01
童年
1643年,牛顿出生于英格兰林肯郡乡下的一个小村落。他的童年可以说是非常的悲惨,早产的牛顿瘦小到甚至可以装进一只大马克杯中。牛顿还没有出生的时候,他的爸爸就去世了,妈妈给他取了和爸爸一模一样的名字,叫艾萨克·牛顿。3岁的时候,他的妈妈改嫁了,弃养了小牛顿,把他交给外婆抚养,而外婆也不在意他。所以牛顿从小就感觉自己被全世界抛弃,变得很自闭,性格也相当内向,不喜欢说话交流,也不和别人接触。
当别的小孩子还在玩耍的时候,牛顿就对绘画和手工产生了浓厚的兴趣。他制作了许多有实用价值的工具模型,比如说可以用老鼠催动的风车、计时的日晷、照明用的灯笼等等。8年以后,牛顿妈妈的第二任丈夫也去世了,于是带着3个同母异父的弟弟妹妹,还有一大笔遗产回到了牛顿身边。
从小缺少亲情的牛顿这时候已经成为了一名问题少年,跟弟弟妹妹打架就成了家常便饭。在11岁的时候,牛顿独自离开家去读中学,在那里小牛顿遇到了可爱的房东女儿,两个人经常一起看书学习。传说牛顿和房东女儿曾经订过婚,但后来牛顿上大学后,这个未婚妻却嫁给了别人。原因不得而知,不知道是不是因为牛顿太沉迷于学习而忽略了她。
02
中学时期
中学时代的牛顿因为沉迷于各种小发明,成绩并不好,直到有一次被班里一个男生欺负了,这个男生成绩又好,长得又壮,牛顿受不了这个气,下课就找他单挑,打赢之后,牛顿还放下狠话,学习成绩也要碾压他。然后牛顿一努力,果然成绩超过了这个男生,而且之后一直都保持在全班第一名。眼看着牛顿的学习成绩越来越好,牛顿妈妈看在眼里,急在心里。
她希望牛顿能成为和他爸爸一样合格的农夫,而不是沉迷于学习。于是她赶紧让牛顿退学回家种地。但是牛妈让他放羊,他就放任羊群破坏田地里的小树,牛妈让他养猪,他就把猪赶进别人的玉米地里,反正怎么省事怎么来。后来直接把农活交给家里的老仆人干,自己找个地方躲起来看书。因为破坏邻居的田地而交了很多次罚款之后,牛妈也不得不妥协,让牛顿回去继续读书
03
大学时期
牛顿的舅舅当时是很有名的神父,此前也是剑桥大学三一学院毕业的,所以就顺理成章地推荐他去了剑桥大学。因为牛顿在中学时代就展现出数学的天分和对自然问题的热爱,他的中学校长也很看重他,所以在推荐进入剑桥大学的过程中,这位校长在中间也提供了很大的帮助。虽然继承了第二个丈夫的遗产,当时牛顿的妈妈已经很有钱了,但是她不愿意给牛顿交学费,希望以此逼迫他放弃读书的念头,早日回家种田。好在牛顿舅舅和中学校长的推荐信很管用,所以他还是被录取为勤工俭学的学生。
牛顿很高兴,他终于可以不用再偷偷摸摸,而是自由畅快地学习了。于是他在小本子上写下了45个想要在大学期间研究的主题,这些主题有:时间、恒星、行星、空气、反射、磁力、冷热、重力等等。
然而事情并没有预想的那么顺利,到了大学,他要花很多时间给贵族同学刷马桶。在当时,牛顿这样的特困生几乎等于学校里的仆人,他们要靠服务其他学生来赚生活费,给他们收拾房间、清洗夜壶。牛顿哪里受得了这委屈,他决定一定要碾压这些有钱的同学。洗了一段时间尿壶后,他用自己仅有的一点生活费搞起了校园贷。他收的利息很低,大家都喜欢找他借钱。渐渐牛顿用钱生钱,赚得越来越多。
这时候距离毕业只有一年了,牛顿看着本子上的45个主题,一个都没有推进。于是他下定决心走进实验室,准备开始做实验。
这时候科学才刚刚出现,大多数科学家还不清楚该怎么做研究,要研究些什么。他们会给狗换血,看看狗的性格会不会改变,还会把自己的手臂放到真空管里,看看血管是怎样膨胀的等等。而牛顿不想研究这些,他想像前辈伽利略、开普勒那样去探索宇宙星辰,去找到世界运行的规律。
牛顿跑去借用天文台的望远镜,结果发现不能完全看清,星体的边缘总会有一圈彩色的光环。他就想:这些光环到底是怎么回事,怎样才能把这些光环去掉呢?为了找到答案,牛顿差点把自己的眼睛弄瞎了。他先是透过玻璃片盯着太阳看,然后睁大眼睛看向暗处。最初,他先看到了一圈圈光环,然后他又连续看了几个小时,后来他什么都看不见了,眼前总有一个大太阳,牛顿只好把自己关进小黑屋里,整整待了三天,视力才恢复。不仅如此,他还尝试用一根小竹签戳进眼球的下面,戳到眼球凸出来,就会看到好多光圈在动。用各种力度、角度反复地戳、转来观察这些光圈的变化。
为了研究这些问题,牛顿天天待在卧室里做实验,他身边的同学也不上课,也待在卧室里。但是这些同学是天天喝酒玩乐,很堕落。牛顿有时候也想像同学那样去打牌、参加酒会。但是他有一个小本子,经常会在上面反思自己,让自己抵制这些诱惑,不让自己把玩乐看得比科学更重要。然后他就真的坚持住了,可见他是一个非常自律的人。
他每周会工作7天,每天工作18小时,不断地思考计算,他想要计算天体运行的轨迹。但是他到大三才第一次真正上数学课,数学基础太差,什么也算不明白。于是他就疯狂恶补数学,很快就掌握了各种圆锥曲线方程、切线运算法等大量的数学知识。相当于他是用了几个月的时间就学完了我们从小学到高中的所有数学课。但是他绝望地发现,用遍当时所有的数学方法都不可能算出天体运行的轨迹。
04
疫情居家隔离时期
就在牛顿大学毕业这年1665年,伦敦发生了鼠疫,瘟疫泛滥得很快,牛顿回到农村老家去躲避瘟疫。回到家后,牛顿又开始了每天18小时的工作,思考、计算、画图、做实验,每天都坐在桌子前一动不动。几个月下来,他演算的草稿纸已经积累了上千页。
他还打磨了各种各样的光学镜片。有一天,牛顿外出的时候,无意中看到了小孩子们在玩的三棱镜。突然,他意识到了破局的关键,他发现日光穿过三棱镜后会变成一条七彩的光谱,而在此之前,人们认为白光是最纯净的光。但是牛顿推测,白光本来就是由多种颜色组合而成,经过三棱镜折射,会被分散成7种颜色的光。