牛頓：從蘋果落下到天體運行，點亮科學革命的世紀之光

奠定數學╳光學╳物理學的重要基礎
他廢寢忘食，一生為科學事業奮鬥
 
「如果我比別人看得更遠，那是因為我站在巨人的肩上。」
 
他發現萬有引力，提出三大運動定律；
他發表《光學》，製造出反射望遠鏡；
他發明了微積分，證明出二項式定理。
他是科學革命代表──牛頓！
 
▎天生的發明家，享受孤獨的小牛頓，沉溺新知，萬事拋諸腦後
父親過世，母親改嫁，內向孤僻的他，與自然為友。他靠巧思與巧手改造了水鐘、發明了自動風車。他一度輟學，回鄉分擔家計，他被要求學務農、學經商，結果發生一連串令人啼笑皆非的意外！
 
他去放羊，但他跑到小溪做水車，結果羊把人家農田的苗吃了，為此母親不僅要賠償，還被告上法院；有次暴風雨，他本應去關牲畜的柵欄，結果不但沒關，他還冒著狂風暴雨跳來跳去……原來牛頓是在測量風速跟風力！
 
▎發明微積分，專利爭奪不休
18歲的牛頓進入了劍橋大學的三一學院，他發明微積分，卻因為小心謹慎遲遲未公開，將近十年後他才發表。而萊布尼茲發表微積分的時間相近，在微積分發明專利權上，兩人對發明孰先孰後這件事引發論戰，直到萊氏1716年去世才平息。後世最終認定微積分是他們同時發明的。
 
▎光學，讓牛頓成為光芒
1704年，牛頓著《光學》。愛因斯坦曾對牛頓的光學成就有高度的評價：「他把實驗家、理論家、工匠，和並非最不重要的講解能手兼於一身。他在我們面前顯得很堅強，有信心，而孤獨；他的創造樂趣和細緻精密都顯現在每一個名詞和每一幅插圖之中。」
 
他背後的科學探索精神充斥每一本著作，此外，在他不斷探討之下，這些問題超過了光學，還涉及自然界諸多的現象，更啟發了後世的科學研究。
 
▎萬有引力，那顆改變世界的靈性蘋果
英國爆發黑死病，劍橋大學關閉，牛頓只好返鄉。在這期間，他思考了在大學以來一直尚未釐清的天體運行問題。某天，他又在林肯郡家中的花園思考此問題時，突然有一顆蘋果滾落到他腳邊，使他聯想到物體會往下落是因為重力的作用。牛頓從伽利略的拋射原理中理解引力的作用，最後透過微積分，推證出萬有引力定律，開啟後世科學的基礎。
 
本書特色：本書介紹了現代科學先驅牛頓的人生故事和重要發明，本書以生動活潑、淺顯易懂的語言帶領讀者認識這位偉大的科學家。他勤奮不懈的努力、謙虛和樂善好施的品格以及卓越的成就，永遠留在世人的心中。

<序>

序
　　艾薩克．牛頓（Isaac Newton，1643～1727），英國偉大的數學家、物理學家、天文學家和自然哲學家，其研究領域包括物理學、數學、天文學、神學、自然哲學和煉金術。
　　牛頓於西元1643年1月4日生於英格蘭林肯郡格蘭瑟姆附近的伍爾索普村。18歲進入英國劍橋大學三一學院，22歲獲文學學士學位。
　　隨後兩年在家鄉躲避鼠疫，他在此間制定了一生大多數重要科學創造的藍圖。西元1667年牛頓回劍橋後當選為劍橋大學三一學院研究員，次年獲碩士學位，西元1669年獲得劍橋大學盧卡斯數學教授職位。
　　西元1696年，牛頓任皇家造幣廠監督，並移居倫敦。西元1703年任英國皇家學會會長。西元1706年受英國女王安娜封爵。在晚年，牛頓潛心於自然哲學與神學的研究。
　　西元1727年3月30日，牛頓在倫敦病逝，享年84歲。
　　牛頓的主要貢獻是發明了微積分、萬有引力定律，創建了經典力學，發現了光的色散原理，設計並實際製造了第一架反射式望遠鏡等，被譽為人類歷史上最偉大、最有影響力的科學家。
　　牛頓的代表作品《原理》是第一次科學革命的集大成之作，被認為是古往今來一部偉大的科學著作，它在物理學、數學、天文學和哲學等領域都產生了巨大影響。
　　牛頓是一位傑出的天才。在他以前和以後，都還沒有人能像他那樣決定著西方的思想、研究和實踐的方向。他討論問題及處理問題的方法，至今仍是大學數理專業中教授的內容。
　　牛頓在《原理》一書中對萬有引力和三大運動定律進行了描述。這些描述，奠定此後三個世紀裡物理世界的科學觀點，並成為現代工程學的基礎。
　　愛因斯坦（Albert Einstein）說過：「至今還沒有可能用一個同樣無所不包的統一概念，來代替牛頓關於宇宙的統一概念。要是沒有牛頓明晰的體系，我們到現在為止所取得的收穫就會成為不可能。」
為了紀念牛頓在經典力學方面的傑出成就，「牛頓」後來被定為衡量力大小的物理單位。

<內容連載>

一個頑強的小生命
　　在英國的最北部，有一個叫伍爾索普的美麗小村莊。
那裡有美麗的河谷，有清澈的泉水，有如茵的草地，還有衣著樸素的農婦和一群追逐嬉戲的孩子。
　　它遠離喧囂的都市，風光恬靜而秀美，只有遠處教堂傳來的鐘聲，偶爾會打破小村莊的寧靜。
　　西元1643年1月4日，這天剛好是聖誕夜，天雖然還沒亮，可伍爾索普小村莊已籠罩在一片祥和的歡樂之中。
　　在這個日子裡，有一個生命發出了他人生的第一聲啼哭，不過這聲音很微弱，因為這是一個早產的嬰兒，孩子的身體虛弱、瘦小，顯得那麼無力。
　　孩子的媽媽望著懷中瘦弱的小生命，不禁心疼起來。她想起三個月前去世的丈夫，傷心地流下了熱淚。鄰婦麗莎看到她傷心的情形，不禁一陣心酸，便安慰道：
　　「漢娜，不要太難過了，上帝會保佑這個孩子的，他一定會平安無事的。」
　　「不過，麗莎，我還是放不下這顆懸著的心！」被叫做漢娜的婦女哽咽著說。
　　「不用擔心，她們一定會把藥拿回來的。」
　　麗莎雖然說不急，可心裡卻很著急。她在房間裡來回踱著步，還不時探頭到窗外望一望。躺在床上的漢娜，此時想起了從前和丈夫並肩站在窗前觀賞四季景色的美好時光。
　　「如果這孩子能平安度過這段時光，我就給他取個和他父親一樣的名字，作為紀念。」漢娜這樣想。
　　她突然之間有了信心，相信這孩子一定會沒事的，一定能活下來，到那時一定會和她站在窗前看風景，聽她講述父親的故事。時間在一分一秒地過去，卻還沒有看到那兩個婦人回來。麗莎小聲地自言自語著什麼，每隔幾分鐘就要朝窗外看看，看她們是否回來了，很長時間她都無法使自己平靜下來。這時，孩子的呼吸非常的急促，哭聲也非常弱了。麗莎等不下去了，她跑到屋外去看，突然驚叫起來，並高興地跳起來說：
　　「漢娜、漢娜，她們回來了！」
　　兩位婦人及時帶回了兩劑藥，才使得這個將要離開人世的孩子活了下來。漢娜那顆快要碎了的心，這個時候也平靜下來了。
　　她臉上出現了笑容，儘管很疲憊。她吻了吻孩子的額頭，低聲叫著「牛頓」。
　　牛頓出生的小村子伍爾索普位於林肯郡格蘭瑟姆鎮南面。在17世紀時，這裡只有沒落的莊園主留下來的一座荒蕪的莊園和幾十戶農家。

伍爾索普小村處於山谷地帶，土地肥沃，風光秀麗，周圍山巒起伏，重巒疊嶂，保留著幾分原始的自然景觀。威沙姆河緩緩流過村旁，這條河流是全村人唯一的水源。舉目望去，到處都是隨風搖曳的花草樹木。漢娜是個性格剛強的女子，她不僅很能幹，而且吃苦耐勞。在牛頓剛出生不久，她就開始種田勞動了。漢娜自己種了幾畝地，同時還養了好些牛和羊。白天，漢娜要到地裡去收拾那幾畝地，一回到家裡，就要忙著餵牲口，準備飼料，打掃牛欄、羊欄。　　
同時還要忙著擠牛奶，然後拿到市場上去換幾枚錢。當夜幕降臨時，她便開始生火做飯。晚上，她還要為牛頓做衣裳，每天都要忙到很晚方能停止勞作。到了第二天早晨，漢娜又照例開始了忙碌。
　　這樣一來，牛頓就全靠外祖母照顧了。外祖母是一個和善的老人，她對這個小外孫萬分疼愛。
　　她每天都形影不離地帶著孩子，對孩子的照顧簡直比媽媽照顧得還要周全。
　　牛頓3歲的時候，有一天，在家裡照顧他的外祖母正在幫著媽媽收拾家務，這時有人走了進來。這人與外祖母寒暄之後，就提出給漢娜做媒的事。那人說，鄰近牧區的一個老牧師巴巴納斯‧史密斯託她來請求漢娜嫁給他。
　　老太太又是高興又是憂慮。她的女兒再能幹，也不能永遠一個人支撐一個家啊！況且女兒才35歲，還很年輕漂亮，怎能忍心讓她守一輩子寡呢？可是要是漢娜改嫁，祖孫二人的日子難過不說，牛頓還會在失去父愛的同時也失去母愛。
　　漢娜從田裡回來了，聽說此事，當即表示反對。但在母親的勸說下，她終於意識到自己已經無法硬撐下去了。自從丈夫去世後，她遇到了各種預料到或意想不到的困難，都咬緊牙關挺過來了。她對自己說，不能垮下去，一定要堅持到底，一切都會過去，一切都會好起來的。可是這根繃緊的神經一旦受到衝擊，便會很容易斷裂。
　　那天晚上，熄燈躺下後，漢娜怎麼也睡不著。各種想法在其腦袋裡揮之不去，就好像是大壩決堤，洪水一發而不可收拾地湧了進來。
　　第二天傍晚，她的哥哥回來了。
　　漢娜想找哥哥商量，恰巧哥哥正是為此事而來。
　　原來史密斯牧師跟哥哥艾斯考夫牧師很熟，史密斯托他勸勸漢娜，並答應只要漢娜不帶著孩子嫁過去，他願意割讓一塊每年有50英鎊租金收入的土地。
　　漢娜的哥哥說：　「有了這筆收入，再加上家裡土地的收入，媽媽和牛頓就沒什麼後顧之憂了，你也不用再操勞一家的事，過這種捉襟見肘的生活了。」
　　「我聽提親的人說：」沉默了一下子，漢娜的母親接著說道：「史密斯牧師是個莊園主，以前的妻子沒給他生下一個孩子。」
　　「是啊！」艾斯考夫說，「他現在年紀越來越大了，就盼望有個孩子。所以他希望漢娜早點嫁過去，漢娜嫁了他，今後就什麼都不用愁了。」
　　「可是，我怎麼能捨得扔下孩子不管呢？」漢娜無限傷感地說。
　　「孩子交給我你還不放心嗎？我從他一出生就開始帶著他，看著他從一個小嬰兒逐漸長成一個可愛的孩子，我跟他的感情比你跟他的還要深呢！別擔心，我們什麼都不用你惦記，你要是想念孩子，就常回來看看他。」漢娜的母親說。