科学巨人牛顿在哪些方面取得了巨大成就？
牛顿发现了万有引力定律，建立了经典力学。他用一个公式统一了宇宙中最大天体的运动和最小粒子的运动。宇宙变得如此清晰:任何运动都不是无缘无故发生的，而是一种状态，是一条因果长链中的一环，可以精确描述。人们打破了几千年来上帝意志统治世界的观念，开始相信没有什么是智慧不能确定的。与他的理论相比，牛顿最大的贡献是让人们从此相信科学。
牛顿是一位远超那个时代所有人智慧的科学巨人。他如此痴迷于探索真理，以至于在他人的敦促下，他的理论成果被公之于众。对牛顿来说，创造本身就是最大的乐趣。1643 65438+10月4日，牛顿出生在英国林肯郡沃尔索普的一个农民家庭。牛顿是个早产儿，出生时只有三磅重。助产士和他的亲属担心他是否能活下来。谁也没想到，这个看似不起眼的小东西，会成为科学的巨人，并且活到85岁。
伟大的成就~光学的三大贡献
在牛顿之前，墨子、培根、达芬奇等人都是研究光学现象的。反射定律是人们早就知道的光学定律之一。现代科学兴起时，伽利略通过望远镜发现了“新宇宙”，震惊世界。荷兰数学家斯冷笑首先发现了光的折射定律。笛卡尔提出了光的粒子...
牛顿和他同时代的人，如胡克和惠更斯，也像伽利略和笛卡尔一样，以极大的兴趣和热情研究光学。1666年，牛顿在家休假时，得到了一个棱镜，他用这个棱镜做了著名的色散实验。一束太阳光通过棱镜后，被分解成几种颜色的光谱带。牛顿用狭缝挡板挡住了其他颜色的光，只让一种颜色的光通过第二个棱镜，结果只有同色的光。就这样，他发现了白光是由不同颜色的光组成的，这是第一个重大贡献。
为了验证这一发现，牛顿试图将几种不同的单色光组合成白光，并计算出不同颜色光的折射率，准确地解释了色散现象。物质的颜色之谜被解开了。原来，物质的颜色是不同颜色的光在物体上的反射率和折射率不同造成的。公元1672年，牛顿在《皇家学会哲学杂志》上发表了他的研究成果，这是他发表的第一篇论文。
许多人研究光学是为了改进折射望远镜。牛顿发现了白光的构成，认为折射式望远镜镜片的色散现象无法消除(后来有人用不同折射率的玻璃制成的镜片消除了色散现象)，于是设计制造了反射式望远镜。
牛顿不仅擅长数学计算，而且能够自己制作各种实验设备，做精细的实验。为了制作望远镜，他设计了研磨抛光机，试验了各种研磨材料。1668年，他做出了第一台反射式望远镜样机，这是第二大贡献。1671年，牛顿将改进后的反射式望远镜赠送给皇家学会，这使他名声大振，当选为皇家学会会员。反射望远镜的发明奠定了现代大型光学天文望远镜的基础。
同时，牛顿还进行了大量的观测实验和数学计算，如研究惠更斯发现的冰川石的异常折射现象、胡克发现的肥皂泡的颜色现象、牛顿环的光学现象等等。
牛顿还提出了光的“粒子说”，认为光是由粒子形成的，走最快的直线运动路径。他的“粒子论”和惠更斯的“波动论”后来形成了关于光的两个基本理论。此外，他还制作了牛顿色轮和其他光学仪器。
伟大的成就~建造力学大楼
牛顿是经典力学理论的大师。他系统地总结了伽利略、开普勒和惠更斯的工作，得到了著名的万有引力定律和牛顿运动三定律。
在牛顿之前，天文学是最突出的学科。但是为什么行星一定要按照一定的规律绕太阳运行呢？天文学家无法完全解释这个问题。万有引力的发现表明，天上的星星和地上的物体的运动受同一规律支配——力学规律。
早在牛顿发现万有引力定律之前，很多科学家就已经认真考虑过这个问题。例如，开普勒意识到一定有一种力在起作用，使行星沿着椭圆轨道运行。他认为这种力类似于磁力，就像磁铁吸引铁一样。1659年，惠更斯通过研究钟摆的运动发现，需要一个向心力来保持物体在圆形轨道上运动。胡克等人认为是引力，并试图推导出引力与距离的关系。
1664年，胡克发现当彗星接近太阳时，由于太阳的引力，它们的轨道是弯曲的。1673年，惠更斯推导向心力定律；1679年，胡克和哈雷从向心力定律和开普勒第三定律推导出维持行星运动的引力与距离的平方成反比。
牛顿自己回忆说，1666左右，他在家乡生活的时候就已经考虑过引力的问题。最著名的一句话是，牛顿经常在假期里在花园里坐一会儿。一次，就像以前发生过很多次一样，一个苹果从树上掉了下来...
一个苹果的意外落地，是人类思想史上的一个转折点，打开了坐在花园里的人的思维，引发他沉思:所有物体几乎都被地心吸引的原因是什么？牛顿沉思着。最后，他发现了对人类具有划时代意义的万有引力。
牛顿的高明之处在于，他解决了胡克等人无法解决的数学论证问题。1679年，胡克写信给牛顿，问他能否根据向心力定律和引力与距离的平方成反比定律证明行星在椭圆轨道上运动。牛顿没有回答这个问题。1685年，哈雷拜访牛顿的时候，牛顿已经发现了万有引力定律:两个物体之间存在引力，与距离的平方成反比，与两个物体质量的乘积成正比。
当时有地球半径、日地距离等精确数据可供计算。牛顿向哈雷证明了地球引力是使月球绕地球运动的向心力，也证明了行星运动在太阳引力作用下符合开普勒运动三定律。
在哈雷的催促下，1686年底，牛顿写出了划时代的巨著《自然哲学的数学原理》。皇家学会资金短缺，无法出版这本书。后来，科学史上最伟大的著作之一在哈雷的支持下于1687年出版。
在这本书里，牛顿从力学的基本概念(质量、动量、惯性、力)和基本定律(运动三定律)出发，不仅从数学上论证了万有引力定律，而且将经典力学确立为一个完整而严密的体系，将天体力学与地面物体力学统一起来，实现了物理学史上的第一次大综合。
站在巨人的肩膀上
牛顿的研究领域非常广泛。除了在数学、光学、力学方面做出突出贡献外，他还在化学实验上花费了大量精力。他经常在实验室呆六个星期，夜以继日地工作。他在化学上花了很多时间，但几乎没有取得什么显著的成就。为什么同样伟大的牛顿在不同的领域差别如此之大？
原因之一是各个学科处于不同的发展阶段。在力学和天文学方面，在伽利略、开普勒、胡克、惠更斯等人的努力下，牛顿可能用准备好的材料建造一座宏伟的力学大厦。正如他自己所说，“如果我看得远，那是因为我站在巨人的肩膀上”。在化学上，因为没有开辟出正确的道路，牛顿去不了他能砍材料的地方。