牛顿生命中最关键的十八个月

主要科学家可能也有“痛苦”的经历，他们说作为一个农民失败的牛顿(牛顿系列3:是最失败的农民)，自从回到金斯高中后一直做得很好。

1661年，他以“减免学费学生”的身份进入著名的剑桥大学。当时，剑桥学生分为三类:公立学生、减免学费的学生和普通学生。公费学生是优秀的学生，他们不仅可以降低学费，还可以被送到更高水平的学校深造。削减成本的学生是贫困学生，他们可以享受各种优惠政策，如免费午餐、免费洗澡等。一般来说，大部分学生都是贵族子弟，成绩差，但有钱花。许多普通学生看不起削减学费的学生，并以各种方式羞辱他们。这些事情，老师不负责。

减免学费的学生牛顿在剑桥大学急切地学习光学知识和解析几何，他的成绩一直是全校最好的。1665年，正当他被提升为公费学生并准备努力学习时，一场毁灭性的瘟疫席卷了剑桥和英格兰的其他地方。这种被称为“黑死病”的疯子像一阵风一样吹来，杀死了成千上万的人。由于没有足够的健康人来埋葬死者，尸体到处都是。剑桥当局不得不通知整个学区停课。那一年的七月，年轻的牛顿不得不回到他的家乡霍尔泽普。由于全神贯注于学习，他开始过着与世隔绝的生活，直到一年半以后。也许这只是时间问题。尽管这场瘟疫夺去了无数人的生命，但它给了这位才华横溢的科学家充足的时间去思考、探索和计算。经过这一时期的努力，牛顿对各种学科的基本理论知识变得扎实，出现了三大科学“成果”:微积分、万有引力和显微摄影。

黑死病肆虐英国。(网络图)

“兄弟，快到午饭时间了。”中午，我姐姐在二楼牛顿的房间大喊大叫。然而，楼上没有回应。牛顿通常呆在二楼的房间里写作和划船，或者在墙上冥想。他的脑子里充满了从剑桥大学带回的最新科学思想和各种基础知识。平日在学校，他花大部分时间整理知识和咨询老师，但他没有时间冥想。既然他有这么好的机会，他能不能好好利用它？

姐姐气嘟嘟上楼，轻轻推开哥哥的门。是的，我们的牛顿正在专心思考。他面前的笔记本上满是公式。门开了，一点知觉也没有。

“哥哥，你又陷入沉思了吗？”

“为什么？”牛顿吓了一跳，看了一眼他的妹妹，又开始计算了。

“哥，你在干什么？每天都这么忙吗？”

“我发现了一个有趣的算法。我称之为二项式定理。”

“二项式？我没听说过。”

“让我给你举个例子。7的平方是多少？”

“49，”

“我告诉你一个秘密。”牛顿在纸上写道:

72=32+3倍；(3次；4)+42=49

72=22+2倍；(2次；5)+52=49

72=12+3倍；(1 &次；6)+62=49

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“通过类比，它可以写成字母代数:c2=a2+2ab+b2，其中C = A+B。”牛顿补充道。

“哥，你真聪明。既然c=a+b，为什么不直接使用a和b，从而省略c呢？

“这很有道理。”牛顿似乎受到了启发，立即在稿纸上写道:

(a+b)2=a2+2ab+ b 2

当哥哥和姐姐正在激烈地讨论时，他们的妈妈走过来请他们吃午饭。晚饭后，牛顿再次致力于二项式定理的研究。那年夏天，在彻底研究了类似二项式定理的三次和四次幂之后，他尽最大努力研究了分数，如二次幂、三次幂和四次幂。不知不觉中，牛顿的思想逐渐从二项式定理发展到一个新的领域，即高等数学中的微积分。几年后，声名大噪的牛顿，尤其怀念这几天，曾感慨地说:“微积分的研究成果都是这两年瘟疫奠定的基础。这也是我一生中最专注于数学和哲学的时期。”

事实上，在那至关重要的18个月里，牛顿把枯燥的生活变成了财富。众所周知，苹果落地时的万有引力是这一时期的杰作。万有引力的发现是他一生中最伟大的成就之一。

牛顿通过苹果落地发现了万有引力定律。(网络图)

此外，牛顿还制作了一个神奇的三棱镜，并通过三棱镜实验发现了太阳光谱，这为他后来的光粒子理论奠定了坚实的基础。正是由于这些理论知识，后来的科学家创立了光谱学，从而测量和理解了太阳的物质组成。光粒子理论被提出，并成为18个月来最后一项辉煌的“成就”。