牛頓生日是哪一天 牛頓的出生日期是多少

思而思學(xué) 2023-01-18 16:41:59

1、牛頓的生日是1643年1月4日(摩羯座)。

2、艾薩克·牛頓(1643年1月4日—1727年3月31日)爵士,英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)長,英國著名的物理學(xué)家,百科全書式的“全才”,著有《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》、《光學(xué)》。

他在1687年發(fā)表的論文《自然定律》里,對萬有引力和三大運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行了描述。這些描述奠定了此后三個(gè)世紀(jì)里物理世界的科學(xué)觀點(diǎn),并成為了現(xiàn)代工程學(xué)的基礎(chǔ)。他通過論證開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律與他的引力理論間的一致性,展示了地面物體與天體的運(yùn)動(dòng)都遵循著相同的自然定律;為太陽中心說提供了強(qiáng)有力的理論支持,并推動(dòng)了科學(xué)革命。

在力學(xué)上,牛頓闡明了動(dòng)量和角動(dòng)量守恒的原理,提出牛頓運(yùn)動(dòng)定律。在光學(xué)上,他發(fā)明了反射望遠(yuǎn)鏡,并基于對三棱鏡將白光發(fā)散成可見光譜的觀察,發(fā)展出了顏色理論。他還系統(tǒng)地表述了冷卻定律,并研究了音速。

在數(shù)學(xué)上,牛頓與戈特弗里德·威廉·萊布尼茨分享了發(fā)展出微積分學(xué)的榮譽(yù)。他也證明了廣義二項(xiàng)式定理,提出了“牛頓法”以趨近函數(shù)的零點(diǎn),并為冪級數(shù)的研究做出了貢獻(xiàn)。

牛頓的主要成就

力學(xué)成就

1679年,牛頓重新回到力學(xué)的研究中:引力及其對行星軌道的作用、開普勒的行星運(yùn)動(dòng)定律、與胡克和弗拉姆斯蒂德在力學(xué)上的討論。他將自己的成果歸結(jié)在《物體在軌道中之運(yùn)動(dòng)》(1684年)一書中,該書中包含有初步的、后來在《原理》中形成的運(yùn)動(dòng)定律。]

《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》(現(xiàn)常簡稱作《原理》)在埃德蒙·哈雷的鼓勵(lì)和支持下出版于1687年7月5日。該書中牛頓闡述了其后兩百年間都被視作真理的三大運(yùn)動(dòng)定律。牛頓使用拉丁單詞“gravitas”(沉重)來為現(xiàn)今的引力(gravity)命名,并定義了萬有引力定律。在這本書中,他還基于波義耳定律提出了首個(gè)分析測定空氣中音速的方法。

由于《原理》的成就,牛頓得到了國際性的認(rèn)可,并為他贏得了一大群支持者:牛頓與其中的瑞士數(shù)學(xué)家尼古拉·法蒂奧·丟勒建立了非常親密的關(guān)系,直到1693年他們的友誼破裂。這場友誼的結(jié)束讓牛頓患上了神經(jīng)衰弱。

牛頓在伽利略等人工作的基礎(chǔ)上進(jìn)行深入研究,總結(jié)出了物體運(yùn)動(dòng)的三個(gè)基本定律(牛頓三定律):

第一定律(即慣性定律)

任何一個(gè)物體在不受任何外力或受到的力平衡時(shí)(Fnet=0),總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有作用在它上面的外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。

第二定律

①牛頓第二定律是力的瞬時(shí)作用規(guī)律。力和加速度同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消逝。②F=ma是一個(gè)矢量方程,應(yīng)用時(shí)應(yīng)規(guī)定正方向,凡與正方向相同的力或加速度均取正值,反之取負(fù)值,一般常取加速度的方向?yàn)檎较。③根?jù)力的獨(dú)立作用原理,用牛頓第二定律處理物體在一個(gè)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的問題時(shí),可將物體所受各力正交分解,在兩個(gè)互相垂直的方向上分別應(yīng)用牛頓第二定律的分量形式:Fx=max,F(xiàn)y=may列方程。

牛頓第二定律的六個(gè)性質(zhì):①因果性:力是產(chǎn)生加速度的原因。②同體性:F合、m、a對應(yīng)于同一物體!、凼噶啃裕毫图铀俣榷际鞘噶,物體加速度方向由物體所受合外力的方向決定。牛頓第二定律數(shù)學(xué)表達(dá)式∑F = ma中,等號不僅表示左右兩邊數(shù)值相等,也表示方向一致,即物體加速度方向與所受合外力方向相同。④瞬時(shí)性:當(dāng)物體(質(zhì)量一定)所受外力發(fā)生突然變化時(shí),作為由力決定的加速度的大小和方向也要同時(shí)發(fā)生突變;當(dāng)合外力為零時(shí),加速度同時(shí)為零,加速度與合外力保持一一對應(yīng)關(guān)系。牛頓第二定律是一個(gè)瞬時(shí)對應(yīng)的規(guī)律,表明了力的瞬間效應(yīng)。⑤相對性:自然界中存在著一種坐標(biāo)系,在這種坐標(biāo)系中,當(dāng)物體不受力時(shí)將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài),這樣的坐標(biāo)系叫慣性參照系。地面和相對于地面靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體可以看作是慣性參照系,牛頓定律只在慣性參照系中才成立。⑥獨(dú)立性:作用在物體上的各個(gè)力,都能各自獨(dú)立產(chǎn)生一個(gè)加速度,各個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和等于合外力產(chǎn)生的加速度。

適用范圍:①只適用于低速運(yùn)動(dòng)的物體(與光速比速度較低)。②只適用于宏觀物體,牛頓第二定律不適用于微觀原子。③參照系應(yīng)為慣性系。兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力,在同一直線上,大小相等,方向相反。(詳見牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律)

第三定律

表達(dá)式 F=-F'。‵表示作用力,F(xiàn)'表示反作用力,負(fù)號表示反作用力F'與作用力F的方向相反)

這三個(gè)非常簡單的物體運(yùn)動(dòng)定律,為力學(xué)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),并對其他學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生了巨大影響。第一定律的內(nèi)容伽利略曾提出過,后來R.笛卡兒做過形式上的改進(jìn),伽利略也曾非正式地提到第二定律的內(nèi)容。第三定律的內(nèi)容則是牛頓在總結(jié)C·雷恩、J·沃利斯和C·惠更斯等人的結(jié)果之后得出的。

牛頓是萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)者。他在1665~1666年開始考慮這個(gè)問題。萬有引力定律(Law of universal gravitation)是艾薩克·牛頓在1687年于《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》上發(fā)表的。1679年,R·胡克在寫給他的信中提出,引力應(yīng)與距離平方成反比,地球高處拋體的軌道為橢圓,假設(shè)地球有縫,拋體將回到原處,而不是像牛頓所設(shè)想的軌道是趨向地心的螺旋線。牛頓沒有回信,但采用了胡克的見解。在開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律以及其他人的研究成果上,他用數(shù)學(xué)方法導(dǎo)出了萬有引力定律。

牛頓把地球上物體的力學(xué)和天體力學(xué)統(tǒng)一到一個(gè)基本的力學(xué)體系中,創(chuàng)立了經(jīng)典力學(xué)理論體系。正確地反映了宏觀物體低速運(yùn)動(dòng)的宏觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律,實(shí)現(xiàn)了自然科學(xué)的第一次大統(tǒng)一。這是人類對自然界認(rèn)識的一次飛躍。

牛頓指出流體粘性阻力與剪切率成正比。他說:流體部分之間由于缺乏潤滑性而引起的阻力,如果其他都相同,與流體部分之間分離速度成比例。在此把符合這一規(guī)律的流體稱為牛頓流體,其中包括最常見的水和空氣,不符合這一規(guī)律的稱為非牛頓流體。

在給出平板在氣流中所受阻力時(shí),牛頓對氣體采用粒子模型,得到阻力與攻角正弦平方成正比的結(jié)論。這個(gè)結(jié)論一般地說并不正確,但由于牛頓的權(quán)威地位,后人曾長期奉為信條。20世紀(jì),T·卡門在總結(jié)空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展時(shí)曾風(fēng)趣地說,牛頓使飛機(jī)晚一個(gè)世紀(jì)上天。

關(guān)于聲的速度,牛頓正確地指出,聲速與大氣壓力平方根成正比,與密度平方根成反比。但由于他把聲傳播當(dāng)作等溫過程,結(jié)果與實(shí)際不符,后來P.-S.拉普拉斯從絕熱過程考慮,修正了牛頓的聲速公式。

數(shù)學(xué)成就

大多數(shù)現(xiàn)代歷史學(xué)家都相信,牛頓與萊布尼茨獨(dú)立發(fā)展出了微積分學(xué),并為之創(chuàng)造了各自獨(dú)特的符號。根據(jù)牛頓周圍的人所述,牛頓要比萊布尼茨早幾年得出他的方法,但在1693年以前他幾乎沒有發(fā)表任何內(nèi)容,并直至1704年他才給出了其完整的敘述。其間,萊布尼茨已在1684年發(fā)表了他的方法的完整敘述。此外,萊布尼茨的符號和“微分法”被歐洲大陸全面地采用,在大約1820年以后,英國也采用了該方法。萊布尼茨的筆記本記錄了他的思想從初期到成熟的發(fā)展過程,而在牛頓已知的記錄中只發(fā)現(xiàn)了他最終的結(jié)果。牛頓聲稱他一直不愿公布他的微積分學(xué),是因?yàn)樗卤蝗藗兂靶。牛頓與瑞士數(shù)學(xué)家尼古拉·法蒂奧·丟勒(Nicolas Fatio de Duillier)的聯(lián)系十分密切,后者一開始便被牛頓的引力定律所吸引。1691年,丟勒打算編寫一個(gè)新版本的牛頓《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》,但從未完成它。一些研究牛頓的傳記作者認(rèn)為他們之間的關(guān)系可能存在愛情的成分。不過,在1694年這兩個(gè)人之間的關(guān)系冷卻了下來。在那個(gè)時(shí)候,丟勒還與萊布尼茨交換了幾封信件。

在1699年初,皇家學(xué)會(huì)(牛頓也是其中的一員)的其他成員們指控萊布尼茨剽竊了牛頓的成果,爭論在1711年全面爆發(fā)了。牛頓所在的英國皇家學(xué)會(huì)宣布,一項(xiàng)調(diào)查表明了牛頓才是真正的發(fā)現(xiàn)者,而萊布尼茨被斥為騙子。但在后來,發(fā)現(xiàn)該調(diào)查評論萊布尼茨的結(jié)語是由牛頓本人書寫,因此該調(diào)查遭到了質(zhì)疑。這導(dǎo)致了激烈的牛頓與萊布尼茨的微積分學(xué)論戰(zhàn),并破壞了牛頓與萊布尼茨的生活,直到后者在1716年逝世。這場爭論在英國和歐洲大陸的數(shù)學(xué)家間劃出了一道鴻溝,并可能阻礙了英國數(shù)學(xué)至少一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展。

牛頓的一項(xiàng)被廣泛認(rèn)可的成就是廣義二項(xiàng)式定理,它適用于任何冪。他發(fā)現(xiàn)了牛頓恒等式、牛頓法,分類了立方面曲線(兩變量的三次多項(xiàng)式),為有限差理論作出了重大貢獻(xiàn),并首次使用了分式指數(shù)和坐標(biāo)幾何學(xué)得到丟番圖方程的解。他用對數(shù)趨近了調(diào)和級數(shù)的部分和(這是歐拉求和公式的一個(gè)先驅(qū)),并首次有把握地使用冪級數(shù)和反轉(zhuǎn)(revert)冪級數(shù)。他還發(fā)現(xiàn)了π的一個(gè)新公式。

他在1669年被授予盧卡斯數(shù)學(xué)教授席位。在那一天以前,劍橋或牛津的所有成員都是經(jīng)過任命的圣公會(huì)牧師。不過,盧卡斯教授之職的條件要求其持有者不得活躍于教堂(大概是如此可讓持有者把更多時(shí)間用于科學(xué)研究上)。牛頓認(rèn)為應(yīng)免除他擔(dān)任神職工作的條件,這需要查理二世的許可,后者接受了牛頓的意見。這樣避免了牛頓的宗教觀點(diǎn)與圣公會(huì)信仰之間的沖突。

17世紀(jì)以來,原有的幾何和代數(shù)已難以解決當(dāng)時(shí)生產(chǎn)和自然科學(xué)所提出的許多新問題,例如:如何求出物體的瞬時(shí)速度與加速度?如何求曲線的切線及曲線長度(行星路程)、矢徑掃過的面積、極大極小值(如近日點(diǎn)、遠(yuǎn)日點(diǎn)、最大射程等)、體積、重心、引力等等;盡管牛頓以前已有對數(shù)、解析幾何、無窮級數(shù)等成就,但還不能圓滿或普遍地解決這些問題。當(dāng)時(shí)笛卡兒的《幾何學(xué)》和沃利斯的《無窮算術(shù)》對牛頓的影響最大。牛頓將古希臘以來求解無窮小問題的種種特殊方法統(tǒng)一為兩類算法:正流數(shù)術(shù)(微分)和反流數(shù)術(shù)(積分),反映在1669年的《運(yùn)用無限多項(xiàng)方程》、1671年的《流數(shù)術(shù)與無窮級數(shù)》、1676年的《曲線求積術(shù)》三篇論文和《原理》一書中,以及被保存下來的1666年10月他寫的在朋友們中間傳閱的一篇手稿《論流數(shù)》中。所謂“流量”就是隨時(shí)間而變化的自變量如x、y、s、u等,“流數(shù)”就是流量的改變速度即變化率,寫作等。他說的“差率”“變率”就是微分。與此同時(shí),他還在1676年首次公布了他發(fā)明的二項(xiàng)式展開定理。牛頓利用它還發(fā)現(xiàn)了其他無窮級數(shù),并用來計(jì)算面積、積分、解方程等等。1684年萊布尼茲從對曲線的切線研究中引入了和拉長的S作為微積分符號,從此牛頓創(chuàng)立的微積分學(xué)在大陸各國迅速推廣。

微積分的出現(xiàn),成了數(shù)學(xué)發(fā)展中除幾何與代數(shù)以外的另一重要分支——數(shù)學(xué)分析(牛頓稱之為“借助于無限多項(xiàng)方程的分析”),并進(jìn)一步發(fā)展為微分幾何、微分方程、變分法等等,這些又反過來促進(jìn)了理論物理學(xué)的發(fā)展。例如瑞士J.伯努利曾征求最速降落曲線的解答,這是變分法的最初始問題,半年內(nèi)全歐數(shù)學(xué)家無人能解答。1697年,一天牛頓偶然聽說此事,當(dāng)天晚上一舉解出,并匿名刊登在《哲學(xué)學(xué)報(bào)》上。伯努利驚異地說:“從這鋒利的爪中我認(rèn)出了雄獅”。

微積分的創(chuàng)立是牛頓最卓越的數(shù)學(xué)成就。牛頓為解決運(yùn)動(dòng)問題,才創(chuàng)立這種和物理概念直接聯(lián)系的數(shù)學(xué)理論的,牛頓稱之為"流數(shù)術(shù)"。它所處理的一些具體問題,如切線問題、求積問題、瞬時(shí)速度問題以及函數(shù)的極大和極小值問題等,在牛頓前已經(jīng)得到人們的研究了。但牛頓超越了前人,他站在了更高的角度,對以往分散的結(jié)論加以綜合,將自古希臘以來求解無限小問題的各種技巧統(tǒng)一為兩類普通的算法——微分和積分,并確立了這兩類運(yùn)算的互逆關(guān)系,從而完成了微積分發(fā)明中最關(guān)鍵的一步,為近代科學(xué)發(fā)展提供了最有效的工具,開辟了數(shù)學(xué)上的一個(gè)新紀(jì)元。

牛頓沒有及時(shí)發(fā)表微積分的研究成果,他研究微積分可能比萊布尼茨早一些,但是萊布尼茨所采取的表達(dá)形式更加合理,而且關(guān)于微積分的著作出版時(shí)間也比牛頓早。

在牛頓和萊布尼茨之間,為爭論誰是這門學(xué)科的創(chuàng)立者的時(shí)候,竟然引起了一場軒然大波,這種爭吵在各自的學(xué)生、支持者和數(shù)學(xué)家中持續(xù)了相當(dāng)長的一段時(shí)間,造成了歐洲大陸的數(shù)學(xué)家和英國數(shù)學(xué)家的長期對立。英國數(shù)學(xué)在一個(gè)時(shí)期里閉關(guān)鎖國,囿于民族偏見,過于拘泥在牛頓的“流數(shù)術(shù)”中停步不前,因而數(shù)學(xué)發(fā)展整整落后了一百年。

1707年,牛頓的代數(shù)講義經(jīng)整理后出版,定名為《普遍算術(shù)》。他主要討論了代數(shù)基礎(chǔ)及其(通過解方程)在解決各類問題中的應(yīng)用。書中陳述了代數(shù)基本概念與基本運(yùn)算,用大量實(shí)例說明了如何將各類問題化為代數(shù)方程,同時(shí)對方程的根及其性質(zhì)進(jìn)行了深入探討,引出了方程論方面的豐碩成果,如:他得出了方程的根與其判別式之間的關(guān)系,指出可以利用方程系數(shù)確定方程根之冪的和數(shù),即“牛頓冪和公式”。

牛頓對解析幾何與綜合幾何都有貢獻(xiàn)。他在1736年出版的《解析幾何》中引入了曲率中心,給出密切線圓(或稱曲線圓)概念,提出曲率公式及計(jì)算曲線的曲率方法。并將自己的許多研究成果總結(jié)成專論《三次曲線枚舉》,于1704年發(fā)表。此外,他的數(shù)學(xué)工作還涉及數(shù)值分析、概率論和初等數(shù)論等眾多領(lǐng)域。

牛頓在前人工作的基礎(chǔ)上,提出“流數(shù)(fluxion)法”,建立了二項(xiàng)式定理,并和G.W.萊布尼茨幾乎同時(shí)創(chuàng)立了微積分學(xué),得出了導(dǎo)數(shù)、積分的概念和運(yùn)算法則,闡明了求導(dǎo)數(shù)和求積分是互逆的兩種運(yùn)算,為數(shù)學(xué)的發(fā)展開辟了一個(gè)新紀(jì)元。

二項(xiàng)式定理

在一六六五年,剛好二十二歲的牛頓發(fā)現(xiàn)了二項(xiàng)式定理,這對于微積分的充分發(fā)展是必不可少的一步。二項(xiàng)式定理在組合理論、開高次方、高階等差數(shù)列求和,以及差分法中有廣泛的應(yīng)用。

二項(xiàng)式級數(shù)展開式是研究級數(shù)論、函數(shù)論、數(shù)學(xué)分析、方程理論的有力工具。在今天我們會(huì)發(fā)覺這個(gè)方法只適用于n是正整數(shù),當(dāng)n是正整數(shù)1,2,3,……,級數(shù)終止在正好是n+1項(xiàng)。如果n不是正整數(shù),級數(shù)就不會(huì)終止,這個(gè)方法就不適用了。但是我們要知道那時(shí),萊布尼茨在一六九四年才引進(jìn)函數(shù)這個(gè)詞,在微積分早期階段,研究超越函數(shù)時(shí)用它們的級來處理是所用方法中最有成效的。

光學(xué)成就

牛頓曾致力于顏色的現(xiàn)象和光的本性的研究。1666年,他用三棱鏡研究日光,得出結(jié)論:白光是由不同顏色(即不同波長)的光混合而成的,不同波長的光有不同的折射率。在可見光中,紅光波長最長,折射率最;紫光波長最短,折射率最大。牛頓的這一重要發(fā)現(xiàn)成為光譜分析的基礎(chǔ),揭示了光色的秘密。牛頓還曾把一個(gè)磨得很精、曲率半徑較大的凸透鏡的凸面,壓在一個(gè)十分光潔的平面玻璃上,在白光照射下可看到,中心的接觸點(diǎn)是一個(gè)暗點(diǎn),周圍則是明暗相間的同心圓圈。后人把這一現(xiàn)象稱為“牛頓環(huán)”。他創(chuàng)立了光的“微粒說”,從一個(gè)側(cè)面反映了光的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),但牛頓對光的“波動(dòng)說”并不持反對態(tài)度。

1704年,牛頓著成《光學(xué)》,系統(tǒng)闡述他在光學(xué)方面的研究成果,其中他詳述了光的粒子理論。他認(rèn)為光是由非常微小的微粒組成的,而普通物質(zhì)是由較粗微粒組成,并推測如果通過某種煉金術(shù)的轉(zhuǎn)化“難道物質(zhì)和光不能互相轉(zhuǎn)變嗎?物質(zhì)不可能由進(jìn)入其結(jié)構(gòu)中的光粒子得到主要的動(dòng)力(Activity)嗎?牛頓還使用玻璃球制造了原始形式的摩擦靜電發(fā)電機(jī)。

提出光的微粒說

從1670年到1672年,牛頓負(fù)責(zé)講授光學(xué)。在此期間,他研究了光的折射,表明棱鏡可以將白光發(fā)散為彩色光譜,而透鏡和第二個(gè)棱鏡可以將彩色光譜重組為白光。他還通過分離出單色的光束,并將其照射到不同的物體上的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了色光不會(huì)改變自身的性質(zhì)。牛頓還注意到,無論是反射、散射或發(fā)射,色光都會(huì)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(jié)果,而不是物體產(chǎn)生顏色的結(jié)果。

從這項(xiàng)工作中,他得出了如下結(jié)論:任何折光式望遠(yuǎn)鏡都會(huì)受到光散射成不同顏色的影響,并因此發(fā)明了反射式望遠(yuǎn)鏡(現(xiàn)稱作牛頓望遠(yuǎn)鏡)來回避這個(gè)問題。他自己打磨鏡片,使用牛頓環(huán)來檢驗(yàn)鏡片的光學(xué)品質(zhì),制造出了優(yōu)于折光式望遠(yuǎn)鏡的儀器,而這都主要?dú)w功于其大直徑的鏡片。1671年,他在皇家學(xué)會(huì)上展示了自己的反射式望遠(yuǎn)鏡。皇家學(xué)會(huì)的興趣鼓勵(lì)了牛頓發(fā)表他關(guān)于色彩的筆記,這在后來擴(kuò)大為《光學(xué)》(Opticks)一書。但當(dāng)羅伯特·胡克批評了牛頓的某些觀點(diǎn)后,牛頓對其很不滿并退出了辯論會(huì)。兩人自此以后成為了敵人,這一直持續(xù)到胡克去世。

牛頓認(rèn)為光是由粒子或微粒組成的,并會(huì)因加速通過光密介質(zhì)而折射,但他也不得不將它們與波聯(lián)系起來,以解釋光的衍射現(xiàn)象。而其后世的物理學(xué)家們則更加偏愛以純粹的光波來解釋衍射現(xiàn)象,F(xiàn)代的量子力學(xué)、光子以及波粒二象性的思想與牛頓對光的理解只有很小的相同點(diǎn)。

在1675年的著作《解釋光屬性的解說》(Hypothesis Explaining the Properties of Light)中,牛頓假定了以太的存在,認(rèn)為粒子間力的傳遞是透過以太進(jìn)行的。不過牛頓在與神智學(xué)家亨利·莫爾(Henry More)接觸后重新燃起了對煉金術(shù)的興趣,并改用源于漢密斯神智學(xué)(Hermeticism)中粒子相吸互斥思想的神秘力量來解釋,替換了先前假設(shè)以太存在的看法。擁有許多牛頓煉金術(shù)著作的經(jīng)濟(jì)學(xué)大師約翰·梅納德·凱恩斯曾說:“牛頓不是理性時(shí)代的第一人,他是最后的一位煉金術(shù)士。”但牛頓對煉金術(shù)的興趣卻與他對科學(xué)的貢獻(xiàn)息息相關(guān),而且在那個(gè)時(shí)代煉金術(shù)與科學(xué)也還沒有明確的區(qū)別。如果他沒有依靠神秘學(xué)思想來解釋穿過真空的超距作用,他可能也不會(huì)發(fā)展出他的引力理論。

熱學(xué)成就

牛頓確定了冷卻定律,即當(dāng)物體表面與周圍有溫差時(shí),單位時(shí)間內(nèi)從單位面積上散失的熱量與這一溫差成正比。

天文成就

牛頓1672年創(chuàng)制了反射望遠(yuǎn)鏡。他用質(zhì)點(diǎn)間的萬有引力證明,密度呈球?qū)ΨQ的球體對外的引力都可以用同質(zhì)量的質(zhì)點(diǎn)放在中心的位置來代替。他還用萬有引力原理說明潮汐的各種現(xiàn)象,指出潮汐的大小不但同月球的位相有關(guān),而且同太陽的方位有關(guān)。牛頓預(yù)言地球不是正球體。歲差就是由于太陽對赤道突出部分的攝動(dòng)造成的。

哲學(xué)成就

牛頓的哲學(xué)思想基本屬于自發(fā)的唯物主義,他承認(rèn)時(shí)間、空間的客觀存在。如同歷史上一切偉大人物一樣,牛頓雖然對人類作出了巨大的貢獻(xiàn),但他也不能不受時(shí)代的限制。例如,他把時(shí)間、空間看作是同運(yùn)動(dòng)著的物質(zhì)相脫離的東西,提出了所謂絕對時(shí)間和絕對空間的概念;他對那些暫時(shí)無法解釋的自然現(xiàn)象歸結(jié)為上帝的安排,提出一切行星都是在某種外來的“第一推動(dòng)力”作用下才開始運(yùn)動(dòng)的說法。

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《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》牛頓最重要的著作,1687年出版。該書總結(jié)了他一生中許多重要發(fā)現(xiàn)和研究成果,其中包括上述關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的定律。他說,該書“所研究的主要是關(guān)于重、輕流體抵抗力及其他吸引運(yùn)動(dòng)的力的狀況,所以我們研究的是自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理!痹摃鴤魅胫袊,中國數(shù)學(xué)家李善蘭曾譯出一部分,但未出版,譯稿也遺失了。現(xiàn)有的中譯本是數(shù)學(xué)家鄭太樸翻譯的,書名為《自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理》,1931年商務(wù)印書館初版,1957、1958、2006年三次重印。

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