王渝生主編的這本《煉火流金（改變?nèi)祟惖目茖W(xué)活動）》內(nèi)容包括數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生命科學(xué)、防疫、能源、材料、水利、汽車、飛機(jī)、通訊、計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)各學(xué)科領(lǐng)域的重大創(chuàng)造發(fā)明給人類帶來的文明。
目錄：
第一章大哉言數(shù)——漫談數(shù)學(xué)第二章格物致知——物理第三章煉火流金——化學(xué)第四章破譯生命——生命科學(xué)第五章守望健康——防疫第六章文明之火——能源第七章文明基石——材料第八章澤被萬代——水利第九章汽車第十章飛機(jī)第十一章溝通無限——通訊第十二章網(wǎng)盡天下——計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)有一次，他在劍橋郊外的星橋市場上買書的時(shí)候，在一個(gè)小飾品雜貨攤前停了下來。他發(fā)現(xiàn)了多棱鏡。那天，他什么書也沒有買，而是帶了一個(gè)多棱鏡回家了。當(dāng)時(shí)，多棱鏡只是作為一種玩具在出售，因?yàn)榘坠庹赵诙嗬忡R上能夠產(chǎn)生非常漂亮的色彩。但是，牛頓立刻意識到這些多棱鏡的價(jià)值所在。他認(rèn)為，過去的哲學(xué)家們在研究多棱鏡對光的作用后得出的結(jié)論是錯誤的。
那么，到底是多棱鏡告訴了我們白光里存在的事物，還是多棱鏡實(shí)際上改變了白光？達(dá)卡爾和倫敦皇家學(xué)會的大多數(shù)人都認(rèn)為多棱鏡把白光轉(zhuǎn)變成了能夠產(chǎn)生顏色的光。這就是所謂的“變色理論”，當(dāng)時(shí)沒有任何人曾對此提出過質(zhì)疑。伊薩克·牛頓，當(dāng)時(shí)是一個(gè)24歲的大學(xué)畢業(yè)生，對這種變色理論產(chǎn)生了質(zhì)疑。就是通過一個(gè)小小的多棱鏡，牛頓將提出一種非常激進(jìn)的觀點(diǎn)，可能會徹底動搖當(dāng)時(shí)科學(xué)界的一些根本觀點(diǎn)。在圣三一學(xué)院，吃完飯，牛頓就迫不及待地玩弄起他的多棱鏡。
但是，在1665年那個(gè)炎熱的夏天，由于劍橋受瘟疫蔓延的威脅，圣三一學(xué)院被迫關(guān)門，牛頓只好返回老家沃爾索普。
接下去的兩年是牛頓一生中取得的成果最豐富的兩年。據(jù)說是受到樹上掉下的蘋果砸到自己的頭上而受到啟發(fā)，牛頓開始對引力和運(yùn)動進(jìn)行理論性研究。不過，他真正專注于這方面的研究還是幾年后的事情。此時(shí)，他所專注的是有關(guān)光的一些具有革命性的實(shí)驗(yàn)。
牛頓當(dāng)時(shí)在一間屋子里完成了他的一系列多棱鏡實(shí)驗(yàn)，人們可以想像，光線就是從小洞里進(jìn)來，照射在窗邊的多棱鏡燈上，最后在對面的墻壁上投下影像。
太陽光從小洞照射進(jìn)來，照在多棱鏡上，然后在遠(yuǎn)處的墻壁上形成一個(gè)橢圓形的影像。首先要在遮光板上鉆一個(gè)口徑約0。64cm的小洞，接下去要做的就是等待太陽升到合適的角度，以便有一束理想的光線能夠穿過這個(gè)小洞照射進(jìn)來。這是實(shí)驗(yàn)的第一步，在墻壁上得到了一個(gè)非常漂亮的光譜圖像。
正如牛頓所意識到的那樣，只是得到了一個(gè)彩色的光譜并不能證明任何東西。變色理論認(rèn)為，多棱鏡將白光轉(zhuǎn)變成各種顏色。因此，我們所見到的光譜，也能夠用這種理論來解釋。下一步實(shí)驗(yàn)才能夠揭示光的實(shí)質(zhì)。
下一步實(shí)驗(yàn)需要一塊木板，光線投射到一塊木板上，然后在某一種顏色的光照射的地方鉆個(gè)小孔，這樣就可以將那種顏色的光分離開。例如，在紅光所在的位置把木板鉆個(gè)小孔，讓紅光從那兒穿過去。下一步要做的就是再拿一個(gè)多棱鏡來。把第二個(gè)多棱鏡放在木板的后面，設(shè)法讓紅光投射到墻壁上。
這就是實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵所在。變色理論預(yù)言，第二個(gè)多棱鏡將會把這束紅光再次轉(zhuǎn)變回彩虹般的色彩。牛頓則預(yù)言，這束紅光經(jīng)過第二個(gè)多棱鏡后，將仍然是一束紅光。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，第二個(gè)多棱鏡只是改變了通過第一個(gè)多棱鏡的紅光的方向，而沒有改變紅光的顏色。變色理論這下子解釋不通了。通過第二個(gè)多棱鏡的光仍然是紅色的，這表明多棱鏡并沒有把白光轉(zhuǎn)變成各種顏色，顏色是光所固有的。每種顏色的光彎曲或折射的角度是相同的。牛頓用數(shù)字來描述光。牛頓率先倡導(dǎo)使用實(shí)驗(yàn)、測量和數(shù)學(xué)來論證觀點(diǎn)的做法，至今仍被定義為科學(xué)的方法。
任何一種理論都必須得到實(shí)驗(yàn)主管人的批準(zhǔn)。此人不是別人，正是變色理論的擁護(hù)者，駝背的羅伯特·胡克。
胡克僅僅用了三個(gè)小時(shí)對牛頓的理論進(jìn)行了分析。他這樣寫道：“我不得不承認(rèn)，我沒有看到任何不可否認(rèn)的論點(diǎn)，因此，我不得不懷疑這種新理論的可信度”。
脾氣暴躁且傲慢自負(fù)的牛頓這樣反擊道：“就像我曾經(jīng)斷言的那樣，我的理論毫無疑問是真理所在�！弊詈�，在與胡克斗爭了15年之后，牛頓出版了他的科學(xué)巨著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。這部巨著論述了他的萬有引力和力學(xué)理論，以及一些普遍規(guī)律，這些理論和規(guī)律至今仍是現(xiàn)代工程學(xué)和科學(xué)的根基。牛頓在這部巨著里還對時(shí)間、空間和運(yùn)動作了全面的描述。他的批評者們無不對他非凡的才智驚嘆不已。牛頓登上了科學(xué)界的頂峰。
牛頓在1704年出版了《光學(xué)》這本書，但是在此之前，牛頓在1687年出版了一本《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，提出了運(yùn)動學(xué)的三大定律和萬有引力定律，從而奠定了經(jīng)典力學(xué)、也是經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)。牛頓的三大運(yùn)動定律加上萬有引力定律，可以說在伽利略的基礎(chǔ)上，用數(shù)學(xué)方法總結(jié)出了幾個(gè)關(guān)于物體運(yùn)動的精確的數(shù)學(xué)描述。在當(dāng)時(shí)人們的思想當(dāng)中，天上物體的運(yùn)動被看作是屬于上帝的，地面上物體運(yùn)動看成是世俗的，那么牛頓三大定律和萬有引力定律，就把天上的物體運(yùn)動和地面的物體運(yùn)動統(tǒng)一起來了，也就是說把上帝和世俗統(tǒng)一在一塊了，這可以說是人類歷史上第一次對自然界描述的智慧的大綜合，是人類歷史上第一次的自然規(guī)律的大綜合，這個(gè)綜合就是由牛頓做出來的。
牛頓繼承和發(fā)揚(yáng)了伽利略的實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)和數(shù)學(xué)的邏輯推理的傳統(tǒng)，所以他的運(yùn)動學(xué)的三大定律和萬有引力定律，都可以用數(shù)學(xué)公式來精確表達(dá)，他的實(shí)驗(yàn)也能夠重復(fù)進(jìn)行，所以這就成了真正意義上的近代科學(xué)。牛頓所提出的實(shí)驗(yàn)方法，用數(shù)學(xué)來總結(jié)物理規(guī)律的方法，后來不僅成為物理學(xué)的基礎(chǔ)，而且也是整個(gè)自然科學(xué)的基礎(chǔ)，因此愛因斯坦給牛頓很高的評價(jià)，說在他（牛頓）之前和他之后，都還沒有一個(gè)人能像牛頓那樣影響著整個(gè)西方的思想、實(shí)踐和科學(xué)研究的方向。
牛頓奠定了這個(gè)方法，總結(jié)了幾個(gè)基礎(chǔ)的公式，后來整個(gè)物理學(xué)在他的方法的基礎(chǔ)上，在他所啟示的用數(shù)學(xué)總結(jié)規(guī)律的基礎(chǔ)之上，比如在用他的方法來研究分子的運(yùn)動，研究剛體的運(yùn)動，還研究一些氣體的運(yùn)動，所以在這些方面做出了很多成就。在熱學(xué)、聲學(xué)、熱力學(xué)等方面也都做出了很多成就。正在這個(gè)時(shí)候，電磁學(xué)也跟著發(fā)展起來了。人們走過了一段很困難的靜電階段，終于走進(jìn)了電學(xué)的領(lǐng)域。這個(gè)領(lǐng)域可以說最主要是由法拉第所建立的。
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