牛頓為什麼要寫《自然哲學的數學原理

2021-03-03 21:05:32 字數 5071 閱讀 2929

1樓:惡少

牛頓寫《自然哲學的數學原理》這本書是想讓人們瞭解他的科學成果,從而依據科學解釋宇宙天體的運動問題。在這本書中他提出了經典力學的三個基本定律和萬有引力定律,通過定律對自然現象進行解釋;他運用三個定理說明「使木星恆離開直線運動而留在其軌道三內」「使行星恆離開直線運動而留在其軌道之內」和「使月球不能離開其軌道力」都是一種向心力(其心分別是木星、太陽和地球)。牛頓用萬有引力定律解釋了大量的實際問題,也通過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和潮汐的大小變化等。

這本著作無論是從科學史還是整個人類的文明史來看都是一部劃時代的著作,是科學的歷史上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,在其後的三百年年時間裡一再取得豐碩成果。從科學研究來看《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、研究方法和態度,如何處理人與自然的關係等多方面內容。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。

牛頓寫《自然哲學的數學原理》這本書的目的是為了找尋到上帝是如何構建世界的真相,或者說上帝是基於哪幾個法則來構建世界的。牛頓是個虔誠的新教徒,很多人被一些觀點迷惑了,認為牛頓是晚年才相信上帝的,這是錯的。牛頓是自幼就信封上帝。

他在這本書裡儘可能用古典幾何學的辦法來描述微積分,這就能看出牛頓是打算像古希臘數學家那樣去用數學去探索世界,而牛頓則是用數學來探索上帝。

牛頓本義是用數學證明上帝的,但是結果卻適得其反。由於受到啟蒙運動的影響,歐洲大陸很多數學家、物理學家則是以牛頓的理論來反對上帝存在。拉普拉斯在《天體力學》一書裡直接排除了上帝的存在。

法國皇帝拿破崙問他:為什麼書裡沒有提到上帝的存在?拉普拉斯直接說道:

我的書裡不需要上帝這個假設。

如果題主去翻看牛頓最初版的《自然哲學的數學原理》就會發現,牛頓不是用英語來書寫的,而是用拉丁語。拉丁語在當時是神學專用語言。拉丁語從羅馬帝國滅亡之後一直是全歐洲通用的學術語言(這裡的"學術"指的是神學)。

牛頓此舉就是證明自己是在寫神書,而非是科學著作。

至於牛頓寫書和科學有無關係,這個問題要回到那個時代去看看。其實牛頓在寫這本書以前的時代裡,近代科學並沒有誕生。注意這本書的名字——自然哲學,牛頓為什麼不起名為"自然科學",因為近代意義的自然科學還在舊世界的胞胎裡尚未成熟。

牛頓的書從歷史上看,是近代自然科學的開宗明義第一書。牛頓的《自然哲學的數學原理》一書是中世紀科學的最後一本書,是近代科學的第一本書。這一點和但丁類似——恩格斯說,但丁是中世紀的最後一位詩人,是近代的第一位詩人。

為什麼這麼評價牛頓。因為雖然牛頓是一個新教徒,但是牛頓發明了近代科學的最具標誌的數學工具——微積分。他成功地應用微積分去解釋天體力學,證明天體力學和地面的力學其實一回事。

這件事情在牛頓看來沒有多少意義,充其量是上帝的普適性。但是在啟蒙運動家面前,那就是推倒教會的最好證據。不存在高高在上的神,所有人在科學麵前都是平等的,啟蒙運動由此發軔。

法國啟蒙運動家伏爾泰將牛頓置於了很高的地位,甚至將他放置在神的對立面。其實這是伏爾泰抬舉了牛頓了。牛頓其實不過是上帝面前的僕人,到了伏爾泰那裡上帝成了牛頓的階下囚。

後世的政治革命需要一個精神導師,牛頓就這樣不對也對、不錯也錯地成為了上帝的否定者,成為了無神論第一人——而這恰恰歪曲了歷史,歪曲了牛頓。

簡述牛頓的著作《自然哲學的數學原理》的內容和影響 5

2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。

3樓:匿名使用者

牛頓寫這本書是為了榮耀上帝的名。

4樓:小平簡

自然哲學的數學

原理》是第一次科學革命的集大成之作,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(即公理)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,首先「定義」,這一部分給出了物質的量、

牛頓時間、空間、向心力等的定義。

牛頓的《自然哲學的數學原理》包含哪些內容?

5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。

牛頓發表了《自然哲學的數學原理》一書對他和科學發展史分別有什麼影響?

6樓:漫閱科技

2023年,牛頓總結了自己在力學上的研究成果寫成了著名的《自然哲學的數學原理》一書,這在科學發展史上具有劃時代意義。翌年這部著作出版以後,牛頓成了家喻戶曉的科學巨星。

《自然哲學的數學原理》講的什麼?

7樓:匿名使用者

《自然哲學的數學原理》講的論述了牛頓在數學上的偉大創造即微積分術,並且應用這個創造去解決天體運動以及 其他相關物理問題。

‍《自然哲學的數學原理》是英國物理學家艾薩克·牛頓創作的物理學哲學著作,2023年首次出版。

《自然哲學的數學原理》是牛頓重要的物理學哲學著作。全書分為三卷,第一卷「論物體的運動」,表述了牛頓三定律;第二卷也是「論物體的運動」,論述了阻力下物體的運動,為流體力學開先河;第三卷「論宇宙的系統」,討論了宇宙系統。

總結了近代天體力學和地面力學的成就,為經典力學規定了一套基本概念,提出了力學的三大定律和萬有引力定律,從而使經典力學成為一個完整的理論體系。該書意味著經典力學的成熟,其中所建立的經典力學的理論體系成為近代科學的標準尺度。

《自然哲學的數學原理》講的什麼,《自然哲學中的數學原理》的大概內容主要講是什麼有

自然哲學的數學原理 講的論述了牛頓在數學上的偉大創造即微積分術,並且應用這個創造去解決天體運動以及 其他相關物理問題。自然哲學的數學原理 是英國物理學家艾薩克 牛頓創作的物理學哲學著作,1687年首次出版。自然哲學的數學原理 是牛頓重要的物理學哲學著作。全書分為三卷,第一卷 論物體的運動 表述了牛頓...

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