[科普中国]-牛顿的童年故事：风车发明三步曲

文接“牛顿的童年故事（一）”《爱动手的孤儿》 “哇，看那只风筝飞得好高呀。” “好像变戏法一样，燕子风筝实然就窜到最高点了。” “好像是牛顿的风筝吧！” …… 英国西部有个风景如画的格兰山姆镇，镇上有一个创立于1329年的金格斯中学。学校周围大树郁郁葱葱，小河上浮着白色的天鹅，这些衬托着小教堂似的校舍，显得十分和谐。学校旁边有一个偌大的广场，广场上总会聚集着一些人。这不，正逢春暖花开的好时节，学生们都来此放风筝，看谁的飞得高。大家的风筝都是从商店买的，13岁的牛顿除外。 牛顿的风筝是自己做的。其实，他并不喜欢放风筝。他放风筝的唯一目的，就是研究气流和风向。他反复改进风筝的形状，并在小本子里详细地记录下来。风筝研究透了，自然也知道怎么会飞得高。牛顿研究汽流和风向的真正目的，是为了研制风车。这件事可是渗透了他一年多的心血。 1654年秋天，牛顿离开家乡荷尔普泽，来到金格斯中学念书，住在格兰山姆镇一家药铺的二层楼上。除了换洗衣服，他带的就是一个一米左右的细长木箱，里面是木工所需的工具。 某天，牛顿看到一幅画有风车的图画，便想做一架风车。小镇上从来没有风车，他也没接触过这玩意，自然有一定难度。牛顿从不怕困难。他初步了解了风车的构造和常识后，便决定先研究风力和风向。无疑，要搞清风力和风向，风筝是最好的工具。于是便有了文前这一幕。 完成第一步曲后，牛顿着手做风车了。 “小家伙，你又在研究什么东西呀？”热情的房东大叔来到二楼，看着在细长三角形木框上贴着面条的风车叶片问道。 “这是风车模型。我已经研究过风的流动情况了，只要有一点风，就能转动。”牛顿自信地说。 “了不起。你做的风筝这么漂亮，比我儿子厉害多了。注意休息哦。” 从此，牛顿一放学就钻进屋子里专心致地地做风车。半个月后的一个周末，牛顿举高采烈地从二楼跑下来，激动地说：“大叔，我的风车做好了，来帮我一把。” 大叔和大婶一起上了二楼。大婶抚摸着风车上的叶片，问道：“你打算把它安在什么地方呀？” “安在药铺的房顶上吧。” “好呀，这可以当药铺的招牌呢！”大叔说罢就爬上房顶，牛顿和大婶则小心翼翼地递上风车。大约半小时后，风车稳稳当当地安到屋顶的架子上。 这时正好有风，那四片细长的三角形木片带着风车轱辘辘地转了起来。 很快，这架形状奇特的风车就成了格兰山姆镇上的热门话题。 可是，怎么才能让风车在没有风的时候也能转呢？第二步曲完成后，牛顿又开始下功夫了。 当牛顿把这个问题抛出来后，房东大叔想起夜市里老鼠蹬轮子的事，便随口说：“要不，在风车的轴上安一个圆笼子，把老鼠装进去怎么样？” “大叔，老鼠的劲太小，怎么可能转动这么大的风车呢？” “我是说比如。当然可以换成其它动物嘛。”大叔不好意思地笑笑。 牛顿想起过去在水井上看过的打水用的辘轳：把绳子绕在一根很粗的圆木头上，打水时，一摇辘轳把绳子就卷上来，水桶也随着吊上来了。“对了，把它倒过来，不就妥了吗？”牛顿立刻埋头于风车的改造。他把安叶片的轴接长了，再把一条粗绳缠在上面，绳子的一端拴上一只木桶，等把桶里的水调整好，它就慢慢地由二楼的房顶落下来，与此同时风车的轴也慢慢转了起来。 “大叔，成功了！您快看呀！”牛顿激动得喊了起来。 空中一丝风也没有，可风车依然不停地转着。小镇的人们无不佩服牛顿的才能。从此，格兰山姆镇上转动的风车便成为一道最亮丽的风景，而牛顿的发明天赋也初露峥嵘。他外婆知道后暗暗松了一口气，他母亲听说后也由衷地笑了。当然，母亲还有她自己的安排。 欲知后事如何，且看下回：《最不称职的农民》 参考资料：《世界科学家大传》，韦苇主编，四川少儿出版社，1982年。(蝌蚪五线谱)