◎作者介绍
艾萨克·牛顿(isaac newton,1642 —1727),英国物理学家;出生于英格兰农民家庭,幼年时就遭遇父亲去世、母亲改嫁的家庭巨变,他从小孤僻倔强,勤奋努力。1665年他以减费生的身份进入英国剑桥大学三一学院。毕业后,他因躲避瘟疫回到家乡,潜心构思了大多数重要科学创造的蓝图,开始探索关于重力的问题。1667年他重返剑桥,先后担任过三一学院院委、卢卡斯教授,后历任皇家造币厂监督、英国皇家学会会长,还接受过女王的封爵。
这位被后人称赞为“天才的超人”,小时候并没有表现出异于常人的聪慧,贫困流离的家庭也没能为他提供优越的教育环境,他完全是依靠自身的努力攫取科学桂冠的。牛顿在科学上最卓越的贡献是经典力学和微积分的创建,成为科学史上里程碑式的人物。
他的这些辉煌成就记载在他的划时代巨著《自然哲学的数学原理》中。他还著有《光学》、《流数传》、《利用无穷级数求曲线的面积和长度》、《三次曲线枚举》等。
◎内容简介
牛顿在科学上所取得的丰功伟绩为他迎来了全世界响声雷动的赞誉,他却说自己的成功是因为“站在巨人们的肩膀上”。他这样说也是有一定道理的。17世纪上半叶,自然科学蓬勃发展,众多科学家的研究为人类掀开了未知世界的神秘面纱。天文学方面,哥白尼的太阳中心说已深入人心,开普勒又发现了行星运动三大定律;力学方面,伽利略创立了动力学,发现了自由落体运动定律和惯性定律;数学上,笛卡尔发明了解析几何,把变量引进数学。牛顿在前人有关力学的研究成果上,创建了经典力学体系,并将他的这一研究成果写进《自然哲学的数学原理》(以下简称《原理》)这本科学巨著中。
牛顿在《原理》的序言中说:“我们的研究不在技术而在科学,不在人手之力而在自然之力”,“把自然现象都归宿到数学定理上去”。从中可以理解牛顿著书的目的是要将物理学和数学融为一体,
建立起一个全新的理论体系,用新的力学理论来解释自然现象。
全书共分五部分,主要论述了牛顿在数学上的伟大创造,即微积分,并且运用这个理论去解决天文学、物理学的相关问题。其中,物体运动的规律是全书的精华部分,阐述了著名的牛顿三大定律。第一定律,即惯性定律:“每个物体若非有外力影响使其改变状态,则该物体仍保持其原来静止的或等速直线运动的状态。”第二定律:“运动的变化与所施的力成杖,并沿力的作用方向发生。”第三定律:“两物体间的作用力与反作用力在同一条直线上,大小相等,方向相反。”另外,书中还研究了天体运动的轨迹和规律。
牛顿的三大运动定律,在我们的日常生活和现代科技领域中,都具有重要的意义。如在天文领域,我们在发现海王星之前,就曾用万有引力定律预知了它的存在;在航天领域,我们还用牛顿的定律精确计算出卫星的运行轨道。
《原理》是经典力学的第一部经典著作,更是一本自第一次科学革命以来的集大成之作,被认为是古往今来最伟大的科学著作,其影响遍布经典自然科学的所有领域。它不仅是科学史上的一座丰碑,促进了自然科学领域各门学科(如物理学、数学、天文学和哲学)的发展,而且也是一盏人类史上的指明灯,指引着人类走向文明。它促进了英国工业革命,在法国诱发了启蒙运动和大革命,对人类文明的发展作出了巨大贡献。18世纪的天文学家拉普拉斯认为,《原理》“达到了物理科学可能到达的最高境界”,是“超出人类智慧的一切作品的杰作”。
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