【中场时间08】对话夏伯渝：失去双腿，为何他还要坚持攀登珠峰？

从牛顿著作《自然哲学的数学原理》诞生至今,这三百年中,许多关于科学与宇宙的研究都以此为基础开展。每当人们提起牛顿,总会提到他是一位伟大的科学家,已经成为我们物理书中神话般、被符号化的人物。

艾萨克·牛顿(1643年1月4日-1727年3月31日)

但当我们望向历史时发现,他的生命和经历如此丰富:他用一年的时间学会了如今大学前的数学知识,并用一年的时间创造出微积分;他做过大学教授,也做过造币厂官员,“科学家”反而是他的兴趣与副业;他身上既有天才的、创造力的一面,也会有处理事务与人际关系不得当的表现。

本期播客我们我们邀请了苗千和陈学雷,聊聊那个遥远的群星闪耀与科学诞生的时代,了解牛顿和他身边的科学家们如何创造了历史。

【本期嘉宾】

嘉宾|陈学雷,中科院国家天文台研究员、宇宙暗物质暗能量团组首席科学家

嘉宾|苗千,《三联生活周刊》主笔,剑桥大学物理学博士

代班主播|张译丹,三联中读编辑

【本期时间轴】

03:05 关于时空观念的重大革命

09:46 天才牛顿惊人的自学能力和创造力

17:53 牛顿与胡克,同一世纪成对出现的天才

25:22 哪位科学家被叫作“英国达芬奇”?

31:28 造币厂总监才是牛顿的正职

39:58 上帝视角看牛顿与莱布尼茨的微积分发明权之争

46:49 怎样靠一块钟表解决航海导航问题?

1:07:49 科学炼金,但方向一开始就走偏了

1:10:39 暗能量下宇宙大爆炸的速度是怎样的?

【节目中提到的名词】

尼古拉·哥白尼:文艺复兴时期波兰天文学家、数学家。他提出了“日心说”,改变了人类对自然对自身的看法,更正了人们的宇宙观。

伽利略·伽利雷:意大利天文学家、物理学家和工程师、欧洲近代自然科学的创始人,被称为“观测天文学之父”、“现代物理学之父”、“科学方法之父”、“现代科学之父”。

欧几里得:古希腊数学家,被称为“几何之父”。他最著名的著作《几何原本》是欧洲数学的基础。

勒内·笛卡尔:法国哲学家、数学家、物理学家。他发明了现代数学的坐标系,创立了解析几何学,被称作“解析几何之父”,也是西方现代哲学思想的奠基人之一。

伊萨克·巴罗:英国著名的数学家,曾任英国皇家学会会员、剑桥首届卢卡斯教授和三一学院院长。

罗伯特·胡克:英国科学家、博物学家、发明家。他提出了描述材料弹性的胡克定律,设计制造了真空泵、显微镜和望远镜,并命名“细胞”(cell)一词。胡克还在城市设计和建筑方面有着重要的贡献,被某些科学史家称为“伦敦的莱奥纳多(达·芬奇)”。

埃德蒙·哈雷:英国天文学家、地理学家、数学家、气象学家和物理学家,正确预言了现在被称为“哈雷”的彗星作回归运动的事实,发现了天狼星、南河三和大角这三颗星的自行及月球长期加速现象。

克里斯蒂安·惠更斯:荷兰物理学家、天文学家、数学家。他提出了向心力定律、动量守恒原理,并改进了计时器。

特弗里德·威廉·莱布尼茨:德国哲学家、数学家,被誉为“十七世纪的亚里士多德”。他和艾萨克·牛顿先后独立发现了微积分,莱布尼茨还发现并完善了二进制。

约翰·弗拉姆斯蒂德:英国首任皇家天文学家,格林尼治天文台的创始人,现代精密天文观测的开拓者。

约翰·哈里森:自学成才的英国木匠和钟表匠。他发明的航海精密计时器是用于解决海上计算经度问题的装置。

约翰·伯努利:瑞士数学家。他是雅各布·伯努利(概率论的先驱之一)的弟弟,丹尼尔·伯努利(伯努利定律发明者)的父亲。数学大师莱昂哈德·欧拉是他的学生。

阿尔伯特·爱因斯坦:犹太裔理论物理学家,他创立了相对论,发现了质能等价公式(E=mc^2)。曾获1921年的诺贝尔物理学奖。

恩斯特·马赫:奥地利—捷克实验物理学家和哲学家。马赫的物理学研究课题主要包括光的传播规律和超音速现象,马赫数和马赫带因其得名。

约瑟夫·拉格朗日:法国籍意大利裔数学家和天文学家。他写出拉格朗日中值定理,创立拉格朗日力学。

莱昂哈德·保罗·欧拉:瑞士数学家和物理学家,近代数学先驱之一。

斯蒂芬·威廉·霍金:英国理论物理学家、宇宙学家及作家。他与罗杰·彭罗斯共同合作提出在广义相对论框架内的彭罗斯–霍金奇性定理。著作有《时间简史:从大爆炸到黑洞》、《黑洞、婴儿宇宙及其他》、《胡桃里的宇宙》。

弗兰西斯·培根:英国哲学家、画家、政治家、科学家、法学家、演说家和散文作家,是古典经验论的始祖。代表作有《学术的进展》、《新工具论》、《亨利七世的治理史》。

微积分:数学概念,主要包括微分学和积分学两个部分,是研究极限、微分、积分和无穷级数等的一个数学分支。微积分学是现代大学教育的重要组成部分,用来解决那些仅依靠代数学和几何学不能有效解决的问题。

万有引力定律:牛顿于1687年在《自然哲学的数学原理》上所发表的一种自然规律。定律指出两个质点彼此之间相互吸引的作用力,是与它们的质量乘积成正比,并与它们之间的距离成平方反比。

开普勒定律:德国天文学家开普勒提出的关于行星运动的三大定律,这三大定律又分别称为椭圆定律、面积定律与调和定律。

1椭圆定律:所有行星绕太阳的轨道都是椭圆,太阳在椭圆的一个焦点上。

2面积定律:行星和太阳的连线在相等的时间间隔内扫过的面积相等。

3调和定律:所有行星绕太阳一周的恒星时间的平方与它们轨道半长轴的立方成比例。

量子力学:描述微观物质(原子、亚原子粒子)行为的物理学理论,量子力学是我们理解除万有引力之外的所有基本力(电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用)的基础。

大爆炸:描述宇宙的源起与演化的宇宙学模型。宇宙学家通常所指的大爆炸观点为宇宙在过去有限的时间之前,由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的。

暗能量:在物理宇宙学中,暗能量是一种充溢空间的、增加宇宙膨胀速度的难以察觉的能量形式。暗能量假说是当今对宇宙加速膨胀的观测结果的解释中最为流行的一种。