【正文】 卻喜好讀書、沉思、做科學小實驗。他喜歡看一些介紹簡單機械模型制作方法的讀物，并從中受到啟發(fā)，自己動手制作一些奇怪怪的小玩意兒，如風車、木鐘、折疊式提燈等。迫于生活艱難，牛頓的母親只得讓他停學務農(nóng)。但是被他的好學精神所感動的舅父說服了母親讓牛頓繼續(xù)讀書。 大學生活，得遇恩師 （ 1） 1661年， 18歲的牛頓以減費生的身份進入劍橋大學三一學院，靠為學院做雜務的收入支付學費。 1665年，牛頓獲得學士學位。 （ 2）在大學階段，牛頓得到了當時以新的教育方式主持劍橋大學 “魯卡斯數(shù)學講座 ”的第一任教授巴羅的常識和指導，逐步被引向近代自然科學的研究領域。巴羅教授還舉薦牛頓為研究生。 1665 年，牛頓從劍橋大學畢業(yè)后便留在大學研究室。這年夏天，倫敦發(fā)生嚴重的瘟疫，學校暫時關閉，牛頓離開劍橋，回家鄉(xiāng)呆了 18個月。 （ 3）牛頓在劍橋受到的數(shù)學和自然科學的熏陶和培養(yǎng)，使他對自然現(xiàn)象產(chǎn)生了濃厚的探索興趣，家鄉(xiāng)安靜的環(huán)境又使 他的思想展地翅飛翔。這 18個月成為牛頓科學生涯中的黃金時代，他在自然科學領域內思潮奔騰，才華迸發(fā)，思考了許多前人從未思考過的問題，踏進了很多人沒有涉足的領域，為其一生的重大科學發(fā)現(xiàn)奠定了堅實的基礎。相傳牛頓看見蘋果落地而悟出地球引力的故事就發(fā)生在此時。在家鄉(xiāng)的這些日子里，牛頓以旺盛的精力從事科學創(chuàng)造，并關心自然哲學問題。 （二） 17世紀最偉大的科學巨匠 牛頓的科學成就 （ 1）牛頓是 17世紀最偉大的科學巨匠，其成就涉及物理學、數(shù)學、天體力等多個領域。他在物理學上最主要的成就是發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，綜合 并表述了經(jīng)典力學的三個基本定律——慣性定律、加速度定律、作用力與反作用力。 （ 2）牛頓用這些定律把天上的行星和它們的衛(wèi)星的運動規(guī)律同地上重力下墜的現(xiàn)象統(tǒng)一起來，完成了物理學發(fā)展史上的第一次大綜合，其標志就是他于 1687 年所發(fā)表的《自然哲學的數(shù)學原理》（簡稱《原理》）這一科學巨著。從此，一個嶄新的天文學分支 ——天體力學誕生了。 （ 3）牛頓在數(shù)學領域的成就同樣突出，他發(fā)現(xiàn)了二次項定理，創(chuàng)立了微積分，開辟了數(shù)學新紀元。在光學上，牛頓做出了三大貢獻：發(fā)現(xiàn)了白光是由各種不同顏色的光組成的，制成第一架反射望遠鏡，提 出光的 “微粒說 ”。 政治地位的提高 （ 1）隨著科學聲譽的提高，牛頓的政治地位也得到了提升。 1689年，他被選為英國國會中的大學代表。作為國會議員，他開始逐漸疏遠給他帶來巨大成就的科學。晚年的牛頓在倫敦過著優(yōu)裕的生活， 1705年他被安妮女王封為貴族。 （ 2）中年以后的牛頓，把興趣轉向政治、神學等問題上；到了晚年，更是潛心于自然哲學與神學的研究。 （ 3） 1927年 3月 31日，牛頓在倫敦逝世。同很多杰出的英國人一樣，也被安葬在了威斯敏斯特大教堂。 ２０世紀的科學偉人愛因斯坦 （一）愛因斯坦的時代 偉大的貢獻 愛因斯坦（ 1879—1955），是歷史上繼牛頓之后最偉大的科學家。他創(chuàng)立的狹義相對論和廣義相對論，標志著物理學的重大突破，是在科學發(fā)展的道路上矗立起來的一座新的里程碑。 求學生涯 1879年 3月 14日，愛因斯坦出生在德國的一個經(jīng)營電器作坊的小業(yè)主家庭，父母都是猶太人。愛因斯坦的一生似乎一直處于流動的狀態(tài)，這同當時整個世界的動蕩密不可分。一歲時，愛因斯坦隨全家遷居慕尼黑，父親和叔父地那里合辦了一個為電站和照明系統(tǒng)生產(chǎn)電機、弧光燈和電工儀表的電器工廠。在任工程師的叔父等人的影響下，愛 因斯坦較早地受到科學和哲學的啟蒙。 1894 年，上中學的愛因斯坦因厭惡德國學校令人窒息的軍國主義教育，自動放棄學籍和德國國籍，只身去了意大利米蘭。 1896 年，愛因斯坦進入大學學習物理學，1900年畢業(yè)，之后他便利用業(yè)余時間開展科學研究。 古典物理學理論的危機 14 （ 1）愛因斯坦出生在物理學急劇變革的時期，之前的輝煌成就使當時不少物理學家認為物理學的理論問題已經(jīng)解決，留給后人的只是某些細節(jié)上的補充和發(fā)展。但歷史的進程恰恰相反，一系列物理學新現(xiàn)象接踵出現(xiàn)，古典物理學理論無法對此做出解 釋。在這種形勢下，很多物理學家選擇了對原有理論的修修補補，而愛因斯坦等則對傳統(tǒng)理論進行了突破性的研究。 （二）偉大的貢獻 （ 1）愛因斯坦一生中最重要的貢獻上創(chuàng)立了相對論。 1905 年，愛因斯坦在物理學方面的研究取得了突破性進展，創(chuàng)立了狹義相對論，這時他剛剛 26 歲。狹義相對論是愛因斯坦在自己題為《論動體的電動力學》這篇論文中提出的。 （ 2）在此之前，傳統(tǒng)物理學的時空觀是靜止的、機械有、空間、時間、物質和物質運動相互獨立，彼此沒有什么內在聯(lián)系。也就是說，物質只不過是孤立地處于空間的一某一個位置，物質運動只是 虛無的、絕對的空間做位置移動；時間也是絕對的，它到處都是一樣，是獨立于空間的不斷流逝著長流。這是牛頓古典力學的時空觀。 （ 3）愛因斯坦以極大的毅力和罕見的膽識，突破傳統(tǒng)物理學的束縛，猛烈地沖擊著形而上學的自然觀。他認為，空間、時間、物質和物質運動，彼此不可分割，它們之間緊密相連。作為物質存在形式的空間和時間，在本質上是統(tǒng)一的，隨著物質的運動而變化。狹義相對論的問世，震動了物理學界，也使這個年輕學者的名字馬上傳遍了整個歐洲。 廣義相對論 （ 1）在隨后的研究中，他發(fā)現(xiàn)了狹義的理論體系還不完善，它只解釋 了等速直線運動，不能解釋加速運動和萬有引力的問題。因此，愛因斯坦又花了整整 10 年的時間進行研究思考，終于在 1915年 10月完成了創(chuàng)建廣義相對論的工作，并于 1916年 3月完成了總結性論文《廣義相對論基礎》。 （ 2）廣義相對論是一個關于引力的理論。它在狹義相對論的基礎上進一步提示了時空結構同物質分布之間的關系，指出了物質間所存在有萬有引力，是由于物質有存在和分布使時間和空間的性質不均勻（即時空彎曲）而引起的，時空的幾何性質不是按歐幾里得幾何學分布的，而是按非歐幾何學分布的。 1938年，他在廣義相對論的運動問題 上取得了重大進展，導出了物體運動方程，由此更進一步地提示了時空、物質、運動和引力之間的統(tǒng)一性。相對論嚴格地考察了時間、空間、物質和運動這些物理學的基本概念，給出了科學而系統(tǒng)的時空觀和物質觀，從而使物理學在邏輯上成為完美的科學體系。 （ 3）相對論的創(chuàng)立，改變了人類對自然的認識。愛因斯坦在介紹相對論時說： “相對論有點像一座兩層的建筑，這兩層就是狹義相對論和廣義相對論。這廣義相對論所依據(jù)的狹義相對論，適用于除了引力以外的一切物理現(xiàn)象，廣義相對論則提供了引力定律，以及它同自然界別種力的關系。 ”愛因斯坦創(chuàng)立的相對論 ，在科學家們對宇宙的觀測中逐步得到了有力的證明。 其他領域的成就 愛因斯坦地物理學的其他領域也有很大貢獻。他提出質量與能量之間存在有內在聯(lián)系，從而建立起質能關系式 E=mc，為人們后來利用原子能提供了理論依據(jù)；他以量子理論完滿地解釋光電效應、輻射過程、固體比熱，發(fā)展了量子統(tǒng)計。 1921 年，愛因斯坦因他的光子理論而獲得諾貝爾物理學獎。 （三）為人類和平進步而斗爭 希望科學造福人類 （ 1）愛因斯坦一向憎惡戰(zhàn)爭，主張民族和睦，一心希望科學造福于人類，但他自己卻目睹了科學技術在兩次世界大戰(zhàn)中所造成有 巨大破壞。因此，他認為戰(zhàn)爭與和平問題是當代的首要問題，他一生中發(fā)表最多的也是這方面的言論。 （ 2）第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后，他公開發(fā)表反戰(zhàn)宣言，同一位哲學家共同起草了《告歐洲人民書》，呼吁歐洲科學家應竭盡全力，盡快結束這場人類大屠殺。 1933年，德國法西斯頭子希特勒上臺后，加緊了對猶太人的迫害。為躲避納碎的迫害，愛因斯坦被迫遷居美國，并于 1940年取得了美國國籍。愛因斯坦曾在 1939年寫給羅斯?？偨y(tǒng)的信件中警告說，德國可能在研制原子彈，并提出美國也應該研制原子武器。然而，這一建議讓他懊悔終生，并保使他致力于銷 毀核武器的運動。第二次世界大戰(zhàn)結束前，美國在日本兩個城市上空投擲原子彈，愛因斯坦對此表示強烈不滿。戰(zhàn)后，他為開展反對核戰(zhàn)爭的和平運動和反對美國國內法西斯的威脅，進行了不懈的斗爭。 偉人永在 1955年 4月 18日，愛因斯坦病逝。這位偉大的科學家在他的遺囑中，要求不舉行任何葬禮，不筑墓地，不立紀念碑，骨灰撤在永遠對人保密的地方，為的是不使任何地方成為圣地。他獻身科學的精神和充滿光芒的相對論學說，永遠激勵著后人向未知的科學領域奮勇前行。 15