牛顿(1643~1727)伟大的物理学家、天文学家和数学家,.

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牛顿的主要事迹

牛顿的主要事迹

牛顿的主要事迹
1、牛顿生平:
艾伦·牛顿(1643年1月4日-1727年3月31日),英国物理学家、数学家、天文学家、哲学家,英文名称是Isaac Newton,被认为是现代物理学和数学的奠基者,尤其是引力研究方面发挥了重要作用。

他生于英格兰林肯郡,1701年就任英国皇家学会主席,也是牛津大学和剑桥大学的荣誉校友。

他最重要的成就是发现了新物理学中的“牛顿力学”,也就是众所周知的牛顿三定律,并建立了数学物理学的精确科学的概念。

牛顿的科学思想也引起了早期的科学革命,在知识分子中引起了深刻的影响,被称为“牛顿革命”。

2、牛顿的主要事迹:
(1)发现了新物理学中的“牛顿力学”:即牛顿三定律,提出了运动定律,即第一定律:物体经定力作用,不受大小位移,其速度是定值;第二定律:物体加速度正比其所施加外力,反比质量;第三定律:施加力与受力成等效性,即受力等于施加力的相反数;另外,他还建立了静力学,推导了极限原理,探索了运动学和动力学、平面力学、圆形力学等,提出了基本力学定理等。

(2)发现了衍射:在物理学中,他发现了衍射,指出光线可以分为折
射和反射,建立了像的概念;在拓宽天文学理论中,他推导出了“向心力定律”与“保持力定律”,提出了太阳系的荷兰赤道坐标系,提出“质心理论”,推导出“小行星带”等。

(3)牛顿还有着巨大的成就,他以独创精湛的“牛顿几何”重新成新的数学,一经提出,就为现代数学奠定了牢固的基础;他书写“法国代数”为历史上的数学思想篇章,他的科学思想也引起了早期的科学革命,
为现代科学思想打下了坚实的基础。

牛顿简历

牛顿简历

牛顿简介一、生平简介牛顿(1643—1727)是英国著名的物理学家、数学家和天文学家,是十七世纪最伟大的科学巨匠。

1643年1月4日(儒略历1642年12月25日)牛顿诞生于英格兰林肯郡的小镇乌尔斯索普的一个自耕农家庭。

12岁进入离家不远的格兰瑟姆中学。

牛顿于1661年以减费生的身份进入剑桥大学三一学院,1664年成为奖学金获得者,1665年获学士学位。

1665~1666年伦敦大疫。

剑桥离伦敦不远,为恐波及,学校停课。

牛顿于1665年6月回故乡乌尔斯索普。

1667年牛顿返剑桥大学,10月1日被选为三一学院的仲院侣,次年3月16日被选为正院侣。

当时巴罗对牛顿的才能有充分认识。

1669年10月27日巴罗便让年仅26岁的牛顿接替他担任卢卡斯讲座的教授。

1672年起他被接纳为皇家学会会员,1703年被选为皇家学会主席牛顿于1696年谋得造币厂监督职位,1699年升任厂长,1701年辞去剑桥大学工作。

1705年受封为爵士。

牛顿晚年患有膀胱结石、风湿等多种疾病,于1727年3月30日深夜在伦敦去世,葬在威斯特教堂,终年84岁。

人们为了纪念牛顿,特地用他的名字来命名力的单位,简称“牛”。

二、科学成就牛顿一生对科学事业所做的贡献,遍及物理学、数学和天文学等领域。

1.牛顿在物理学上最主要的成就,是创立了经典力学的基本体系,从而光成了物理学史上第一次大综合。

2. 对于光学,牛顿致力于光的颜色和光的本性的研究,也作出了重大贡献。

3. 牛顿在数学方面,总结和发展了前人的工作,提出了“流数法”,建立了二项式定理,创立了微积分。

4. 在天文学方面,牛顿发现了万有引力定律,创制了反射望远镜,并且用它初步观察到了行星运动的规律。

牛顿在17世纪70年代设计的望远镜。

它一般被称为反射望远镜,效果远优于伽利略所设计的著名的折射望远镜。

三、趣闻轶事1. 关于苹果落地的故事一个偶然的事件往往能引发一位科学家思想的闪光。

这是1666年夏末一个温暧的傍晚,在英格兰林肯郡乌尔斯索普,一个腋下夹着一本书的年轻人走进他母亲家的花园里,坐在一棵树下,开始埋头读他的书。

牛顿(Isaac Newton 1643―1727)

牛顿(Isaac Newton 1643―1727)

牛顿(Isaac Newton, 1643―1727)牛顿(Isaac Newton, 1643―1727)
英国伟大的物理学家、数学家、天文学家。

恩格斯说:“牛顿由于发现了万有引力定律而创立了天文学,由于进行光的分解而创立了科学的光学,由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学,由于认识了力学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,堪称科学巨匠。

牛顿出生于英国北部林肯郡的一个农民家庭。

1661年考上剑桥大学特里尼蒂学校,1665年毕业,这时正赶上鼠疫,牛顿回家避疫两年,期间几乎考虑了他一生中所研究的各个方面,特别是他一生中的几个重要贡献:万有引力定律、经典力学、微积分和光学。

牛顿发现万有引力定律,建立了经典力学,他用一个公式将宇宙中最大天体的运动和最小粒子的运动统一起来。

宇宙变得如此清晰:任何一个运动都不是无故发生,都是长长的一系列因果链条中的一个状态、一个环节,是可以精确描述的。

人们打破几千年来神的意志统治世界的思想,开始相信没有任何东西是智慧所不能确切知道的。

相比于他的理论,牛顿更伟大的贡献是使人们从此开始相信科学。

牛顿是一个远远超过那个时代所有人智慧的科学巨人,他对真理的探索是如此痴迷,以至于他的理论成果都是在别人的
敦促下才公诸于世的,对牛顿来说创造本身就是最大的乐趣。

数学家牛顿简介50字

数学家牛顿简介50字

数学家牛顿简介50字(一)牛顿(1643-1727)是一位英国数学家、物理学家和天文学家,被公认为科学史上最伟大的人物之一。

他发现了万有引力定律,建立了经典力学的基础,并对光学、微积分和色彩理论做出了重要贡献。

他的著作《自然哲学的数学原理》成为科学史上的经典之作。

牛顿的思想深刻影响了后世的科学发展,他的工作奠定了现代物理学的基础,被誉为近代科学之父。

(二)艾萨克·牛顿(1643-1727)是17世纪最杰出的数学家、物理学家和天文学家之一,也是科学史上最重要的人物之一。

牛顿在数学、物理学和天文学领域的贡献广泛而深远。

牛顿最为人所熟知的是他发现了万有引力定律。

通过对苹果落地的观察和深入的研究,他提出了质量之间存在吸引力的理论,并总结为著名的引力定律。

这一发现不仅解释了地球上物体的运动规律,还为行星运动和天体力学提供了基础,深刻改变了人们对宇宙的认识。

牛顿还在光学领域做出了重要贡献。

他进行了一系列实验,揭示了光的色散现象,即将白光分解为不同颜色的光谱。

他提出了光的粒子理论,并发展了透镜和反射镜的理论,为现代光学的发展奠定了基础。

此外,牛顿还创立了微积分学。

他独立发展了微积分的基本原理和方法,提出了微分和积分的概念,为解决曲线的斜率、面积和体积等问题提供了数学工具。

微积分的发展对于物理学、工程学和经济学等领域的研究起到了至关重要的作用。

牛顿的工作不仅在科学领域有着深远的影响,也对人类思维方式和世界观产生了巨大的影响。

他的著作《自然哲学的数学原理》被视为科学史上的经典之作,对于推动科学方法的发展做出了重要贡献。

牛顿的思想和成就为后世的科学家提供了宝贵的启示和指引,他被誉为近代科学之父。

牛顿的伟大成就不仅在于他的科学贡献,还在于他的勤奋和坚持。

他对科学的热情和不懈的追求精神,激励着后世的科学家不断探索和创新。

牛顿的生命故事向我们展示了一个顽强、充满智慧和决心的数学家的形象,他的影响将永远铭刻在科学史的篇章中。

牛顿的简介资料

牛顿的简介资料

牛顿的简介资料艾萨克·牛顿是近代科学史上一位伟大的数学家、物理学家、天文学家以及物理学家,百科全书式的“全才”,被誉为“近代物理学之父”。

下面是店铺搜集整理的牛顿的简介资料,希望对你有帮助。

牛顿的简介资料艾萨克·牛顿(1643年1月4日—1727年3月31日)爵士,英国皇家学会会长,英国著名的物理学家,百科全书式的“全才”,著有《自然哲学的数学原理》、《光学》。

他在1687年发表的论文《自然定律》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,并成为了现代工程学的基础。

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;为太阳中心说提供了强有力的理论支持,并推动了科学革命。

在力学上,牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理,提出牛顿运动定律。

在光学上,他发明了反射望远镜,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·威廉·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,并为幂级数的研究做出了贡献。

在经济学上,牛顿提出金本位制度。

牛顿苹果的传说1665-1666之间,由于剑桥流行黑热病,学校被迫停学,刚从剑桥拿到学士学位的牛顿也返回了家乡。

一天,牛顿正坐在一棵苹果树下看书及思考问题时,有一个苹果落了下来,这一下子启发了牛顿。

但后来经专家发现,当时的苹果并没有砸到牛顿。

而且牛顿的日记中回忆道,苹果并没有砸到他。

这位当时年仅23岁的学生立刻想到,苹果一定是被地球的引力拉下来的,此后,经过多年努力,他终于完成了万有引力定律的阐述、数学证明与公式推导。

牛顿请客的故事话说有一天大科学家牛顿要请客,这可新鲜了,谁不知道牛顿是出了名的日理万机,他似乎永远只对实验室感兴趣,请客更是没有听过的事,于是朋友们都很好奇。

牛顿的简介

牛顿的简介

牛顿的简介
艾伦·牛顿(1642年-1727年),英国数学家、物理学家、天文学家、发明家和哲
学家。

他是17世纪奠定现代物理学、数学和天文学基础的科学家。

牛顿生於1642年3月4日,出生于纳克里斯蒂夫附近一座名叫玛里堂的兰开斯特的
农场主家庭。

家庭经济情况拮据,15岁时父亲去世,事业由母亲接管;17岁时他进入牛
津大学,通过优异的表现,年青时就获得研究助学金和学士文凭。

牛顿的成就和贡献主要包括:他发明了漂亮而结实的按他的名字命名的牛顿管,也称
为加农砲;他发现并发展出“质量,加速度和力之间的相互作用”,即有名的“牛顿力学”;他创建了微积分学,影响力比解析几何更大,最重要的是,他提出“引力"的概念,并且给出著名的“牛顿第二定律",使他成为史上最伟大的物理学家。

18世纪以后,几乎所有物理学家均称其为“牛顿”,尊称其“大拿”,历史上称其为“物理学之父”。

英国把币制定为“牛顿",而且於1997年把他的出生地改名为“艾
伦·牛顿村”;英国议会决定把牛顿近期出版的《诗篇》记入国家藏书(“英国国家藏书”);2005年出版的著名物理学家传记中列为第一位;2011年,他因发明“加农砲”,被国际专利标准委员会提名为“最前卫的发明者”。

牛顿在英国学术界一度是无可争议的大腕,他是一位与众不同的科学家,他的头脑中
蕴含着深远而又极其量子的智慧,他凭借着天赋异禀、勤学不辍的勤奋以及超前的本事引
领了物理学的进步,牢牢占据领先的地位。

他的贡献不仅使现代物理学得到彰显,而且还
为现代的数学、哲学、技术和天文学的发展提供了独特的影响和根本性的决策,成为中世
纪后科学的开拓者之一。

数学家牛顿简介

数学家牛顿简介

数学家牛顿简介牛顿(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。

牛顿简介.

牛顿简介.
--------Newton
译成中文:我不知道在别人看来,我是什么样的人;但在我自己看来, 我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩,为不时发现比寻常更为光滑的一块 卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜,而对于展现在我面前的浩 瀚的真理的海洋,却全然没有发现。
---------牛顿
⑵ If I can see a bit farther than some others, it is because I am standing on the shoulders of giants.
牛顿运动定律 牛顿运动定律是牛顿提出了物理学的三个 运动定律的总称,被誉为是经典物理学的基础。
为“牛顿第一定律(惯性定律:一切物体 在不受任何外力的作用下,总保持匀速直线运 动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这 种状态为止。——它明确了力和运动的关系及 提出了惯性的概念)”、“牛顿第二定律(物 体的加速度跟物体所受的合外力F成正比,跟物 体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方 向相同。)公式:F=ma”、“牛顿第三定律(两 个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直 线上,大小相等,方向相反。)”
牛顿在还设计了求数值方程的实根近似值的对数和超越方程都适用的一 种方法,该方法的修正,现称为牛顿方法。
牛顿在力学领域也有伟大的发现,这是说明物体运动的科学。第—运动 定律是伽利略发现的。这个定律阐明,如果物体处于静止或作恒速直线运动, 那么只要没有外力作用,它就仍将保持静止或继续作匀速直线运动。这个定 律也称惯性定律,它描述了力的一种性质:力可以使物体由静止到运动和由 运动到静止,也可以使物体由一种运动形式变化为另一种形式。此被称为牛 顿第一定律。力学中最重要的问题是物体在类似情况下如何运动。牛顿第二 定律解决了这个问题;该定律被看作是古典物理学中最重要的基本定律。牛 顿第二定律定量地描述了力能使物体的运动产生变化。它说明速度的时间变 化率(即加速度a与力F成正比,而与物体的质量里成反比,即a=F/m或F= ma;力越大,加速度也越大;质量越大,加速度就越小。力与加速度都既有 量值又有方向。加速度由力引起,方向与力相同;如果有几个力作用在物体 上,就由合力产生加速度,第二定律是最重要的,动力的所有基本方程都可 由它通过微积分推导出来。
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牛顿(1643~1727)伟大的物理学家、天文学家和数学家,经典力学体系的奠基人。

1643年1月4日诞生于英格兰东部小镇乌尔斯索普一个自耕农家庭。

出生前八九个月父死于肺炎。

自小瘦弱,孤僻而倔强。

3岁时母亲改嫁,由外祖母抚养。

11岁时继父去世,母亲又带3个弟妹回家务农。

在不幸的家庭生活中,牛顿小学时成绩较差,“除设计机械外没显出才华”。

在1665~1666年,伦敦流行鼠疫的两年间,牛顿回到家乡。

这两年牛顿才华横溢,作出了多项发明。

1667年重返剑桥大学,1668年7月获硕士学位。

1669年巴罗推荐26岁的牛顿继任卢卡斯讲座教授,1672年成为皇家学会会员,1703年成为皇家学会终身会长。

1699年就任造币局局长,1701年他辞去剑桥大学工作,因改革币制有功,1705年被封为爵士。

1727年牛顿逝世于肯辛顿,遗体葬于威斯敏斯特教堂。

牛顿的伟大成就与他的刻苦和勤奋是分不开的。

他的助手H.牛顿说过,“他很少在两、三点前睡觉,有时一直工作到五、六点。

春天和秋天经常五、六个星期住在实验室,直到完成实验。

”他有一种长期坚持不懈集中精力透彻解决某一问题的习惯。

他回答人们关于他洞察事物有何诀窍时说:“不断地沉思”。

这正是他的主要特点。

对此有许多故事流传:他年幼时,曾一面牵牛上山,一面看书,到家后才发觉手里只有一根绳;看书时定时煮鸡蛋结果将表和鸡蛋一齐煮在锅里;有一次,他请朋友到家中吃饭,自己却在实验室废寝忘食地工作,再三催促仍不出来,当朋友把一只鸡吃完,留下一堆骨头在盘中走了以后,牛顿才想起这事,可他看到盘中的骨头后又恍然大悟地说:“我还以为没有吃饭,原来我早已吃过了”。

牛顿的成就,恩格斯在《英国状况十八世纪》中概括得最为完整:“牛顿由于发明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,由于创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”。

这里着重从数学、光学、哲学(方法论)等方面的成就作一些介绍。

牛顿自小热爱自然,喜欢动脑动手。

8岁时积攒零钱买了锤、锯来做手工,他特别喜欢刻制日晷,利用圆盘上小棍的投影显示时刻。

传说他家里墙角、窗台上到处都有他刻划的日晷,他还做了一个日晷放在村中央,被人称为“牛顿钟”,一直用到牛顿死后好几年。

他还做过带踏板的自行车;用小木桶做过滴漏水钟;放过自做的带小灯笼的风筝(人们以为是彗星出现);用小老鼠当动力做了一架磨坊的模型,等等。

他观察自然最生动的例子是15岁时做的第一次实验:为了计算风力和风速,他选择狂风时做顺风跳跃和逆风跳跃,再量出两次跳跃的距离差。

牛顿在格兰瑟姆中学读书时,曾寄住在格兰瑟姆镇克拉克药店,这里更培养了他的科学实验习惯,因为当时的药店就是一所化学实验室。

牛顿在自己的笔记中,将自然现象分类整理,包括颜色调配、时钟、天文、几何问题等等。

这些灵活的学习方法,都为他后来的创造打下了良好基础。

牛顿曾因家贫停学务农,在这段时间里,他利用一切时间自学。

放羊、购物、农闲时,他都手不释卷,甚至羊吃了别人庄稼,他也不知道。

他舅父是一个神父,有一次发现牛顿看的是数学,便支持他继续上学。

1661年6月考入剑桥大学三一学院。

作为领取补助金的“减费生”,他必须担负侍候某些富家子弟的任务。

三一学院的巴罗(I s a a c B a r r o w,1630~1677)教授是当时改革教育方式主持自然科学新讲座(卢卡斯讲座)的第一任教授,被称为“欧洲最优秀的学者”,对牛顿特别垂青,引导他读了许多前人的优秀著作。

1664年牛顿经考试被选为巴罗的助手,1665年大学毕业。

(1)牛顿的数学成就17世纪以来,原有的几何和代数已难以解决当时生产和自然科学所提出的许多新问题,例如:如何求出物体的瞬时速度与加速度?如何求曲线的切线及曲线长度(行星路程)、矢径扫过的面积、极大极小值(如近日点、远日点、最大射程等)、体积、重心、引力等等;尽管牛顿以前已有对数、解析几何、无穷级数等成就,但还不能圆满或普遍地解决这些问题。

当时笛卡儿的《几何学》和瓦里斯的《无穷算术》对牛顿的影响最大。

牛顿将古希腊以来求解无穷小问题的种种特殊方法统一为两类算法:正流数术(微分)和反流数术(积分),反映在1669年的《运用无限多项方程》、1671年的《流数术与无穷级数》、1676年的《曲线求积术》三篇论文和《原理》一书中,以及被保存下来的1666年10月他写的在朋友们中间传阅的一篇手稿《论流数》中。

所谓“流量”就是随时间而变化的自变量如x、y、s、u等,“流数”就是流量的改变速度即变化率,写作等。

他说的“差率”“变率”就是微分。

与此同时,他还在1676年首次公布了他发明的二项式展开定理。

牛顿利用它还发现了其他无穷级数,并用来计算面积、积分、解方程等等。

1684年莱布尼兹从对曲线的切线研究中引入了和拉长的S作为微积分符号,从此牛顿创立的微积分学在大陆各国迅速推广。

微积分的出现,成了数学发展中除几何与代数以外的另一重要分支──数学分析(牛顿称之为“借助于无限多项方程的分析”),并进一步进进发展为微分几何、微分方程、变分法等等,这些又反过来促进了理论物理学的发展。

例如瑞士J.伯努利曾征求最速降落曲线的解答,这是变分法的最初始问题,半年内全欧数学家无人能解答。

1697年,一天牛顿偶然听说此事,当天晚上一举解出,并匿名刊登在《哲学学报》上。

伯努利惊异地说:“从这锋利的爪中我认出了雄狮”。

(2)牛顿在光学上的成就牛顿的《光学》是他的另一本科学经典著作(1704年)。

该书用标副标题是“关于光的反射、折射、拐折和颜色的论文”,集中反映了他的光学成就。

第一篇是几何光学和颜色理论(棱镜光谱实验)。

从1663年起,他开始磨制透镜和自制望远镜。

在他送交皇家学会的信中报告说:“我在1666年初做了一个三角形的玻璃棱镜,以便试验那著名的颜色现象。

为此,我弄暗我的房间……”接着详细叙述了他开小孔、引阳光进行的棱镜色散实验。

关于光的颜色理论从亚里士多德到笛卡儿都认为白光纯洁均匀,乃是光的本色。

“色光乃是白光的变种。

牛顿细致地注意到阳光不是像过去人们所说的五色而是在红、黄、绿、蓝、紫色之间还有橙、靛青等中间色共七色。

奇怪的还有棱镜分光后形成的不是圆形而是长条椭圆形,接着他又试验“玻璃的不同厚度部分”、“不同大小的窗孔”、“将棱镜放在外边”再通过孔、“玻璃的不平或偶然不规则”等的影响;用两个棱镜正倒放置以“消除第一棱镜的效应”;取“来自太阳不同部分的光线,看其不同的入射方向会产生什么样的影响”;并“计算各色光线的折射率”,“观察光线经棱镜后会不会沿曲线运动”;最后才做了“判决性试验”:在棱镜所形成的彩色带中通过屏幕上的小孔取出单色光,再投射到第二棱镜后,得出核色光的折射率(当时叫“折射程度”),这样就得出“白光本身是由折射程度不同的各种彩色光所组成的非匀匀的混合体”。

这个惊人的结论推翻了前人的学说,是牛顿细致观察和多项反复实验与思考的结果。

在研究这个问题的过程中,牛顿还肯定:不管是伽利略望远镜(凹、凸)还是开普勒望远镜(两个凸透镜),其结构本身都无法避免物镜色散引起起的色差。

他发现经过仔细研磨后的金属反射镜面作为物镜可放大30~40倍。

1671年他将此镜送皇家学会保存,至今的巨型天文望远镜仍用牛顿式的基本结构。

牛顿磨制及抛光精密光学镜面的方法,至今仍是不少工厂光学加工的主要手段。

《光学》第二篇描述了光照射到叠放的凸透镜和平面玻璃上的“牛顿环”现象的各种实验。

除产生环的原因他没有涉及外,他作了现代实验所能想到的一切实验,并作了精确测量。

他把干涉现象解释为光行进中的“突发”或“切合”,即周期性的时而突然“易于反射”,时而“易于透射”,他甚至测出这种等间隔的大小,如黄橙色之间有一种色光的突发间隔为1/89000英寸(即现今2854×10-10米),正好与现代波长值5710×10-10米相差一半!《光学》第三篇是“拐折”(他认为光线被吸收)即衍射、双折射实验和他的31个疑问。

这些衍射实验包括头发丝、刀片、尖劈形单缝形成的单色窄光束“光带”(今称衍射图样)等10多个实验。

牛顿已经走到了重大发现的大门口却失之交臂。

他的31个疑问极具启发性,说明牛顿在实验事实和物理思想成熟前并不先作绝对的肯定。

牛顿在《光学》一、二篇中视光为物质流,即由光源发出的速度、大小不同的一群粒子,在双折射中他假设这些光粒子有方向性且各向异性。

由于当时波动说还解释不了光的直进,他是倾向于粒子说的,但他认为粒子与波都是假定。

他甚至认为以太的存在也是没有根据的。

在流体力学方面,牛顿指出流体粘性阻力与剪切率成正比,这种阻力与液体各部分之间的分离速度成正比,符合这种规律的(如、空气与水)称为牛顿流体。

在热学方面,牛顿的冷却定律为:当物体表面与周围形成温差时,单位时间单位面积上散失的热量与这一温差成正比。

在声学方面,他指出声速与大气压强平方根成正比,与密度平方根成反比。

他原来把声传播作为等温过程对待,后来P.S.拉普拉斯纠正为绝热过程。

(3)牛顿的哲学思想和科学方法牛顿在科学上的巨大成就连同他的朴素的唯物主义哲学观点和一套初具规模的物理学方法论体系,给物理学及整个自然科学的发展,给18世纪的工业革命、社会经济变革及机械唯物论思潮的发展以巨大影响。

这里只简略勾画一些轮廓。

牛顿的哲学观点与他在力学上的奠基性成就是分不开的,一切自然现象他都力图力学观点加以解释,这就形成了牛顿哲学上的自发的唯物主义,同时也导致了机械论的盛行。

事实上,牛顿把一切化学、热、电等现象都看作“与吸引或排斥力有关的事物”。

例如他最早阐述了化学亲和力,把化学置换反应描述为两种吸引作用的相互竞争;认为“通过运动或发酵而发热”;火药爆炸也是硫磺、炭等粒子相互猛烈撞击、分解、放热、膨胀的过程,等等。

这种机械观,即把一切的物质运动形式都归为机械运动的观点,把解释机械运动问题所必需的绝对时空观、原子论、由初始条件可以决定以后任何时刻运动状态的机械决定论、事物发展的因果律等等,作为整个物理学的通用思考模式。

可以认为,牛顿是开始比较完整地建立物理因果关系体系的第一人,而因果关系正是经典物理学的基石。

牛顿在科学方法论上的贡献正如他在物理学特别是力学中的贡献一样,不只是创立了某一种或两种新方法,而是形成了一套研究事物的方法论体系,提出了几条方法论原理。

在牛顿《原理》一书中集中体现了以下几种科学方法:①实验──理论──应用的方法。

牛顿在《原理》序言中说:“哲学的全部任务看来就在于从各种运动现象来研究各种自然之力,而后用这些方去论证其他的现象。

”科学史家I.B.C o h e n正确地指出,牛顿“主要是将实际世界与其简化数学表示反复加以比较”。

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