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牛顿简介资料|牛顿和苹果的故事

2021 2020-11-20 59
牛顿简介资料|牛顿和苹果的故事摘要: 物理学家牛顿的生平简介、主要事迹和他的主要成就。牛顿,伟大的英国物理学家,1642年12月25日生于林肯郡伍尔索普村的一个农民家庭.12岁他在格兰撒姆的公立学校读书时,就表现了对实...

物理学家牛顿的生平简介、主要事迹和他的主要成就。


牛顿,伟大的英国物理学家,1642年12月25日生于林肯郡伍尔索普村的一个农民家庭.12岁他在格兰撒姆的公立学校读书时,就表现了对实验和机械发明的兴趣,自己动手制作了水钟、风磨和日晷等.1661年,牛顿就读于剑桥大学的三一学院,成了一名优秀学生.1669年,年仅27岁,就担任了剑桥的数学教授.1672年当选为英国皇家学会会员.

1685~1687年,在天文学家哈雷的鼓励和赞助下,牛顿发表了著名的《自然哲学的数学原理》,完成了具有历史意义的发现——运动定律和万有引力定律,对近代自然科学的发展,作出了重大贡献.1703年,当选为英国皇家学会会长.1727年3月27日,逝世于伦敦郊外的一个小村落里.

牛顿的详细介绍


楼主您好。

艾萨克·牛顿爵士是人类历史上出现过的最伟大、最有影响的科学家,同时也是物理学家、数学家和哲学家,晚年醉心于炼金术和神学。他在1687年7月5日发表的不朽著作《自然哲学的数学原理》里用数学方法阐明了宇宙中最基本的法则——万有引力定律和三大运动定律。这四条定律构成了一个统一的体系,被认为是“人类智慧史上最伟大的一个成就”,由此奠定了之后三个世纪中物理界的科学观点,并成为现代工程学的基础。牛顿为人类建立起“理性主义”的旗帜,开启工业革命的大门。牛顿逝世后被安葬于威斯敏斯特大教堂,成为在此长眠的第一个科学家。

姓名:艾萨克(ㄞˋㄙㄚˋㄎㄜˋ)·牛顿(ㄋㄧㄡˊㄉㄨㄣˋ)外文名:Isaac Newton国籍:英格兰出生地:英格兰 林肯郡 伍尔索普村出生日期:1643年1月4日逝世日期:1727年3月31日职业:科学家毕业院校:格兰瑟姆中学、剑桥大学 主要成就:提出万有引力定律、牛顿运动定律发明微积分发明反射式望远镜和光的色散原理代表作品:《自然哲学的数学原理》逝世地:英格兰 伦敦 肯辛顿研究领域:物理学、数学、天文学、神学等所获荣耀:皇家学会会长、法国科学院会员等晚年任职:皇家铸币厂厂长和督办

这些就是牛顿的最简单的具体介绍,如果您还想了解更多的话就看参考资料,如果您还想了解一些牛顿不为人知的事建议您买一本传记,这样可以更深入的去了解牛顿。 希望对您有帮助。

牛顿的简介


牛顿的简介:

牛顿是英国数学家、天文学家和物理学家。1642年12月25日出生于英国北部林肯郡的偏僻农村,伍尔索朴的一个农民家里,出生前2个月,牛顿的父亲就去世了。

他的父亲名叫伊萨克,可他的母亲仍把儿子的名字叫做伊萨克,牛顿出生时才3磅,接生婆甚至没料到他能活下来,更没有料到他竟活到85岁高龄,而且是世界上出类拔萃的科学家。

1661年,牛顿考上剑桥大学三一学院,学院的巴罗教授发现牛顿是个人才,推荐他当研究生。1665年,毕业后牛顿留在大学研究室。

这年6月间,鼠疫流行,学校关门,牛顿只好回到家乡。这期间,他把主要精力集中于科学研究。他系统地整理了大学里学习过的功课,潜心研究了开普勒、笛卡尔、阿基米德和伽利略等前辈科学家和主要论著,还进行了许多科学试验。

牛顿在家乡避疫的两年间,几乎考虑了一生中所研究的各个方面。特别是他一生中的几项主要贡献:万有引力定律、经典力学、流数学和光学等基本上都萌发于1665——1666年间。

瘟疫过后,1667年3月,牛顿又回到大学里当研究生。1668年,获硕士学位。1669年,由巴罗教授推荐,27岁的牛顿当了数学教授。他担任此职务,前后共26年。

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扩展资料:

牛顿是一大批基督徒科学家的杰出代表。他18岁进剑桥大学学习,竟然在27岁时就当上了剑桥大学的教授,这足以证明他的成就是多么辉煌。他的科研领域涉及数学、物理和天文学。牛顿虽然在科学上作出了无与伦比的贡献,但他更是个虔诚的基督徒。

他毕生认为,人类理性的能力有限,不能包容一切经验。所以,他研究圣经的兴趣不在研究科学之下。据统计,牛顿所发表的科学著作只占他所有著作的16%,其他84%的著作是他生前未出版的神学作品,总数字超过140万字。

他写道:我深信圣经是神的话,圣经是人受神默示写成的。因此,我每天都研读圣经。据我研究的结果,圣经记载之信而有证,实在远非世俗的历史所能比拟的。

牛顿研究天文学,察觉到神的手的工作,他说无神论是无知的。我观看太阳系,看见地球与太阳保持一定的距离,得到适当的热能和光线。这绝不可能是机缘巧合。

惟有这位智者有大能力,创造、计划如此美丽的太阳系,各大行星、慧星,一切都由他支配统治,他是万有的主宰。

参考资料来源:搜狗百科—牛顿

牛顿简介?


个人简介

  牛顿于1643年1月4日生于英格兰林肯郡格兰瑟姆附近的沃尔索普村。1661年入英国剑桥大学圣三一学院,1665年获文学士学位。随后两年在家乡躲避鼠疫,他在此间制定了一生大多数重要科学创造的蓝图。1667年牛顿回剑桥后当选为剑桥大学三一学院院委,次年获硕士学位。1669年任剑桥大学卢卡斯数学教授席位直到1701年。1696年任皇家造币厂监督,并移居伦敦。1703年任英国皇家学会会长。1706年受英国女王安娜封爵。在晚年,牛顿潜心于自然哲学与神学。1727年3月31日,牛顿在伦敦病逝,享年84岁。

  备注:牛顿诞辰日期是儒略历1642年12月25日,即格里历(阳历)1643年1月4日;逝世日期是儒略历1727年3月20日,即格里历(阳历)1727年3月31日。

  少年牛顿

  1643年1月4日,在英格兰林肯郡小镇沃尔索浦的一个自耕农家庭里,牛顿诞生了。牛顿是一个早产儿,出生时只有三磅重,接生婆和他的亲人都担心他能否活下来。谁也没有料到这个看起来微不足道的小东西会成为了一位名垂千古的科学巨人,并且竟活到了84岁的高龄。

  牛顿出生前三个月父亲便去世了。在他两岁时,母亲改嫁给一个牧师,把牛顿留在外祖母身边抚养。11岁时,母亲的后夫去世,母亲带着和后爸所生的一子二女回到牛顿身边。牛顿自幼沉默寡言、性格倔强,这种习性可能来自他的家庭处境。

  大约从五岁开始,牛顿被送到公立学校读书。少年时的牛顿并不是神童,他资质平常、成绩

  一般,但他喜欢读书,喜欢看一些介绍各种简单机械模型制作方法的读物,并从中受到启发,自己动手制作些奇奇怪怪的小玩意,如风车、木钟、折叠式提灯等等。

  传说小牛顿把风车的机械原理摸透后,自己制造了一架磨坊的模型,他将老鼠绑在一架有轮子的踏牛顿简介资料|牛顿和苹果的故事车上,然后在轮子的前面放上一粒玉米,刚好那地方是老鼠可望不可及的位置。老鼠想吃玉米,就不断的跑动,于是轮子不停的转动;又一次他放风筝时,在绳子上悬挂着小灯,夜间村人看去惊疑是彗星出现;他还制造了一个小水钟。每天早晨,小水钟会自动滴水到他的脸上,催他起床。他还喜欢绘画、雕刻,尤其喜欢刻日晷,家里墙角、窗台上到处安放着他刻画的日晷,用以验看日影的移动。

  牛顿12岁时进了离家不远的格兰瑟姆中学。牛顿的母亲原希望他成为一个农民,但牛顿本人却无意于此,而酷爱读书。随着年岁的增大,牛顿越发爱好读书,喜欢沉思,做科学小实验。他在格兰瑟姆中学读书时,曾经寄宿在一位药剂师家里,使他受到了化学试验的熏陶。

  牛顿在中学时代学习成绩并不出众,只是爱好读书,对自然现象有好奇心,例如颜色、日影四季的移动,尤其是几何学、哥白尼的日心说等等。他还分门别类的记读书笔记,又喜欢别出心裁的作些小工具、小技巧、小发明、小试验。

  当时英国社会渗透基督教新思想,牛顿家里有两位都以神父为职业的亲戚,这可能影响牛顿晚年的宗教生活。从这些平凡的环境和活动中,还看不出幼年的牛顿是个才能出众异于常人的儿童。

  后来迫于生活,母亲让牛顿停学在家务农,赡养家庭。但牛顿一有机会便埋首书卷,以至经常忘了干活。每次,母亲叫他同佣人一道上市场,熟悉做交易的生意经时,他便恳求佣人一个人上街,自己则躲在树丛后看书。有一次,牛顿的舅父起了疑心,就跟踪牛顿上市镇去,发现他的外甥伸着腿,躺在草地上,正在聚精会神地钻研一个数学问题。牛顿的好学精神感动了舅父,于是舅父劝服了母亲让牛顿复学,并鼓励牛顿上大学读书。牛顿又重新回到了学校,如饥似渴地汲取着书本上的营养。

  求学岁月

  1661年,19岁的牛顿以减费生的身份进入剑桥大学三一学院,靠为学院做杂务的收入支付学费,1664年成为奖学金获得者,1665年获学士学位。

  17世纪中叶,剑桥大学的教育制度还渗透着浓厚的中世纪经院哲学的气味,当牛顿进入剑桥时,那里还在传授一些经院式课程,如逻辑、古文、语法、古代史、神学等等。两年后三一学院出现了新气象,卢卡斯创设了一个独辟蹊径的讲座,规定讲授自然科学知识,如地理、物理、天文和数学课程。

  讲座的第一任教授伊萨克·巴罗是个博学的科学家。这位学者独具慧眼,看出了牛顿具有深邃的观察力、敏锐的理解力。于是将自己的数学知识,包括计算曲线图形面积的方法,全部传授给牛顿,并把牛顿引向了近代自然科学的研究领域。

  在这段学习过程中,牛顿掌握了算术、三角,读了开普勒的《光学》,笛卡尔的《几何学》和《哲学原理》,伽利略的《两大世界体系的对话》,胡克的《显微图集》,还有皇家学会的历史和早期的哲学学报等。

  牛顿在巴罗门下的这段时间,是他学习的关键时期。巴罗比牛顿大12岁,精于数学和光学,他对牛顿的才华极为赞赏,认为牛顿的数学才华超过自己。后来,牛顿在回忆时说道:“巴罗博士当时讲授关于运动学的课程,也许正是这些课程促使我去研究这方面的问题。”

  当时,牛顿在数学上很大程度是依靠自学。他学习了欧几里得的《几何原本》、笛卡尔的《几何学》、沃利斯的《无穷算术》、巴罗的《数学讲义》及韦达等许多数学家的著作。其中,对牛顿具有决定性影响的要数笛卡儿的《几何学》和沃利斯的《无穷算术》,它们将牛顿迅速引导到当时数学最前沿~解析几何与微积分。1664年,牛顿被选为巴罗的助手,第二年,剑桥大学评议会通过了授予牛顿大学学士学位的决定。

  1665~1666年严重的鼠疫席卷了伦敦,剑桥离伦敦不远,为恐波及,学校因此而停课,牛顿于1665年6月离校返乡。

  由于牛顿在剑桥受到数学和自然科学的熏陶和培养,对探索自然现象产生浓厚的兴趣,家乡安静的环境又使得他的思想展翅飞翔。1665~1666年这段短暂的时光成为牛顿科学生涯中的黄金岁月,他在自然科学领域内思潮奔腾,才华迸发,思考前人从未思考过的问题,踏进了前人没有涉及的领域,创建了前所未有的惊人业绩。

  1665年初,牛顿创立级数近似法,以及把任意幂的二项式化为一个级数的规则;同年11月,创立正流数法(微分);次年1月,用三棱镜研究颜色理论;5月,开始研究反流数法(积分)。这一年内,牛顿开始想到研究重力问题,并想把重力理论推广到月球的运动轨道上去。他还从开普勒定律中推导出使行星保持在它们的轨道上的力必定与它们到旋转中心的距离平方成反比。牛顿见苹果落地而悟出地球引力的传说,说的也是此时发生的轶事。

  总之,在家乡居住的两年中,牛顿以比此后任何时候更为旺盛的精力从事科学创造,并关心自然哲学问题。他的三大成就:微积分、万有引力、光学分析的思想都是在这时孕育成形的。可以说此时的牛顿已经开始着手描绘他一生大多数科学创造的蓝图。

  1667年复活节后不久,牛顿返回到剑桥大学,10月1日被选为三一学院的仲院侣(初级院委),翌年3月16日获得硕士学位,同时成为正院侣(高级院委)。1669年10月27日,巴罗为了提携牛顿而辞去了教授之职,26岁的牛顿晋升为数学教授,并担任卢卡斯讲座的教授。巴罗为牛顿的科学生涯打通了道路,如果没有牛顿的舅父和巴罗的帮助,牛顿这匹千里马可能就不会驰骋在科学的大道上。巴罗让贤,这在科学史上一直被传为佳话。

  建立微积分

  在牛顿的全部科学贡献中,数学成就占有突出的地位。他数学生涯中的第一项创造性成果就是发现了二项式定理。据牛顿本人回忆,他是在1664年和1665年间的冬天,在研读沃利斯博士的《无穷算术》时,试图修改他的求圆面积的级数时发现这一定理的。

  笛卡尔的解析几何把描述运动的函数关系和几何曲线相对应。牛顿在老师巴罗的指导下,在钻研笛卡尔的解析几何的基础上,找到了新的出路。可以把任意时刻的速度看是在微小的时间范围里的速度的平均值,这就是一个微小的路程和时间间隔的比值,当这个微小的时间间隔缩小到无穷小的时候,就是这一点的准确值。这就是微分的概念。

  微积分的创立是牛顿最卓越的数学成就。牛顿为解决运动问题,才创立这种和物理概念直接联系的数学理论的,牛顿称之为"流数术"。它所处理的一些具体问题,如切线问题、求积问题、瞬时速度问题以及函数的极大和极小值问题等,在牛顿前已经得到人们的研究了。但牛顿超越了前人,他站在了更高的角度,对以往分散的结论加以综合,将自古希腊以来求解无限小问题的各种技巧统一为两类普通的算法——微分和积分,并确立了这两类运算的互逆关系,从而完成了微积分发明中最关键的一步,为近代科学发展提供了最有效的工具,开辟了数学上的一个新纪元。

  牛顿没有及时发表微积分的研究成果,他研究微积分可能比莱布尼茨早一些,但是莱布尼茨所采取的表达形式更加合理,而且关于微积分的著作出版时间也比牛顿早。

  在牛顿和莱布尼茨之间,为争论谁是这门学科的创立者的时候,竟然引起了一场悍然大波,这种争吵在各自的学生、支持者和数学家中持续了相当长的一段时间,造成了欧洲大陆的数学家和英国数学家的长期对立。英国数学在一个时期里闭关锁国,囿于民族偏见,过于拘泥在牛顿的“流数术”中停步不前,因而数学发展整整落后了一百年。

  1707年,牛顿的代数讲义经整理后出版,定名为《普遍算术》。他主要讨论了代数基础及其(通过解方程)在解决各类问题中的应用。书中陈述了代数基本概念与基本运算,用大量实例说明了如何将各类问题化为代数方程,同时对方程的根及其性质进行了深入探讨,引出了方程论方面的丰硕成果,如:他得出了方程的根与其判别式之间的关系,指出可以利用方程系数确定方程根之幂的和数,即“牛顿幂和公式”。

  牛顿对解析几何与综合几何都有贡献。他在1736年出版的《解析几何》中引入了曲率中心,给出密切线圆(或称曲线圆)概念,提出曲率公式及计算曲线的曲率方法。并将自己的许多研究成果总结成专论《三次曲线枚举》,于1704年发表。此外,他的数学工作还涉及数值分析、概率论和初等数论等众多领域。

  晚年

  对于牛顿的晚年,人们普遍存在一些误解。认为牛顿开始相信上帝。但事实并非如此。对于微积分的研究是牛顿晚年的研究重点。微积分可以在实验的基础上推导出物理量之间关系的函数形式,但具体函数物无从知晓(简单来说,就是知道谁和谁呈正比或反比关系,但作为初始条件的比例系数不知道),只能通过实验得知。所以,牛顿提出“上帝第一次推动”这一个概念,就是说,像密度等物质固有属性是大自然自己制定的,无法更改,也无从推导。而人们的误解普遍来源于“上帝第一次推动”,误解为“上帝第一次推动力”(牛顿生活的时代还没有力的物理概念,牛顿定律是牛顿通过动量形式表达出来的)。

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牛顿,是英国伟大的数学家、物理学家、天文学家和自然哲学家。1642年12月25日生于英格兰林肯郡格兰瑟姆附近的沃尔索普村,1727年3月20日在伦敦病逝。

牛顿1661年入英国剑桥大学三一学院,1665年获文学士学位。随后两年在家乡躲避瘟疫。这两年里,他制定了一生大多数重要科学创造的蓝图。1667年回剑桥后当选为三一学院院委,次年获硕士学位。1669年任卢卡斯教授直到1701年。1696年任皇家造币厂监督,并移居伦敦。1703年任英国皇家学会会长。1706年受女王安娜封爵。他晚年潜心于自然哲学与神学。

牛顿在科学上最卓越的贡献是微积分和经典力学的创建。

牛顿资料


牛顿简介 

牛顿(Isacc Newton,1642—1727)是英国数学家、天文学家和物理学家。

1642年12月25日出生于英国北部林肯郡的偏僻农村——伍尔索朴的一个农民家里,出生前2个月,牛顿的父亲就去世了。他的父亲名叫伊萨克,可他的母亲仍把儿子的名字叫做伊萨克,牛顿出生时才3磅,接生婆甚至没料到他能活下来,更没有料到他竟活到85岁高龄,而且是世界上出类拔萃的科学家。

牛顿两岁时,母亲改嫁给一个名叫巴顿的牧师,从此牛顿就由外祖母抚养。到了学龄期,牛顿被送到公立学校读书,12岁时进中学,寄宿在一家药铺里。在学校里,他读书成绩开始并不突出。他沉思默想,喜欢动手制作小玩具。例如读小学时,就制成了令人惊讶的精巧的小水车,在读中学时,自制了一个小水钟。黎明,水会自动滴到他脸上,催他起床。后来,巴顿病故,母亲领了两个妹妹、一个弟弟回到了家。母亲希望牛顿放牧耕种,14岁的牛顿就辍学在家。

牛顿充满理想,虽停学在家,还是一心想着各种学习问题。他在自家石墙上雕刻了一个太阳钟,争分夺秒地学习,母亲要他放牧,他牵马上山,边走边想着天上的太阳,待走到山顶想骑马,可是马跑得不见了,自己手里只剩下一条缰绳。叫他放羊,他独自在树下看书,以致羊群走散,糟塌了庄稼。舅父叫佣人陪他一道上市场熟悉熟悉做交易的生意经,可是牛顿却恳求佣人一个人上街,自己躲在树丛后看书。有一次,他在暴风雨中测风速,浑身湿透。母亲简直惊呆了,怕他发疯,只好让他回到中学读书。牛顿如痴似疯地学习,一生闹了许多笑话。一次,他边读书边煮鸡蛋,待他揭开锅子想吃蛋时,锅子里竟是一块怀表,还有一次,他请一位朋友吃饭,菜已摆在桌上,可是牛顿突然想到一个问题独自进了内室,很久还不出来。朋友等得不耐烦了,就自己动手把那份鸡吃了,骨头留在盘里,不告而别。隔一会儿,牛顿走了出来,看到盘子里的骨头,自言自语地说:“我还以为自己没有吃饭呢!原来已经吃过了。”传说牛顿在其重要著作《自然哲学的数学原理》出版后的一天,强迫自己到剑桥大学附近的一个幽静的旅馆里去休息一下,但他怎么也静不下来。他见到人家洗衣盆里肥皂泡薄膜在阳光下呈现美丽的色彩,寻思着这里究竟是怎样的一个光学道理。于是就用麦秆吹起肥皂泡来,一本正经地吹着吹着。店主看了,颇为他惋惜:“一位快50岁的挺体面的先生,竟疯成这样子,整天吹肥皂泡。“

1661年,牛顿考上剑桥大学三一学院,学院的巴罗教授发现牛顿是个人才,推荐他当研究生。1665年,毕业后牛顿留在大学研究室。这年6月间,鼠疫流行,学校关门,牛顿只好回到家乡。这期间,他把主要精力集中于科学研究。他系统地整理了大学里学习过的功课,潜心研究了开普勒、笛卡尔、阿基米德和伽利略等前辈科学家和主要论著,还进行了许多科学试验。

牛顿在家乡避疫的两年间,几乎考虑了一生中所研究的各个方面。特别是他一生中的几项主要贡献:万有引力定律、经典力学、流数学(微积分)和光学等基本上都萌发于1665——1666年间。瘟疫过后,1667年3月,牛顿又回到大学里当研究生。1668年,获硕士学位。1669年,由巴罗教授推荐,27岁的牛顿当了数学教授。他担任此职务,前后共26年。

牛顿不善于教学,在讲课方面,并不太受学生的欢迎,但在解决疑难问题方面,却远远超过众人。

牛顿在科学史上的崇高地位是举世公认的。恩格斯曾指出:“牛顿由于发现了万有引力定律而创立了科学的天文学,由于进行了光的分解而创立了科学的光学,由于建立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学,由于认识了力的本性而创立了科学的力学。”的确,牛顿在自然科学领域里作了奠基性的贡献。

牛顿发现万有引力定律是他在自然科学中最辉煌的成就。在同一时期,其他一些科学家如雷恩、哈雷和胡克等都在探索天体运动的奥秘。1679年,皇家学会干事胡克意识到引力的平方反比定律,但没法证明。因为他缺乏牛顿的数学才能,也没有能俯开普勒的等面积定律。胡克为此事还写信给牛顿,探询牛顿在研究引力问题方面的进展情况。牛顿没有给他满意的回答。其实,牛顿这时候对于引力问题也还没有搞得很清楚。因为第一,他曾想根据平方反比关系对月球的轨道运动的向心加速度和地面上物体的重力加速度作比较,但当时所知的地球半径之值不精确,计算误差较大。第二,牛顿尚没能精确地证明,在计算距离时,可以把月球和地球看它们的质量都集中在它们各自的球心。这个问题直到牛顿发明了流数术(微积分)以后才得到解决。1684年,雷恩、哈雷和胡克等人又提出要推动这一问题的研究,也就是要从天体间引力的平方反比关系得到椭圆轨道的结果。同年8月,哈雷专程来到剑桥大学,登门拜访了牛顿,发觉牛顿已解决了这个难题。牛顿一时未打到手稿,答应再写一篇寄给他。同年11月,牛顿便把重新计算的稿纸连同有关的材料都寄给了哈雷,哈雷极其兴奋而又激动地看完了牛顿的计算底稿,又赶到剑桥大学,竭力劝说牛顿发表。牛顿起先写成了《关于运动》的论文,在皇家学会引起了巨大的反响。后来又是在哈雷的热心劝说下,牛顿在1685年春完成了巨著《自然哲学的数学原理》初稿。依旧还是哈雷奔波调停,联系出版,可是皇家学会却推说经费不足,暂缓出版。这时,热心的哈雷慨然解囊,资助了全部出版费用,这样才使这部划时代的巨著得以在1687年问世。牛顿为此激动地对哈雷说:“哈雷!为了这部书的出版,你费了不少心啊!没有你的努力,也许就没有这部书。幸亏没有给你带来什么麻烦,总算放心了。”

麻烦的事毕竟发生了。早先,坚持波动说的胡克与坚持微粒说的牛顿为了说明光的本性问题,曾有过不愉快的争论。这回,为了谁最先发现万有引力的问题,发生了又一次的不愉快的争论。最后牛顿还是作了让步,把胡克作过研究的那部分作了说明,归功于他。

《自然哲学的数学原理》一书分为二大部分,第一部分是导论部分,包括定义、注释和运动的基本

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定理或定律,第二部分是这些基本定律的应用,共分为三编。

导论部分虽然篇幅不大,内容却极为重要,对一些重要概念:如物质的量、运动的量、物质固有的力(惯性)、外力、向心力以及牛顿的绝对时间、绝对空间和绝对运动等都下了定义或是作了说明。关于运动的基本定理或定律主要叙述了机械运动的三个基本定律,接着又给出了六个推论,包括力的合成与分解、运动的叠加原理和动量守恒定律、经典力学的相对性原理及虚位移原理等。第二部分中,标题为“物体的运动”的第一编讨论了万有引力, 题名为“物体(在介质中)的运动”的第二编,证明了笛卡尔的漩涡模型不能说明观测到的行星运动,还论述了有关流体性质的若干定理和推测。第三编解释了行星的运动和潮汐之类的引力现象。在本编的开始还阐述了“哲学中的推理法则”。

《自然哲学的数学原理》的出版,标志着经典力学体系的建立。所谓经典力学体系,简单地说来,是以四个绝对化的概念:空间、时间、质量和力为基础,以三个基本定律为核心,以万有引力定律为它的最高综合,并用微积分来描述物体运动的因果律。这是一个立足于实验和观察的基础上的,结构严谨、逻辑严密的科学体系。《自然哲学的数学原理》使是这个体系的集中表现。

要指出的是运动基本三定律的研究和发现,经过了许多科学家和思想家的长期探索的过程,明显地呈现知识发展的继承性。例如,惯性定律最初是由伽利略提出,后来由笛卡尔完善的,作用力和反作用力定律是由活利斯、雷恩和惠更斯发现和验证的。运动第二定律才是牛顿在1684年发现的。这三个定律从孤立地个别地被发现到作为一个整体,成为“基本”定律,是有一个过程的。1684年10月左右的牛顿手稿中还曾经提出过运动基本六定律,至1685年《自然哲学的数学原理》初稿完成时,把“基本六定律”改为“基本三定律”,而把其余的定律作为三定律的推论。因此,把运动三定律作为一个整体,并把它们确认为动力学的基本定律和经典力学的基石之一,这个功绩应当归于牛顿。

牛顿确立基本三定律和发现了万有引力定律是互相促进,相辅相成的。牛顿只有道德认识了运动的变化和力的关系之后,才可能建立万有引力定律。同时,在太阳系中,两个天体相互作用的引力计算的检验,严格地说,应综合考虑各个天体相互作用的因素。因此,第三定律就成了万有引力定律的重要前提。而且,如前面所指出的。微积分也可以说是应建立万有引力定律的需要而创立的。由此可见,构成经典力学的几个主要基石——运动三定律、万有引力定律和微积分这个有力的工具等多项重大成就,可以说牛顿是作了综合考虑,一并完成的。

牛顿在光学方面的成就也是极其伟大的。早在1664年,牛顿还在学生时代,就作了关于日冕的观察,1666年,牛顿打到了一块三角玻璃棱镜,用它试验了用白光分解为有颜色的光。在牛顿之前,已有一些人使用棱镜对光的折射现象作过研究。但都认为是棱镜产生了色,而不是仅仅把已经存在的色分离开来。

牛顿在进行棱镜折射现象研究的同时,对改进折射望远镜发生了兴趣。在研究过程中,发现了球面像差和色差现象。同时代人卢卡斯采用了跟牛顿所用的不同品种的玻璃棱镜做实验时,得到的光谱的长度和宽度跟牛顿的实验结果有很大的分岐。由于牛顿那时碰巧使用了具有相等色散率的一个玻璃棱镜和水,他重复过多次测量,竖信自己没有弄错,没有考虑为什么人家会得出跟自己不同的结果。正因为他在这点上没有采用通常的谨慎态度,错过了一个重要的发现——根据不同物质具有不同的色散率的特性,正可以制成消色差透镜。

牛顿虽然没有在改进折射望远镜方面取得成就,但是他成功地研制了反射望远镜,成为反射望远镜的发明人之一。早先罗马人祖基法国的默森的苏格兰的格里戈里都进行过有关反射望远镜的设计,但都没有成功,牛顿是第一个制造反射望远镜的人。1668年,他造的第一个反射望远镜有六寸长,直径一寸,放大30到40倍。1672年,他送给皇家学会一个更大的反射望远镜,上面的题词是:伊萨克·牛顿发明并于1671年亲手制造的。就在这一年,牛顿被选为皇家学会会员。他提交给学会的一篇《光的颜色的新理论》的论文,提出了光的粒子性,这是牛顿的第一篇论文。不料,他的论点同皇家学会创始人之一、大科学家胡克的波动说冲突,于是引起了一场大论战(此场论战后来一直持续了近三百年,直到20世纪初才以光的波粒二象性为结论而告一段落)。牛顿从消极方面吸取那篇论文引起争论的教训,他给朋友的信上说:“??我失去了平静而有意义的幸福生活,而被这无聊的争吵弄得心绪烦乱。这真是无聊透顶。我越来越后悔,不该轻率地发表那篇论文。“从此牛顿对自己著作的出版不再热心了,他把自己的研究成果写成手稿锁在箱子里,算是完成了任务。正如前面说过的,要是没有哈雷的积极鼓励,后来甚至像《自然哲学的数学原理》一书也许就不会出版了。

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作者:2021本文地址:http://www.my9888.com.cn/post/2488.html发布于 2020-11-20
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