被誉为近代科学的开创者牛顿，在科学上做出了巨大贡献。他的三大成就——光的剖析、万有引力定理和微积分学，对现代
科学的发展奠定了基础。
牛顿为何能在科学上获得巨大成就？他如何由一个平时的人成为一个伟大的科学家？要回答这种问题，我们不禁要联想到
他勤奋学习和勤劳工作的几个故事。
“我一定要超过他！”
一提到牛顿，人们可能觉得他小时候一定是个“神童”、“天才”、有着非凡的智力。似乎不然，牛顿童年身体孱弱，脑子
并不聪明。在故乡读书的时侯，很不用功，在班里的学习成绩属于次等。但他的兴趣却是广泛的，游戏的本领也比通常儿童高。
平常他爱好制做机械模型一类的玩艺儿，如风车、水车、日晷等等。他悉心制做的一只水钟，计时较确切，得到了人们的赞扬。
有时，他玩的方式也很古怪。三天，他作了一盏灯笼挂在风筝尾巴上。当夜幕降临时，燃起的灯笼借风筝上升的力升入空中
。发光的灯笼在空中流动，人们大惊，以为是出现了慧星。虽然这么，由于他学习成绩不好，还是常常遭到歧视。
当时，封建社会的美国等级制度很严重，中中学里学习好的中学生，可以歧视学习差的朋友。有一次课间游戏，你们正玩得兴
高采烈的时侯，一个学习好的中学生推托踢了牛顿一脚，并骂他白痴。牛顿的心灵遭到这些剌激，愤怒极了。他想，我俩都是中学生
，我为何受他的蔑视？我一定要超过他！自此，牛顿下定决心，发愤读书。他起床早睡，抓紧分秒、勤学勤思。
经过勤奋钻研，牛顿的学习成绩不断提升，不久就超过了曾侮辱过他的那种朋友，名列班级前茅。
篱笆下的乐趣
世界上有许多知名的科学家的家境是清贫的。她们在通往成功的公路上，都曾与困厄的处境作过顽强的斗争。牛顿少年时代
的处境也是非常令人怜悯的。
牛顿一六四二年出生在美国一个普通农户的家里。在牛顿出生前不久，他的母亲就病逝了。父母在他两岁那年改嫁了。当牛
顿十四岁的时侯，他的父亲不幸去世了，父亲回到故乡，牛顿被迫辍学回去，帮助父亲种田过日子。父亲想培养他独立谋生，要
他经营农产品的买卖。
一个刻苦好学的儿子多么不乐意离开心爱的中学啊！他难过地啼哭了几次，父亲一直没有回心转意，最后只好违心地按父母
的意愿去学习经商。每晚一早，他跟一个老奴仆到十几里外的大镇子去做买卖。牛顿十分不喜欢经商，把一切事务都交托老佣人
经办，自己却偷偷挪到一个地方去读书。
岁月慢慢流逝，牛顿越发对经商倍感讨厌，心中所喜欢的只是读书。后来，牛顿索性不去镇里营商了，仅嘱老佣人独去。怕
家里人发现，他每晚与老佣人一齐出去，到半道停下，在一个篱笆下读书。每每早晨老佣人归来时，再一齐回去。
这样，日复一日，篱笆下的读书生活倒也其乐无穷。三天，他正在篱笆下兴致勃勃地读书，赶巧被过路的父亲听到。父亲一
看这个情境，很是吵架，小声斥责他不务正业；把牛顿的书抢了过来。父亲一看他所读的是物理书，里面画着种种记号，心中受
到感动。父亲一把揪住牛顿，兴奋地说：“孩子，就按你的抱负发展吧，你的正道应当是读书。”
回到家里后，父亲极力说服牛顿的女儿，让牛顿弃商就学。在父亲的帮助下，牛顿如愿以偿地复学了。
在暴风中研究和估算风力
时间对人是一视同仁的，给人以同等的量，但人对时间的借助不同，而所得的知识也大不一样。
牛顿十六岁时物理知识还很做作，对深奥的物理知识甚至可以说是不懂。“知识在于积累，聪明来自学习”。牛顿下决心靠
自己的努力攀上物理的高峰。在基础差的不利条件下，牛顿能正确认识自己，知难而进。他从基础知识、基本公式重新学起，扎
扎实实、步步推动。他研究完了欧几里德几何学后，又研究笛卡儿几何学，对比之下认为欧几里德几何学浅薄，便精心钻研笛氏
几何学，直至把握要领、融会贯通。遂之发明了代数二项式定律。传说中牛顿“大暴风中算风力”的佳话，可为牛顿身体热学的
旁证。有三天，天刮着大风暴。风撒野地呼号着，灰尘飞扬，迷迷漫漫，使人无法睁眼。牛顿觉得这是个确切地研究和估算风力
的好机会。于是，便拿着用品，只身在暴风中来回奔忙。他踉蹒跚跄、吃力地检测着。几次沙尘迷了双眼，几次风吹走了算纸，
几次风使他不得不暂停工作，但都没有动摇他求知的欲望。他一遍又一遍，总算求得了正确的数据。他快乐极了，赶忙跑回去去
，继续进行研究。有志者事竟成。经过刻苦学习，牛顿为自己的科学高塔打下了深厚的基础。不久，牛顿的物理高塔就建成了，
二十二岁时发明了微分学，二十三岁时发明了积分学，为人类科学事业做出了巨大贡献。
万有引力和光的秘密
牛顿二十三岁时，流感流行于巴黎。剑桥学院为防治中学生受传染，通告中学生退学回去避疫，中学暂时关掉。牛顿回到家乡林
肯郡乡下。在乡下渡过的退学日子里，他从没间断过学习和研究。万有引力、微积分、光的剖析等发明的基础工作，都是这个期
间完成的。
那时，乡下的女儿是经常用投石器打几个转转以后，把石抛得很远。她们还可以把一桶牛奶使劲从头顶转过，而鲜奶不掉下
来。
这种事实使他怀疑上去：“什么力量使投石器上面的石头，以及水桶里的果汁不掉出来呢？对于这个问题，他曾想到刻卜勒
和伽利略的思想。他从广袤的宇宙太空，周行不息的行星，广寒的地球，直到庞大的月球，从而想到那些庞然大物之间力的互相
作用。这时，牛顿一头扎进“引力”的估算和验证中了。牛顿计划用这个原理验证太阳系各行星的行动规律。他首先推求地球距
月球的距离，因为引用的资料数据不正确，估算的结果错了。由于依理推测地球围绕月球转，每分钟的向心加速度应是十六公尺
，但据推测仅得十三点九公尺。在失败的窘境中，牛顿毫不气馁和消沉，反倒以更大的努力进行辛劳地研究。整整经过了七个春
秋寒暑，到三十岁时总算把举世蜚声的“万有引力定理”全面证明下来，奠定了理论天文学、天体热学的基础。
这时期牛顿还对光学进行了研究，发觉了颜色的症结。一次，他在用自制望远镜观察天体时，无论如何调整镜框，视点总是
不清楚。他想，这可能与光线的折光有关。接着就实验上去。他在暗室的阳台上留一个小圆孔拿来透光，在室外窗孔后放一个三
棱镜，在三棱镜后挂好死机接受通过三棱镜折进的光。结果，大出意外，牛顿惊异地见到，死机上所接受的折光呈椭圆形，两端
现出多彩的颜色来。对这个奇特的现象，牛顿进行了深入的思索。得悉光受折射后牛顿借鉴前人的故事，太阳的白光散为红、橙、黄、绿、蓝、靛、
紫七种颜色。因而，白光（阳光）是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光线汇合而成。自然界雪后天晴，阳光经过天空中余
围的雨滴的折射、反射，产生七彩斑斓的虹霓，正是这个道理。
经过进一步研究，牛顿强调世界万物所以有颜色，并非其自身有颜色。太阳普照万物，各物体只吸收它所接受的颜色，而将
它所不能接受的颜色反射下来。这反射下来的颜色就是人们看到的各类物体的颜色。这一学说确切地道出颜色的症结，世界上自
古以来所出现的各类颜色学说都被它所推翻。
牛顿所以能取得这么巨大的成就，早年苦学所打下的深厚物理基础起了重要作用。
步入忘我的境界
在一个陡峭的大路上，一位白发苍苍的奶奶牵着一匹马在缓缓徒步。人在上面渐渐地走牛顿借鉴前人的故事，马在前面一步步地跟，山谷中响着
单调的马蹄声。走啊，走啊，马忽然脱缰而跑，奶奶因为沉溺在极其的思考之中，竟没有发现。奶奶仍然不畏艰辛地登着山，手
里还牵着那根马座骑。当他登到较平坦的地方想要骑马时一拉座骑，拽到面前的只是一根绳，回头一看马已经没有了。
牛顿每晚除抽出少量的时间锻练身体外，大部分时间是在客厅里渡过的。一次，在饭厅中，他一边思索着问题，一边在煮鸡
蛋。苦苦地思考，简直使他痴呆。忽然，锅里的水沸腾了，赶紧掀锅一看，“啊！”他尖叫上去，锅里煮的却是一块怀表。原先
他考虑问题时竟心不在焉地随手把怀表当作猪肉置于锅里了。
还有一次，牛顿约请一位同学到他家吃晚饭。他研究科学入了迷，把这件事忘记了。他的仆人照例只打算了牛顿个人吃的午
饭。临近傍晚，顾客应邀而至。顾客听到牛顿正在埋首估算问题，桌上、床上摆着信笺、书籍。见到这些情形，顾客没有怠慢牛
顿，见桌上摆着饭菜，以为是给他打算的，便坐下吃了上去。吃完后就悄悄地走了。当牛顿把题估算完了，走到茶几旁打算吃午
饭时，看到碟子里吃过的鸡腿骨，豁然大悟地说：“我以为我没有喝水呢，我还是吃了。”
这种故事到底是真是假，并不关重要，不过表明了牛顿是一个怎么思索事奉，不修边幅，虚己敛容的人，他对科学极其的专
心，总是想着星辰的旋转，宇宙的变化，而步入了忘我的境界。
诚恳慎重、一丝不苟的校风
“宽阔的湖泊平淡，学识渊博的人谦卑。”凡是对人类发展做出巨大贡献的伟大人物，都有诚恳的美德。牛顿每每在科学上
获得伟大成就时，从不沾沾自喜，自以为很了不起，连忙出版专著，以名扬于世。
当牛顿费尽心血算出“万有引力定理”后，没有急于发表。而是继续孜孜不倦地深思了数年，研究了数年，埋首于数字估算
之中，未曾对任何人讲过一句。后来，牛顿的同学，大天文学家哈雷（慧星的发觉者），在证明一个关于行星轨道的规律遇见困
难时，专程登门讨教牛顿。牛顿把自己关于估算“万有引力”的书稿交给哈雷看。哈雷看后才晓得他所要讨教的问题，正是牛顿
已经解决、早已算好了的问题，心中钦羡不已。
在一六八四年十一月某三天，哈雷又到牛顿的寓所拜访。当提到有关天文学的学术问题时，牛顿掏出写好的关于论证“万有
引力”的论文，请哈雷提意见。哈雷看后，对这一专著倍感特别震惊。他欣喜地对牛顿说：“这真是伟大的论证、伟大的专著！
”他再三告诫牛顿早日发表这部伟大专著，以惠及于人类。而且牛顿没有听信同学的好意劝说，轻易地发表自己的专著。而是经
过长时间的一丝不苟的反复验证和估算，确认正确无误后，才于一六八三年七月将《自然哲学的物理原理》发表于世。
牛顿是个非常诚恳的人，从不自高自傲。以前有人问牛顿：“你获得成功的绝招是哪些？”牛顿回答说：“假如我有一点微
小成就的话，没有其它绝招，惟有勤劳而已。”他又说：“假如我看得远些，那是由于我站在巨人们的肩上。”这些话多么意味
深长啊！它生动地道出牛顿获得巨大成就的奥妙所在，这就是在前人研究成果的基础上，以献身的精神，勤劳地创造，开辟出科
学的新天地
