1樓:廣西師範大學出版社
這部奠定了現來代物理學基礎的經典自
著作《自然哲學的數學原理》於2023年夏正式出版,它分為三卷。牛頓首先確定了質量、動量、慣性和力的基本概念,在概括和總結前人研究成果的基礎上,通過自己的觀測和實驗,提出了運動三定律:慣性定律、第二運動定律、作用與反作用定律。
這三條定律和萬有引力定律一起共同構成了巨集偉壯麗的力學大廈的主要支柱。
牛頓的《自然哲學的數學原理》包含哪些內容?
2樓:廣西師範大學出版社
2023年7月5日出版的《自然哲學的數學原理》是牛頓最重要的科學著作,也是經典力學的第一部劃時代著作。它給出了近代科學誕生以來第一個完整的宇宙論和科學理論體系。
《自然哲學的數學原理》是牛頓經過20年的思考、實驗、大量的天文觀測和無數次演算的結晶,它從最基本的定義和公理出發,是一種標準的公理化體系。在序言中,牛頓制定了一個用力學解釋所有物理現象的綱領。《自然哲學的數學原理》由一個序言和兩大部分組成:
第一部分包括定義、註釋和運動的基本定理和定律,定義有質量、動量、外力等;在註釋中,牛頓賦予了時間、空間、運動以絕對意義。第二部分共分三篇,第一篇運用前面確立的基本定律研究引力定律。第二篇討論物體在介質中的運動力。
第三篇冠以總題目「論宇宙體系」,是牛頓力學在天文中的具體應用,其中討論了海潮、歲差和宇宙系統等問題,同時給出了「哲學中的推理規則」。
該書出版後,震動了整個英國和歐洲學界。哈雷彗星的如期出現,歲差現象的合理解釋,g值的測定,無可辯駁地驗證了萬有引力定律的正確性。
牛頓在《自然哲學的數學原理》中討論的問題及其處理問題的方法,至今仍是大學數理專業中講授的內容。其影響所及遍佈自然科學的所有領域,無論從科學史還是從整個人類文明史上來看,迄今為止,還沒有第二個重要的科學或其他學術理論取得如此之大的成就和影響。
《自然哲學的數學原理》的主要內容有哪些?
3樓:漫閱科技
《原理》正文共有三編。正文之前有兩節導論,其篇幅雖僅佔全書的百分之四左右,但其內容卻十分重要。
導論一為「說明和附說」。在這裡,牛頓先為力學的一些基本概念如質量、動量和力下了定義,對向心力的性質、作用以及量度作了描述。然後,牛頓引入了絕對空間和絕對時間的新概念,建立起他的絕對時空觀。
牛頓的時空觀在今天看來有很大的侷限性,但它對牛頓力學的規範作用是必不可少的。
導論二為「運動之基本定理和定律」。在這裡,牛頓闡述了著名的運動三大定律。第一定律亦即慣性定律:
「每個物體若非有外力影響使其改變狀態,則該物體仍保持其原來靜止的或等速直線運動的狀態。」第二定律亦即運動定律:「運動的變化與所施的力成正比,並沿力的作用方向發生。
」這兩個定律都是伽利略已經發現或已經接觸到的,牛頓則給以它們更加明確、更加概括的表述形式。第三定律是作用力與反作用力定律,這是牛頓首先明確提出的。有了這三個基本定律,經典力學關於運動的描述就完備化了。
三大定律之後,還附有6個推論。有力的合成與分解原理,運動迭加以及相對性原理,還有重要的動量守恆原理等。
正文第一編的總標題是「論物體之運動」,下分14章。主要是研究在引力作用下物體運動的軌道與力的關係。重點之一是提出了微積分學要點,用以確定無限小量之比。
重點之二是用極限方法、且運用無窮小量來解釋了開普勒三定律的真正含義。例如,證明了引力的作用與開普勒面積定律的關係,推匯出引力與距離平方成反比的關係。牛頓在這一編裡,還提出了光學的力學本性,但卻得出了一個錯誤的結論:
「光在光密介質中的速度比在光疏介質中的速度大一些。」
第二編的總標題也是「論物體之運動」,但主要是討論在有阻力介質中物體之運動。共分9章。首先討論的是物體運動時受到與速度或速度平方成正比的阻力的情形,接著討論流體靜力學和動力學的一些定理與推測。
最後一章研究了液體中的漩渦運動,指出漩渦運動不可能使行星遵循開普勒三定律,從而否定了笛卡爾對行星運動的以太漩渦假說。
第三編的標題是「論宇宙系統」,用力學的基本原理、基本定律來解說宇宙間的各種現象。最重要的部分是牛頓準確闡述了萬有引力定律,並且運用這一定律成功地解釋了行星及其衛星的運動、彗星的運動、潮汐現象和地球兩極略扁的橢圓形問題。
自然哲學的數學原理主要有哪些內容?
4樓:北京理工大學出版社
《自然哲學的數學原理
》內容精要:《自然哲學的數學原理》(以下簡稱《原理》)於2023年出版發行,2023年發行第二版,2023年,牛頓去世的前兩年,又修訂發行了第三版。
牛頓在《原理》的序言中說:「我們的研究不在技術而在科學,不在人手之力而在自然之力」,「我們的研究是自然理論的數學原理」,「於物理學的範圍中儘量以數學推出」,「把自然現象都歸宿到數學定理上去。」可見,牛頓的立意是非常遠大的。
他的根本目的就是要用物理學的內容和數學的方法建立起一個新的自然哲學(自然理論)體系,為所有自然現象確立一個新的力學解釋的框架。
《原理》正文共有三編。正文之前有兩節導論,其篇幅雖僅佔全書的百分之四左右,但其內容卻十分重要。
導論一為「說明和附說」。在這裡,牛頓先為力學的一些基本概念如質量、動量和力下了定義,對向心力的性質、作用以及量度作了描述。然後,牛頓引入了絕對空間和絕對時間的新概念,建立起他的絕對時空觀。
牛頓的時空觀在今天看來有很大的侷限性,但它對牛頓力學的規範作用是必不可少的。
導論二為「運動之基本定理和定律」。在這裡,牛頓闡述了著名的運動三大定律。第一定律亦即慣性定律:
「每個物體若非有外力影響使其改變狀態,則該物體仍保持其原來靜止的或等速直線運動的狀態。」第二定律亦即運動定律:「運動的變化與所施的力成正比,並沿力的作用方向發生。
」這兩個定律都是伽利略已經發現或已經接觸到的,牛頓則給以它們更加明確、更加概括的表述形式。第三定律是作用力與反作用力定律,這是牛頓首先明確提出的。有了這三個基本定律,經典力學關於運動的描述就完備化了。
三大定律之後,還附有6個推論。有力的合成與分解原理,運動迭加以及相對性原理,還有重要的動量守恆原理等。
正文第一編的總標題是「論物體之運動」,下分14章。主要是研究在引力作用下物體運動的軌道與力的關係。重點之一是提出了微積分學要點,用以確定無限小量之比。
重點之二是用極限方法、且運用無窮小量來解釋了開普勒三定律的真正含義。例如,證明了引力的作用與開普勒面積定律的關係,推匯出引力與距離平方成反比的關係。牛頓在這一編裡,還提出了光學的力學本性,但卻得出了一個錯誤的結論:
「光在光密介質中的速度比在光疏介質中的速度大一些。」
第二編的總標題也是「論物體之運動」,但主要是討論在有阻力介質中物體之運動。共分9章。首先討論的是物體運動時受到與速度或速度平方成正比的阻力的情形,接著討論流體靜力學和動力學的一些定理與推測。
最後一章研究了液體中的漩渦運動,指出漩渦運動不可能使行星遵循開普勒三定律,從而否定了笛卡爾對行星運動的以太漩渦假說。
第三編的標題是「論宇宙系統」,用力學的基本原理、基本定律來解說宇宙間的各種現象。最重要的部分是牛頓準確闡述了萬有引力定律,並且運用這一定律成功地解釋了行星及其衛星的運動、彗星的運動、潮汐現象和地球兩極略扁的橢圓形問題。
牛頓的法則一實質上就是簡單性原則;法則二即是統一性原則。對於自然科學研究,簡單性原則是合理又符合科技美學的,它始終是人們對科學理論進行評價的基本標準之一。統一性法則看到了自然界中的相似性與統一性,它有效地鼓舞和幫助人們去探求更多的自然規律。
法則三與法則四也從方**和認識論的角度對科學研究做出了正確的指導。法則三強調經驗與理性相結合;法則四肯定歸納法的科學性又不認為「歸納萬能」,從而避免了懷疑主義的不可知論,也避免了形而上學的機械唯實論。這兩個法則實際上已暗含了相對真理與絕對真理的辯證關係以及真理的檢驗和發展的規律。
《自然哲學中的數學原理》的大概內容主要講是什麼有
5樓:實名制來了
《自然哲學的數學原理》是第一次科學革命的集大成之作,被認為是古往今來最偉大的科學著作,它在物理學、數學、天文學和哲學等領域產生了巨大影響.在寫作方式上,牛頓遵循古希臘的公理化模式,從定義、定律(公理)出發,匯出命題;對具體的問題(如月球的運動),他把從理論匯出的結果和觀察結果相比較.全書共分五部分,
在《自然哲學的數學原理》一書中,牛頓論證萬有引力定律時指出了什麼?
6樓:廣西師範大學出版社
在《自然哲bai學的數學原理
du》這部書中,牛zhi
頓從數學上論證了dao萬有引力定律,指專出在萬有引力作用下,物屬體運動軌跡有3種,當行星最初速度不很大、離太陽不很遠時,是橢圓軌道,當最初離太陽很遠或速度很大時,就是拋物線軌道或雙曲線軌道,這樣的物體僅僅在太陽附近出現一次,以後便永遠消失了,偶爾到太陽系作客的彗星就是這種軌道。
簡述牛頓的著作《自然哲學的數學原理》的內容和影響 5
7樓:匿名使用者
內容《自然哲學的數學原理》提出了經典力學的三個基本定律和萬有引力定律,這些定律都是建立在客觀研究的基礎上。牛頓十分重視科學研究的方法和態度,他指明瞭研究自然的四條基本規則,這四條規則的核心問題是強調研究的客觀性,即堅持對自然研究的唯物主義的態度。他自身的研究就是建立在長期實際觀察的基礎上。
同時他通過定律對自然現象的解釋,是以大量的數學分析為基礎的,在本書的第一編第一章中,牛頓講述了有關微積分及幾何學方面的內容。這些內容實際上是全書的數學基礎。牛頓本來是微積分的發明人之一,但為了便於讀者接受,他在這本書中卻儘量避免使用比較困難的微積分的方法。
他用的數學工具嚴格地限於幾何。
書的開頭部分有很長的「說明」,對書中所運用的一些概念的基本定義,諸如力、天體、力學、運動等進行必要的解釋說明。
在「說明」之後,牛頓認真詳細地介紹了「運動之基本定理或定律」,即牛頓關於物體運動的三個定律。這就是我們現在所說的經典力學的三個基本定律。
第一定律:每個物體如果沒有外界影響使其改變狀態,那麼該物 蘋果的故事體仍保持其原來靜止的或等速直線運動的狀態。牛頓認為這是一個基本的普遍的自然界的事實,也是無可爭辯的。
由這條定律出發,外力是改變物體運動狀態的原因,而不是維持原有狀態的原因。例如炮彈會停止和下落,是因為空氣的阻力和重力的影響,如果不存在這種外力,那麼炮彈將保持它勻速運動的狀態。
第二定律:運動的變化與所施加的力成正比,並沿力的作用方向發生。這其實就是今天我們所說的動量問題,動量等於物體的質量與速度的乘積,速度的變化就是加速度。
對同一個物體而言,所施加的力與由此產生的加速度成正比。
第三定律:對於每一個作用力,總存在一個與之相等的反作用力和它對抗;或者說,兩個物質彼此施加的相互作用力恆等,方向則恰恰相反。根據這個定律,牛頓指出,相互作用的兩個物體不管表面上是否產生運動狀態的變化,它們之間的作用力和反作用力都是成對出現或同時存在的。
例如人用槳划船前進的運動中,船能前進,就在於人用槳劃入水中時,對水有作用力,水產生了一個相等的反作用力,推動船的前進。第三定律同樣也適用於圓周運動中的向心力和離心力。 《自然哲學的數學原理》
《原理》的主要內容是萬有引力定律的確立及其應用。《原理》第一編第二章就是「論向心力之法」。從這章開始,牛頓通過對各種涉及到向心力的特殊運動形態的仔細認真地研究,逐步擴充套件到第三編論宇宙系統。
他在第三編第一章論宇宙系統之原因的開頭部分,用三個定理分別說明「使木星恆離開直線運動而留在其軌道內之力」,「使行星恆離開直線運動而留在其軌道內之力」,和「使月球不能離開其軌道的力」,都是一種向心力(其心分別為木星、太陽和地球),這些向心力均與其心的距離平方成反比。他在區別引力與磁力的不同之後,做出結論:一切物體均有重力(即引力),而且與其所含的物質之量(即質量)相比即成正比。
牛頓提出了關於萬有引力定律的比較完整的也是經典的敘述:
定理:兩個球之物質相互間有重量,即相互間有吸引力,假如此物質在其距中心相等處為均勻的,則其一球對於其他球之重量即二者之間的吸引力,與二中心間距離之平方成反比。
在對萬有引力定律進行了經典的表述之後,牛頓立即用它解釋大量的實際問題,也就是從大量的自然事實來說明萬有引力的存在。他所舉的自然事實,包括月球運動的偏差、潮汐的大小變化、歲差的長短不一等等。
影響和評價
《自然哲學的數學原理》無論從科學史還是整個人類文明史來看,牛頓的《自然哲學的數學原理》都是一部劃時代的鉅著。在科學的歷史上,《自然哲學的數學原理》是經典力學的第一部經典著作,也是人類掌握的第一個完整的科學的宇宙論和科學理論體系,其影響所及遍佈經典自然科學的所有領域,在其後的300年時間裡一再取得豐碩成果。從科學研究內部來看,《自然哲學的數學原理》示範了一種現代科學理論體系的樣板,包括理論體系結構、研究方法和研究態度、如何處理人與自然的關係等多個方面的內容。
此外,《自然哲學的數學原理》及其作者與同時代著名人物的互動關係也是科學史研究和其它學術史研究中經久不息的話題。
關於《自然哲學的數學原理》一書,簡述牛頓的著作《自然哲學的數學原理》的內容和影響
很明確的來告訴你,高中那自點知識完全不能看懂,我是一名學數學的,我知道數學在大學各科的重要性,你才上大一還不知道大學數學要學什麼,大學數學和高中數學的主要區別就是引進了微積分。這個在大學和以後的學習中都是很重要 的。簡單地說就是不用微積分完全應付不來那些高一層次的知識。至於你說到 自然科學的數學原理...
作者牛頓,《自然哲學的數學原理》
這本書中講到了導數和萬有引力。開創了牛頓力學三原理體系 簡述牛頓的著作 自然哲學的數學原理 的內容和影響 5 內容 自然哲學的數學原理 提出了經典力學的三個基本定律和萬有引力定律，這些定律都是建立在客觀研究的基礎上。牛頓十分重視科學研究的方法和態度，他指明瞭研究自然的四條基本規則，這四條規則的核心問...
牛頓的《自然哲學的數學原理》有哪些影響
牛頓完覆成了 自然哲學制的數學原理 一書。這bai本書du 是用當時學術界的國zhi際語言 拉dao丁文寫成的,全書共分成三大卷。書的內容包羅永珍,其中以牛頓的三大運動定律最著名。自然哲學的數學原理 終於在1687年6月正式出版。由於這是一本 力學最完整的論著,所以這本書的銷路非常好,牛頓的聲譽也跟...