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牛頓有哪些數學故事?

牛頓為什麽在科學上取得巨大成就?他是如何從壹個普通人成為壹名偉大的科學家的?要回答這些問題,我們不能不想到幾個關於他刻苦學習和努力工作的故事。

“我壹定要超過他!”

提到牛頓,人們可能會認為他小時候壹定是個“神童”、“天才”,有著過人的智力。其實牛頓的童年比較單薄,頭腦也不聰明。我在老家讀書的時候,學習不努力,在班裏學習成績也比較差。但他的興趣廣泛,遊戲技能高於壹般孩子。平時他喜歡做機械模型,比如風車、水車、日晷等等。他精心制作的水鐘計時準確,贏得了人們的贊譽。

有時候,他打球的方式也很奇怪。壹天,他做了壹個燈籠掛在風箏的尾巴上。夜幕降臨時,點燃的燈籠借助風箏上升的力量升到空中。夜光燈籠在空中流動,人們驚恐萬狀,以為有彗星。盡管如此,他還是經常因為學習成績不好而受到歧視。

當時英國封建社會的等級制度非常嚴重。在小學和中學學習好的學生可能會歧視學習差的學生。課間有個遊戲,大家興高采烈的時候,壹個學習很好的學生踢了牛頓壹腳,罵他傻逼。牛頓的頭腦被刺激得極度憤怒。他想,我們都是學生。我為什麽要被他欺負?我必須超過他!從那時起,牛頓下定決心要努力學習。他早起晚睡,分秒必爭,努力學習,努力思考。

經過努力學習,牛頓的學習成績不斷提高,很快超過了那個曾經欺負過他的同學,名列全班第壹。

柵欄下的樂趣

世界上許多著名的科學家都有貧窮的家庭。在成功的道路上,他們都與困難的局面進行了頑強的鬥爭。牛頓小時候的情況也很讓人同情。

牛頓於1642年出生在英國壹個普通農民的家裏。牛頓的父親在他出生前不久去世了。母親在他兩歲時再婚。牛頓十四歲時,繼父不幸去世,母親回到家鄉。牛頓被迫輟學回家幫她種地。母親想培養他獨立謀生,想讓他經營農產品。

壹個好學的孩子是多麽舍不得離開自己心愛的學校啊!他傷心的哭了好幾次,但是他媽媽始終沒有改變主意。最後,她不得不違心地學習商業。每天早上,他和壹個老仆人去十幾裏外的壹個大鎮上做生意。牛頓非常不喜歡做生意,把所有事務都委托給壹個老仆人,自己卻偷偷去了壹個地方學習。

隨著時間的推移,牛頓對商業越來越反感,他心裏喜歡的只有讀書。後來牛頓幹脆不去鎮上做生意了,只叫老仆壹個人去。怕家人發現,他每天和老仆人壹起出門,中途停下來,在壹個籬笆下學習。每當下午老仆回來,我們就壹起回家。

就這樣,日復壹日,籬笆下的讀書生活也很過癮。壹天,他正在籬笆下愉快地讀書,他的叔叔看見他經過。我叔叔看到這壹幕,非常生氣,大聲罵他不務正業。搶走了牛頓的書。當我叔叔看到他正在看的是壹本數學書,上面畫著各種記號的時候,他被感動了。舅舅抱住牛頓,激動地說:“兒子,就按妳的誌向發展吧。妳的正道應該是學習。”

回國後,舅舅極力勸說牛頓的母親,讓牛頓棄商上學。在叔叔的幫助下,牛頓如願重返校園。

研究和計算風暴中的風力

時間對人壹視同仁,給人的量是壹樣的,但人利用時間的方式不同,獲得的知識也不同。

牛頓十六歲的時候,對數學的認識還很膚淺,甚至連數學的高深知識都不懂。“知識在於積累,聰明來自學習”。牛頓決心靠自己的努力攀登數學的高峰。在基礎不好的不利條件下,牛頓能正確認識自己,知難而進。他重新學習了基礎知識和基本公式,壹步步紮實進步。在研究了歐幾裏得幾何之後,他又研究了笛卡爾幾何。相比之下,他覺得歐幾裏得幾何很膚淺,就仔細研究笛卡爾。

幾何,直到掌握要領,融會貫通。所以他發明了代數二項式定理。牛頓“在大風暴中計算風力”的傳奇故事可以證明牛頓的身體力學。壹天,有壹場大風暴。風狂嘯,塵土飛揚,玄機悠長,令人睜不開眼。牛頓認為這是壹個研究和精確計算風的好機會。於是,他拿著器具,壹個人在暴風雨中來回奔跑。他跌跌撞撞,費力地測量。幾次灰塵迷了他的眼睛,幾次風吹走了紙張,幾次風迫使他暫停工作,但沒有壹次動搖他對知識的渴望。他終於壹遍又壹遍地得到了正確的數據。他高興極了,趕緊回家繼續他的研究。有誌者事竟成。經過勤奮的學習,牛頓為他的科學之塔打下了堅實的基礎。很快,牛頓的數學塔就建成了。22歲發明微分學,23歲發明積分學,為人類科學事業做出了巨大貢獻。

重力和光的秘密

牛頓二十三歲時,倫敦瘟疫流行。為了防止學生被感染,劍橋大學通知學生離校回家躲避疫情,學校暫時關閉。牛頓回到了他的家鄉林肯郡。在鄉下不上學的日子裏,他從未停止過學習和研究。重力、微積分、光分析等發明的基礎工作都是在這個時期完成的。

那時候農村的孩子經常用投石器打幾個回合,然後把石頭扔到很遠的地方。他們還可以把壹桶牛奶舉過頭頂,而牛奶不會掉下來。

這些事實讓他起了疑心:“是什麽力量讓彈弓裏的石頭和桶裏的牛奶不掉下來?”對於這個問題,他曾經想到開普勒和伽利略的思想。他從浩瀚的太空,壹望無際的行星,冰冷的月球到巨大的地球,然後想到了這些巨人之間的相互作用。這時,牛頓壹頭紮進了“萬有引力”的計算和驗證中。牛頓計劃用這個原理來驗證太陽系中行星的作用規律。他首先推斷出離月球的距離。

地球的距離,因為引用的數據不正確,計算結果是錯誤的。因為根據理論,月球的向心加速度應該是每分鐘16英尺,但實際上只有13.9英尺。在失敗的困境中,牛頓沒有灰心喪氣。相反,他以更大的努力努力學習。歷經七年寒暑,30歲的他終於全面證明了舉世聞名的“萬有引力定律”,奠定了理論天文學和天體力學的基礎。

在此期間,牛頓還研究了光學,發現了顏色的起源。有壹次,他用自制的望遠鏡觀察天體,無論怎麽調鏡頭,視點總是不清晰。他認為這可能與光的折射有關。然後實驗開始了。他在暗室窗戶上留了壹個小圓孔透光,在室內窗孔後面放了壹個棱鏡,棱鏡後面掛了壹個白屏,接收通過棱鏡折疊的光線。結果壹個大意外,牛頓驚訝地看到,白屏上接受的折射是橢圓形的,有兩端。

展現繽紛色彩。牛頓對這個奇怪的現象進行了深入的思考。知道光是折射的,太陽的白光就被散射成七種顏色:紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。所以白光(太陽光)是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色的光組成的。正是因為這個原因,雨後的大自然陽光明媚,陽光被天空周圍的雨滴折射反射,形成五彩繽紛的彩虹。

牛頓進壹步研究後指出,世間萬物都有顏色,而不是它本身。陽光普照萬物,每個物體只吸收它接受的顏色,反射它不能接受的顏色。這種反射的顏色就是人們看到的各種物體的顏色。這個理論準確地揭示了顏色的起源,世界上從古至今出現的各種顏色理論都被它推翻了。

牛頓能夠取得如此巨大的成就,早年刻苦學習打下的深厚數學基礎起了重要作用。

進入無私的境界

在壹條崎嶇的山路上,壹位白發蒼蒼的老人正牽著壹匹馬慢慢爬山。人們慢慢地走在前面,馬匹壹步壹步地跟在後面,單調的馬蹄聲在山谷中響起。走著走著,馬突然跑了,老人因為沈浸在極端的思考中,沒有註意到。老人仍然勇敢地爬山,手裏握著馬的韁繩。當他爬到壹個平坦的地方,想騎馬的時候,他拉了拉韁繩,前面只拉了壹根繩子。回頭壹看,馬不見了。

牛頓除了每天抽出少量時間鍛煉身體外,大部分時間都在學習中。有壹次,在書房裏,他壹邊煮雞蛋壹邊思考問題。苦苦思索幾乎讓他精神錯亂。突然,鍋裏的水開了,我趕緊提起鍋壹看,“啊!”他驚呼,但鍋裏煮的是懷表。原來他在思考問題的時候,心不在焉地把懷表當雞蛋放進了鍋裏。

還有壹次,牛頓邀請壹個朋友到他家吃午飯。他被科學迷住了,把它忘了。像往常壹樣,他的仆人只為自己準備了牛頓的午餐。臨近中午,客人們被邀請了。客人看到牛頓沈浸在計算問題中,桌上和床上放著稿紙和書籍。看到這種情況,客人沒有打擾牛頓。看到桌上的食物,他以為是給他的,就坐下來吃。吃完後,他悄悄離開了。牛頓算完題,走到桌前準備吃午飯。

在吃飯的時候,我看到自己盤子裏吃的雞骨頭,恍然大悟:“我以為我不吃,所以我吃了。”

這些故事真假不重要,但說明牛頓是壹個沈思的人,不修邊幅,故作清靜。他極其專心於科學,時刻思考著星辰的轉動和宇宙的變化,已經進入了忘我的境界。

謙虛謹慎的學風

“大江大河很平靜,有見識的人很謙虛。”所有為人類發展做出巨大貢獻的偉人都有謙虛的美德。每當牛頓在科學上取得重大成就時,他從不沾沾自喜,自以為了不起,爭先恐後地發表著作,使自己名揚天下。

當牛頓努力研究出“萬有引力定律”時,他並沒有急於發表它。而是繼續孜孜不倦的思考了幾年,研究了幾年,埋頭於數字計算,從來沒有跟任何人說過壹個字。後來牛頓的朋友,偉大的天文學家哈雷(彗星的發現者),在牛頓證明壹個關於行星軌道的定律有困難的時候,專程來問牛頓。牛頓把他關於計算“引力”的手稿給了哈雷。哈雷看到後才知道,他想問的問題是牛頓。

我很羨慕那些已經解決計算好的問題。

1684年11月的壹天,哈雷再次造訪牛頓的公寓。當涉及到天文學相關的學術問題時,牛頓拿出壹篇論證“萬有引力”的書面論文,向哈雷請教。哈雷看完之後,對這個傑作感到非常驚訝。他欣喜地對牛頓說:“這真是壹個偉大的論點,壹部偉大的著作!”“他多次勸牛頓盡快出版這部偉大的著作,造福人類。但是牛頓沒有聽從朋友們善意的勸告,輕易地發表了自己的著作。但是由

經過長時間細致的反復驗證和計算,確認是正確的,並於1687年7月向全世界出版了《自然哲學的數學原理》。

牛頓是壹個非常謙虛的人,從不自負。有人曾問牛頓:“妳成功的秘訣是什麽?”牛頓回答:“如果我有壹點點成功,沒有別的秘訣,只有勤奮。”他補充道,“如果我看得更遠,那是因為我站在巨人的肩膀上。”這些話多麽有意義啊!它生動地揭示了牛頓取得偉大成就的秘密,即在前人研究成果的基礎上,憑著奉獻精神,他勤奮地創造和開拓了壹個分支。

學習的新世界。