㈠ 中國數學史上的牛頓是誰
劉徽抄。
劉徽(約225年—約295年),漢族,山東濱州鄒平市人,魏晉期間偉大的數學家,中國古典數學理論的奠基人之一。是中國數學史上一個非常偉大的數學家,他的傑作《九章算術注》和《海島算經》,是中國最寶貴的數學遺產。
劉徽思想敏捷,方法靈活,既提倡推理又主張直觀。他是中國最早明確主張用邏輯推理的方式來論證數學命題的人。
(1)歷史上中國歷史上的牛頓之稱的是擴展閱讀:
劉徽的代表作《九章算術注》是對《九章算術》一書的註解。《九章算術》是中國流傳至今最古老的數學專著之一,它成書於西漢時期。這部書的完成經過了一段歷史過程,書中所收集的各種數學問題,有些是秦以前流傳的問題,長期以來經過多人刪補、修訂,最後由西漢時期的數學家整理完成。現今流傳的定本的內容在東漢之前已經形成。
《九章算術》是中國最重要的一部經典數學著作,它的完成奠定了中國古代數學發展的基礎,在中國數學史上佔有極為重要的地位。現傳本《九章算術》共收集了246個應用問題和各種問題的解法,分別隸屬於方田、粟米、衰分、少廣、商功、均輸、盈不足、方程、勾股九章。
㈡ 中國數學史上牛頓之稱的是誰
「中國數學史上的牛頓」之稱的是劉徽。
劉徽(約225年—約295年),漢族,山東濱州鄒平市人,魏晉期間偉大的數學家,中國古典數學理論的奠基人之一。是中國數學史上一個非常偉大的數學家,他的傑作《九章算術注》和《海島算經》,是中國最寶貴的數學遺產。
劉徽思想敏捷,方法靈活,既提倡推理又主張直觀。他是中國最早明確主張用邏輯推理的方式來論證數學命題的人。劉徽的一生是為數學刻苦探求的一生。他雖然地位低下,但人格高尚。他不是沽名釣譽的庸人,而是學而不厭的偉人,他給我們中華民族留下了寶貴的財富。
(2)歷史上中國歷史上的牛頓之稱的是擴展閱讀:
劉徽的代表作《九章算術注》是對《九章算術》一書的註解。《九章算術》是中國流傳至今最古老的數學專著之一,它成書於西漢時期。這部書的完成經過了一段歷史過程,書中所收集的各種數學問題,有些是秦以前流傳的問題,長期以來經過多人刪補、修訂,最後由西漢時期的數學家整理完成。現今流傳的定本的內容在東漢之前已經形成。
《九章算術》是中國最重要的一部經典數學著作,它的完成奠定了中國古代數學發展的基礎,在中國數學史上佔有極為重要的地位。現傳本《九章算術》共收集了246個應用問題和各種問題的解法,分別隸屬於方田、粟米、衰分、少廣、商功、均輸、盈不足、方程、勾股九章。
㈢ 中國的牛頓之稱是哪位
中國數學史上有牛頓之稱的是劉徽。劉徽(約225年—約295年),漢族,山東濱州鄒內平市人,魏晉期間偉容大的數學家,中國古典數學理論的奠基人之一。是中國數學史上一個非常偉大的數學家,他的傑作《九章算術注》和《海島算經》,是中國最寶貴的數學遺產。
劉徽思想敏捷,方法靈活,既提倡推理又主張直觀。他是中國最早明確主張用邏輯推理的方式來論證數學命題的人。劉徽的一生是為數學刻苦探求的一生。他雖然地位低下,但人格高尚。他不是沽名釣譽的庸人,而是學而不厭的偉人,他給我們中華民族留下了寶貴的財富
㈣ 中國數學牛頓之稱的是什麼
中國人=數學好!好像已經成為國際上普遍共識的事情,許多去外國留學的小夥伴,僅僅用初中的數學知識就高分通過了美國高考?英國高考?其實,不僅僅是中國人現在的數學水平很厲害,早在幾千年前,我們的數學水平就領先世界幾百年啦,當然每一個領域都需要有一個領導者,劉徽是中國歷史上的數學大家,是中國古典數學理論的奠基者之一。
劉徽此人生活在三國時期,是三國後期的魏國人,他在數學上取得了很高的成就,這些數學成就都在史書中有著詳細的記錄,但是對於劉徽本人的生平事跡記錄的卻非常少,就連他的生卒年月都不曾有。後來,據推測,他是山東人,一生都致力於數學理論的研究,未曾出仕。劉徽的一生中有很多數學著作,但是因為年代久遠,戰亂頻繁,這些著作遺留下來的非常少,我們現今所看到的均為久經輾轉的傳抄之作。他的主要著作有:《九章算術注》10卷,《重差》1卷,但是這些在宋代的時候就已經失傳了。書本雖然失傳,但是劉徽留下的理論卻一直流傳至今。
《九章算術》約成書於東漢初年,一書之中解答了246個問題,其中就包括我們現在依然在使用的解聯立方程、正負數運算,書中還解答了幾何圖形的體積面積計算的方法,所有的這些時至今日在世界數學史上依然佔有著崇高的地位,都屬於世界先進之列。成書初期,劉徽並沒有因為「大功告成」而停滯不前,而是繼續刻苦鑽研,簡化演算法,對於一些原始的解法補充以必要的說明,他在多方面都有著創造性的貢獻。
在代數方面,他首次正確地提出正負數的概念,以及正負數概念的加減運算規律;在幾何方面,他利用自己提出的「割圓術」解法科學的求出了圓周率π=3.1416的結果,為之後祖沖之進一步精確計算圓周率一共了參考維度和依據。在劉徽提出的「割圓術」之中,圓「割」地越細,誤差也就越寫,計算的結果也就越准確。劉徽的圓周率解法實在厲害,如此科學的創造性方法,奠定了中國圓周率計算領先世界千年的基礎。在數學問題的演算之中,劉徽的思想十分敏捷,方法也靈活多變,在思考數學問題時,他既主張先直觀以觀之,在進行理性的推演,要將推演和直觀二者結合起來,這樣的對待數學問題的態度,在今天,仍然值得我們借鑒。他在封建的時代,利用理性,創造了自己的數學邏輯,是我國最早主張運用邏輯推理的方式,來解決數學命題的人。
我們縱觀劉徽研究數學問題從頭至尾透出的理性,尤其是在遙遠的魏晉時代,實在是彌足珍貴的。因為劉徽的巨大貢獻,不少人把他稱為「中國數學史上的牛頓」,中國人現今良好的數學底子,真的要感謝這位數學大師
㈤ 中國數學史上的牛頓之稱是誰
劉徽(約225年—約295年),漢族,山東濱州鄒平市人,魏晉期間偉大的數學家,中國古典數學理論的奠基人之一。是中國數學史上一個非常偉大的數學家,他的傑作《九章算術注》和《海島算經》,是中國最寶貴的數學遺產。
劉徽思想敏捷,方法靈活,既提倡推理又主張直觀。他是中國最早明確主張用邏輯推理的方式來論證數學命題的人。劉徽的一生是為數學刻苦探求的一生。他雖然地位低下,但人格高尚。他不是沽名釣譽的庸人,而是學而不厭的偉人,他給我們中華民族留下了寶貴的財富。
中國數學史上的「牛頓」-------劉徽
劉徽
劉徽的數學成就大致為兩方面:
一是整理中國古代數學體系並奠定了它的理論基礎,這方面集中體現在《九章算術注》中。它實已形成為一個比較完整的理論體系:
數系理論
①用數的同類與異類闡述了通分、約分、四則運算,以及繁分數化簡等的運演算法則;在開方術 的注釋中,他從開方不盡的意義出發,論述了無理方根的存在,並引進了新數,創造了用十進分數無限逼近無理根的方法。
②在籌式演算理論方面, 先給率以比較明確的定義,又以遍乘、通約、齊同等三種基本運算為基礎,建立了數與式運算的統一的理論基礎,他還用「率」來定義中國古代數學中的「方程」,即現代數學中線性方程組的增廣矩陣。
③在勾股理論方面 逐一論證了有關勾股定理與解勾股形的計算原理,建立了相似勾股形理論,發展了勾股測量術,通過對「勾中容橫」與「股中容直」之類的典型圖形的論析,形成了中國特色的相似理論。
面積與體積理論
用出入相補、以盈補虛的原理及「割圓術」的極限方法提出了劉徽原理,並解決了多種幾何形、幾何體的面積、體積計算問題。這些方面的理論價值至今仍閃爍著余輝。
二是在繼承的基礎上提出了自己的創見。這方面主要體現為以下幾項有代表性的創見:
①割圓術與圓周率, 他在《九章算術 圓田術》注中,用割圓術證明了圓面積的精確公式,並給出了計算圓周率的科學方法。他首先從圓內接六邊形開始割圓,每次邊數倍增,算到192邊形的面積,得到π=157/50=3.14,又算到3072邊形的面積,得到π=3927/1250=3.1416,稱為「徽率」。
②劉徽原理 在《九章算術陽馬術》注中,他在用無限分割的方法解決錐體體積時,提出了關於多面體體積計算的劉徽原理。
「牟合方蓋」說
在《九章算術 開立圓術》注中,他指出了球體積公式V=9D3/16(D為球直徑)的不精確性,並引入了「牟合方蓋」這一著名的幾何模型。「牟合方蓋」是指正方體的兩個軸互相垂直的內切圓柱體的貫交部分。
方程新術
在《九章算術 方程術》注中,他提出了解線性方程組的新方法,運用了比率演算法的思想。
重差術
在自撰《海島算經》中,他提出了重差術,採用了重表、連索和累矩等測高測遠方法。他還運用「類推衍化」的方法,使重差術由兩次測望,發展為「三望」、「四望」。而印度在7世紀,歐洲在15~16世紀才開始研究兩次測望的問題。劉徽的工作,不僅對中國古代數學發展產生了深遠影響,而且在世界數學史上也確立了崇高的歷史地位。鑒於劉徽的巨大貢獻,所以不少書上把他稱作「中國數學史上的牛頓」。
㈥ 被譽為「中國數學史上的牛頓」是 A.華羅庚 B.陳景潤 C.劉徽 D.趙爽
選C,劉徽。
劉徽(約225年—約295年),漢族,山東濱州鄒平市人,魏晉期間偉大的數學家,中國古典數學理論的奠基人之一。是中國數學史上一個非常偉大的數學家,他的傑作《九章算術注》和《海島算經》,是中國最寶貴的數學遺產。
劉徽思想敏捷,方法靈活,既提倡推理又主張直觀。他是中國最早明確主張用邏輯推理的方式來論證數學命題的人。劉徽的一生是為數學刻苦探求的一生。他雖然地位低下,但人格高尚。他不是沽名釣譽的庸人,而是學而不厭的偉人,他給我們中華民族留下了寶貴的財富。
(6)歷史上中國歷史上的牛頓之稱的是擴展閱讀:
一、代表作
其代表作《九章算術注》是對《九章算術》一書的註解。《九章算術》是中國流傳至今最古老的數學專著之一,它成書於西漢時期。這部書的完成經過了一段歷史過程,書中所收集的各種數學問題,有些是秦以前流傳的問題,長期以來經過多人刪補、修訂,最後由西漢時期的數學家整理完成。
現今流傳的定本的內容在東漢之前已經形成。《九章算術》是中國最重要的一部經典數學著作,它的完成奠定了中國古代數學發展的基礎,在中國數學史上佔有極為重要的地位。
現傳本《九章算術》共收集了246個應用問題和各種問題的解法,分別隸屬於方田、粟米、衰分、少廣、商功、均輸、盈不足、方程、勾股九章。
二、著作影響
《九章算術》不僅在中國數學史上佔有重要地位,對世界數學的發展也有著重要的貢獻。分數理論及其完整的演算法,比例和比例分配演算法,面積和體積演算法,以及各類應用問題的解法,在書中的方田、粟米、衰分、商功、均輸等章已有了相當詳備的敘述。
而少廣、盈不足、方程、勾股等章中的開立方法、盈不足術(雙假設法)、正負數概念、線性聯立方程組解法、整數勾股弦的一般公式等內容都是世界數學史上的卓越成就。
㈦ 牛頓的稱號
牛頓被譽為「近代物理學之父」
在力學上,牛頓闡明了動量和角動量守恆的原理,提出牛頓運動定律。在光學上,他發明了反射望遠鏡,並基於對三棱鏡將白光發散成可見光譜的觀察,發展出了顏色理論。他還系統地表述了冷卻定律,並研究了音速。
在數學上,牛頓與戈特弗里德·威廉·萊布尼茨分享了發展出微積分學的榮譽。他也證明了廣義二項式定理,提出了「牛頓法」以趨近函數的零點,並為冪級數的研究做出了貢獻。
在經濟學上,牛頓提出金本位制度。
(7)歷史上中國歷史上的牛頓之稱的是擴展閱讀
趣聞軼事一
1667年復活節後不久,牛頓返回到劍橋大學,10月被選為三一學院初級院委,翌年獲得碩士學位,同時成為高級院委。1669年,巴羅為了提攜牛頓而辭去了教授之職,26歲的牛頓晉升為數學教授。巴羅讓賢,在科學史上一直被傳為佳話。
牛頓並不善於教學,他在講授新近發現的微積分時,學生都接受不了。但在解決疑難問題方面的能力,他卻遠遠超過了常人。還是學生時,牛頓就發現了一種計算無限量的方法。他用這個秘密的方法,算出了雙曲面積到二百五十位數。
他曾經高價買下了一個棱鏡,並把它作為科學研究的工具,用它試驗了白光分解為的有顏色的光。開始,他並不願意發表他的觀察所得,他的發現都只是一種個人的消遣,為的是使自己在寂靜的書齋中解悶。他獨自遨遊於自己所創造的超級世界裡。後來,在好友哈雷的竭力勸說下,才勉強同意出版他的手稿,才有劃時代巨著《自然哲學的數學原理》的問世。
㈧ 有中國的歐幾里德中國數學史上的牛頓之稱的是
劉徽。中國史上有牛頓之稱的是劉徽,劉徽是中國史上數學領域的牛頓,代表作是《九章算術注》,《九章算術》是中國最重要的一部經典數學著作,奠定了中國古代數學發展的基礎,在中國數學史上佔有極為重要的地位。
㈨ 牛頓在歷史上有什麼稱號
1705年,由於牛頓的科學成就和在鑄幣局任職期間的功勞,英國女王授予版他貴族稱號,權牛頓因此獲封伊薩克爵士。
他在1687年發表的論文《自然定律》里,對萬有引力和三大運動定律進行了描述。這些描述奠定了此後三個世紀里物理世界的科學觀點,並成為了現代工程學的基礎。
他通過論證開普勒行星運動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動都遵循著相同的自然定律;為太陽中心說提供了強有力的理論支持,並推動了科學革命。
在力學上,牛頓闡明了動量和角動量守恆的原理,提出牛頓運動定律,在光學上,他發明了反射望遠鏡,並基於對三棱鏡將白光發散成可見光譜的觀察,發展出了顏色理論。他還系統地表述了冷卻定律,並研究了音速。
在數學上,牛頓與戈特弗里德·威廉·萊布尼茨分享了發展出微積分學的榮譽。他也證明了廣義二項式定理,提出了「牛頓法」以趨近函數的零點,並為冪級數的研究做出了貢獻。
在經濟學上,牛頓提出金本位制度。
㈩ 牛頓是哪一件歷史事件的代表人物17世紀的
伊薩克·牛頓爵士(Sir Isaac Newton,儒略歷1642年12月25日-1727年3月20日 格里歷1643年1月4日—1727年3月31日),數學家、科學家和哲學家,同時是英國當時煉金術熱衷者。他在1687年7月5日發表的《自然哲學的數學原理》(Philosophiae Naturalis Principia Mathematica)里提出的萬有引力定律以及他的牛頓運動定律是經典力學的基石。牛頓還和萊布尼茨各自獨立地發明了微積分。他總共留下了50多萬字的煉金術手稿和100多萬字的神學手稿。
牛頓被譽為人類歷史上最偉大的科學家之一。他的萬有引力定律在人類歷史上第一次把天上的運動和地上的運動統一起來,為日心說提供了有力的理論支持,使得自然科學的研究最終掙脫了宗教的枷鎖。
牛頓還發現了太陽光的顏色構成,還製作了世界上第一架反射望遠鏡。
少
年
時
光
1642年的聖誕節前夜,在英格蘭林肯郡沃爾斯索浦的一個農民家庭里,牛頓誕生了。牛頓是一個早產兒,出生時只有3磅重。接生婆和他的雙親都擔心他能否活下來。誰也沒有料到這個看起來微不足道的小東西會成為了一位震古爍今的科學巨人,並且活到了竟活到了85歲的高齡。
牛頓出生前三個月父親便去世了。在他兩歲時,母親改嫁。從此牛頓便由外祖母撫養。11歲時,母親的後夫去世,牛頓才回到了母親身邊。大約從5歲開始,牛頓被送到公立學校讀書,12歲時進入中學。少年時的牛頓並不是神童,他資質平常,成績一般,但他喜歡讀書,喜歡看一些介紹各種簡單機械模型製作方法的讀物,並從中受到啟發,自己動手製作些奇奇怪怪的小玩意,如風車、木鍾、折疊式提燈等等。葯劑師的房子附近正建造風車,小牛頓把風車的機械原理摸透後,自己也製造了一架小風車。推動他的風車轉動的,不是風,而是動物。他將老鼠綁在一架有輪子的踏車上,然後在輪子的前面放上一粒玉米,剛好那地方是老鼠可望不可及的位置。老鼠想吃玉米,就不斷的跑動,於是輪子不停的轉動。他還製造了一個小水鍾。每天早晨,小水種會自動滴水到他的臉上,催他起床。
後來,迫於生活,母親讓牛頓停學在家務農。但牛頓對務農並不感興趣,一有機會便埋首書卷。每次,母親叫他同她的傭人一道上市場,熟悉做交易的生意經時,他便懇求傭人一個人上街,自己則躲在樹叢後看書。有一次,牛頓的舅父起了疑心,就跟蹤牛頓上市鎮去,他發現他的外甥伸著腿,躺在草地上,正在聚精會神地鑽研一個數學問題。牛頓的好學精神感動了舅父,於是舅父勸服了母親讓牛頓復學。牛頓又重新回到了學校,如飢似渴地汲取著書本上的營養。
求
學
歲
月
牛頓19歲時進入劍橋大學,成為三一學院的減費生,靠為學院做雜務的收入支付學費。在這里,牛頓開始接觸到大量自然科學著作,經常參加學院舉辦的各類講座,包括地理、物理、天文和數學。牛頓的第一任教授伊薩克·巴羅是個博學多才的學者。這位學者獨具慧眼,看出了牛頓具有深邃的觀察力、敏銳的理解力。於是將自己的數學知識,包括計算曲線圖形面積的方法,全部傳授給牛頓,並把牛頓引向了近代自然科學的研究領域。
後來,牛頓在回憶時說道:「巴羅博士當時講授關於運動學的課程,也許正是這些課程促使我去研究這方面的問題。」
當時,牛頓在數學上很大程度是依靠自學。他學習了歐幾里德的《幾何原本》、笛卡兒的《幾何學》、沃利斯的《無窮算術》、巴羅的《數學講義》及韋達等許多數學家的著作。其中,對牛頓具有決定性影響的要數笛卡兒的《幾何學》和沃利斯的《無窮算術》,它們將牛頓迅速引導到當時數學最前沿——解析幾何與微積分。1664年,牛頓被選為巴羅的助手,第二年,劍橋大學評議會通過了授予牛頓大學學士學位的決定。
正當牛頓准備留校繼續深造時,嚴重的鼠疫席捲了英國,劍橋大學因此而關閉,牛頓離校返鄉。家鄉安靜的環境使得他的思想展翅飛翔,以整個宇宙作為其藩籬。這短暫的時光成為牛頓科學生涯中的黃金歲月,他的三大成就:微積分、萬有引力、光學分析的思想就是在這時孕育成形的。可以說此時的牛頓已經開始著手描繪他一生大多數科學創造的藍圖。
晚
年
時
光
隨著科學聲譽的提高,牛頓的政治地位也得到了提升。1689年,他被當選為國會中的大學代表。作為國會議員,牛頓逐漸開始疏遠給他帶來巨大成就的科學。他不時表示出對以他為代表的領域的厭惡。同時,他的大量的時間花費在了和同時代的著名科學家如胡克、萊布尼茲等進行科學優先權的爭論上。
晚年的牛頓在倫敦過著堂皇的生活,1705年他被安妮女王封為貴族。此時的牛頓非常富有,被普遍認為是生存著的最偉大的科學家。他擔任英國皇家學會會長,在他任職的二十四年時間里,他以鐵拳統治著學會。沒有他的同意,任何人都不能被選舉。
晚年的牛頓開始致力於對神學的研究,他否定哲學的指導作用,虔誠地相信上帝,埋頭於寫以神學為題材的著作。當他遇到難以解釋的天體運動時,竟提出了「神的第一推動力」的謬論。他說「上帝統治萬物,我們是他的僕人而敬畏他、崇拜他」。
1727年3月20日,偉大艾薩克·牛頓逝世。同其他很多傑出的英國人一樣,他被埋葬在了威斯敏斯特教堂。他的墓碑上鐫刻著: 讓人們歡呼這樣一位多麼偉大的人類榮耀曾經在世界上存在。
偉
大
的
成
就
在牛頓的全部科學貢獻中,數學成就佔有突出的地位。他數學生涯中的第一項創造性成果就是發現了二項式定理。據牛頓本人回憶,他是在1664年和1665年間的冬天,在研讀沃利斯博士的《無窮算術》並試圖修改他的求圓面積的級數時發現這一定理的。
微積分的創立是牛頓最卓越的數學成就。牛頓為解決運動問題,才創立這種和物理概念直接聯系的數學理論的,牛頓稱之為"流數術"。它所處理的一些具體問題,如切線問題、求積問題、瞬時速度問題以及函數的極大和極小值問題等,在牛頓前已經得到人們的研究了。但牛頓超越了前人,他站在了更高的角度,對以往分散的努力加以綜合,將自古希臘以來求解無限小問題的各種技巧統一為兩類普通的演算法——微分和積分,並確立了這兩類運算的互逆關系,從而完成了微積分發明中最關鍵的一步,為近代科學發展提供了最有效的工具,開辟了數學上的一個新紀元。
1707年,牛頓的代數講義經整理後出版,定名為《普遍算術》。他主要討論了代數基礎及其(通過解方程)在解決各類問題中的應用。書中陳述了代數基本概念與基本運算,用大量實例說明了如何將各類問題化為代數方程,同時對方程的根及其性質進行了深入探討,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系,指出可以利用方程系數確定方程根之冪的和數,即「牛頓冪和公式」。
牛頓對解析幾何與綜合幾何都有貢獻。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,提出曲率公式及計算曲線的曲率方法。並將自己的許多研究成果總結成專論《三次曲線枚舉》,於1704年發表。此外,他的數學工作還涉及數值分析、概率論和初等數論等眾多領域。
牛頓是經典力學理論理所當然的開創者。他系統的總結了伽利略、開普勒和惠更斯等人的工作,得到了著名的萬有引力定律和牛頓運動三定律。
牛頓發現萬有引力定律是他在自然科學中最輝煌的成就。那是在假期里,牛頓常常來到母親的家中,在花園里小坐片刻。有一次,象以往屢次發生的那樣,一個蘋果從樹上掉了下來。一個蘋果的偶然落地,卻是人類思想史的一個轉折點,它使那個坐在花園里的人的頭腦開了竅,引起他的沉思:究竟是什麼原因使一切物體都受到差不多總是朝向地心的吸引呢?牛頓思索著。終於,他發現了對人類具有劃時代意義的萬有引力。他認為太陽吸引行星,行星吸引行星,以及吸引地面上一切物體的力都是具有相同性質的力,還用微積分證明了開普勒定律中太陽對行星的作用力是吸引力,證明了任何一曲線運動的質點,若是半徑指向靜止或勻速直線運動的點,且繞此點掃過與時間成正比的面積,則此質點必受指向該點的向心力的作用,如果環繞的周期之平方與半徑的立方成正比,則向心力與半徑的平方成反比。牛頓還通過了大量實驗,證明了任何兩物體之間都存在著吸引力,總結出了萬有引力定律:
F=G(m1m2 / r 2)(m1和m2是兩物體的質量,r為兩物體之間的距離)。在同一時期,雷恩、哈雷和胡克等科學家都在探索天體運動奧秘,其中以胡克較為突出,他早就意識到引力的平方反比定律,但他缺乏象牛頓那樣的數學才能,不能得出定量的表示。
牛頓運動三定律是構成經典力學的理論基礎。這些定律是在大量實驗基礎上總結出來的,是解決機械運動問題的基本理論依據。
1687年,牛頓出版了代表作《自然哲學的數學原理》,這是一部力學的經典著作。牛頓在這部書中,從力學的基本概念(質量、動量、慣性、力)和基本定律(運動三定律)出發,運用他所發明的微積分這一銳利的數學工具,建立了經典力學的完整而嚴密的體系,把天體力學和地面上的物體力學統一起來,實現了物理學史上第一次大的綜合。
在光學方面,牛頓也取得了巨大成果。他利用三棱鏡試驗了白光分解為的有顏色的光,最早發現了白光的組成。他對各色光的折射率進行了精確分析,說明了色散現象的本質。他指出,由於對不同顏色的光的折射率和反射率不同,才造成物體顏色的差別,從而揭開了顏色之迷。牛頓還提出了光的「微粒說」,認為光是由微粒形成的,並且走的是最快速的直線運動路徑。他的「微粒說」與後來惠更斯的「波動說」構成了關於光的兩大基本理論。此外,他還製作了牛頓色盤和反射式望遠鏡等多種光學儀器。
牛頓的研究領域非常廣泛,他在幾乎每個他所涉足的科學領域都做出了重要的成績。他研究過計溫學,觀測水沸騰或凝固時的固定溫度,研究熱物體的冷卻律,以及其他一些只有在與他自己的主要成就想比較時,才顯得遜色的課題。
趣
聞
軼
事
1667年復活節後不久,牛頓返回到劍橋大學,10月被選為三一學院初級院委,翌年獲得碩士學位,同時成為高級院委。1669年,巴羅為了提攜牛頓而辭去了教授之職,26歲的牛頓晉升為數學教授。巴羅讓賢,在科學史上一直被傳為佳話。
牛頓並不善於教學,他在講授新近發現的微積分時,學生都接受不了。但在解決疑難問題方面的能力,他卻遠遠超過了常人。還是學生時,牛頓就發現了一種計算無限量的方法。他用這個秘密的方法,算出了雙曲面積到二百五十位數。他曾經高價買下了一個棱鏡,並把它作為科學研究的工具,用它試驗了白光分解為的有顏色的光。開始,他並不願意發表他的觀察所得,他的發現都只是一種個人的消遣,為的是使自己在寂靜的書齋中解悶。他獨自遨遊於自己所創造的超級世界裡。後來,在好友哈雷的竭力勸說下,才勉強同意出版他的手稿,才有劃時代巨著《自然哲學的數學原理》的問世。
作為大學教授,牛頓常常忙得不修邊幅,往往領帶不結,襪帶不系好,馬褲也不紐扣,就走進了大學餐廳。有一次,他在向一位姑娘求婚時思想又開了小差,他腦海了只剩下了無窮量的二項式定理。他抓住姑娘的手指,錯誤的把它當成通煙斗的通條,硬往煙斗里塞,痛得姑娘大叫,離他而去。牛頓也因此終生未娶。
牛頓從容不迫地觀察日常生活中的小事,結果作出了科學史上一個個重要的發現。他馬虎拖沓,曾經鬧過許多的笑話。一次,他邊讀書,邊煮雞蛋,等他揭開鍋想吃雞蛋時,卻發現鍋里是一隻懷表。還有一次,他請朋友吃飯,當飯菜准備好時,牛頓突然想到一個問題,便獨自進了內室,朋友等了他好久還是不見他出來,於是朋友就自己動手把那份雞全吃了,雞骨頭留在盤子,不告而別了。等牛頓想起,出來後,發現了盤子里的骨頭,以為自己已經吃過了,便轉身又進了內室,繼續研究他的問題。
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在中小學教科書中,學生們肯定不止一次接觸到牛頓這一非同凡響的名字。正如人們所熟知的那樣,他是英國偉大的物理學家、數學家和天文學家,提出過萬有引力定律、力學三大定律、白光由各色光組成的理論,並開創了微積分學,等等。在邁克爾·懷特所著的《100位傑出人物》一書中,艾薩克·牛頓(1642~1727)被列為最具影響力人物之第二,排在穆罕默德之後,耶穌基督之前。他之所以能夠獲得如此殊榮,當然是因為他對科學發展的傑出貢獻。
人們往往傾向於把科學史上具有劃時代意義的偉大科學家看作是品德高尚的天才和聖人,無數榮譽和光環圍繞著他們,使人們難以了解他們作為普通人的真實性情。新近出版的《牛頓傳:最後的煉金術士》,通過大量翔實的資料和原始檔案,還原了一個真實的牛頓。
這位站立在巫術終結和科學興起的歷史轉折點上的天才,通過對未知世界永無止境的探索,使他成為有史以來最偉大的科學家之一,也使他將自己一生中更多的精力花費在煉金術上,牛頓總共留下50多萬英文單詞的煉金術手稿和100多萬單詞的神學手稿,而這些工作與他的科學發現很難說是毫無關聯的。除此之外,他還專門研究過治療想像中他所患疾病的葯物。
此書作者基於科學發生學的視角,提出了牛頓痴迷煉金術與奠立近代科學基礎之間的重大關聯。他藉助牛頓遺留下來的重要信件和從未發表過的筆記,闡釋了牛頓從事煉金術和神學研究對於他發現萬有引力,以及後來進行的統一場論研究的作用。
值得一提的是,直到1936年,牛頓真實的另一面才逐漸顯露出來,而這要歸功於20世紀的經濟學大師、牛頓研究者約翰·梅納德·凱恩斯。當時有一批牛頓遺留下來的文件在蘇富比拍賣公司拍賣,這些文件是大約50年前由劍橋大學所接受的捐贈中被認為「不具科學價值」的一部分收藏品。結果,凱恩斯在拍賣中購得這批文件。
凱恩斯在研讀這批從未向世人公布過的秘密文件後,於1942年在英國皇家學會發表演說,將歷史上這位最著名和最崇高的科學家描繪成一個受到爭議的性格偏執者。凱恩斯對牛頓的重新評價值得我們正視和思考:「從18世紀以來,牛頓一向被認為是第一個,也是最偉大的近代科學家,是一個理性主義者,他教導我們作出冷靜的思考和無偏的推理。可是現在我要說,我不認為如此,我不認為任何人在看完那一箱文件之後,還會把他看成是那樣一位道德高尚的偉人。」
無獨有偶,當今世界上最偉大的物理學家史蒂芬·霍金在《時間簡史》一書中也對牛頓做過不客氣的評價:牛頓不是一個討人喜歡的人,他和其他院士的關系聲名狼藉。他晚年的大部分時間都是在激烈的爭吵中度過。他有意識地報復了皇家天文學家約翰·夫萊姆斯梯德,又與德國哲學家萊布尼茨發生了更為嚴重的沖突。萊布尼茨和牛頓各自獨立地創造了微積分,盡管牛頓發現微積分要比萊布尼茨早若干年,但他很晚才出版自己的著作。於是,誰是微積分的第一創造者,成了當時科學界爭吵的一件大事。
值得注意的是,大多數為牛頓辯護的文章均出自牛頓本人之手,只不過是用朋友的名義發表的。無奈的萊布尼茨只得請求英國皇家學會予以裁定,而作為皇家學會會長的牛頓指定了一個由牛頓自己的朋友所組成的「公正的」委員會來審查,更有甚者,牛頓自己寫了委員會的報告,以皇家學會的名義發表,正式譴責萊布尼茨剽竊。
至於牛頓為什麼痴迷於煉金術,也頗令人費解。人們很難相信,對財富並非極度渴望的牛頓,只是為了獲取財富之源會花費那麼多精力,但同樣不能令人信服的是,他是在通過這種形式進行科學探索。那麼只有一種解釋可能較為可信———牛頓的自大,使他希望通過煉金術試驗的成功來超越他那個時代和以往數百年間的競爭對手。
如果我們以今天的眼光來審視煉金術,我們應當承認它至少帶來了一些有用的技術和工具。並且煉金術可能或多或少地激發了牛頓的靈感,有助於他在科學領域中的探索和發現。
閱讀這本《牛頓傳》可以得到的啟示是,科學巨人同樣可能走向歧途,他們的人格或個性也可能存在著這樣或那樣的缺陷,但是他們對世界文明的貢獻是第一位的,而這些有利於社會進步的探索永遠不會被貶低或者忘卻。
大
事
年
表
1642年 8月,英國內戰爆發,戰爭持續到1649年。
1643年 1月4日,伊薩克·牛頓出生於英國烏爾斯索普,母親是漢納·牛頓。他的父親3個月前就去世了。
1655年 牛頓12歲,開始上格蘭瑟姆文法學校。
1661年 6月牛頓18歲,進入劍橋大學。
1664年 春天,牛頓21歲,開始進行光的實驗。
1665年 牛頓拿到文學士學位,並開始發展他自己的高等數學。
倫敦流行大鼠疫,並擴散到其他城市。牛頓離開劍橋,回到伍爾斯索普。
1666年 牛頓在引力定律方面取得了重大突破。
1667年 3月,牛頓返回劍橋大學。6個月內,他被推選為三一學院的研究員。
1669年 7月,牛頓的作品《分析論》開始發行。
10月,牛頓被任命為劍橋大學盧卡西講座的數學教授,年僅26歲,是擔任該職位的最年輕的人。
1670—1671年 牛頓研製出他的反射望遠鏡。
1672年 牛頓應邀參加皇家學會,這是一個由資深科學家組成的團體。
2月,牛頓向學會遞交了他的入會後的第一篇論文。
1679年 6月,牛頓的母親去世。
1684年 牛頓開始撰寫他的《自然哲學的數學原理》,該書通稱為《原理》。
1686年 4月28日,《原理》一書的摘要在皇家學會宣讀。該書被視為科學界的經典作品。
1689年 牛頓被推選為劍橋大學代表,參加英國「國會會議」。
1693—1696年 牛頓患了一種奇怪的病。
1696年 3月,牛頓病體康復,接受皇家造幣廠的監造員一職。
1699年 12月,47歲的牛頓被任命為皇家造幣廠廠長。
1701年 牛頓被選為代表劍橋大學的英國下議院議員。
1703年 11月30日,牛頓被選為皇家學會主席。
1704年 牛頓有關光的研究的著作《光學》出版。
1705年 牛頓被安妮女王封為爵士。他是第一位獲此殊榮的科學家。
1727年 3月30日,牛頓爵士逝世,享年84歲。