帶孩子探索「牛頓蘋果樹下」的奧秘 @Woolsthorpe Manor

- February 16, 2023

（左）啟發牛頓的蘋果樹（後代）、及其出生和研究光學的家（後）

Woolsthorpe Manor 莊園位於 Lincolnshire 郡的一條小村莊內，是 Isaac Newton - 牛頓的故居。牛頓於1643年 1月在此出生時，它是一個養羊的自耕農莊。1666年，當劍橋大學因倫敦大瘟疫而關閉，牛頓便回到這裏，並進行了最著名的光學實驗研究！現在莊園是一級建築，並以 17世紀的原貌呈現及向公眾開放。

牛頓在這裏改變了世界！

1687年 Isaac Newton - 牛頓發表了《自然哲學的數學原理- Philosophiae Naturalis Principia Mathematica》，闡述了「萬有引力 - Gravitation」和「三大運動定律 - Third Laws of Motion」，奠定了世界物理和天文學的核心原理，及成為了現代工程學的基礎。

牛頓的家 - Woolsthorpe Manor House 內

1643年 1月 4日，Isaac Newton 在 Woolsthorpe Manor 出世，他的父親卻在他出生前的三個月已去世。他的母親 Hannah 和她第二任的牧師丈夫，搬到了附近的教區 South Witham。唯她想讓年輕的 Isaac 學習鄉間農莊的生活方式，於是便把三歲的兒子留在農場，由其外祖母照顧。

然而，牛頓從來都不擅長耕作，而且經常陷入沉思，他的思想專注了更高深的思考。在這裏，他建構了他的哲學 - 自然數學原理。

牛頓在房間中進行了許多「光學」的實驗

在 1665年，牛頓獲得了學位，1666年當劍橋大學為了預防倫敦大瘟疫而關閉。在此後的兩年裏，他便在家中繼續研究微積分學、光學、和萬有引力定律等，並進行了許多實驗，其中最著名的是「光學」方面的研究。這也是他一生中創造力最巔峰的時期！

透過在房間中設立三稜鏡，他把白光發散成七色的光譜，並投射於其房間的牆上

透過觀察在房間中設立的三稜鏡，他將白光產生成色散 - 把自然光散成了彩虹般的光譜，其由上到下分別為紫、靛、藍、綠、黃、橙、紅色光，而這些個別色光已無法再進一步分離，此現象稱之為「彩虹效應 - Rainbow Effect」。為其後在光學上發展出顏色理論的基石。

於其房間的牆上，可看到三稜鏡把白光散成了彩虹的光譜

從 1670年到 1672年，牛頓於大學負責講授光學。在此期間，他研究了光的折射，表明稜鏡可以將白光發散為彩色光譜，而透鏡和第二個稜鏡也可以將彩色光譜重組為白光。

其後他亦因此發明了「反射望遠鏡」（現稱作「牛頓望遠鏡」），牛頓利用凹透鏡及反射的概念，以克服任何折射望遠鏡中，都會受到光色散成不同顏色的影響。1671年，他向皇家學會展示了其製造的「反射望遠鏡」，隨後更出版了自己的光學筆記，後來擴編為《光學 - Opticks》一書。

牛頓出世的房間

據說牛頓總愛在牆上速寫素描，在其故居的飯廳牆上，仍可見牛頓的真跡！

故居的飯廳

飯廳牆上牛頓的真跡 - 為附近 Colsterworth 鎮 St. John the Baptist's Church 教堂的結構素描

故居的廚房

牛頓的原蘋果樹：

「為什麼蘋果總會垂直地掉落到地上？」

當牛頓在花園中沉思時，一顆蘋果從樹上掉落到地上。這時令他突然想到 - 宇宙中任何具有質量的物體都會相互吸引，引力不僅限於地球的有限距離，而會延伸到月亮，讓她保持在軌道上，他更猜想同樣的引力也導致了其他的軌道運動。經引證後，此理論被命名為「萬有引力」。

有 400多年樹齡，啟發牛頓的原蘋果樹

這棵啟發了牛頓的蘋果樹，就在 Woolsthorpe Manor 的花園中。該棵 Flower of Kent 蘋果樹，被證實已有 400多年的樹齡。雖 1820年曾一度被吹倒，但之後它又從樹根中重新長出來！

其後原樹的兩棵後代，被種植在劍橋大學裏 - 一棵在三一學院的大門外、牛頓當年居住並從事研究的屋子下面，而另一棵則在大學的植物園內。

原蘋果樹附近還有一棵 -「牛頓的太空樹苗」

英國宇航員 Tim Peake 於 2015年，把牛頓原蘋果樹上的蘋果核帶到了國際太空站。這些小核籽隨後在微重力環境中漂浮了六個月，然後於 2016年返回地球，又重回歷史悠久的 Woolsthorpe Manor 果園裏，被培育成一棵「太空樹苗」並繼續觀察其成長的過程！

小科學中心 - Science Centre：

在莊園內的 Science Centre - 科學探索中心，各大、小朋友都可以親身體驗牛頓最著名的一些實驗。享受觀察、實踐和探索牛頓關於重力、動力、光學和光實驗的樂趣！

科學探索中心

「是什麼讓行星保持在軌道上或讓物體保持在地面上？」

可在引力井中測試小球的橢圓軌道，引証牛頓「萬有引力」的理論

有關光和光學的實驗：

牛頓還注意到，無論是透過反射、散射或折射，色光都會保持同樣的顏色。因此，我們觀察到的顏色是物體與特定有色光相合的結果，而不是物體產生顏色的結果。

單色的光束，透過折射、散射和反射，照射到不同角度上的「光學」實驗

顏色的實驗

還可製造自己的彩虹

Apple Hologram - 3D 立體投影：

Apple Hologram - 3D 立體投影

也可嘗試抓住一個「蘋果」，假想咬一口！

關於重力和動力：

在牛頓「萬有引力」的理論中，說明了向心力能把移動的物體（豆袋）保持在其軌道上。

體驗牛頓「萬有引力」理論的機會

Acceleration - 加速的實驗

莊園的其他設施：

莊園內的餐廳

二手書店

牛頓的故居原為養羊的自耕農莊

總括來說，Woolsthorpe Manor 莊園裏既可參觀牛頓於房間中進行的「彩虹效應」光學實驗，還可一看有 400多年樹齡，啟發牛頓的著名原蘋果樹。園內更有具教育意義的 Science Centre - 科學探索中心。Woolsthorpe Manor 莊園是個不錯的親子遊好地方呢！

Woolsthorpe Manor House

Woolsthorpe Manor 莊園：

地址：Water Lane, Woolsthorpe by Colsterworth, Grantham, Lincolnshire, NG33 5PD, U.K.

入場費：£12.00（成人）、£6.00（小童）、£30.00（家庭票）、或加入 National Trust 成為會員參觀

（附設免費停車位）

網址：www.nationaltrust.org.uk/visit/nottinghamshire-lincolnshire/woolsthorpe-manor

Woolsthorpe Manor 莊園

同場加映 - 莊園附近的 Peterborough 及 Stamford 小鎮：

參觀完 Woolsthorpe Manor 莊園後，還可一到附近的 Peterborough 小鎮，那裏的 Peterborough Cathedral 大教堂更是兩位 Tudor 皇后的墳墓！其在歷史上的影響，驅使了英國的國教由天主教變成了聖公會 - Church of England 與其的成立！

Peterborough Cathedral 大教堂：

Peterborough Cathedral 大教堂

Cathedral Square 廣場

大教堂的入口

Peterborough Cathedral 座堂始建於 Anglo-Saxon 時代。現在保存完好的諾曼式建築，是 12世紀時所修建的。教堂內兩位 Tudor 皇后的墳墓 - Catherine of Aragon 與 Mary Queen of Scots，其歷史的背景，更讓 Peterborough 成為一個重要的歷史旅遊景點。

教堂中殿 1250年建成的油木天花

Catharine of Aragon - Henry VIII 的首任妻子與皇后：

Catherine of Aragon - Henry VIII 的首任妻子與皇后的墳墓

Catharine of Aragon 於 1485年出生，為西班牙公主。作為外交婚姻的一部分，Catharine 本應與英國 Henry VII 的長子 Arthur 結婚，然而王子在婚後僅五個月便逝世。Henry VIII 繼承王位後不久，便與 Catharine 結婚。不幸的是，Catharine 無法生下一個存世的男繼承人，而 Henry 認為這是他皇朝延續的必要條件。她生下了六個孩子，其中只有一個倖存下來，便是其後的 Mary I 女王。

Henry 之後雖然有許多情婦，唯他卻對 Anne Boleyn 著迷。然而她拒絕當他的情婦，故迫使他只能與 Catharine 離婚，才可與她正式結婚並為他產下男性繼承人。1527年，Henry 要求教皇取消他與 Catherine of Aragon 的婚姻遭拒絕。這亦驅使了 Henry VIII 對宗教的改革，天主教被替代，聖公會因此而成立，而至今仍為英格蘭的國教！

其後 1533年 Henry VIII 與 Catherine of Aragon 的婚姻，在 Dunstable 的 Augustinian Priory 修道院，由新任命的大主教 - Thomas Cranmer 宣布無效（詳文）。Catherine of Aragon 亦於 1536年在 Kimbolton 去世，並被安葬在 Peterborough Cathedral 大教堂內。以避免她於身份上的尷尬，故沒有將她葬在倫敦。

Catherine of Aragon 於距離 Peterborough 不遠的 Kimbolton Castle 故居（現為 Kimbolton School）

Catherine of Aragon 於 Kimbolton Castle 逝世的睡房

隨後 Henry VIII 共有六次的婚姻，其中有兩個妻子更被其下令斬首，包括了在 Tower of London 被處死的 Anne Boleyn（詳文可參閱 Tower of London 之旅）！然而，經歷了 Henry VIII 的小兒子 Edward VI 及 Mary I（Catharine of Aragon 的女兒）數年的繼位後，最後皇位又回到 Anne Boleyn 的女兒身上 - 她便是著名的 Elizabeth I 女皇！

蘇格蘭女王 - Mary Queen of Scots：

而另一位也曾安葬在 Peterborough Cathedral 大教堂內的 Tudor 皇后，則為 Mary Queen of Scots - Elizabeth I 的表姐。在英格蘭被囚禁 19年後，因涉嫌參與針對 Elizabeth I 的叛亂陰謀，而於 1587年在附近的 Fotheringhay 城堡被處決。5個月後被埋葬在 Peterborough Cathedral 大教堂中。

Mary Queen of Scots 的原埋葬地點

英格蘭經過了 Elizabeth I 四十多年的統治後，因其終生未婚沒有子嗣，最後皇位又輾轉交到 Mary Queen of Scots 的兒子 James 的手上。結束了 Tudor 都鐸王朝。唯亦開始了英格蘭和蘇格蘭共戴一君的王室聯合年代！

25 年後，Mary Queen of Scots 女皇在 Peterborough Cathedral 大教堂中的遺體，被她的兒子 James l 重新安葬在倫敦 Westminster Abbey 教堂內，而更被安放在 Elizabeth l 與 Mary Tudor 女皇的旁邊！

Peterborough Cathedral 大教堂：

地址：Peterborough Cathedral, PE1 1XS, U.K.

網址：www.peterborough-cathedral.org.uk/

（免費入場）

Peterborough 的 Town Hall

市中心的 Bridge Street

Stamford -《星期日泰晤士報》選為最佳居住的地方：

而在牛頓的 Woolsthorpe Manor 莊園附近，還有一小鎮 - Stamford，被《星期日泰晤士報》於 2013年選為全英最佳居住的地方。也很值得一訪！

All Saint's Church（左）、Horseshoe Lane（中）、St Mary's Church（右）@Stamford

Stamford Castle 城堡遺址 - 僅存一小段城牆（左）和三個 Great Hall 的大拱門（中）

Stamford 是 Lincolnshire 郡的一個集市城鎮，擁有大量 17和 18世紀的石頭建築、較舊的木結構建築、和五座中世紀的教區教堂。鎮內及周邊擁有超過 600座被列入保護名錄的建築物，Stamford 並於 1967年成為歷史保育專區。

Red Lion Square 廣場、St John's Church（左）

Red Lion Square 廣場、All Saint's Church（右）

該鎮亦是一個經常拍攝電影的地方，包括 - 《Pride & Prejudice - 傲慢與偏見》（2005 年）、以及《Da Vinci Code - 達文西密碼》（2006 年）等。

St Mary's Hill、St Mary's Church（後）

Library 圖書館（左）於市中心的 High Street

穿梭於離奇有趣的窄巷探秘

市中心附近，還有 St Leonard's Priory 修道院。是由 William the Conqueror 和 William de St-Calais 主教於公元 1082年共同重建，直到 1538年修道院解散。

教堂的西面、和北拱廊的一部分至今仍得以倖存。St Leonard's Priory 修道院遺址現為一級保護建築。

St Leonard's Priory 修道院

Stamford 周邊的地區，還有伊麗莎白時代的代表建築之一 - Burghley House。大宅為伊莉莎白一世的財務、及國務大臣 - William Cecil 所建（其次子 Robert Cecil 為 Hatfield House 的主人 - 詳文）。大宅擁有 18間裝滿寶藏的國事廳 - 掛上世界知名的掛毯、瓷器和繪畫收藏等。以及令人驚嘆的雕塑花園。