5、哲学成就
牛顿的哲学思想基本属于自发的唯物主义,他承认时间、空间的客观存在 。如同历史上一切伟大人物一样,牛顿虽然对人类作出了巨大的贡献,但他也不能不受时代的限制 。例如,他把时间、空间看作是同运动着的物质相脱离的东西,提出了所谓绝对时间和绝对空间的概念;他对那些暂时无法解释的自然现象归结为上帝的安排,提出一切行星都是在某种外来的“第一推动力”作用下才开始运动的说法 。
《自然哲学的数学原理》牛顿最重要的著作,1687年出版 。该书总结了他一生中许多重要发现和研究成果,其中包括上述关于物体运动的定律 。他说,该书“所研究的主要是关于重、轻流体抵抗力及其他吸引运动的力的状况,所以我们研究的是自然哲学的数学原理 。”该书传入中国后,中国数学家李善兰曾译出一部分,但未出版,译稿也遗失了 。现有的中译本是数学家郑太朴翻译的,书名为《自然哲学之数学原理》,1931年商务印书馆初版,1957、1958、2006年三次重印 。
扩展资料
人物评价
他在1688年发表的著作《自然哲学的数学原理》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述 。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点,并成为现代工程学的基础 。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;从而消除了对太阳中心说的最后一丝疑虑,并推动了科学革命 。
在力学上,牛顿阐明了角动量守恒的原理 。在光学上,他发明了反射式望远镜,并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察,发展出了颜色理论 。他还系统地表述了冷却定律,并研究了音速 。在数学上,牛顿与戈特弗里德·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉 。他也证明了广义二项式定理,提出了“牛顿法”以趋近函数的零点,并为幂级数的研究作出了贡献 。
1687年的巨作《自然哲学的数学原理》,开辟了大科学时代 。牛顿是最有影响的科学家,被誉为“物理学之父”,他是经典力学基础的牛顿运动定律的建立者 。他发现的运动三定律和万有引力定律,为近代物理学和力学奠定了基础,他的万有引力定律和哥白尼的日心说奠定了现代天文学的理论基础 。
直到今天,人造地球卫星、火箭、宇宙飞船的发射升空和运行轨道的计算,都仍以这作为理论根据 。在2005年,英国皇家学会进行了一场名为“谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查,牛顿被认为比阿尔伯特·爱因斯坦更具影响力 。对牛顿的毛发进行基因分析,认为牛顿是艾斯伯格症候群携带者,有XQ28基因的表现,这更增添了牛顿的神秘感,但并未影响到他巨人的形象 。
牛顿
牛顿对于物理学的所有贡献力学方面的贡献
牛顿在伽利略等人工作的基础上进行深入研究,总结出了物体运动的三个基本定律(牛顿三定律):
第一定律(惯性定律)
任何一个物体在不受任何外力或受到的力平衡时(Fnet=0),总保持匀速直线运动或静止状态,直到有作用在它上面的外力迫使它改变这种状态为止.
第二定律
1)牛顿第二定律是力的瞬时作用规律.力和加速度同时产生、同时变化、同时消逝. (2)F=ma是一个矢量方程,应用时应规定正方向,凡与正方向相同的力或加速度均取正值,反之取负值,一般常取加速度的方向为正方向. (3)根据力的独立作用原理,用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时,可将物体所受各力正交分解,在两个互相垂直的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式:Fx=max,Fy=may列方程.牛顿第二定律的六个性质(1)因果性:力是产生加速度的原因. (2)同体性:F合、m、a对应于同一物体. (3)矢量性:力和加速度都是矢量,物体加速度方向由物体所受合外力的方向决定.牛顿第二定律数学表达式∑F = ma中,等号不仅表示左右两边数值相等,也表示方向一致,即物体加速度方向与所受合外力方向相同. (4)瞬时性:当物体(质量一定)所受外力发生突然变化时,作为由力决定的加速度的大小和方向也要同时发生突变;当合外力为零时,加速度同时为零,加速度与合外力保持一一对应关系.牛顿第二定律是一个瞬时对应的规律,表明了力的瞬间效应. (5)相对性:自然界中存在着一种坐标系,在这种坐标系中,当物体不受力时将保持匀速直线运动或静止状态,这样的坐标系叫惯性参照系.地面和相对于地面静止或作匀速直线运动的物体可以看作是惯性参照系,牛顿定律只在惯性参照系中才成立. (6)独立性:作用在物体上的各个力,都能各自独立产生一个加速度,各个力产生的加速度的失量和等于合外力产生的加速度.适用范围(1)只适用于低速运动的物体(与光速比速度较低). (2)只适用于宏观物体,牛顿第二定律不适用于微观原子. (3)参照系应为惯性系.两个物体之间的作用力和反作用力,在同一直线上,大小相等,方向相反.(详见牛顿第三运动定律)表达式 F=-F\’
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