牛顿简介（牛顿—辉煌而又有缺憾的一生）
导语：纵观人类历史，涌现出了一批具有传奇色彩的人物，他们在不同的领域中凭借着超人的智力与禀赋将人类文明带到了一个新的高度，推动了人类历史的进程，而在群星中最具光芒之一的人物便是艾萨克·牛顿了，牛顿在物理学、数学、天文学等多领域中都做出了辉煌的成果，放在现代而言，毫不夸张地说，牛顿在物理学、数学、天文学领域的成果足以让牛顿拿多个诺贝尔奖。
在经典力学中，牛顿所创立的三大定律成为了经典力学的根基；数学上牛顿发明了微积分，成为现代科学在解决数学问题中最常有、最有效的方法；在天文学中，今天我们在研究天体运动时仍在使用牛顿的理论。在不同时代，对于牛顿的评价褒贬不一，有人称之为疯子，有人称之为天才，但不可置疑的是，牛顿确确实实是人类历史最伟大的人物之一。
牛顿不太快乐的童年
牛顿出生于英格兰英格兰格兰瑟姆镇的一个庄园里，由于是早产，刚出生时牛顿显得十分瘦小。牛顿的同年是有些不幸的，他的父亲与母亲新婚不久，父亲便因一场肺炎而离开了世界。生活的重担便落在了牛顿的母亲身上，他一边要抚养牛顿，一边又需要照顾农场，因此在三岁时牛顿的母亲便改嫁了。牛顿的继父不能够接受牛顿，同时牛顿对其继父又抱有敌意，在这样的情况背景下，牛顿从那个时候起便由他的祖父母照顾大的。这在小牛顿的心理留下了不小的阴影，同时牛顿也因为这件事而与母亲有些隔阂。
（图1 牛顿的老家伍尔索普庄园）
牛顿对科学的热爱
童年的牛顿被送去学校学习之后，便显露出了对知识的热爱与渴望，实践能力非常强，他常常从书中受到启发，自己动手制作一些机械类的东西，如风车、水车等。同时他对大自然的好奇也让他不断进取，从书中获得乐趣。
在年纪稍长时，母亲想让他成为一名兢兢业业的农民，而不是沉浸在书本当中，热衷于读书的牛顿对当一名农民并无兴趣，同时随着年龄的增大，牛顿越来越在科学上表现出与常人不一样的喜爱以及学习的乐趣。
浓厚的学术氛围对牛顿影响
真正让牛顿前沿科学的殿堂，接触到在当时最先进的知识理论是牛顿在1661年进入到了剑桥大学的三一学院。在这里他接触到了跟以往所不一样的人群和更加先进的知识，浓厚的学术氛围给他的发展提供了"肥沃"的土壤，使得他在这个氛围里能更够更加专注于学术上，同时他沉迷于笛卡尔、伽利略、哥白尼等的著名科学家的理论，并从中获得启发，这也让后面几年陆续发明微积分、万有引力定律奠定了思想的基础。
（图2 年轻时候的牛顿）
牛顿在学术上的成就
在人类数千年的科学史上，毫不夸张地说，在学术上的成就能够与牛顿相媲美的屈指可数。美国著名的作家约翰·西蒙斯在自己所著作的《科学巨人——100颗最伟大的头脑》一书中将牛顿列为最有影响力排名第二位。曾有人说过这样牛顿的出世给人类的愚昧带了一束光明，牛顿凭着一己之力推动了科学史前进了一个时代，他的成就主要体现在以下几个方面：
1、 给近代物理学的发展铺平了道路
牛顿在伽利略等人理论的基础上对力学进行了更深入的研究，并在1687出版了《自然哲学原理》一书，在该书中，牛顿明确了"力"、"质量"的概念，并把它们与伽利略所提出的"加速度"联系起来。总结了机械运动的基本定律，即"经典力学三大定律"，可以说牛顿的三大定律为近代物理学在研究物体的运动、物体之间的作用奠定了理论基础。同时牛顿将地球上物体之前的关系与天体的作用规律联系在一起，构建了宏观的经典力学的理论体系，准确地描述了宏观世界中物理规律，带领人类在认识大自然、进一步研究大自然的进程中实现了一次巨大的飞跃，刷新了人类的认知。
（图3 牛顿发现万有引力）
2、 给数学带去了微积分
牛顿所提出的微积分是处理复杂问题中最有效的工具之一。就拿图形面积计算而言，我们一般在小学、初中的课本上图形面积的计算往往是针对规则的图形，例如三角形、正方形的面积计算，然而在现实生活中，我们接触的图形可能是弧形这类不规则的图形，此时我们熟悉的图形计算公式便派不上用场了，这时便需要微积分的知识了。除此之外，还有另外一个现实生活中的例子，众所周知，我们汽车在运动的时侯不一定是匀速运动的，他在一段距离的运动过程中可能有加速、有匀速、有减速，是没有规律的，当我们知道了他的速度变化情况时，我们往往就可以利用微积分便很容易求出车行驶的距离。
可以说，牛顿的微积分是人类在解决带有不规律性问题上的有效法宝。同时他也给其他学科的研究过程中所遇到数学问题提供了解决的方法，例如物理学、经济学等的计算问题最终都需要用到微积分的知识。
（图4 牛顿的著作《自然哲学之数学原理》）
3、 在光学上的成就
学习了初中物理知识后，我们可以知道太阳光是可以通过三棱镜分成七色光的，在我们的生活中我们也常常可以发现七色光的现象。当牛顿发现了这个事实后，他并没有止步于"知道事实"，而是在这个基础上对光的这种可以分成七色光的性质进行了更深一步的思考，并在这个思考的基础上提出了光的微粒说。
（图5 牛顿发现七色光）
牛顿黯淡的老年生活
在科学研究上牛顿花了半辈子，然而在后半辈子牛顿却把大部分时间花在了神学的研究上。许多科学家也曾像牛顿一样，随着对科学研究的逐渐深入，他们渐渐沉迷于神学，这也许是大自然有着太多未解之谜让他们丧失了自信，进而相信神的存在。牛顿在后半辈子曾试图用科学现象来证明神的存在。同时据说，牛顿在老年时期沉迷于财富，这也是牛顿人生的缺憾与不完美的地方之一，但无论如何，牛顿对于人类的贡献在人类科学史上留下了深刻的烙印，他的学术成就与贡献在人类历史上是极其罕见的。
（图6 艾萨克·牛顿）
牛顿的成就深刻影响着人类科学
牛顿在物理学、数学上的成就可谓创立一个新的科学时代，引导了人类进入了工业时代。可以说，现代所有学科中都或多或少存在着牛顿的理论的影子。牛顿的成就使得人类从千百年"愚昧"时代走进了"理性"时代，当我们回顾科学史上，我们不禁感叹牛顿在对自然的研究中无与伦比的创造力与洞察力。
（图7 牛顿在思考）
牛顿的成就深刻影响着人类社会的发展
牛顿引导科学迈上了新的台阶，同时科学又作用于我们的现实生活中，牛顿的力学三大定律、万有引力定律与微积分等理论为人类在走进科学时代与信息时代奠定了基础，在今天人类对宇宙研究、制造业、物体机械运动的研究都离不开牛顿所创建的经典力学体系。
（图8 牛顿与天文学）
结语：牛顿从童年开始便显露出对科学的热爱，凭借着这份热爱牛顿在科学的领域不断进取，直到1687年发表了《自然哲学之数学原理》，牛顿的前半生可以说是非常辉煌的，他在这个时期的成就对人类社会造成了极其深远的影响。令人感到缺憾的是牛顿晚期在科学研究这条道路上走上了歧途，进而转向神学的研究，相信上帝的存在。牛顿的一生是伟大而又孤独同时又带有缺憾的，牛顿直到死也没有结婚，他把一生都奉献给了研究上。可以说牛顿既是一个百年不遇的百科全才，但同时他也像我们大多数普通人一样，和常人拥有同样的同样的烦恼与缺陷。
