（原标题：由于疫情在家的牛顿，都做了些什么？）
转眼间，咱们现已由于疫情在家呆了一个月有余。在这期间，巨大的物理学家牛顿在家躲瘟疫的那段光辉年月广为流传开来。那么，牛顿在最近一段时刻里究竟都做了些什么呢？小编在经过查询后收拾成了这样的一篇文章，让无聊在家的咱们更具体地了解牛顿在家的状况，说不定还会让对物理感爱好的你大受鼓动，相同做出巨大的效果呢~
衬托：三一学院的日子
1661年6月3日，牛顿以公费生（有必要打工挣钱）的身份进入剑桥大学最著名的学院——三一学院学习。彼时三一学院的课程多反映了四世纪时的亚里士多德主义，而且其时的剑桥大学并不是常识中心，这也使得牛顿初步无视大学里教授的规范课程，有时刻和机会去阅览和考虑各种其它的问题，将简直一切的业余时刻都花在阅览今世哲学家的作品上。
学习期间，牛顿用笔记记载了他的读物和对它们的一些主意，其间的一部分笔记题为“一些特定的哲学问题（Quaestiones quaedam Philosophicae）”，从中咱们咱们可以发现他关于伽利略、托马斯·霍布斯（英国政治家、哲学家）、亨利·莫尔（英国哲学家、伦理学家、神学家）、罗伯特·波义尔、柏拉图和亚里士多德等人的作品都有涉猎。而其间最令牛顿感爱好的是笛卡尔——虽然笛卡尔的学说并不在其时的课程规模内。
风趣的是，牛顿关于哲学的爱好很快就转向为物理学（虽然其时还没有这一学科的界说），他很快就发现了一些简直一切之前的哲学都没有涉猎的内容，这一点在他关于笛卡尔的笔记——尤其是关于笛卡尔的光学理论的笔记中最为显着。牛顿被光和视觉深深地迷住了，他连续进行了许多试验，全然不顾这些试验或许会使他失掉视力（如尽或许长时刻地盯着太阳等）。
在大约1663年底的时分，牛顿初步研讨数学——这也是校园里简直没有教授的课程。1664年，他购买了各式各样的前沿书本，包含弗朗西斯·范·舒滕（荷兰数学家）、笛卡尔和沃利斯（英国数学家、物理学家）在几许、代数和无量级数方面的作业。在这段时刻里，牛顿彻底经过自学学习了其时绝大多数的数学常识，而且关于纯数学和如何将数学应用到日子中十分感爱好。此间，牛顿也留下了一句流传后世的名言：
“Plato is my friend, Aristotle is my friend, but my greatest friend is truth（柏拉图是我的朋友，亚里士多德是我的朋友，但我最重要的朋友是真理）”。
可是，其时牛顿有必要处理一个重要的问题，那便是假如他期望可以持续学业，他有必要在剑桥大学取得一个愈加长时刻的学者职位——可是在之前的三年里，他并没有在惯例的课程中表现出色。走运的是，牛顿终究仍是在1664年4月取得了奖学金（这或许是来自于他的赞助人汉弗莱·巴宾顿或许新来的卢卡斯数学教授艾萨克·巴罗的协助），使得他可以再进行四年的学业。这笔奖学金也让牛顿在某些特定的程度上可以财政自在，他便愈加沉迷于研讨中，常常整夜不睡觉或许白日不吃东西。可是，在不到一年的时刻里，他就不得不脱离剑桥大学——由于1665年英国爆发了大瘟疫。
伍尔索普的学习日子
牛顿于1665年的初夏脱离了校园，期间曾在1666年3月回来校园，可是6月份又由于瘟疫脱离，直到1667年4月才终究得以回来。在这两年的大学停课期间，牛顿回到了乡间伍尔索普的母亲家中。五十年后，他回忆起这段年月，在解说完自己最近一段时刻的作业后，又弥补道：
“一切这一切都发作在1665-66年的两年瘟疫期间。在那段时刻里，我正处在我的发明生计的鼎盛时期，而且比从那今后的任何时刻都愈加注重数学和哲学。”
这一记载出自牛顿《奇观年（annus mirabilis）》的记载。
当然，这也可以视为牛顿尽力的天然成果，伍尔索普休闲的环境使得牛顿可以愈加自在地去寻求他想做的作业。显着的一点是：在此期间，牛顿为他今后的作业奠定了很多的根底，乃至有些作业直到30年后才得以宣布。这些作业可以归结为三个方面：
微积分——研讨改动的数学，对了解咱们周围的国际至关重要；
万有引力；
光学和光的行为。
在数学研讨方面，牛顿列出了他想要研讨的22个问题，把它们分成了五类。他首要研讨了曲线的切线（微分）和曲线的积分问题。经过这些“新的剖析”，他核算了双曲线下围住的面积，而且终究得到了可以求出其时简直一切已知的代数曲线所围住面积的办法。在1665年秋天，他把这些主意扩展，将求解曲线扫过的面积视作一个运动的点扫过的面积。他运用“通量（fluxionals）”一词来描绘这一办法中面积的添加，这标志着现代版微积分的呈现。而且在其间，他现已将“速度”视作一种通量，将其界说为无量小时刻距离内的偏移量。
然后，他还发现了积分与微分之间的联系，而且在对几个级数打开求和的过程中发现了广义二项式定理——这是他的第一个严重发现。在同一年，他亦取得了学士学位。
1666年，牛顿两次回忆这些数学问题，而且将这些研讨成果总结为三篇论文：一篇写在1665年11月13日，标题为“用物体的轨道求解它们的速度（to find ye velocities of bodys by ye lines the describe）”，剩余两篇均宣布于1666年，前一篇题为“求解运动学问题，以下出题是充沛的（To resolve problems by motion these following proposition are sufficient）”，终究一篇包含了关于他的微积分理论的完好描绘，写于1666年10月。
数学并不是牛顿仅有研讨的学科，实际上，他大部分时刻都花在了关于力学和光学的问题上。
在力学科学中，笛卡尔经过剖析运动的物体所具有的内力（称作“物体运动的力气”）的影响来处理磕碰问题，而牛顿则建议“作用在物体上的外力和物体运动改动具有因果联系”的观念。一起他意识到，互相别离的两个物体的动量坚持不变，即便它们之间发作磕碰也不会改动——这在之后成为了动量守恒原理。由此看来，牛顿好像现已找到了第二运动规则。可是在这一点上，他却对愈加杂乱的圆周运动问题感到了困惑，终究牛顿赞同了笛卡尔的观念：即运动的物体一直尽力地从中心向外退——这明显契合笛卡尔关于运动物体具有固有的“离心力”的思维。牛顿将半径为r速度为v的圆周运动的物体的离心力核算为F=mv^2/r——这使他回想起他关于伽利略的“关于两个首要国际体系的对话（Dialogue Concerning the Two Chief World Systems）”的研讨。他用他的成果表明，地球的自转不会将物体甩向空中，由于重力（用物体坠落的速度来衡量）大于地球旋转发作的离心力。然后他持续证明，假如假定开普勒第三规则是正确的（R正比于T的2/3次方），那么这在某种程度上预示着离心力（也即重力）有必要具有F正比于R的二次方分之一的方法。再一次地，他好像现已十分接近于发现万有引力规则了，可是咱们的这一主意轻视了从单一成果推演到整个动力学体系所需求的腾跃——在牛顿可以拟定普适的运动学规则之前，有必要做出几项严重的跋涉——因而，直到30年后，万有引力规则才被提出。
相同，在伍尔索普的日子里，牛顿也在持续测验研讨他所谓的“色彩的聚合现象（celebrated phaenomena of colours）”（这也是光谱学试验最早的初步之一），其部分原因是罗伯特·胡克于1665年出书了《显微图谱（Micrographia）》。胡克提出一种理论：色彩是亮与暗的混合，而且光是由“脉冲”发作的，他提出的色标规模是从艳丽的赤色（被以为是添加了最少暗度的纯白色光）到暗蓝色（被以为是光线彻底被漆黑所讳饰，即全黑前的终究一步）。牛顿意识到状况并非如此——从远处看时，写着黑色字的白色纸张并不会显示出五颜六色，而是是非混合，显示出灰色。
其时许多研讨人员在用棱镜进行色彩试验，他们的首要观念是：棱镜以某种方法使白光（如来自太阳的光）上色。在这些试验中，笛卡尔、胡克和波义尔将屏幕放在接近棱镜的方位，而且看到穿过棱镜的光线呈现为多种色彩的混合。在伍尔索普家楼上的研讨中，牛顿进行了一项试验：光束从窗户进来，跋涉22英尺，穿过棱镜，在远处的墙壁上投射出光谱。白光被分成了不同的色彩，每种色彩都被棱镜曲折了不同的量。然后他使用这一体系进行了许多试验，其间最要害的是他称之为“判定试验（Experimentum Crucis）”的试验：在光谱跋涉的路程中放置一个带有小缝的屏幕，使得只要一种色彩的光（如蓝色）穿过去照射到墙上，然后他在蓝光的途径上放置第二个棱镜，纯蓝的光并没有改动，证明棱镜没有使色彩发作改动，因而得出了一个至关重要的定论：白光仅由混合在一起的不同色彩组成，棱镜仅能别离这些色彩。他将经过三个棱镜的不同色彩的光重新组合，取得了白光，证明了这一观念。
而以上这些都不能解说固体的色彩。牛顿朝这个方向的尽力不太成功，由于他过错地以为这些色彩全都是由反射形成的——假如一个物体看起来是蓝色的，那是由于它优先反射蓝光。牛顿还研讨了胡克发现的一种独特现象，即假如将一块曲折的玻璃与一块平整的玻璃片触摸，则在触摸点周围会看到十分细的环，这也是胡克发起“脉冲”论的根本原因。牛顿经过对这些环（现在被称作“牛顿环”）的尺度进行定量处理，知道了曲折玻璃的曲率，然后提取出脉冲的长度，可是他以为这些“脉冲”是构成光的微粒介质中的某种振荡搅扰，而不是像胡克所假定的那样确实是光。从这儿咱们也可以正常的看到牛顿坚决的信仰——光是由粒子组成的。
后续：重返剑桥
尔后，瘟疫完毕，牛顿在1667年回到剑桥，工作初步蓬勃发展——当选为三一学院初级研讨员，一年后的1668年取得硕士学位并当选为高档研讨员。1669年，本来的卢卡斯数学教授萨克·巴罗辞去职务，牛顿被任命为候补，敞开了他的光辉的发现工作……一直到1689年，牛顿简直都呆在剑桥大学，在许多范畴做出在后世广为人知的成果......
怎么样，在读完牛顿的故事后有没有大受鼓动？假如是的话，那就抓住在家学习吧！说不定下一个牛顿便是你。
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