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书名：牛顿新传pdf/doc/txt格式电子书下载

推荐语：

作者：（英）罗布·艾利夫,万兆元译

出版社：译林出版社

出版时间：2009-08-01

书籍编号：30198332

ISBN：9787544732802

正文语种：中文

字数：90779

版次：1

所属分类：人物传记-科学家

前言

在维多利亚女王时代的英国，每位学童都知道艾萨克·牛顿爵士是一位无与伦比的数学天才和科学天才，而且大部分学童还能基本道出牛顿的主要科学发现。在光学上，牛顿发现白光并不是自然界中的基本元素，而是由几种更基本、更原始的光线混合组成的。物体之所以呈现出一定的颜色，是因为物体具有反射某些色光而吸收其他色光的属性。在数学领域，牛顿发现了二项式定理和微积分的基本定律。二项式定理用于展开两个变量之和的任何次幂，而微积分研究的是任意变量(一条曲线的形状或一个移动物体的速度)的瞬时变化率问题，同时也提供了计算曲线面积和曲面体积的技巧(当然还有其他用途)。牛顿在数学和光学上的成就过了好几十年才完全为他的同代人所接受，这首先是因为他只给少数几个同代人展示过自己的工作成果，其次是因为许多同代人感到他的工作成果难以让人重复，而且太具革新性，不易领会。

牛顿体系的辉煌巅峰在于他1687年出版的《数学原理》^[1]。在《原理》中，牛顿提出了运动三定律以及万有引力这一不可思议的概念。所谓万有引力，是指所有大质量物体都在根据一条数学定律不断地吸引其他一切物体。牛顿使用诸如“质量”与“引力”等全新的概念，以运动定律的形式宣布：(一)除非受到某种外力的作用，否则一切物体都将一直处于运动状态或静止状态；(二)一切物体所处状态的变化与引起此变化的力成比例，且与该外力的方向一致；(三)对于每一个作用力，总有一个大小相等而方向相反的作用力。对牛顿在该领域成果的后续研究形成了18世纪天体力学的基础，一门全新的、堪称正确的关于地球与天体的物理学(狭义相对论与广义相对论效应除外)由此诞生了。由此可见，绝大多数受过良好教育的人将牛顿视为理性之奠基者并不是没有道理的。

除此之外，维多利亚时代的人们也知道艾萨克爵士既是一个痴迷的炼金术士，也是一个激进的异教徒。为了理解牛顿生活与工作的这些匪夷所思的方面，当时的英国精英们可谓绞尽了脑汁。同时，一些证据还无可争议地表明牛顿对待多位同代人的方式应该受到谴责。从那以后，如何解释牛顿的人格以及如何调和牛顿工作的“理性”方面与“非理性”方面便一直挑战着历史学家们。另外，直到20世纪70年代，人们才有机会接触并认真研究牛顿的许多重要论文，这就意味着只有在过去二三十年中我们才有可能勾勒出一幅较为均衡的牛顿的工作图。

虽然人们早就知道牛顿有着这些显然是很古怪的兴趣，而且牛顿本人无疑认为这些研究要比他那些“更令人尊敬”的追求更有意义，但是近期一些流行的牛顿传记却不断地大肆渲染这些不那么正统的成分，就好像头一回描述这些东西似的。可是，这些传记既没有提出什么新的见解，也没有利用前些年才得以上网的、内容惊人的材料。大部分传记还夸张地声称牛顿智力活动的各个领域之间有着这样或那样的联系。为了纠正这些问题，这本对牛顿的介绍一方面吸纳了近期的学术研究成果，另一方面也利用了新近才得以上网的著作副本。这样一来，与近期那些传记中的形象相比，本书中所描绘的牛顿显得要奇怪得多。

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[1]其全称是《自然哲学的数学原理》(The Philosophi覸Naturalis Principia Mathematica)，简称《数学原理》或《原理》。——本书注释均由译者添加，以下不再一一说明。

序言

陆埮

译林出版社的於梅编辑打来电话要我为该社即将出版的《牛顿新传》(英国罗布·艾利夫著，万兆元译)的中文译本写个序，并把书稿寄给了我。对于我们从事物理和天文工作的人来说，牛顿当然是这个领域的先驱人物，出版他的传记自然是一件有意义的事。

四年以前的2005年被联合国规定为国际物理年，也可以叫做爱因斯坦年，标志性的事件是一百年前(1905)爱因斯坦在他二十六岁这一年内，发表了五篇划时代的物理论文，这一年被认为是爱因斯坦的奇迹年。那一年，他创建了狭义相对论、证明了E=mc²、发表了光电效应(量子论的奠基性论文，诺贝尔奖获奖之作)和布朗运动(皮兰因用实验证明了爱因斯坦的布朗运动理论而获得诺贝尔奖)。谈起爱因斯坦，人们自然会同时提起牛顿，他们两人常常被相提并论。说来也巧，牛顿也有他的奇迹年，那是在他二十三至二十四岁期间(1665－1666)，当时他刚从英国剑桥大学三一学院毕业在家躲避瘟疫。这两年，牛顿的科学思想十分活跃，遍及数学、光学和力学，几乎把他一生中大多数重要科学创造的蓝图规划了出来。

牛顿的科学贡献主要在如下三个方面。1)数学方面：他发展了无穷级数理论，证明了二项式定理，求出了任意幂二项式的级数展开式，特别是创立了微积分。2)光学方面：他发现了分光现象，用三棱镜将太阳光进行分解，证明白光是由不同颜色(即不同波长)的光混合而成，这一发现为光谱分析打下了基础。牛顿还把一个凸透镜的凸面，压在一个十分光洁的平面玻璃上，在白光照射下看到了明暗相间的同心圆圈，人称“牛顿环”。对于光的本性，牛顿还提出了光由微粒组成的学说。此外他还首次制成了反射式望远镜，这在天文学上也具有里程碑的意义。3)力学方面：这是牛顿最主要的科学贡献。他提出了力学三定律，构成了完整的力学体系。他还发现了人类所知的第一种基本作用力——万有引力定律。无论月亮绕地球运动，还是行星绕太阳运动，万有引力都是支配它们的唯一的一种力，而且与地面上物体所受的重力实属同一种力。万有引力的提出第一次显示了地上的规律和天上的规律实际是统一的，因此，牛顿已经完全奠定了天体力学的基础。人们精确计算行星、卫星的运动，以及人们发射人造卫星，均需要依据这些规律。事实上，他不仅提出了力学定律，而且也提出了包括绝对时间、绝对空间在内的完整的经典力学框架。这是人类提出的第一个完整的科学体系。

科学的发展要有两个前提，一个是能提供正确理论分析的严格的逻辑，一个是能反映客观实际的观察和实验。在牛顿时代，这两个条件已经具备。古希腊的欧几里得几何学已经给出了严格逻辑体系的范例。伽利略、开普勒等已经开创了力学和天体力学的实验和观测工作。牛顿得以在他们的基础上完成了完整的低速度经典力学体系，系统描述了物体的动力学行为他是第一位集大成的科学家。他所处的时代和环境，必然还处于科学发展的早期，还存在着不少非科学甚或迷信的东西。在这样一种环境和氛围中，在这样一种科学发展的过渡时期，作出这样的科学贡献确实十分不易。20世纪上半叶，人们曾发现了一箱子牛顿没有公开过的手稿，包括了他的大量笔记、手稿和私人信件等资料。事实上，牛顿本人也存在着两面性，他不仅发表了《自然哲学的数学原理》和《光学》等著作，总结了他的科学贡献，也留下了五十多万字的炼金术手稿和一百多万字的神学手稿这些非科学的东西。当然，无论从他本人思想达到的程度，还是从他产生的客观效果来看，发表的与未发表的应当区别看待。

这本《牛顿新传》也收集了他的大量鲜为人知的新材料，可以让人们了解，科学是怎样艰难地一步一步地在非常复杂的社会背景中诞生出来的。

第一章　一位爱国者

1727年3月20日(星期一)凌晨1点刚过，艾萨克·牛顿爵士便与世长辞，享年八十四岁。他从前一个星期六傍晚开始，就一直处于昏迷状态。在牛顿弥留期间，其私人医生理查德·米德在身旁负责照料。米德医生后来告诉伟大的法国哲学家伏尔泰，牛顿在临终前承认自己仍是处男之身。照顾牛顿度过临终时光的还有牛顿同母异父妹妹的女儿凯瑟琳及其丈夫约翰·孔杜伊特——后者在牛顿晚年充当过牛顿的私人助手。尽管事务缠身，孔杜伊特还是差不多一个人组织了悼念这位他最终得以认识的伟人的活动，而且我们现今所有关于牛顿私人生活的重要信息，几乎都是在孔杜伊特堪称壮举的监督之下收集起来的。1727年3月底，孔杜伊特操办了在威斯敏斯特教堂举行的牛顿的葬礼，并委托亚历山大·蒲柏撰写了牛顿的墓志铭。其后几年中，孔杜伊特授权当时英国和外国最伟大的艺术家给他心目中的英雄牛顿创作了无数的画像和半身塑像。

有好几年，孔杜伊特都在试图撰写一部翔实可靠的牛顿“全传”，但他始终未能完成这一任务。孔杜伊特曾详细记录了自己与牛顿的一些谈话。为了获得更多关于牛顿科学工作的细节，他还请几位相关人士给他寄来他们关于牛顿的回忆录。牛顿去世一周后，孔杜伊特给巴黎皇家科学院的终身秘书伯纳德·德·丰特奈尔去信，提出愿意给这位法国人提供素材，以供其撰写牛顿的《颂词》之用。孔杜伊特认为这是一个可以确立牛顿在法国的声誉的机会——这个国家一直都极不情愿承认他的姻亲牛顿在科学与数学上的卓越造诣。实际上，一直到18世纪30年代晚期，牛顿的声誉才算在法国牢固地树立起来了。在牛顿刚去世的那段时间内，孔杜伊特特别关注的是：法国学者和其他外国学者应该意识到牛顿在创立微积分上的优先权。在当时，大多数法国学者都把这一荣誉归于博学多才的德国学者戈特弗里德·莱布尼茨。孔杜伊特于1727年夏天撰写了一篇牛顿的《传略》，并于7月间寄给了丰特奈尔。

孔杜伊特的《传略》追述了牛顿的智力探索与道德生活，其笔调或有溢美之嫌，不过内容基本属实。孔杜伊特形容牛顿“思想纯洁，言行无垢”：为人极为谦逊，心肠非常慈善，性情温顺可爱，常常会为一个伤心的故事而潸然泪下；热爱自由，热爱汉诺威王室乔治一世的政权，对迫害“深恶痛绝”，而善待人与动物更是“他津津乐道的心爱话题”。孔杜伊特还记述了牛顿早期在剑桥的发展历史，并对牛顿和莱布尼茨之间的优先权之争进行了一边倒的描述：莱布尼茨不仅没有最先创立微积分，而且“对微积分从未有过足够透彻的理解，无法将其应用于宇宙体系的研究之上，而艾萨克爵士则将其应用到了这一伟大而光荣的领域”。

1727年11月，丰特奈尔撰写的《颂词》在巴黎皇家科学院宣读。丰特奈尔很好地叙述了牛顿在科学与数学上的发展，承认牛顿所有的重大发明几乎都是他二十刚出头的那几年做出的。虽然丰特奈尔并不认同《原理》中提出的许多原则，尤其是“引力”的概念，但是他对《原理》的总体意义仍然赞不绝口。丰特奈尔意识到牛顿并不认同法国伟大的数学家和哲学家勒内·笛卡儿的许多理论，但他指出牛顿和笛卡儿都曾试图将科学建立在数学的基础之上，两人都是各自时代中独特的天才人物。这篇《颂词》被立即译成英文，并且在此后一个多世纪中成了牛顿所有英文传记所依赖的主要材料。

图1　孔杜伊特自己设计的牛顿半身像。J.M.雷斯布拉克塑。

其他有关牛顿的著作也纷纷问世，其中之一就是威廉·惠斯顿的《真实记录集》。该书首次对牛顿“白衣骑士”^[1]的光辉形象提出了公开挑战。惠斯顿继牛顿之后担任了剑桥大学的卢卡斯讲座教授，但在1710年因信奉宗教异端观点而被剑桥大学开除。实际上，惠斯顿的异端观点与牛顿的很接近。惠斯顿在书中首次披露了牛顿的极端神学观点，并拿牛顿“谨慎的性情和行为”和自己“公开的行为”进行对比，说牛顿“尽管生性非常胆怯、谨慎而多疑”，但终究还是未能隐藏他在神学上的重要发现。

还在读惠斯顿的著作之前，孔杜伊特就对丰特奈尔不偏不倚地比较牛顿和笛卡儿的做法以及丰特奈尔对优先权之争的处理感到恼火。《颂词》发表后，他立即于1728年2月再次写信给几位牛顿学说的信奉者，发出这样的呼吁：“由于艾萨克·牛顿爵士是一位爱国者，所以我以为人人都应为一部旨在替他伸张正义的著作贡献一份力量。”在孔杜伊特收到的回信中，最有意思的是来自汉弗莱·牛顿(与牛顿没有亲属关系)的两封信。汉弗莱做过牛顿的文书(秘书)，对牛顿撰写《原理》期间(1684——1687)的行为有着独到的见解。根据汉弗莱的叙述，牛顿有时会“突然起立，转身，像阿基米得一样，一边喊着‘我找到啦’，一边跑上楼梯，扑到桌子上奋笔疾书，连扯把椅子坐下来都顾不上”。显然，那时的牛顿只会在家里有选择地接待一小部分学者，其中包括三一学院的化学讲师约翰·弗朗西斯·维加尼。按照凯瑟琳·孔杜伊特的说法，维加尼与牛顿相处甚欢，但自从维加尼“讲了一个关于修女的下流故事”之后，两人便不再友好了。

约翰·孔杜伊特从古物学家威廉·斯蒂克利那里收到了许多极其重要的资料。斯蒂克利是在牛顿去世前不久搬到格兰瑟姆镇去住的。由于牛顿在格兰瑟姆镇上过文法公学^[2]，而且上学期间还在当地药剂师家寄宿过，所以该地是收集有关少年牛顿的信息的理想之处。1800年，斯蒂克利收集的一些资料结集出版，不过其中并没有多少孔杜伊特的文章。然而，到了19世纪早期，新出现的资料深刻地改变了人们对牛顿的看法。1829年，让-巴蒂斯特·比奥新出的一部牛顿传记被译成英文，书中揭示牛顿在17世纪90年代早期曾出现过精神崩溃。更具破坏性的是，在19世纪30年代，人们从首任皇家天文学家约翰·弗拉姆斯蒂德的文件中发现了接二连三的令人伤心的证据，让牛顿的行为在人们心目中黯然失色。此后，维多利亚时代的人开始竞相著书立说，论述牛顿的生平与著作。其中最重要的是戴维·布鲁斯特对自己的《艾萨克·牛顿爵士的生平》(1831)进行大幅修改之后出版的《艾萨克·牛顿爵士的生平、著作与发现实录》(1855)。该书成了此后一个多世纪中牛顿的权威传记。布鲁斯特勇敢地叙述了牛顿对炼金术的投入、牛顿的非正统宗教思想，以及牛顿对朋友和敌人经常表现出的粗俗行为，但他最终还是不愿充分承认牛顿人格方面的缺憾。

19世纪70年代早期，凯瑟琳·孔杜伊特的一位远亲后代，拥有牛顿论文手稿的第五代朴次茅斯勋爵作出一项慷慨决定：将牛顿的“科学”手稿捐献给国家。剑桥大学成立了一个委员会来评估这批收藏的价值，评估结果在1888年通过一份论文目录予以公布。那些包括炼金术内容与神学内容在内的“非科学论文”被普遍认为没有多少分量，所以仍旧留在朴次茅斯家族。1936年，这批论文在苏富比拍卖行被廉价甩卖，售价仅为少得可笑的九千英镑多一点。一家联合企业从交易商那里逐渐购得了牛顿的大部分神学论文，而这些论文后来又被一位研究闪族文献学的专家及收藏家亚伯拉罕·亚胡达全部买走。亚胡达1951年去世以后，他所收藏的数目惊人的牛顿论文在经历了一场持续近十年的官司之后，为耶路撒冷希伯来大学的犹太国家与大学图书馆所拥有——虽然亚胡达本人是一位反犹太复国运动者。

伟大的经济学家约翰·梅纳德·凯恩斯参加了那次苏富比拍卖会的一部分拍卖，并下工夫获取到了牛顿所有的炼金术论文以及约翰·孔杜伊特当初持有的所有“私人”文件。到1942年，也就是牛顿诞辰三百周年的时候，凯恩斯已经拥有了牛顿的绝大部分炼金术论文以及一部分神学短文。虽然为第二次世界大战忙得不可开交，凯恩斯还是根据自己拥有的材料做了一次发言，以此作为默默纪念牛顿诞辰三百周年活动的一部分。凯恩斯所描述的牛顿要比之前传记作家笔下的牛顿独特得多：作为“迈蒙尼德派的犹太一神论者”，牛顿既不是一位“理性主义者”，也不是“现代第一位科学家和最伟大的科学家”，而是最后一位术士，最后一位巴比伦人和苏美尔人，最后一位伟大的智者：他的眼光与将近一万年前就开始构建我们文化遗产的那些人的眼光相同，他用这样的眼光来观察着这个可见的、理性的世界。

牛顿认为自然世界与晦涩文献一起组成了一个巨大的谜团。要解开这个谜团，则需要解码“上帝留在世间的一些神秘线索。上帝留下这些线索，是为了让哲学家能够像寻宝那样找到拥有秘传之识的同道会”。凯恩斯认为，牛顿有关炼金术和神学主题的著述“显然经过了认真的钻研，方法精确缜密，陈述极其冷静”，“简直就和《原理》一样理性”。

20世纪晚期最有影响的两部牛顿学术传记都大量利用了手稿材料。弗兰克·曼纽尔1968年出版的《艾萨克·牛顿的画像》从心理分析的角度描述了牛顿的个性。曼纽尔的分析主要基于这样一个假设：牛顿的潜意识行为“主要会在爱与恨的情形下”表现出来。在曼纽尔看来，牛顿的心理问题根源于这一事实：他年仅三岁时母亲便再次嫁人。在此之前，牛顿已经失去了亲生父亲——他父亲在他出生前几个月就去世了。这让牛顿对他的继父充满了敌意。于是他便将自己献给了他能真心承认的唯一父亲——上帝。曼纽尔展示了牛顿小时候所遭受的精神创伤是如何被内化的，还有这位才华横溢而身世坎坷的年轻清教徒最后是如何变成18世纪早期那位老气横秋的暴君的。

理查德·S.韦斯特福尔1980年出版了更为正统的《永不歇息——艾萨克·牛顿的科学传记》。他在书中将牛顿的工作当做牛顿生活的主轴来叙述。韦斯特福尔充分利用了当时可供学者使用的大量牛顿手稿。他的《科学传记》虽然以牛顿的科学生涯“作为中心主题”，但也涉及牛顿兴趣所及的各种智力活动。韦斯特福尔非常出色地展示了牛顿的智力成就，但显而易见，他对牛顿这一方面的钦佩并没有延伸到牛顿的个人操行上。

最后，韦斯特福尔开始憎恶起这个他花了二十多年来研究其著作的人了，而他并不是第一个对这位伟人产生这种感觉的人。

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[1]这里应是“卫士”或“救星”的意思。在骑士传奇中，白衣骑士原是一位农夫，后来变成一位骑士来保卫小镇，其主要对头是黑衣骑士。现在，“白衣骑士”常指目标企业为免遭恶意收购而找到的善意收购者。

[2]英国文法公学源于中世纪，旨在教授学童拉丁文法。到牛顿的时代，文法公学的课程内容扩大了，不仅包括希腊语等其他语言，而且还列入了自然科学、数学等科目。在当今英国，文法公学提供中等教育，但不同于免试入学的综合中学，学生需要通过考试选拔才能入学。

第二章　哲学式玩耍

根据英国当时使用的历法，牛顿出生于1642年的圣诞节(在欧洲大陆的大部分地区是1643年1月4日)。在他出生后的头十年里，英国经历了可怕的内战。17世纪40年代，议会军与保皇军之间爆发战争，结果将查理一世于1649年1月送上了断头台。牛顿的舅舅和继父都是地方教区的教区长。在国会召集教会当局检查宗教“虐待”情况的过程中，他们两人似乎并没受到什么折磨。十多岁的时候，牛顿生活在激进的、信奉新教的共和政体下。到了1660年，查理二世复辟，共和政体被取代了。牛顿出身于一个相对殷实的家庭，在一种浓厚的宗教氛围中长大。牛顿的父亲也叫艾萨克，他是一个自耕农，在1639年12月继承了林肯郡伍尔索普教区的一片土地和一座很气派的庄园。牛顿的母亲汉娜·艾斯库来自下层乡绅家庭，似乎仅仅受过一点基本教育(不过这在那时是比较普遍的)。不过，她弟弟威廉却是17世纪30年代剑桥大学三一学院的毕业生。后来，在送牛顿去上三一学院的过程中，威廉发挥了很大的作用。

牛顿的父亲(他显然连自己的名字都不会写)死于1642年10月初，当时离儿子出生还有将近三个月时间。牛顿曾对孔杜伊特讲，他刚生下来时瘦小孱弱，一副病态，人们都认为他活不长久。家里打发两个妇人到当地一位贵妇那里寻求帮助，结果她俩却在半路上坐下来休息，因为她们肯定等自己返回时那个婴儿已经死了。然而，命运多舛的牛顿还是活了下来。母亲把牛顿抚养到三岁的时候，当地一位上了年纪的教区牧师巴纳巴斯·史密斯向她求婚。史密斯牧师很富有，他答应会给汉娜的头生子牛顿遗留一些土地，于是汉娜就在1646年1月和史密斯结婚了。从那以后，一直到史密斯1653年去世，汉娜大部分时间都和后夫生活在一起，而且为他生育了三个孩子(其中一个就是凯瑟琳·孔杜伊特的母亲)。虽然约翰·孔杜伊特用抒情的笔调描写了汉娜的品德，并且很细心地指出汉娜是一位对所有的孩子“都很溺爱的母亲”，但同时强调她最钟爱的还是小艾萨克。无论这话的真实性如何，来自牛顿自己的证据则表明他少年时与母亲的关系非常不好。此外，在长达七年的时间里，汉娜实际上都将牛顿留在伍尔索普由外婆抚养，历史学家一直觉得很难将这一事实与孔杜伊特的描述协调起来。

牛顿先后就读于当地的两所小学，十二岁后进入格兰瑟姆文法公学读书。他寄宿在当地的一位药剂师约瑟夫·克拉克家中。克拉克的药房成了牛顿获取信息的一个大好来源。克拉克的一位后代告诉威廉·斯蒂克利，牛顿对店中大量的药品和化学制品表现出了极大的兴趣。斯蒂克利写道，牛顿曾花了大量时间来收集药草，还很可能向克拉克的学徒了解过这些药草的属性。牛顿当时和克拉克的继子女生活在一起。这些继子女中有一位叫凯瑟琳——也就是后来的文森特夫人，她提供了有关这位神童的大量信息。斯蒂克利遇到的每个人都会向他叙说牛顿制造机器的“天赋和非凡的创造性”。他们这样告诉他：“放学后，牛顿不跟其他男孩一起玩耍，而总是在家里忙个不停，随心所欲地制作各种各样的小玩意儿和木头模型。”文森特夫人称自己就是那位年轻的发明家当年关注、爱慕的对象。根据她的记录，牛顿的同学“并不十分喜欢”牛顿，因为他们知道牛顿要比他们“心灵手巧得多”。小艾萨克“一直”都是“一个严肃、沉默寡言而善于思考的少年”。他从不跟男孩子一起玩耍，但偶尔会做一些玩具小屋中摆放的家具，给女孩子“摆放玩偶和悬挂小饰品”。

牛顿将母亲给他的钱都用来购置锯子、凿子、手斧、锤子之类的工具，并慢慢在格兰瑟姆建起了“一家齐备的工具店”。“他用起这些工具来得心应手，好像生来就是干这一行似的。”文森特夫人描述过的那些机器以及牛顿制作的其他机器，其设计构思大都源自约翰·巴特的《自然与艺术的奥秘》一书。《自然与艺术的奥秘》属于当时极为流行的“数学魔术”一类的书籍，其中包含了无数制作机器的法子和图画。那时的牛顿已不甘于按部就班地利用书中的信息，而总要大大发挥一番才行。由于不满足于按照巴特的描述复制一个简单的风车，牛顿曾专门跑到附近一个村子里观摩制造一架真正风车的过程。他“天天跟工匠们待在一起”，“非常准确地掌握了风车的制作机理，然后自己制作了一个真正的、完美的风车模型”。不仅如此，牛顿还超越了他的风车样板。他改变了风车的机理，竟让一只老鼠来驱动风车的翼板——老鼠为了够着谷物，只得不停地推动一只轮子。虽然给斯蒂克利提供信息的人对风车的准确机理有着不同的说法，但他们都一致说当时人们会从几英里外赶来观看艾萨克的“老鼠磨工”。斯蒂克利敏锐地指出，牛顿往往会专注于“滑稽的”(即“好玩的”)发明。除了老鼠磨工和玩偶家具之外，牛顿还研究过一个简单风筝的结构和尺寸，然后做了一个更好的风筝，拴上一个点燃蜡烛的灯笼放飞。这个风筝曾一度引起当地人的惊恐，给了他们许多饭余酒后的谈资。

牛顿还造了一个木钟，而且就像他制作风车和风筝那样，紧接着又造了一个更好的。改进后的木钟带有一个钟盘，由涓涓细流来驱动，而水是他每天早晨加进去的。这个木钟是牛顿用汉弗莱·巴宾顿送给他的一个箱子改做的。巴宾顿是克拉克夫人的弟弟(克拉克夫人是汉娜·史密斯的好友)，他因为拒绝宣誓效忠共和政体而被三一学院开除。在以后的几十年中，巴宾顿将在牛顿的生活中扮演一个重要的角色。此外，牛顿还进一步发挥自己的艺术天分，着手制作复杂的日晷，在克拉克家房子外部的许多地方刻画了各种各样的时钟。根据斯蒂克利的记载，牛顿“画了长长的线条，在上面系上穿有滚球的长线；在墙上插入栓子，以标明小时、半小时以及一刻钟。凡此种种都显示了他思维的深度与广度”。牛顿还用这些线条做了一本“年历”，“根据线条就能知道是某月的第几日，太阳进入各宫的时间，以及二分点与二至点”。与牛顿的其他发明一样，“艾萨克的日晷”在当地教区也非常出名。这些发明也许是少年牛顿最伟大的成就。斯蒂克利认为它们就是牛顿醉心于天体运动的开端。

牛顿在艺术方面也很出色，比如在素描方面，甚至在作诗方面——虽然他对诗歌的兴趣仅仅持续了一小段时间。牛顿在自己所住阁楼的墙上用木炭画满了动物、人物和植物的素描以及数学图形，还将自己的名字刻画在隔板上。在20世纪中叶，人们在伍尔索普庄园的石雕上发现了蚀刻的几何图画，这无疑也是牛顿的杰作。

在1659年购买的一本笔记本上，牛顿作了一系列有关巴特那本著作的笔记，从中可以看出牛顿当时的艺术倾向。这些笔记显示出牛顿比较关注素描的实用方面，还表明牛顿对如何利用动物、植物和矿物或者通过混合几种现有颜色来制作各种彩色墨水和颜料比较感兴趣。仅仅十多年之后，牛顿就因混合现有颜色生成新的颜色而闻名遐迩。笔记本中摘录的其他一些说明涉及鱼饵制作以及通过迷醉手段捕鸟的种种方法——这些方法并非全都很复杂。巴特的书中还有一些配制万能软膏和药膏的配方，牛顿也记下了好几种。实际上，在剑桥和牛顿做过二十年室友的约翰·威金斯后来回忆起的几件事情之一就是：牛顿经常会拿一种自制的、令人作呕的调和物(“卢卡泰诺香膏”)来作防腐剂。还有一些笔记来自约翰·威金斯的《数学魔术》。这是一本当时流行的著作，其中提供的信息与巴特的书类似。笔记本中的其他笔记提到了产生永动的不同方法，而永动是牛顿以后几十年中都一直极感兴趣的一个题目。

心灵手巧的牛顿沉浸在实用创造的世界中，这不仅预示了他非凡的未来，而且直接造就了他非凡的未来。实际上，对于牛顿早期所痴迷的活动与他

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