冷知識:牛頓對鍊金術這事比研究數學更上心!

2020-12-22 一隻知識貓

被譽為近代科學的開創者牛頓,在科學上作出了巨大貢獻。他的三大成就——光的分析、萬有引力定律和微積分學,對現代科學的發展奠定了基礎。

《原理》著作的問世,和哈雷有密不可分的關係。

哈雷是一個非凡的人物,他是皇家天文學家,他發明了氣象圖和數學運算表,以及連他自己都不知道的「哈雷」彗星。有一次他在飯桌上與人打賭,證明行星運行的軌道是一個橢圓,還有背後的數學計算方法,他為了尋找行星運行軌道背後的數學原理,他去劍橋大學拜訪了牛頓,希望牛頓能回答這個問題。

牛頓絕世聰明,而同時又離群索居、神經兮兮、敏感多疑……牛頓在劍橋大學第一個建立了自己的實驗室,進行一些出人意料的實驗。

有關於他流傳很廣的兩個軼事,有一次他找來縫製皮革的鋼針,他把一根長針插進眼窩,然後在「眼睛和儘可能接近眼睛後部的骨頭之間」揉來揉去,他想看看會不會出現七彩的光芒,以此來驗證他的猜想,會不會眼睛也和稜鏡一樣能夠使太陽光產生色散現象,結果除了眼部感染,什麼也沒有發生。

還有一次,他用裸眼盯著太陽一直看,只想知道這會對他的視力產生什麼影響,但是他從黑暗的房間呆了幾天後,視力又恢復了正常。

在牛頓怪癖的另一面,是他無與倫比的天賦。他在學生時代就發明了一種嶄新的數學技巧,他自己稱為流數法,也就是後來的微積分,但是他卻在整整27年中秘而不宣,以致於後來和萊布尼茲爭奪微積分的發現權打筆墨官司。他在光學方面的工作成果也保守了30年之後才公布出來,這些成果為光譜學建立了基礎。

而牛頓只把他一半的聰明才智用在了自然科學上,他生命中至少一半的時間都獻給了鍊金術和宗教信仰。他是阿里烏斯教派的信徒,這是一種危險的教派。他傾注了無數心血來研究所羅門王神殿的平面圖,為此還專門學習了希伯來語,以便查閱古籍,希望能從中計算出耶穌再次降世以及世界末日的日期,但這座神殿早已經無跡可尋了。

20世紀70年代,人們還分析了牛頓的一根頭髮,發現了高於常人40倍的汞元素,人們在他留下的資料裡也發現了大量的如果將賤金屬提煉為貴金屬的隨筆,這或許能解釋了為什麼他總是賴床,精神恍惚,這是汞元素慢性中毒的表現。

1684年,哈雷博士到劍橋拜訪了牛頓,在哈雷的敦促下,牛頓重新計算了軌道橢圓的計算方法以及論文,牛頓用了整整兩年,閉門不出潛心寫作,最終完成了《自然哲學數學原理》。當牛頓快要完成《原理》著作的時候,他和胡克為「誰先發明了平方反比」而吵的不可開交,牛頓一氣之下拒絕拿出著作的第三卷,而第三卷又是最最關鍵的一卷,這可把哈雷急壞了,他在牛頓那裡說盡了好壞,才討來了第三卷。皇家學院本來答應支付出版的費用,然而又以財政困難為辭推脫了,於是並不富裕的哈雷只能自掏腰包支付出版費用。這才有了《原理的偉大出世》。

每一條公式的背後都是一段有趣的故事,只要弄懂了這其中的過程,那麼那些公式就不再是冷冰冰的公式了。

看到這裡,你一定對牛頓的這位偉大的數學家、物理學家產生了濃厚的興趣吧?想要了解更多關於他的故事,以及更多你不知道的科普知識,在山東和校園的免費課程中,有關於他更多的趣事講解~~

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  • 西方的鍊金術誕生了化學,中國的煉丹術呢?
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  • 牛頓的數學成就——廣義二項式展開(牛頓推導過程)
    在數學方面,牛頓「明顯地推進了當時數學的每一個分支」,但他最著名的兩項發現是廣義二項式展開和微積分。圖1:左邊是牛頓46歲時的肖像,出自17世紀末18世紀初英國著名肖像畫家戈弗雷·克奈爾之手。在這篇文章中,我將重點介紹牛頓早期的數學成就。我將描述他對廣義二項式展開的推導,以及他如何應用它來得到正弦函數的冪級數展開。德裡克·懷特塞德(Derek Whiteside)被認為是「同時代最重要的數學史學家」,據他說,這是正弦(和餘弦)的冪級數首次在歐洲出現。
  • 真的不是故意黑牛頓——偉人的陰暗面:牛頓的一些醜事
    第一,萬有引力不是牛頓一個人的獨立發現,而是歷史上若干人研究的積累的結果,有的書上把萬有引力以牛頓命名,說成是牛頓萬有引力就是這個故事的自然結果,是對歷史的嚴重歪曲。第二,在1665年,牛頓對天體的運動規律問題還是一個門外漢,它把牛頓對萬有引力的研究成果提前了至少20年。
  • 牛頓:你可能誤解了,這個被科學耽誤了的鍊金術士
    這是對牛頓巨大的讚譽,而他對這個世界的貢獻,也確實配得上如此美譽。牛頓似乎是天才的,30歲之前,就已經是世界上最頂尖的科學家之一。但中學時的牛頓,個子很小、性格孤僻,飽受欺凌,經常被打得鼻青臉腫。另一方面,他成績也不好,他媽媽覺得學下去也沒出路,還不如退學回家,就這樣,16歲的牛頓被迫退學,還是親戚的勸說下,才得以重返校園。
  • 世界史:科學巨人——牛頓
    有一次,鎮上正在建造一座磨坊,牛頓一放學就跑到那兒去看工人們安裝風車。當他弄懂風車的機械原理後,便向小夥伴們宣布:「我要造一架比這更好的風車。」沒過幾天,牛頓的風車製造好了,但推動風車的不是風力,而是一隻老鼠。原來,牛頓把老鼠綁在一架帶輪子的踏車模型上,在老鼠可望而不可及的地方,放了幾粒香噴噴的玉米。
  • 牛頓為何研究神學,預言2060世界末日,他到底發現了什麼?
    身為一名科學家,牛頓做過許多奇奇怪怪的研究,但其實他真正熱心研究的是宗教及鍊金術。 牛頓生前曾用筆名「Jehovah Sanctus Unus」發表文章,內容提到,整個世界將會在2060年重置,變回「神的王國」,牛頓雖是著名科學家,但同時對宗教文本有廣泛研究。