El diligente estudio de Newton
Al hablar de Newton, el fundador de la ciencia moderna, se puede pensar que debió ser un "niño prodigio" o un "genio" con una inteligencia extraordinaria cuando era un niño. De hecho, este no fue el caso. Newton era de cuerpo delgado y no muy brillante en su infancia. Cuando estudiaba en mi ciudad natal, no estudiaba mucho y mi rendimiento académico en la clase era de segunda categoría. Pero sus intereses son muy variados y sus habilidades de juego son superiores a las de los niños normales.
A Newton le gustaba realizar modelos mecánicos, como molinos de viento, norias, relojes de sol, etc. El reloj de agua que hizo cuidadosamente tenía una sincronización más precisa y fue elogiado por la gente. A veces, su forma de jugar también es muy extraña. Un día hizo una linterna y la colgó en la cola de la cometa. Cuando cae la noche, las linternas encendidas se elevan hacia el cielo gracias al poder de las cometas. Linternas brillantes flotaban en el cielo y la gente se sorprendía pensando que había aparecido un cometa. A pesar de esto, a menudo fue discriminado por su bajo rendimiento académico.
En aquella época, la sociedad feudal británica tenía un sistema jerárquico muy serio. Los estudiantes que estudiaban bien en las escuelas primarias y secundarias podían discriminar a sus compañeros que no estudiaban bien. Había un juego en el recreo, cuando todos se estaban divirtiendo, un estudiante que estudiaba bien le dio una patada a Newton con el pretexto y lo llamó tonto. La mente de Newton estaba tan estimulada que estaba extremadamente enojado. Pensó, ambos somos estudiantes, ¿por qué debería ser intimidado por él? ¡Debo superarlo! A partir de entonces, Newton decidió estudiar mucho. Se levanta temprano y se acuesta tarde, aprovecha cada momento, estudia y piensa mucho. Después de estudiar mucho, el rendimiento académico de Newton siguió mejorando y pronto superó al compañero de clase que lo había acosado y se ubicó entre los mejores de la clase.
El tiempo trata a las personas por igual y les da la misma cantidad, pero las personas usan su tiempo de manera diferente y el conocimiento que obtienen también es muy diferente.
Cuando Newton tenía dieciséis años, sus conocimientos matemáticos eran muy superficiales, e incluso se podría decir que no entendía conocimientos matemáticos avanzados. "El conocimiento reside en la acumulación y la sabiduría proviene del aprendizaje". Newton estaba decidido a alcanzar la cima de las matemáticas mediante sus propios esfuerzos. En las condiciones desfavorables de una base deficiente, Newton pudo entenderse a sí mismo correctamente y avanzar a pesar de las dificultades. Comenzó desde el conocimiento básico y las fórmulas básicas y avanzó paso a paso. Después de estudiar la geometría euclidiana, estudió la geometría de Descartes. En comparación, sintió que la geometría euclidiana era superficial, por lo que estudió la geometría de Descartes cuidadosamente hasta dominar lo esencial y comprenderlo a fondo. Luego inventó el teorema algebraico del binomio. La legendaria historia de Newton "calculando la fuerza del viento en una gran tormenta" puede ser una prueba de la mecánica corporal de Newton. Un día hubo una gran tormenta. El viento aúlla salvajemente, el polvo vuela y es tan confuso que cuesta abrir los ojos. Newton vio esto como una oportunidad para estudiar y calcular con precisión la fuerza del viento. Entonces, tomó las herramientas y corrió solo de un lado a otro en la tormenta. Tropezó y midió con dificultad. Varias veces la arena y el polvo le cegaron los ojos, varias veces el viento se llevó la hoja de cálculo, y varias veces el viento le obligó a suspender su trabajo, pero no sacudieron su deseo de conocimiento. Lo repitió una y otra vez y finalmente obtuvo los datos correctos. Estaba tan feliz que se apresuró a regresar a casa y continuó su investigación.
Donde hay voluntad, hay un camino. Mediante un estudio diligente, Newton sentó una base sólida para su torre científica. Pronto se construyó la torre matemática de Newton. Inventó el cálculo diferencial a la edad de 22 años y el cálculo integral a la edad de 23, haciendo grandes contribuciones a la ciencia humana.
Newton era un hombre muy humilde y nunca arrogante. Alguien le preguntó una vez a Newton: "¿Cuál es el secreto de tu éxito?" Newton respondió: "Si tengo un poco de éxito, no hay otro secreto que la diligencia".
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Newton joven
El 4 de enero de 1643, Newton nació en una familia de terratenientes en Walsop, un pequeño pueblo de Lincolnshire, Inglaterra. Newton era un bebé prematuro, pesaba sólo tres libras al nacer, y sus parteras y familiares estaban preocupados por si sobreviviría. Nadie esperaba que esta cosita aparentemente insignificante se convirtiera en un gigante científico que conmocionó el pasado y el presente, y vivió hasta los 85 años.
El padre de Newton murió tres meses antes de que él naciera.
Cuando tenía dos años, su madre se volvió a casar con un sacerdote y dejó a Newton para que lo criara su abuela. Cuando tenía 11 años, el padrastro de su madre falleció y su madre regresó a Newton con su hijo y sus dos hijas. Newton era taciturno y testarudo desde niño. Este hábito puede provenir de su situación familiar.
Desde los cinco años aproximadamente, Newton fue enviado a escuelas públicas. Cuando era niño, Newton no era un niño prodigio. Tenía calificaciones normales y calificaciones promedio, pero le encantaba leer y leer libros que introducían varios métodos para hacer modelos mecánicos simples, y se inspiró en ellos para fabricar algunos artilugios extraños por sí mismo. . Como molinos de viento, relojes de madera, faroles plegables, etc.
Se dice que después de que Newton descubrió los principios mecánicos del molino de viento, hizo un modelo de molino. Ató el ratón a una cinta de correr con ruedas y luego colocó una rueda delante de él. de maíz están fuera del alcance de los ratones. El ratón quería comerse el maíz, así que siguió corriendo, así que la rueda siguió girando; una vez más, cuando volaba una cometa, colgó una pequeña luz de la cuerda. Por la noche, los aldeanos la miraron y sospecharon que así era. un cometa; también hizo un pequeño reloj de agua. Cada mañana, el pequeño reloj de agua goteará agua automáticamente sobre su cara para instarlo a levantarse. También le gusta la pintura, la escultura y, especialmente, tallar relojes de sol. Los relojes de sol que talló se colocan en todas partes, en las esquinas y en los alféizares de las ventanas de su casa, para observar el movimiento de la sombra del sol.
Cuando Newton tenía 12 años, ingresó en la escuela secundaria Grantham, no lejos de casa. La madre de Newton originalmente quería que él se convirtiera en granjero, pero el propio Newton no tenía intención de hacerlo y en cambio le encantaba leer. A medida que crecía, Newton se aficionó cada vez más a leer, meditar y realizar pequeños experimentos científicos. Cuando estudiaba en Grantham High School, se quedó en la casa de un farmacéutico, lo que lo expuso a experimentos químicos.
El rendimiento académico de Newton no fue sobresaliente en la escuela secundaria. Simplemente le encantaba leer y sentía curiosidad por los fenómenos naturales, como el color, el movimiento del sol y la sombra en las cuatro estaciones, especialmente la geometría, la teoría heliocéntrica de Copérnico. , etc. También sigue leyendo notas por categoría y le gusta crear artilugios, trucos, inventos y experimentos creativos.
En aquella época, la sociedad británica estaba impregnada de nuevas ideas cristianas. La familia de Newton tenía dos parientes que eran ambos sacerdotes, lo que pudo haber afectado la vida religiosa de Newton en sus últimos años. A partir de estos entornos y actividades ordinarias, no resulta obvio que el joven Newton fuera un niño con talentos sobresalientes y extraordinarios.
Más tarde, obligada por la vida, su madre le pidió a Newton que abandonara los estudios y trabajara en casa para mantener a la familia. Pero Newton se sumergió en sus libros cada vez que tuvo la oportunidad y, a menudo, incluso se olvidó de trabajar. Cada vez que su madre le pedía que fuera al mercado con su sirviente para familiarizarse con el negocio, él le rogaba que saliera solo a la calle mientras él se escondía detrás de los arbustos y leía un libro. Una vez, el tío de Newton empezó a sospechar y siguió a Newton hasta el pueblo. Encontró a su sobrino tirado en el césped con las piernas estiradas y concentrado en un problema matemático. El espíritu estudioso de Newton conmovió a su tío, por lo que su tío convenció a su madre para que le permitiera reanudar la escuela y lo animó a ir a la universidad. Newton regresó a la escuela nuevamente, absorbiendo con entusiasmo la nutrición de los libros.
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Años de estudio
En 1661, Newton, de 19 años, ingresó al Trinity College de Cambridge como estudiante con matrícula reducida. haciendo tareas para la universidad en 1664, se convirtió en estudiante becado y recibió su licenciatura en 1665.
A mediados del siglo XVII, el sistema educativo de la Universidad de Cambridge todavía estaba impregnado de un fuerte sabor de escolasticismo medieval. Cuando Newton ingresó a Cambridge, todavía se impartían algunos cursos escolásticos, como lógica, chino antiguo, gramática y época antigua. Dos años más tarde, surgió una nueva tendencia en el Trinity College. Lucas creó un curso de conferencias original que preveía la enseñanza de conocimientos de ciencias naturales, como geografía, física, astronomía y matemáticas.
El primer profesor de la conferencia, Isaac Barrow, era un erudito científico. Este erudito tuvo una visión única y vio que Newton tenía una observación profunda y una comprensión aguda. Así que le enseñó a Newton todos sus conocimientos matemáticos, incluidos los métodos para calcular el área de figuras curvas, y llevó a Newton al campo de investigación de las ciencias naturales modernas.
Durante este proceso de aprendizaje, Newton dominó la aritmética y la trigonometría, y leyó "Óptica" de Kepler, "Geometría" y "Principios de Filosofía" de Descartes, y "Diálogo sistemático" de "Los dos mundos" de Galileo, "Diálogo sistemático" de Hooke. Micrographia", así como la historia de la Royal Society y las primeras transacciones filosóficas, etc.
El tiempo de Newton bajo Barrow fue un período crítico para su aprendizaje. Barrow era 12 años mayor que Newton y dominaba las matemáticas y la óptica. Admiraba mucho el talento de Newton y creía que las matemáticas de Newton superaban las suyas. Más tarde, Newton recordó: "El Dr. Barrow estaba impartiendo cursos sobre cinemática. Quizás fueron estos cursos los que me impulsaron a estudiar este aspecto".
En ese momento, Newton era muy bueno en matemáticas. dependiente del autoestudio. Estudió las obras de muchos matemáticos, como los "Elementos de geometría" de Euclides, la "Geometría" de Descartes, la "Aritmética infinita" de Wallis, las "Conferencias de matemáticas" de Barrow y los Veda. Entre ellos, la "Geometría" de Descartes y la "Aritmética infinita" de Wallis tuvieron una influencia decisiva en Newton. Rápidamente llevaron a Newton a la vanguardia de las matemáticas de la época: la geometría analítica y el cálculo. En 1664, Newton fue elegido asistente de Barrow. Al año siguiente, el Senado de la Universidad de Cambridge aprobó la decisión de otorgarle a Newton una licenciatura de la Universidad.
Una grave plaga arrasó Londres entre 1665 y 1666. Cambridge no estaba lejos de Londres. Por miedo a propagar la enfermedad, Newton abandonó la escuela y regresó a casa en junio de 1665.
Debido a que Newton fue influenciado y formado en matemáticas y ciencias naturales en Cambridge, desarrolló un gran interés en explorar los fenómenos naturales. El ambiente tranquilo de su ciudad natal permitió que sus pensamientos se difundieran. El corto período comprendido entre 1665 y 1666 se convirtió en los años dorados de la carrera científica de Newton. Estaba lleno de ideas y talentos en el campo de las ciencias naturales, pensando en problemas que nadie antes que él había considerado y entrando en campos que nadie antes que él había considerado. tocado. Creó resultados sorprendentes y sin precedentes.
A principios de 1665, Newton creó el método de aproximación de series y la regla para convertir binomios de cualquier potencia en serie; en noviembre del mismo año creó el método de flujo positivo (cálculo diferencial); del año siguiente, utilizó prismas para estudiar la teoría del color; en mayo comenzó a estudiar el método del número de reflujo (integración). Durante este año, Newton comenzó a pensar en estudiar el problema de la gravedad y quiso extender la teoría de la gravedad a la órbita de la luna. También dedujo de las leyes de Kepler que las fuerzas que mantienen a los planetas en sus órbitas deben ser inversamente proporcionales al cuadrado de su distancia al centro de rotación. La leyenda de que Newton se dio cuenta de la gravedad de la tierra al ver una manzana caer al suelo también cuenta una anécdota que ocurrió en esta época.
En resumen, durante los dos años que vivió en su ciudad natal, Newton se dedicó a la creación científica y se preocupó por cuestiones de filosofía natural con más energía que en cualquier otro momento desde entonces. Sus tres principales logros: cálculo, gravitación y análisis óptico fueron concebidos en esta época. Se puede decir que Newton en este momento ya había comenzado a dibujar el modelo para la mayoría de las creaciones científicas de su vida.
Poco después de la Pascua de 1667, Newton regresó a la Universidad de Cambridge. El 1 de octubre fue elegido junior Fellow (miembro junior) del Trinity College. Recibió su título de maestría el 16 de marzo del año siguiente. y al mismo tiempo convertirse en pareja principal (miembro principal del comité). El 27 de octubre de 1669, Barrow renunció como profesor para apoyar a Newton. Newton, de 26 años, fue ascendido a profesor de matemáticas y se desempeñó como profesor de la conferencia Lucas. Barrow allanó el camino para la carrera científica de Newton. Sin la ayuda del tío de Newton y de Barrow, Newton, el caballo de mil millas, podría no estar galopando por el camino de la ciencia. Barrow dio paso al sabio, que siempre ha sido una leyenda en la historia de la ciencia.