只要你是學工科的或理科的 ,牛頓會在教材里從初中伴隨著你到博士畢業(yè),, 簡直是考試的噩夢好不好,。 說正經(jīng)的 1 數(shù)學上,獨自發(fā)明了“流數(shù)法”(即微積分),,二項式展開定理,,發(fā)現(xiàn)了無窮級數(shù)等。微積分的出現(xiàn),,成了數(shù)學發(fā)展中除了幾何和代數(shù)意外另一個重要的分支——數(shù)學分析,,并進一步發(fā)展為微分幾何、微分方程,、變分法等等,,這些又反過來促進了理論物理學的發(fā)展; 2 光學上,,第一個用三棱鏡的分光原理看清白光的本質,,發(fā)表《光學》經(jīng)典著作。他甚至自己制作了第一臺反射式望遠鏡,; 3 力學上,,提出著名的“牛頓三定律”,憑一己之力構建了經(jīng)典力學的大部分框架,; 4 天文學上,,先是闡釋了重力,然后提出萬有引律定律,; 5 此外,,在熱力學,流體力學,,化學,,聲學上都有出色的成就,; 6 發(fā)表《自然哲學的數(shù)學原理》,、《光學》和《實驗之論》等著作,以及《曲線求積分》,、《繞轉物體的研究》等諸多論文,; 7 作為一位虔誠的基督徒,癡迷對《圣經(jīng)》的研究,,所研究的深度和廣度超過當時英國專職神學研究人員,。他癡迷煉金術,把自己人生中很大一部分時間用于煉金,,并留下海量的記錄和手稿,; 8 牛頓參與了英國金本位制度的設計,而該制度在經(jīng)濟學和金融學十分重要; 9 被皇家女王封為爵爺,,官至皇家造幣局局長兼皇家學會會長,。 牛頓的創(chuàng)造標志著現(xiàn)代力學誕生、物理學誕生,,乃至近代自然科學誕生,。 關于物理,有一件很奇怪的事兒,,不知道你發(fā)現(xiàn)了沒有,。在兩千多年前已經(jīng)出現(xiàn)了物理學。最著名的就是亞里士多德的《物理學》,。亞里士多德生活在公元前384年-前322年,。在高中的物理里面,亞里士多德的名聲很差,。實際上一直到大學物理,,都是如此。因為,,亞里士多德的物理學大部分內容都是錯的,。但即便是錯的,這個事實也已經(jīng)表明,,2000多年前,,西方已經(jīng)誕生了物理學。但是,,為什么直到伽利略,、牛頓時代,物理學才真正誕生呢,? 在科學史上以1687年牛頓出版《自然哲學之數(shù)學原理》為標志,,力學誕生、物理學誕生,,近代自然科學誕生,。在此之前,亞里士多德的物理學竟然統(tǒng)治西方思想世界長達2000年左右,。這是為什么,?為什么牛頓的著作出版標志著近代自然科學的誕生呢?原因只有兩個,。 第一個原因是,,物理學的實驗傳統(tǒng)建立。 第谷布拉赫用他的精密儀器,,一輩子仰望星空,,積累了大量的觀測數(shù)據(jù),。開普勒對第谷布拉赫的數(shù)據(jù)研究了一輩子,提出了開普勒三大定律,。到了伽利略,,他不但發(fā)明了望遠鏡,直接看到了月球上的環(huán)形山,,而且,,他還做實驗。伽利略用實驗證明亞里士多德的論斷是錯誤的,。最著名的是比薩斜塔實驗推翻了亞里士多德的論斷,,更重的物體比輕一些的物體更快快的落地。 第二個原因,,是物理學的公理化的建立,。 牛頓繼承了第谷布拉赫、開普勒,、伽利略的傳統(tǒng),。首先,牛頓是實驗的行家,。牛頓的《光學》里面大量的記錄了各種類型的實驗,,例如三棱鏡實驗證明自然光并不是白色的,而是許多顏色(波長或頻率)的光混合在一起的,,等等,。三棱鏡把白色的自然光“分解”成了多種顏色的單色光。其次,,牛頓是數(shù)據(jù)分析的行家,,如同開普勒一樣,善于從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,。不但如此,,牛頓把他的前輩們積累的知識全都繼承下來了。當然,,即便如此,,牛頓還稱不上偉大。牛頓最偉大的貢獻在于,,他把物理學公理化了,。 在牛頓之前,,人們想都不敢想,。 在這本厚達700多頁的《自然哲學之數(shù)學原理》,牛頓寫道“我寫的不是關于人手之力,,而是關于自然力方面的東西,,而且主要是探討那些與重力,、浮力、彈性力,、流體阻力,。以及諸如此類不論是吸引或排斥的力有關的事物。因此,,我把這部著作叫作《自然哲學之數(shù)學原理》,,因為哲學的全部任務看來就在于從各種運動現(xiàn)象來研究各種自然之力,而后用這些力去論證其他的現(xiàn)象,?!保ㄅnD,p16) 顯然,,牛頓開創(chuàng)了一個典范,。 |
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