人物传记故事：牛顿的生平简介和成就

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。

然后他还发现，当时的望远镜看不清的原因，就是因为望远镜是用凸透镜做的，所以在观测到的星体的边缘就会有一圈光环。于是他就开始自己打磨镜片，做成了世界上第一个反射式望远镜。

这个望远镜是用青铜凹面镜代替凸透镜，利用反射原理做成的。果然那个光环就消失了，宇宙星河透过望远镜，清晰地展现在他的眼前。他做的望远镜只有30cm长，却比以往三四米长的望远镜看的更清楚。

之前科学家们都只能计算匀速运动的物体。牛顿创造了一套全新的计算方法：微积分。要注意的是：这时候距离牛顿第一次上数学课只过了一年多。用微积分可以计算各种速度不断变化的情况，比如像星体的运行轨迹、贝壳的生长曲线、炮弹的飞行轨迹等等。可以说，在牛顿发明微积分之后，数学才有了真正解读世界的能力。

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走进公众视线

牛顿当时并没有把自己的成果拿出来发表，只是把成果告诉了几位自己信任的科学家，有一位就是他的数学老师巴罗。这位巴罗老师是剑桥大学历史上第一位卢卡斯教授。卢卡斯教授是非常高的荣誉，整个学校只有一个名额。至今为止的400年间一共只有19位教授获得过这个特殊的荣誉。写《时间简史》的霍金，是第17位。

巴罗老师看完了牛顿的研究，立刻提拔他做了研究员。再后来，巴罗老师干脆直接把卢卡斯教授的职位让给了牛顿。

巴罗老师一直鼓励牛顿公开自己的研究成果，终于，牛顿鼓起勇气，公开了自己发明的望远镜。这个发明让剑桥所有的科学家都惊呆了，就连国王都亲自来观看。直到今天，几乎所有的天文望远镜都是以牛顿发明的望远镜为原形的。之后，凭借着这个发明成果，牛顿以超高的票数加入了英国皇家学会，从此登上了科学界的最高舞台。

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主要科研成就

牛顿对后世影响最大的几个科研成就，几乎都是在1666年，也就是疫情居家隔离的1年半中完成的。主要包括：创立微积分、完成光的散射实验，以及万有引力的体系搭建，因为这三个体系是数学、力学和光学的大厦基础，所以这一年，被西方人称为人类的科学奇迹年，这一年牛顿才23岁。

欧洲人认为，正是因为牛顿的自然科学理论奠基，人类才摆脱了上百万年的经验循环。可以说牛顿几乎是凭一己之力，把人类从蒙昧时代拽进科学时代。

07

与两位宿敌的斗争

然而生性内向的牛顿一直在剑桥过着隐居的生活。他不仅在生活上与外界隔离，也很少接触和他同层次的学术圈子。成为皇家学会的院士之后，他却遇到了他人生的第一位宿敌：胡克。

罗伯特·胡克是英国皇家学会的实验室主任，他也有一个悲惨的童年。10岁的时候，胡克的爸爸就自杀了，他带着很少的遗产开始了求学之路。和牛顿一样，大学里的胡克，也是一名工读生，但是二人却形成了截然不同的性格。牛顿十分敏感、内向，而胡克则恰恰相反，个性鲜明，喜欢凸显自我。

胡克的科研风格和牛顿也截然相反。牛顿是死磕型的天才，可以抓住一个课题进行长期的研究；而胡克就没办法把注意力集中在一个课题上很久。

胡克比牛顿大7岁，他对运动和光其实早已有研究，并且有他一套自己的理论。成为院士之后的牛顿，把自己关于光学的研究整理成一份论文，寄给了皇家学会。这个引发了牛顿和胡克的第一场斗争，也拉开了物理学上持续了300年的波粒战争的序幕。牛顿提出光的颜色理论，胡克说这只能算是个假说。牛顿说，光只能算是一种粒子，胡克说光是一种横波。牛顿说，我教你做实验，胡克怎么都不肯做实验。

虽然胡克在牛顿的生命里是个反派角色，但他其实也是一位天才科学家。胡克制造了显微镜、真空泵，还命名了细胞，提出了弹性材料的基本原理-胡克定律。这些其实都对科学发展做出了巨大的贡献。

胡克还指责牛顿关于光学论文的灵感来源于自己的著作《显微术》，并且用它推导出了错误的结论。这个言论彻底激怒了牛顿。所以后来牛顿当上皇家学会会长之后，胡克连一张画像都没能保存下来。

牛顿的第二个死对头就是德国的数学家莱布尼茨。当年，牛顿在计算月球轨道中所受到向心力的计算时，因为它过于复杂，不能硬算，所以就发明了流数法。这个也就是后来微积分的前身。牛顿关于微积分的三大著作，除此以外还有求积术和分析术，这都是牛顿在1666年创造的。但是在1666~1676年这十年当中，他只是把这些方法当成自己研究时的简便运算方法而已，并没有发表。

而莱布尼茨当时也在做相似的研究。在1684年，莱布尼茨发表了关于微积分的论文，正式提出微积分的思想。牛顿一方面觉得自己一直以来使用的数学工具居然被别人抢先发表，另一方面又觉得莱布尼茨的论文比较粗糙，经不起仔细推敲，于是就开启了和莱布尼茨长达数十年的口水战。

牛顿在一年半以后出版了科学史上最重要的著作，题目叫《自然哲学的数学原理》。这本书轰动了整个欧洲，成为科学界的权威。在这本书中，牛顿附上了当时给莱布尼茨回复的关于流数的两封信，意思就是表明微积分是自己首创的。后来当上皇家学会的会长后，牛顿甚至组织了11个人的委员会专门处理这个争端。委员会里都是支持牛顿的大神，其中最有名的还有哈雷，就是发现彗星的那个，是牛顿的头号粉丝。

后人为了纪念牛顿和莱布尼茨，于是把微积分基本定理称为牛顿-莱布尼茨公式。学术界大多数认为牛顿首先发现了微积分，但是没有及时发表，或许这种行为可以理解为天才特有的傲慢吧。而莱布尼茨的微积分其实也是自己的创造，并没有完全借鉴或者依靠牛顿的帮助。可能微积分的出现，是历史发展的必然，而牛顿和莱布尼茨则是在相似的时间发现了它们而已。

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神学和炼金术的研究

我们在课本上学到的牛顿是这样的，一位天才科学家，没到中年就完成了物理学和数学上的主要成就，晚年因为解决不了第一推动力的问题，转而去研究神学。这其实是一种错误的说法。在后人发现的牛顿手稿中，有50%是关于神学，而关于科学的只有30%，10%是关于炼金术，还有10%是他任皇家铸币厂的厂长时留下的工作手稿。

牛顿出生时，欧洲还在被封建神权统治。直到1688年，也就是牛顿45岁时，在英国才由资产阶级推翻封建神权，确立了君主立宪制。所以生长在那个时代，如果牛顿不信神，才会变成一个大新闻。换言之，唯有信神才是正常的。而事实也是，牛顿生下来就接受神学教育，他的亲戚里有几位都是神职人员，比如前面提到的他的舅舅，就是一位很有名的牧师。

牛顿还在上学的时候，就在信仰上和英国官方的教会圣公会决裂了，他当时信的是一个在主流社会看起来比较离谱的异端信仰。在当时的社会，异端比异教徒更容易引起公愤，这就有点像我们，比起当年日本的侵略军，可能更痛恨汉奸。

他的信仰偏向于阿里乌斯派。我们可能不太了解基督教里面的各种派系，只需要知道牛顿反对当时主流的三位一体说法。而剑桥大学的三一学院就是三位一体的缩写。当时剑桥大学培养了很多神职人员，这个就相当于我们现在的国家公务员，毕业出来之后就有着高收入，社会地位也很高。牛顿的一生对于自身的信仰做着孜孜不倦的思考，为了不被学校扫地出门，所以他终其一生都在隐瞒自己的信仰。

牛顿的一生可以从这样的角度来理解，可能才更接近真实情况。牛顿决心用自己的智慧找出上帝在设计宇宙时留下的密码，从而写出了《自然哲学的数学原理》这本书。牛顿其实从来就没有想过要把上帝从宇宙里摘出去，相反，他在自己的理论中给上帝留的位置是第一推动力。

有一种推测是这样的，牛顿对于炼金术的痴迷，目的并不是为了发财或者长生不老。他认为上帝设置好了宇宙运行的规律，就让其自行运转。为了找到这个规律，他用牛顿力学解开了宏观宇宙运行的秘密，而炼金术则是牛顿对于微观世界甚至上帝创造生命过程的探索工具。只要能够通过炼金术获悉神创世的秘密，他就能纠正大众对神的错误认知，这才是他的终极目标。有很多迹象都可以看出，牛顿在完成《原理》这本书之后，就开始认真思考微观世界运行的奥秘。

09

牛顿一生的概况

牛顿活到85岁，这在当时17世纪的欧洲是比较长寿了。我想这一点跟他比较自律的生活习惯有很大关系。

对于如何评价一个人这件事，其实没有谁有资格给别人去盖棺定论。就算是生活在我们身边的人，我们也不可能完全了解，更何况要穿越时间的障碍去评判一个陌生人呢？我在b站上看了一个叫猛男de日记的up主制作的视频。他推测了牛顿为什么会在30岁以后几乎就没有在科学上继续进行研究，转而专注于炼金术和神学的研究。这个推断我觉得比较好地解释了：为什么牛顿会先后用大量的时间和精力来从事这三个看起来几乎毫不相关的研究。

他是这样推论的：

牛顿的原生家庭是破碎的，在他出生前三个月父亲就去世了，母亲在他3岁时改嫁，把她寄养在外婆家。悲惨的童年造就了他孤僻古怪的性格。失去了双亲的陪伴，让他幼小的心灵无处依托。在当时欧洲浓厚的宗教氛围影响下，孤儿牛顿很自然的会把上帝作为自己的心灵依靠，以代替父亲母亲的位置。所以他对上帝的依赖感可能要比同时代的其他人更加强烈，信仰更加虔诚。而且按照英国的历法，他是在圣诞节出生的，所以他有可能认定自己背负着某种神圣的使命。

牛顿是一个逻辑严谨、极其较真的人，主流教派主张的三位一体学说，在圣经里从来没有提到过这个词，根本无法让他信服。在牛顿看来，三位一体学说是各个教派为了平衡矛盾，以权谋私的产物，如今居然上升到了主流教义的位置。这让他明白了自己的使命所在，那就是要纠正这种错误。作为普通信徒的牛顿人微言轻，盲目的行动只会让自己置身于危险之中。而他在自然哲学和数学上的天赋给他开辟了另一条路。他要探寻上帝创世的秘密，向人们展示世界运行的规则，和足以让他找到支持正确宗教观的证据。届时，他也能有足够的名望去推动一些社会的变革。

《原理》这本书的出版，标志着牛顿破解了宏观世界的奥秘，给他带来了巨大的声望。这也是他后来敢于支持剑桥，反对国王詹姆斯二世，让自己反天主教的本色鲜明公开的底气。但他用于探寻微观世界的炼金术，却没有实质性的进展。关于炼金术的研究，牛顿其实一直是秘密进行的，很多手稿甚至用了他自己发明的符号，连他的助手也不知道他在做什么。在当时天主教派的统治下，异端思想不可能被公开讨论。牛顿为了在剑桥继续他的研究，也一直沉默、压抑和忍受着。他对炼金术的态度也几乎从来没有向外界提起过。

到这里牛顿的生平，基本上就讲得差不多了。其实他在政治上也有很多成就。比如他后来当上了皇家学会的会长，在剑桥做教授和研究员，一直到退休，后来又在一位朋友的引荐下到了皇家铸币厂做主管，后来升任厂长。他在经济上其实对当时的英国也有非常巨大的贡献。这一块的话就由姚敏导师给大家再来做具体的介绍。

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值得我们学习的六大优点

我总结了一下牛顿身上值得我们学习的优点：

第一点，明确自己的终生目标，并坚定不移的为之奋斗。这和前面几期的人物传记也有相同之处。比如用了12年时间才成功东渡日本，并且余生都留在日本弘法的鉴真大师；比如把一生奉献给敦煌壁画的开发和保护工作的樊锦诗老师等等。牛顿一生孜孜不倦的研究，写下大量手稿，也许就是为了诠释他心里那个真正上帝的模样，所以才会一生勤奋不懈，内驱力十足。

第二点，超强的专注力。这一点，从牛顿为了研究光学，用肉眼观察太阳，和用竹签戳眼球来观察光环就可以看出。有一位网友评价牛顿说他是典型的intp型人格（这一点录音里说的是intj型，这个讲错了，在整理讲稿时，我又查了一下资料，百度百科里也将牛顿归为典型的intp型）。这一类型的人，不惜一切代价投入时间和精力，力求制定出富有真知灼见且不偏不倚的解决方案。当他们与熟人或爱好相近的人相处时，他们又会变得非常放松而友好；而置身于陌生人中间，我们看到的却是他们难以掩饰的羞涩，即便是对他们的结论或理论来点友好善意的谐谑，他们也会认为是受到了指责，很快就会掀起一场口角之争。这类型的代表人物还有：爱因斯坦、比尔盖茨、笛卡尔等。

第三点：重情重义。牛顿是一个重情重义的人，他对陌生人甚至也会慷慨解囊，对于亲人和在意的人非常照顾。比如曾经的未婚妻，虽然错过了，但是后来好像一直都非常照顾这位女士和她的家人，持续几十年，直到她去世。

第四点，不随波逐流，敢于坚持自己的想法，追求真理。他独立开创了可以用实验验证的科研方法。而在此之前，科学家们的研究是以推测和主观臆断为主。

第四点，研究的时候会溯源，再进行详尽的分层分类，然后找到各要素之间的关联。比如他对神学的研究，查阅了大量关于古圣经的资料，因为他怀疑圣经被篡改过。在经过大量的分析之后，应该也是找到了相关的证据。

第五点，善于透过现象观察本质，并且进行深度思考，寻找背后的规律。所以他能在短短一年半的时间里创立微积分、发现万有引力、提出三大力学定律和光的折射理论等等。这些都是奠定现代数学和物理基石的重磅规律。

第六点，自律。在上大学的时候，他就用一个小本子来反思自己，抵制诱惑。那个小本子刚开始是用来记录校园贷的账目，后来他也常常用作日记本，来反思自己偶尔随波逐流去打牌、参加酒会等浪费时间、沉迷享乐的行为。所以他才能在周围一片堕落享乐的氛围中，还坚持每天闭关工作18小时，坚定抵制诱惑，专心于自己想做的研究，并且一辈子都这样坚持下来了。

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留白

由于时代背景的限制，牛顿的很多研究都是秘密进行，不为人所知。现在我们对于牛顿的认知，都是从他留存下来的手稿中推断出来的。这些手稿很多还是用密码和拉丁文写出来的，遮遮掩掩，再算上遗失的部分，我们很难客观地去描述牛顿究竟是一个怎样的人。

一千个观众就有一千个哈姆雷特，大家听完牛顿的故事有些什么感想呢？其实他的资料非常多，我也只是匆匆准备了一周的时间，还有很多欠缺、不足和不严谨的地方，出发点是想尽可能地给大家展示一个比较立体、多面的牛顿，谢谢大家的聆听。

最后再分享一个小细节。上周日，我刚开始准备牛顿的传记，那天晚上我在b站上看了3个关于牛顿的视频，结果在当天晚上我就梦到了这件事。没有梦到牛顿本人，梦中我在本子上写下了牛顿的6个还是8个研究成果。我在想哪些要发表，哪些暂时不发表。第二天早上醒来，我觉得很神奇。才刚开始搜索关于牛顿的资料，为什么当天晚上就会梦到。

我上次在讲麦肯奇的传记时也是这样。因为麦肯奇在和贝佐斯离婚之后，主要精力都用来做慈善。我也是没有梦到她本人，而是梦到我在帮她发钱给大家。这两次备课体验感觉非常神奇，一方面可能是因为准备得比较用心吧，日有所思夜有所梦。另一方面我觉得就像其他导师说的，可能我们真的是穿越了时空，跟这些伟人能量相通了。

所以也欢迎大家有感兴趣的人物的话，一起来加入领读者的行列，领读的过程一定会很受益。我对牛顿一直都很感兴趣，关于他对神学和炼金术的研究，我以前只是知道个大概，很好奇，但一直没专门花时间去仔细了解。在这一周几乎是沉浸式地准备这次讲课时，我看了很多很多资料，也解开了心里一直以来的困惑。

而且了解多了之后，就发现牛顿并不是像别人说的那样特别傲慢、睚眦必报，他和胡克、莱布尼茨的纷争，也是事出有因。而且他能取得这些开天辟地的科研成就，并不是完全就靠天赋和灵感，这和他每天长时间专注于工作也是分不开的。

欢迎大家经常来收听我们平台的人物传记。，也欢迎大家加入领读者的行列。再次感谢大家的聆听。