雖然牛頓是誰這個(ge) 問題已經完全不需要介紹，但除了教科書(shu) 上的公式，我們(men) 卻不常關(guan) 注這位巨人的生平。

牛頓所處的時代還處於(yu) 科學發展的早期，在這樣的過渡時期，他是如何作出了這樣驚人的科學貢獻？在今天推薦的這本《牛津通識讀本：牛頓新傳(chuan) 》中，收集了牛頓大量鮮為(wei) 人知的新材料，可以讓人們(men) 了解，科學是怎樣艱難地一步一步地在非常複雜的社會(hui) 背景中誕生出來的。▼▼▼

牛頓曾對自己的視力做過一係列危險的實驗。
（文中均為(wei) 危險動作嚴(yan) 禁模仿！）
這其中有長時間直視太陽的行為(wei) ：牛頓寫(xie) 道，用一隻眼睛直視太陽一段時間後，所有淺色的東(dong) 西看起來都成了紅色，深色的東(dong) 西都變成了藍色。

用這隻受損的眼睛來看，白紙乍看起來是紅色的，但是「如果通過一個(ge) 很小的孔來看，隻讓很少的光線進入眼睛」，同樣的白紙看起來就成綠色了。

牛頓的視覺實驗並未就此打住。即使他閉上眼睛，卻還可以再現出太陽的映像。他的眼中先會(hui) 出現一個(ge) 藍點，藍點中央漸漸變淡，周圍逐漸出現一個(ge) 個(ge) 紅色、黃色、綠色、藍色和紫色的同心環。

牛頓在不同的條件下進行這個(ge) 實驗，發現那個(ge) 藍點有時候會(hui) 成為(wei) 紅色。他將眼睛睜開之後，看不同顏色的感覺與(yu) 剛開始直視太陽之後的感覺一模一樣。牛頓還到外麵凝望白雲(yun) ，結果看到了紅色，這跟注視白紙後得到的效果相同。他看上一會(hui) 兒(er) 雲(yun) ，就能讓一個(ge) 點「在朦朧的紅色中閃亮」。

牛頓讓眼睛休息了一會(hui) 兒(er) ，然後在黃昏前一小時又重複了上述整個(ge) 實驗。

這之後，當他用沒直視太陽的那隻眼睛看白紙或白雲(yun) 等白色物體(ti) 時，照樣能在紙或雲(yun) 的背景下看到太陽的形象，周圍簇擁著「朦朧的紅色或黑色」。

這時牛頓發現，除非他把心思花到別的工作上，否則他的眼睛幾乎不可能看不到太陽的形象。

這些艱苦實驗的後遺症非常持久，牛頓在60年後又向自己的助手詳細描述過這些實驗，說如果他有心思的話，仍然可以在眼中喚起一個(ge) 太陽的映像。

牛頓是在什麽(me) 時候開始光與(yu) 色的研究的，其確切日期我們(men) 不得而知。不過，牛頓後來說他之所以開始研究顏色，最初是為(wei) 了重複笛卡兒(er) 用棱鏡進行的顏色實驗。

笛卡兒(er) 稱，光經過棱鏡的傳(chuan) 播，會(hui) 在距棱鏡約五十厘米之外的牆上產(chan) 生各種顏色，並說這一現象能夠解釋彩虹的形成過程。

而牛頓在自己的筆記本上記錄了一係列用棱鏡進行的實驗，通過這些實驗，牛頓對笛卡兒(er) 、波義(yi) 耳和胡克關(guan) 於(yu) 顏色的論述提出了挑戰。

牛頓通過棱鏡觀察一根一半染成藍色、一半染成紅色的線。他注意到，線的一半顯得比另一半高，且兩(liang) 個(ge) 半截並未出現在同一條直線上，其原因是這兩(liang) 種不同顏色的折射度不同。

牛頓認為(wei) ，移動較慢的光束和移動較快的光束的折射幅度不同，而藍色和紫色應該屬於(yu) 速度較慢的光束。

他推斷，每當較慢的光束為(wei) 物體(ti) 吸收時，物體(ti) 就呈現出紅色或黃色，而每當較快的光束不被物體(ti) 反射時，物體(ti) 就會(hui) 呈現出藍色、綠色和紫色：普通光是有色光的混合物，單束色光不是由棱鏡產(chan) 生的，而是由棱鏡折射出的。而當時，人們(men) 普遍認為(wei) 通過棱鏡產(chan) 生的顏色是由折射造成的「改變」引起的，牛頓的觀點與(yu) 此截然不同。

牛頓相信，眼睛在光的體(ti) 驗中以特定的方式發揮著作用，他後麵又進行了一係列與(yu) 眼睛相關(guan) 的實驗，這些實驗對眼睛的損害程度絲(si) 毫不亞(ya) 於(yu) 直視太陽。

他從(cong) 側(ce) 麵用力壓迫一隻眼球，使之變形，讓眼中浮現出一些「幻影」。

牛頓還寫(xie) 道，他「將一個(ge) 黃銅板置於(yu) 眼睛與(yu) 接近視網膜中央的骨頭中間——因為(wei) 我的指頭放不進那裏」，由此看到了一個(ge) 「非常鮮明的印象」。

在黑暗中和不同的壓力下，牛頓將這個(ge) 實驗重複了好幾次。在那個(ge) 時代，沒有第二個(ge) 人做過這類事情。

通過牛頓的筆記本，我們(men) 能發現他繼續記錄著自己的視力實驗。

在一間黑屋子裏，牛頓讓陽光從(cong) 窗簾上的一個(ge) 小洞中射進來。他發現經過一個(ge) 三棱鏡的折射後，光束會(hui) 在對麵牆上形成一個(ge) 長方形的形狀，藍色光束折射得比紅色光束厲害。牛頓很謹慎地指出，紅色和藍色並不是光的固有屬性，而隻是眼睛對具體(ti) 光束的體(ti) 驗。牛頓還以非同尋常的精確程度測出，通過棱鏡折射出的不同顏色的光束有著各自不同的折射率。

在那之前，還沒有任何人注意到這一點。

牛頓還將三個(ge) 棱鏡平行放置，讓透過三個(ge) 棱鏡的光束互相重合，並發現：「在幾個(ge) 棱鏡折射出的紅色、黃色、綠色、藍色和紫色混合的地方，出現了白色。」

做過這些實驗之後，牛頓已經掌握了他後來關(guan) 於(yu) 光與(yu) 色的成熟理論的基本要素。他拋開自己此前的粒子說，認為(wei) 白光並不是一種經過變更能夠產(chan) 生顏色的基本實體(ti) 。相反，他認為(wei) 白光是由多種不同的原色光合成的，而每一種原色光都有自己不變的折射指數。

在牛頓的記錄中可以看到，眼睛實驗仍然是牛頓顏色研究的一個(ge) 主要部分。

他發覺用銅板來做實驗工具不是很好，於(yu) 是就找來一根「粗針」——一種用來在織物上鑽洞的縫紉工具，將粗針戳進眼後的隱窩，「而且盡可能接近我眼球的後麵」。這時他眼前像以前一樣又浮現出了幾個(ge) 圓圈。

（文中均為(wei) 危險動作嚴(yan) 禁模仿！）

牛頓寫(xie) 道，「當我持續用針頭摩擦眼球時」，這些圓圈「最為(wei) 明顯」；「但當我將眼球和針頭都停止不動，就算我持續用針壓迫眼球」，圓圈還是會(hui) 「漸漸變暗，經常消失，直到我再次轉動眼球或者移動粗針時才會(hui) 再現」。下麵是牛頓所畫的實驗示意圖：用一根粗針壓迫自己的眼球並使眼球變形。

自從(cong) 發現了色差現象之後，牛頓就停止了改進折射望遠鏡鏡片研磨技術。

笛卡兒(er) 曾提出，一個(ge) 磨成任一圓錐截麵的透鏡會(hui) 形成球麵透鏡所無法形成的清晰圖像。牛頓曾花了好多個(ge) 鍾頭，親(qin) 自實驗這一點，然而，色差使得所有的嚐試都無果而終，由於(yu) 不同的顏色折射幅度不同，透鏡無法將它們(men) 聚攏在一起形成清晰的圖像。
如果製造清晰的折射望遠鏡是不可能的，那麽(me) 是否可以利用平麵鏡來製造一架望遠鏡呢？同代人最多隻在理論上探討過建造這樣一種望遠鏡的可行性，而牛頓卻領先時代，實實在在製造了一架很成功的平麵鏡望遠鏡。

這是一個(ge) 了不起的成就，牛頓因此名滿劍橋。

狂丸提醒：危險動作嚴(yan) 禁模仿！畢竟我們(men) 不是牛頓。（文中圖片素材均來源自網絡，僅(jin) 供學習(xi) 交流使用）

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