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大科学家牛顿鲜为人知的一面——喜欢动手

已有 5783 次阅读 2009-7-6 09:51 |个人分类:未分类|系统分类:科普集锦| 科普, 科学素养, 动手能力

众所周知牛顿是伟大的理论科学家,因为他发现了微积分、光学和力学以及天文学的许多规律,很少人了解儿时的牛顿特别喜欢动手。

1642年的年头,伽利略在备受宗教裁判所的磨难中告别了人世,而就在这一年的年末,16421225日牛顿在英格兰一个不起眼的小镇上诞生了。据说牛顿是个早产儿,生下来时体重只有3磅,而早在他出生前的3个月父亲就去世了,看上去这是一个不幸的小生命。可是谁也没有料到是这个早产的“倒霉蛋”,后来居然成为人类历史上最伟大的科学家。而造就牛顿科学成就的一个很重要的因素就是从小喜欢动手。

牛顿三岁时母亲改嫁,把他交给外祖母抚养,这孩子注定是要孤独地度过童年时光了。

孤独的孩子该怎么打发自己的童年时光呢?牛顿想到了一个绝好的办法,这就是动手做东西,其实要说这一点和伽利略小时候差不多,这是构成未来科学家的有利条件之一。同时它还有一个好处,是可以陪伴孤独少年打发时间。

上小学时,牛顿就经常躲在外祖母家的后屋里,整天用锯子、钉锤捣鼓一些小玩意儿。独自一人忙活着,据说这期间他制作了不少物件,有模型、风筝、日晷等。牛顿对各种小器械特别感兴趣。传说他作过一只风筝,上面挂着一小灯笼,晚上放飞时,村子里的人还以为是彗星划过天空,惹得人们议论纷纷。

小制作的好处一是好玩,二是同小发明小创造一样富有想象力。牛顿小学时制作的“水钟”,就很有意思。他用一个胖滚滚的木桶做容器,在桶底钻一个小孔,在桶壁上刻着一些刻度。然后在木桶里盛满水,水面上摆了一个浮标。木桶里的水透过小孔一滴一滴地漏进下面的容器。随着时间的推移,桶里的水逐渐减少,水面上的浮标慢慢下移,在桶壁上的刻度就指示出时间来。

一般来说,动手与动脑是无法截然分开的。牛顿就是这样的,一双小手在不停地忙活着,小脑袋也没闲着。在制作出水钟的基础上,他想到了利用太阳计时,于是他又制作了日晷。他找来一个圆盘,沿圆周的一圈标上刻度,圆盘的中央立一根细棒。根据细棒投下影子的方位,指示时间。这是一个10岁孩子乐意的活计,对于一个少年来说,这不就是科学的启蒙吗?“太阳钟”比起“水钟”来要简便易行的多,于是,他曾一度执迷于“太阳钟”的制作,屋子里摆满了各式各样的盘子。据说他还制作了一个特大号的,把它安放在村子中央,给村民指示时间。这个钟一直使用到牛顿逝世之后。村民都亲昵地称它为“牛顿钟”。

12岁的牛顿寄宿在一个叫克拉克的药剂师的家中读中学。药剂师家的小阁楼很快就成了牛顿发挥动手能力的小天地,他利用阁楼小窗户的阳光进行时间的记录,没过多久阁楼的墙壁上就布满了他涂画的时间记号。

对于这样一个孤独却有些喜欢动手的少年,和善的克拉克先生采取了宽容的态度。于是,这个小阁楼就成了牛顿的科学小画室。墙壁上除了先前的日月星辰外,又新添了许多花鸟虫兽图,小阁楼不仅成了少年牛顿进行科学观测的场所,也成了学习绘画的场所。墙面上又多出了几何图形、牛顿绘制的航海图,甚至还有他所在学校校长的人物肖像画。

据说,由于一时兴起,牛顿还曾搞过一阵子雕刻,遗憾的是人们始终没有见到类似的遗物,好在在他曾经就读的中学教室的窗台上,人们发现了牛顿当年刻下的自己的名字。今天,它已经成了珍贵的历史文物,成了该校引以为豪的一个标志。

缺少父爱的牛顿在不知不觉中喜欢同女孩子一起玩,于是他制作的许多小玩意儿都送给了女同学。一位女同学回忆说:“他常常为我和我的伙伴制作小桌子、小橱柜和其他东西,让我们把洋娃娃和小饰品放在上面。”

14岁时的一天,牛顿把他最得意的作品——老鼠风车带到了学校,给同学们表演。大多数同学都为牛顿的巧手所震惊,惟有一个大个子,却挖苦他,甚至还动手打了他。这回牛顿实在气不过,使出浑身力气,向这个大个子反扑了过去。

风车之战不仅教训了那个不可一世的大个子,而且一改牛顿在同学心目中怯弱的形象。

不久重新回到家乡的牛顿做了开头说的那个大钟,结果村子里的人都夸牛顿能干。

后来,牛顿就进了剑桥大学读书。

很显然,这种儿时的小制作帮助牛顿度过了孤独的童年。别人家的孩子们有父母,有兄弟姊妹或者小伙伴一起玩耍嬉戏,牛顿只有把小制作当成是自己的好朋友。当然,小牛顿这样做的时候并没有意识到它们会对他后来的科学研究事业带来什么好处,但由儿时无意识的小制作发展而来的动手能力,却是重要的科学基本功。

 



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