关于牛顿的生平的论文
爱因斯坦说:「在人类的历史上,能够结合物理实验、数学理论、机械发明成为科学艺术的人,只有一位-----那就是牛顿。」牛顿发现万有引力定律; 发明微积分;首先提出可见光是由七个分光组成;他将数学导入科学,使物理、化学成为更精确的学问;在牛顿的运动力学三定律
里,奠定了数学成为描述宇宙运动的语言。种种杰出成就,为他羸得今日「历史上最杰出的科学家」与「近代物理学之父」的尊称。
市面上有许多牛顿的传记,大多歌颂牛顿的科学成就或是提到那颗掉到地上的苹果,却遗漏或扭曲了牛顿的信仰。本文的目的在于:根据牛顿自己的手稿,说明信仰在牛顿科学生涯中所占的地位。
牛顿(Isaac Newton)生于1642 年12月25日午夜,是一个早产儿。在那个婴儿死亡率很高的年代,一个早产儿能够活下来是很少有的事。牛顿的父亲是不识字的农夫,与个性坚强的妻子哈拿.艾思克一起,经营在英国乌斯扥普的一个小农场,夫妻俩都属于「清教徒」-----一信仰坚定的基督徒。在牛顿出生前三个月,他的父亲病逝,缺乏人力的小农场没有收成,家境更是贫穷。等到牛顿出生时,家徒四壁,哪有钱去购买营养品来喂养这个早产儿? 哈拿才死了丈夫,眼看唯一的孩子也要死了,在最绝望的时候,想起圣经上也有一个名叫哈拿的女子,在难过时向上帝的祷告:“你若垂顾婢女的苦情,眷念不忘婢女,赐我一个儿子,我必使他终身归与你”(撒母耳记上一章11节)牛顿的母亲怀抱着她的早产儿,向上帝发出同样的祷告。
在牛顿的一生中,母亲的这个祷告对于他的个性与信仰他有很深刻的影响。牛顿在成长过程留下的最早记录就是他的祷告,他经常在课堂笔记空白处记下祷告,例如在一六六二年,他大学二年级时写下:上帝啊!若我心偏于邪恶,请勿成全我;不容我单靠自己的信念去生活;不以爱上帝做为我不爱人的藉口﹐不是为得祝福来跟随你;不是只在教会中渴慕你﹐让我做个敬畏你的人,且因着敬畏你,而不畏惧人。
牛顿经常思索上帝当年听他母亲的祷告,上帝让他活下来一定有些事是要他去完成的。到牛顿三岁时,因为家里实在太穷,母亲只好再嫁给邻村一位六十三岁的鳏夫---巴拿巴.史密斯牧师。史密斯牧师靠着微薄的薪水把牛顿养大,八年后过世,母子俩领了一些抚恤金,牛顿下课后还要替人看牛管马才够生活。
原来牛顿住的乌靳扥普村,是英国生产马车最有名的地方。这里的小孩长大后的愿望大多是做个马车夫。牛顿可不同,他的个性安静,尤其史密斯牧师给他留下一大堆包括圣经、神学、诗歌、数学、历史、法律、机械等类的书籍,成为他家里最好的宝藏。他经常在藏书的阁楼看书,连看牛看马时也带着书去看。他的母亲在一旁静静地观察,发现这小孩真有点不同。
马车夫
牛顿进中学时,开始显出他的特殊天才。学校要做风筝,许多学生立刻动手去裁纸、绑支架,牛顿却先在书桌上放一张纸,仔细设计风筝的尺寸,计算一番才开始动手做。他的风筝交得最慢,但是一试飞,让全班同学连老师司扥克斯都吓一跳:牛顿的风筝怎么飞那么高又那么快?事后司扥克斯老师对牛顿的母亲说,无论如何要让这个孩子去念大学。哈拿微微一笑:她早就准备好这孩子的大学学费了。
一六六一年六月牛顿进剑桥大学。当时剑桥大学的纨绔学生流行喝酒、打牌,称这是「单纯的娱乐」。牛顿是个穷学生,母亲存的钱只够付学费,他必须为老师做实验的助手,才能赚取生活费。如此无意中使他接近当时剑桥的优秀教授承袭了这些教授一生的研究精华,成为牛顿后来的名言:「我看的比别人远,是因我站在巨人的肩头上。」
亨利.摩尔是影响牛顿科学与信仰最深的老师。摩尔是数学家,也是位虔诚的基督徒,他说:「上帝创造这个世界的目的,是要使人认识他,寻求他,感谢他。若有人轻看这世界奇妙的受造物,要看到世界所没有的才算神蹟,那是自大。」
摩尔教授以敏锐直觉,一下子就发现牛顿的不同。他发现牛顿每学期开学以前,先利用假期,将要上课的所有课本都看完,等到上课时,牛顿已经在看比那门课更进阶的研究报告了。
牛顿自己也写道:「当我走进教室上课时,常发现对上课内容的了解深度,已经超过了我的老师。」
这种读书法会令一般老师备受压力,摩尔却牛顿来,给他更深的书,像开普勒的「光学」,桑德森的「逻辑学」,并把自己拥有的一千八百本藏书,成为「随时向牛顿开放的图书馆」摩尔也长期支付牛顿的生活费。
金钱的享受对一个穷学生是一种莫大的吸引,牛顿写下:「主啊,赦免我,因为我的心想以赚钱为乐,多于渴想你的同在。但是在主曰圣餐聚会里,我的心又重新与你联合。」牛顿和他的室友魏克金斯经常在校外分发圣经给穷人,向他们传福音。购买要分发的圣经成为牛顿学生生涯中除了房租与伙食费外最大的花费。
一六六四年,牛顿开始利用课余进行研究。他首先以三菱镜研究光的结构,发现光的分光有不同的折射率。
一六六五年至一六六七年,英国发生可怕的黑死病,死了许多人。大学宣布停课,政府并且下令所有人不准离家远行,以免传播或感染黑死病。当全国笼罩在黑死病的阴影下,风声鹤
唳之际,牛顿事后写道:这两年没课可上、没地方可去,是他「人生思想迈向颠峰的时刻」。在这时他由无穷等比级数的解法里创立了一门很重要的数学--------微积分。
事后有人问牛顿,为什么他能够有这么伟大的发现,牛顿答道:「我始终把思考的主题像一幅画般摆在面前,再一点一线的去勾勒,直到整幅画慢慢的凸显出来。这需要长期的安静与不断的默想。」
牛顿对科学的思索与他的祷告生活有密不可分的关系。他常在信仰的思索里想到科学,在科学的思索里想到信仰。在一六六六年他开始思索地球在轨道上的运转,并且计算运转时的电力与离心力的关系,一六六九年他在笔记上写下他的发现---万有引力定律(Law of Gravity)。你知道吗? 宇宙里如果没有这一条不变的定律,所有的物体,小至一粒沙,大至一个星球,都将乱飞乱撞,成为混沌(chaos)。
牛顿是在什么情况下发现万有引力定律的呢?他的好友史塔克利答道:「牛顿经常在花园散步,有一天中午他回来了,对我说他看到一个苹果掉到地上,想到了万有引力。」这个苹果后来成为牛顿发现万有引力的标志,其实更重要的是,牛顿有一种独自来到花园祷告与默想的习惯。