开篇

说起注意力不集中，首先想到的是艾萨克·牛顿爵士。他的一生充满了荣耀。自从小时候因为风车被踩成碎片，他把朋友们打得落泪后，他的生活简直就是一团糟。牛顿是经典物理学领域的开创性人物。如果说他力学第二，没有人敢说他第一。当然，在他活着的时候，他的坏脾气绝对不会让他退居二线，甚至不能并列。他想跟谁打，就跟谁打，直到倒下！不过今天不讲人品，不讲人品，不讲人品！以后有机会单独说说牛老师的“博大”胸怀吧~

牛顿的主业：经典力学体系

我们先简单回顾一下牛顿最伟大的成就，也就是他对经典力学体系的最大贡献。其实基本上就是我们高中物理力学部分学的牛顿三定律和万有引力定律！前者让我们能够建立一个强大的科学体系，可以处理几乎所有物体的受力问题（也给我们带来无穷无尽的问题）；后者让天文学不再仅仅拿着望远镜来观察和记录星星。轨迹，人类终于可以面对浩瀚的夜空，做真正的思考和发现！例如，勒维耶在1846年通过计算发现了海王星，这是牛顿力学的伟大胜利。

牛顿对力学的贡献在于他发现了几乎所有事物背后的统一运行规律。这条定律几乎适用于从天空到地球、从行星到尘埃的所有物体。 “神”法则第一次被掀开。的一角.他建立的经典力学体系统治了科学界近150年！

自然哲学的数学原理

但他对科学的贡献远远超出了力学。让我们举几个例子，从物理学领域开始。

物理学副业1：光学

也许是因为想为他的万有引力定律找到天文观测证据，牛顿有一段时间对望远镜和光学问题感兴趣，并做出了一些重要贡献，例如：

1666年，牛顿用三棱镜将太阳的白光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色带。据此，他推论出太阳的白光是七种颜色光的混合体，并用他所信奉的“粒子论”解释了这种散射现象；

1668年，牛顿设计并建造了第一台反射望远镜。原因是牛顿多次研磨非球面镜片失败后，决定改变主意，使用球面镜作为主镜。他将直径2.5厘米的金属磨成凹面反射镜，并在主镜焦点前以45度角放置一个反射镜，这样主镜反射的集中光线就可以被反射镜反射。它以90 度角从镜筒反射出来并到达目镜。这种设计被称为牛顿反射望远镜。这种经典的结构至今仍在使用，当今世界上一些最著名的望远镜也采用了牛顿结构。例如，凯克天文台望远镜的主镜由36块六边形镜组成，组合成直径10米的主镜；而著名恒星哈勃太空望远镜也具有牛顿反射结构。

物理学副业2：流体运动

首先，他在实验中发现并定义了所谓的“牛顿流体”，即生活中大多数简单流体的剪切力几乎与剪切应变成正比。当然，牛顿流体很常见。真正有趣的是所谓的“非牛顿流体”，如下图所示，接触速度越快，它就会变得越硬。这些流体是剪切力和应变之间的关系不符合牛顿描述的线性关系的流体。

早在1687年，牛顿就利用波义耳定律计算出了空气中声速的公式，得到了声速的理论值为290.7m/s。虽然这与实际值相差很大，但却提供了一种有效的估算方法！产生错误的原因是牛顿假设声波在空气中传播的过程对应于热力学的等温过程。然而，这个假设实际上是错误的。后来，伟大的数学家拉普拉斯利用绝热过程重新计算了声速（1816年），结果与实验测量吻合得很好。

数学

除了物理之外，牛Sir在数学上也同样慷慨。他最大的贡献是与莱布尼茨一起独立创建了微积分理论。当然，牛顿创造微积分的初衷很可能是因为他在思考和处理物理问题时，觉得现有的数学理论不好用，于是他放下手头的工作，发明了一种工具。这确实是一件好事。简直就是樵夫的典范啊！

另一个是牛顿的“二项式定理”。 1665年，他将帕斯卡二项式定理推广到所有有理指数的情况。我想高中学过排列组合的人都会记得这一部分，这里不再赘述。

我再说一句：其实这个方法最早是我们的老祖宗在《九章算术》一书中提出的，作为开高次幂的计算方法。后来在13世纪，杨惠将其写成了著名的“杨惠三角”。这比西方相信的最早的“帕斯卡三角”法（1654年）提前了约600年。这是我们可以了解的。值得自豪的是，但我们也必须明白，我们提出的只是一种算术方法，而不是代数，因为它没有给出二项式系数的通式，未能建立系统的二项式定理，然而，帕斯卡推广了这个运算规则并得出了结论。给出了所有正整数幂的平方根运算的公式，因此，这可能就是西方人认为帕斯卡第一的原因。

题外话，你能想到杨辉（帕斯卡）的三角形和分形之间的关系吗？事实上，如果你把奇数涂黑，你会看到那个神奇的图案：

是的，这是谢尔宾斯基垫片！分形理论中最简单的平面分形图。如果你继续写下这个三角形，你会看到这个疯狂的分形图：

杂谈：化学（炼金术）

事实上，牛顿对现代化学并没有做出什么重要的贡献。他生前留下的是雄辩的炼金手稿。牛顿一生对科学做出了无数贡献。他是一个极其严谨、逻辑性极强的人。他为何晚年沉迷于炼丹术？炼金术之类的巫术呢？

牛顿的炼金术手稿

有人说他对炼金术的兴趣纯粹是出于哲学和宗教目的，并没有生产出黄金，从而玷污了牛顿在科学界的声誉。但事实上，我认为这种说法有点脱节。牛顿没有理由在成名后就放弃自己创建并坚信的理论框架而选择类似“不可知论”的体系。这不符合他的性格。

其实换个角度想想也是有道理的。这里我引用一篇文章的观点：

17世纪，炼金术和化学混合在一起，没有人能找到17世纪的化学著作中不包含炼金术的内容。牛顿对化学充满了求知欲，自学可以参考的书只有炼金术著作，所以他不得不选择炼金术。如果当时的化学是独立于炼金术的，他是否会抛弃理性的化学而去研究神秘的炼金术呢？其他人不敢说，至少牛顿不敢。因为牛顿做事一向一丝不苟，严谨是他的风格。