牛顿出生时英国使用的历法并非现行公历,而是当时比现行公历(格里历)滞后10天的儒略历;格里历1643年1月4日在儒略历正是1642年12月25日,因此当时的文献记载牛顿出生于圣诞节。其父名字也叫艾萨克·牛顿,于他出生前三个月去世。随后,其母改嫁给了一个牧师。
12岁到17岁时,牛顿在英国国王中学学习。1661年6月,牛顿考入剑桥大学三一学院。1665年,牛顿获得了学位。同一年,他发现了广义二项式定理,并开始发展微积分学。就在这时,剑桥大学因为鼠疫而闭校。牛顿在家隔离期间发明了微积分、创建了万有引力定律,发现了光的色散。但牛顿在创建微积分时留下了一个漏洞——无穷小量。关于无穷小量的定义含糊不清,牛顿在1669年说它是一种常量,1671年又说它是一个“趋于零”的变量,到了1676年又说它是“两个正在消逝的量的最终比”。你不必理解牛老师在这里到底说了什么,你知道这三个定义都不对就行了这直接导致了第二次数学危机。这个大坑直到19世纪才被柯西等数学家一脸黑线地利用极限法给填了。这是牛老师在数学上为数不多的失误之一。
盛传牛顿在苹果树下被苹果砸中脑袋,因而发现了万有引力定律。此说法并无相关历史文献证明。然而从此苹果经常成为牛顿的象征物之一。
牛顿在伽利略等人工作的基础上进行深入研究,总结出了物体运动的三个基本定律(牛顿三定律),成为了经典力学和现代工程学的基础。
在天文学上,他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;为“太阳中心说”提供了强有力的理论支持。
在数学上,牛顿与莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理,提出了“牛顿法”以趋近函数的零点,并为幂级数的研究做出了贡献。
在光学上,他发明了牛顿式反射望远镜,并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察,发展出了颜色理论。牛顿认为光是一种粒子而并非波,这算是牛老师在物理方面少有的几个错误之一。
他还系统地表述了冷却定律,并研究了音速。
在经济学上,牛顿提出金本位制度。
晚年担任过英国皇家铸币厂厂长,还研究过神学和炼金术等。
牛顿于儒略历1727年3月20日在睡梦中去世,享年84岁,葬于英国伦敦威斯敏斯特教堂(西敏寺)。牛顿是英国历史上第一个享受国葬待遇的自然科学家。
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