識的學者講課時,
靈感突然來了。講座快結束時,他說:“讓我把通電的電線平行於磁針,試壹試。”
!因此,他在壹個小型加爾瓦尼電池的兩極之間連接了壹根細鉑絲,就在鉑絲的正下方。
放置磁針,然後打開電源。小磁針微微跳動,轉向垂直於鉑絲的方向。小磁性
針的擺動對觀眾來說不算什麽,但對期待多年的奧斯特來說太重要了。
看現象,終於看到了。當時,他驚呆了。他改變了電流方向,找到了壹個小磁針。
向相反方向偏轉,說明電流方向和磁針旋轉之間有某種聯系。他發現了電流
磁效應!
物理學家盧瑟福(1871-1937)的實驗室裏有壹個學生非常努力。壹天晚上,盧瑟福遇見了他,問道:“那妳白天工作嗎?”學生驕傲地回答:“是的”,以為會被表揚。盧瑟福很驚訝,問道:“但是妳什麽時候會想?”
德國著名物理化學家能斯特(1864-1941)研制了壹種叫做“能斯特燈”的電燈,這種技術產品的銷售給他帶來了大量可觀的收入。他的壹位同事嫉妒地問他,下壹個開發項目是否是制造鉆石。能斯特說:“不,我現在有的是錢,我買得起鉆石。我不需要制造鉆石。”
多普勒如何驗證多普勒效應;
好吧,大家都知道,由於當時的條件,多普勒的學生不可能像我們這樣用電腦記錄波形文件,比較頻率。他怎麽樣?
他請了壹群小號手坐在火車拉的平板車上,然後又請了壹群能聽到絕對音高的人。
樂手們坐在鐵軌旁,讓樂手們在火車靠近和離開時用耳朵記錄。
聲音。多普勒公式就是這麽驗證的!
阿爾伯特·愛因斯坦會拉小提琴,有壹次他參加了海頓弦樂四重奏的排練。然而,進入第二樂章時,他連續失誤四次。這時,大提琴手擡頭看著他說:“艾伯特,妳的問題是妳就是不會數數。”