影響人一生的科學(xué)家

前言

在人類文明發(fā)展的征程上，數(shù)不清的科學(xué)家以他們超凡的智慧或不懈的奮斗精神，為科學(xué)的發(fā)展作出了卓越的貢獻(xiàn)，從各個(gè)領(lǐng)域加速了文明的進(jìn)程，對當(dāng)今世界的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。因此，每當(dāng)人們提到“科學(xué)家”這一稱號，腦海中便會不自覺地閃現(xiàn)出一長串光輝的名字，心生敬仰之情。事實(shí)上，偉大科學(xué)家的事跡和經(jīng)歷曾對國人的人生觀和世界觀產(chǎn)生過極其深刻的積極影響，也必將激勵(lì)一代又一代的青少年更加奮發(fā)向上。這本《影響人一生的科學(xué)家》按時(shí)間順序講述了阿基米德、伽利略、牛頓、法拉第、愛迪生等近50位堪稱偉大的著名科學(xué)家，著重展現(xiàn)其成長過程、主要科學(xué)成就、思想品格及相關(guān)名言軼事等。本書以生動(dòng)簡潔的文字，配以大量科學(xué)家肖像及相關(guān)場景圖、示意圖等，使廣大讀者特別是青少年朋友對每位科學(xué)家都能睹其面、觀其行，與之神交，從而感受其奮斗歷程和成功經(jīng)驗(yàn)，獲得啟發(fā)和收益?？v觀這些科學(xué)大師，青少年朋友可從其身上學(xué)習(xí)的東西不止一個(gè)層面。首先，通過了解其科學(xué)實(shí)踐和取得的成就，在擴(kuò)大知識面、開闊視野的同時(shí)，可能會對某個(gè)學(xué)科或某個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生興趣，從而確定人生的奮斗目標(biāo)，因?yàn)楸緯v的科學(xué)家無不是善于立志并堅(jiān)定為之努力的典范。第二，通過了解科學(xué)家的成長過程，可以讓人樹立信心，鼓起奮斗的勇氣。本書所講述的科學(xué)家在偉大中亦有其平凡的一面，成長的道路也并非一帆風(fēng)順。例如愛迪生小時(shí)候就曾被老師以“低能兒”的理由攆出了校門；愛因斯坦3歲才會講話，中學(xué)競沒拿到畢業(yè)證；法拉第、瑪麗·居里、萊納斯·鮑林小時(shí)候家境貧寒，求學(xué)艱難；斯蒂芬·霍金22歲時(shí)身患奇怪重病，余生只能在輪椅上度過……然而這些都無法阻擋他們成為成就斐然的科學(xué)大師。第三，可以學(xué)習(xí)科學(xué)家身上所體現(xiàn)出來的優(yōu)秀品格，以此為標(biāo)尺來提高和完善自己。如伽利略堅(jiān)持真理、勇于向教會開戰(zhàn)的堅(jiān)強(qiáng)無畏，道爾頓不追求名利、只醉心于科學(xué)研究的安貧樂道精神，以及瑪麗·居里面臨困境毫不退縮的超人勇氣和堅(jiān)強(qiáng)毅力等等。最后值得一提的是，偉大科學(xué)家身上所體現(xiàn)出來的善于思考、執(zhí)著追求、百折不撓的精神是無論從事任何工作都需要的，而且是通往成功的無往而不勝的真正“秘訣”。在人心日漸浮躁、重物欲輕精神的今天，重提科學(xué)精神愈發(fā)顯得重要，對于正處在人生起步階段的青少年來說更是如此。真誠地希望本書能幫助他們少一些急功近利，多一些科學(xué)精神，扎實(shí)走好人生的每一步。

內(nèi)容概要

本書按時(shí)間順序講述了阿基米德、伽利略、牛頓、法拉第、愛迪生等近50位堪稱偉大的著名科學(xué)家，著重展現(xiàn)其成長經(jīng)歷、主要科學(xué)成就、思想品格等。了解這些，對青少年的學(xué)習(xí)與成長具有重要的啟迪作用。
全書設(shè)立了“名人軼事”、“名人名言”及相關(guān)鏈接等輔助欄目，多角度解讀科學(xué)家，使青少年能夠感受其奮斗歷程和成功經(jīng)驗(yàn)，獲得啟發(fā)和收益。
書中200多幅精美圖片，包括大量科學(xué)家肖像及相關(guān)場景圖、示意圖等，與文字相輔相成，交相輝映，幫助青少年穿越歷史的時(shí)空，近距離地與科學(xué)家交流。

書籍目錄

歐幾里德
阿基米德
花剌子密和伊本·西那
列奧納多·達(dá)·芬奇
尼古拉斯·哥白尼
安德烈·維薩里
仂Ⅱ利略·仂口利雷
克里斯蒂安·惠更斯
列文虎克
羅伯特·胡克
艾薩克·牛頓
本杰明·富蘭克林
卡爾·林奈
詹姆斯·赫頓
詹姆斯·瓦特
安托萬洛朗·拉瓦錫
約翰·道爾頓
漢弗萊·戴維
邁克爾·法拉第
查爾斯·巴貝奇
查爾斯·達(dá)爾文
路易斯·巴斯德
格雷戈?duì)枴っ系聽?br />詹姆斯·克拉克·麥克斯韋
阿爾弗雷德·諾貝爾
德米特里·門捷列夫
威爾姆·康拉德·倫琴
托馬斯·愛迪生
馬克斯·普朗克
瑪麗·居里
歐內(nèi)斯特·盧瑟福
伽利爾摩·馬可尼
埃爾伯特·愛因斯坦
阿爾弗雷德·魏格納
亞歷山大·弗萊明
尼爾斯·玻爾
愛德溫·哈勃
沃納·海森堡
萊納斯·鮑林
克里克、沃森和富蘭克林
斯蒂芬·霍金

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：歐幾里德其人關(guān)于歐幾里德本人，迄今為止人們所知甚少。他生活于大約公元前300年的亞歷山大地區(qū)，那是當(dāng)時(shí)埃及最大的城市，后來由亞歷山大大帝在地中海沿岸重建。希臘的第一位外族統(tǒng)治者、埃及國王托勒密一世(公元前367～前283年)在亞歷山大建造了圖書館和博物館，這里后來逐漸發(fā)展成古代最有名的知識和教育交流機(jī)構(gòu)。據(jù)推測，歐幾里德很可能曾在那里執(zhí)教數(shù)學(xué)，也許還是柏拉圖(公元前427～前347年，古希臘哲學(xué)家)的學(xué)生之一。而在歐幾里德去世后不久，另一位科學(xué)家阿基米德也來到了那里。從歐幾里德的一些軼事中，我們可以推斷出他的某些個(gè)性?？雌饋?，歐幾里德是一位溫和親切、善于激勵(lì)學(xué)生的老師。有一段文字是這樣描寫的：他“對所有有志于鉆研數(shù)學(xué)的學(xué)生都一視同仁，教學(xué)始終仔細(xì)謹(jǐn)慎，從不懲罰和批評弟子，而且在整整一個(gè)學(xué)年的教學(xué)中從未自夸過”。另一個(gè)故事是這樣的：一位學(xué)生由于學(xué)不好幾何課而灰心沮喪，于是忍不住去找老師歐幾里德，詢問學(xué)習(xí)幾何究竟能夠獲得什么實(shí)際的好處。歐幾里德立即吩咐家仆取些錢幣交給這位學(xué)生，以此讓他“獲利”并打發(fā)他走。還有另外一個(gè)故事說，托勒密國王為了學(xué)好幾何學(xué)，向歐幾里德請教是否有學(xué)習(xí)的捷徑，歐幾里德回答：“在幾何學(xué)里，大家只能走一條路，沒有專為國王鋪設(shè)的大道。”這句話已成為千古傳誦的箴言。以上是我們現(xiàn)今知曉的所有有關(guān)他的事跡，大多數(shù)故事都來自希臘哲學(xué)家普羅克洛斯的著作，這位評論家生活在距今約800年前。有關(guān)歐幾里德的記載實(shí)在是屈指可數(shù)。由于缺乏充分的依據(jù)，有些學(xué)者認(rèn)為《幾何原本》是由一群學(xué)術(shù)研究者在歐幾里德的指導(dǎo)下共同編寫的，甚至還有部分人認(rèn)為“歐幾里德”只是亞歷山大時(shí)代的數(shù)學(xué)家們?yōu)樽约旱暮献鲌F(tuán)體取的名字而已。無論真相如何，《幾何原本》的重要?dú)v史地位始終不可動(dòng)搖。同樣，歐幾里德的其他一些相對不為人所知的貢獻(xiàn)也是不可磨滅的。歐幾里德和幾何學(xué)歐幾里德最偉大的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)在于，他把當(dāng)時(shí)的幾何學(xué)定律整合成為一個(gè)定理和證明相互關(guān)聯(lián)的體系，為當(dāng)代科學(xué)研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在歐幾里德生活的時(shí)代，關(guān)于幾何學(xué)的理論日趨成熟。幾何，即數(shù)學(xué)形狀，對于它的研究最早可以追溯到幾千年以前的古埃及時(shí)期，當(dāng)時(shí)人們出于丈量土地面積的需要，很可能已經(jīng)對這門學(xué)科有所涉及。古代埃及人建造了舉世聞名的金字塔，可見當(dāng)時(shí)的幾何學(xué)已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)較高的水平。歐幾里德和其他古希臘人所做的工作就是把前人浩如煙海而雜亂無緒的成果加以系統(tǒng)化，整理成一個(gè)嚴(yán)密的理論邏輯體系，也就是把“應(yīng)用數(shù)學(xué)”整合成“純數(shù)學(xué)”理論的過程。古希臘人的研究活動(dòng)沒有停留在業(yè)余的智力消遣層次上，他們?yōu)榱藢?shí)際應(yīng)用，孜孜不倦地尋求著抽象的真理。通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯糠椒ㄋ剿鞯降脑韼缀踹m用于各種實(shí)際情況，應(yīng)用范圍極廣。這些研究對于解決實(shí)際生活中的問題，具有重大的指導(dǎo)意義。例如，在三角學(xué)學(xué)科建立之前，由于人們沒有掌握相應(yīng)的數(shù)學(xué)規(guī)律，往往換個(gè)條件就會給計(jì)算帶來不便。但當(dāng)這些規(guī)律一經(jīng)掌握，就能發(fā)揮出無窮的神奇力量。例如，米利都的泰勒斯在古埃及旅游時(shí)，曾運(yùn)用一個(gè)簡單的數(shù)學(xué)定律(即相似三角形的理論)親自演示測定金字塔高度的過程，并測量了大海上船只距離陸地的距離，使在場的埃及民眾驚訝得目瞪口呆。假設(shè)、推理和論證歐幾里德和古希臘人將數(shù)學(xué)整合成一個(gè)邏輯性的系統(tǒng)，這使它獲得了非凡的力量。他們首次引入了論證的概念，并運(yùn)用縝密的邏輯思維，發(fā)現(xiàn)可以從假設(shè)或假定中(如“兩點(diǎn)之間直線距離最短”)推理獲得數(shù)學(xué)規(guī)律。將先前的假定與之結(jié)合就構(gòu)成了一個(gè)數(shù)學(xué)規(guī)律的基本內(nèi)容，我們稱之為定理，它能夠清楚地被證實(shí)或證偽。歐幾里德《幾何原本》的核心內(nèi)容是5個(gè)公理(或稱假說)，所有的數(shù)學(xué)定律都是由此出發(fā)獲得證明的。用現(xiàn)代的語言表達(dá)，5個(gè)公理分別是：1.任意兩點(diǎn)之間有且僅有一條直線。2.直線沿其兩個(gè)方向可以無限延長。3.給定中心和半徑，有且僅可以作一個(gè)圓。4.所有直角都相等。5.過線外一點(diǎn)，有且僅有一條不與該直線相交的直線?，F(xiàn)在看來，前4個(gè)公理的正確性是顯而易見的。正是因?yàn)闅W幾里德給出了這些最基本的公理，才使得他的工作影響深遠(yuǎn)。因?yàn)槲ㄓ性趯ψ罨镜母拍钭龀鰺o懈可擊的認(rèn)定的前提下，才有可能針對原本模棱兩可的定理給出明確的論證。同時(shí)，我們只能依賴這樣嚴(yán)密的思維邏輯過程進(jìn)行步步推理——任何一個(gè)定理的論證含混不清，都會導(dǎo)致整條邏輯鏈斷開以致無法繼續(xù)。平行線和歐兒里德的局限性歐幾里德的第5個(gè)公理涉及到平行線的假設(shè)，它并不像前4個(gè)公理那樣容易理解?！斑^線外一點(diǎn)，有且僅有一條不與該直線相交的直線?！薄摴碛直环Q為平行線假說。現(xiàn)在，我們已經(jīng)把這個(gè)假說當(dāng)做基本的中心定理，它是所有基本幾何問題的核心內(nèi)容，在實(shí)際應(yīng)用中也存在著無數(shù)的例子，比如列車軌道等。然而，歐幾里德對平行線假說并不滿意，他對這個(gè)假說還存有疑慮和迷惑。對于點(diǎn)線或二維、三維平面，歐幾里德的幾何學(xué)研究結(jié)果都是適用的。無論地球看起來多像一個(gè)平整的表面，它的實(shí)際表面卻是一個(gè)彎曲的、包含了時(shí)間項(xiàng)的、大于三維的多維空間。歐幾里德的平行線假說意味著，過一個(gè)定點(diǎn)只能作一條已知直線的平行線，但假若空間是彎曲且多維的，那么就可以畫數(shù)條這樣的平行線。同樣，根據(jù)歐氏幾何理論，三角形的內(nèi)角和總是恒等于180°，然而如果三角形是畫在一個(gè)球面上，那其內(nèi)角和便會大于180°。19世紀(jì)，著名數(shù)學(xué)家卡爾·高斯認(rèn)識到歐氏幾何的局限性，并由此發(fā)展了一門新學(xué)科——曲面多維空間幾何學(xué)。但不管怎么說，歐幾里德的著作依然是2200多年以來幾何學(xué)研究的基石，也是現(xiàn)在幾何學(xué)學(xué)科的核心。除此之外，歐幾里德通過縝密的邏輯過程建立基本原理的方法——即邏輯思維、演繹推理、經(jīng)驗(yàn)和證明這一系列有效的思維方式，始終是學(xué)術(shù)界備受推崇的科學(xué)方法。

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