这次疫情让我想到了学习标兵——牛顿。

1665年1月，牛顿被剑桥大学三一学院授予学士学位，成为三一学院当年25名毕业生中的一员，时年22岁。

然而，没高兴多久，这年夏天，伦敦爆发鼠疫。

为了防疫工作，学校暂时放假、遣散学生，牛顿也恋恋不舍回村，暂避在母亲那里。

之所以说恋恋不舍，是因为牛顿知道，自己不是种田的料，回到村里，会耽误自己的“正业”。

但事实证明，只要你愿意，在哪儿都一样。

回乡后，牛顿自己盖了一间书房，又做了几个书架，将书和笔记本整整齐齐摆放在书架上，继续他的学习与研究事业。

微积分

大约从1664年春开始，牛顿已对微积分（牛顿称之为流数术）产生浓厚兴趣，且1665年5月20日的手稿中，就已出现“流数术”的相关记载。

而在村里隔离的18个月间，牛顿正好可以远离城市的喧嚣，沉下心来，继续思考并研究微积分的相关问题。

在牛顿生活的时代，数学界有几个难题，比如，

• 如何作出曲线上任意一点的切线？

• 如何计算曲线下方，与x轴围成的面积？

牛顿在乡下，结合笛卡尔等前辈的理论，对这些问题进行了深入的思考。

天体运行

同时，牛顿也思考了天体物理的相关问题。

在牛顿那个时代，人们已普遍接受了哥白尼的日心说，这个模型的观点是：

1. 行星轨道是完美的圆。

2. 太阳位于圆心。

3. 一颗行星的运行速度是恒定不变的。

后来，开普勒（比牛顿大72岁，当时已去世）对日心说模型进行了修正，使之更符合观测：

1. 每个行星的轨道不是圆，

而是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点。

2. 一颗行星的速度并不保持恒定，真正保持恒定的是“面积速度”，即：

在相等时间内，一颗行星和太阳的连线所扫过的面积是相等的。

3. 行星的轨道离太阳越远，转一圈所耗时间越长，但周期与轨道半长轴a有一恒定的规律：

各个行星轨道的半长轴a的立方，除以绕太阳转一圈所耗时间T的平方，结果是常数。

即：

这三条，就是著名的开普勒三定律，而这些新结论，也更符合当时的、现代的实际观测。

但是，虽然人们发现了这个更精确的规律，但却不知道是什么神秘力量，驱使行星们遵守了这些定律。

因此，一些科学家也尝试作出解释，比如，笛卡尔认为：

行星间弥漫着一种叫“以太”的物质，而以太做涡旋运动，驱使行星运动。

这就是笛卡尔的“涡旋说”。

另一位科学家博雷利(Borelli)认为，

太阳吸引着这些行星。

博雷利对牛顿影响可能较大，因为牛顿手头有他的书。

在乡下隔离的这段时间，牛顿研究了这些说法，并进行了深入思考：

苹果之所以落回地面，应该是地球对苹果有拉力。

同时：

地球对月球也应该有拉力，这和地球拉苹果是一样的。

但是：

为什么苹果会落回地面，可月亮没有砸向地球？

后来，牛顿想到了伽利略的一个观点：

物体具有惯性。

换句话说，

匀速直线运动不需要力。

因此，可能是月球拥有一个初速度，并一直运动下去。

但月球是绕地球作曲线运动，并不是直线运动啊。

然后，牛顿又想到了伽利略的另一个理论：

平抛运动有两个独立的运动趋势，一个是水平方向的匀速直线运动，一个是垂直方向的自由落体运动，两者结合，就形成了轨迹为曲线的平抛运动。

这样，牛顿认为：

月亮一方面具有初速度，有着向水平方向飞出的趋势；

另一方面，月球又有砸向地球的趋势。

这两者结合，形成了“圆周运动”，而且，地球对苹果的吸引力，同样适用于月亮。

这样一来，物理规律在天上和地面，和谐统一了。

这便是万有引力定律的雏形。

然后，牛顿开始着手计算所谓的“引力”。

但有趣的是，牛顿将地球的每一维度的长度111.2公里，记成了96.56公里。这使得计算结果并不很好地符合实际观测。

在这之后，牛顿的心情不佳，写道：

适量的饮酒可使人感觉美妙，暴饮暴食则令人产生幻想，而过度的研究会使人疯狂。

有时，一家人正在吃饭，牛顿会突然会冒出几句谁也听不懂的话。他妈和弟弟妹妹觉得，这人可能是疯了吧。

显然，牛顿已经意识到，过度的科研也会有损健康。

总结

牛顿曾说：

我是站在巨人肩膀上的。

他这还真不完全是谦虚，这是事实，因为：

科学的发展是连贯的。

任何科学进步，并不是由一个天才科学家依靠“突发奇想憋出来”的，而是无数科学家，通过勤奋的思考，在前人种的树上，再长出新的枝干和花朵，并形成参天大树。

当我们无所事事时，我们永远要保持警惕，因为，

比我们更聪明的人，从未停止思考。

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