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1687年7月5日 物理学家牛顿出版《自然哲学的数学原理》

时间:2020-10-12 05:11:20

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1687年7月5日 物理学家牛顿出版《自然哲学的数学原理》

伊萨克·牛顿,英格兰历史上著名的物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术士。从12岁左右到17岁,牛顿都在当地国王中学学习,中途一度退学,因为他的母亲希望他能成为一名农夫。幸好当时国王中学的校长亨利·斯托克斯非常欣赏牛顿的天才,最终说服牛顿母亲,使其重返学校,并最终以非常优异的成绩中学毕业。图为少年牛顿就读的国王中学。

中学毕业后,牛顿进入剑桥大学三一学院。当时三一学院的教学理念基于亚里士多德的学说,但牛顿更喜欢阅读一些勒奈·笛卡儿等现代哲学家更先进的思想。1665年,他发现了广义二项式定理,并开始发展一套新的数学理论,也就是后来为世人所熟知的微积分学。在1665年,牛顿获得了学位,而大学由于伦敦大瘟疫暂时关闭。在此后两年里,牛顿在家中继续研究微积分学、光学和万有引力定律。图为三一学院大门。

1669年牛顿被授予剑桥大学卢卡斯数学教授荣誉席位。从1670年到1672年,牛顿负责讲授光学。在此期间,他研究了光的折射,表明棱镜可以将白光发散为彩色光谱,1671年,他向皇家学会展示了自己的反射望远镜,随后出版了自己的光学笔记,后来扩编为《光学》一书。图为牛顿1672年使用的6英寸反射望远镜复制品,为皇家学会所拥有。

1679年,牛顿重新回到力学的研究中:引力及其对行星轨道的作用、开普勒的行星运动定律、与胡克和佛兰斯蒂德在力学上的讨论。他将自己的成果归结在《物体在轨道中之运动》(1684)一书中,该书中包含有初步的、后来在《自然哲学的数学原理》中形成的运动定律。1687年7月5日,牛顿出版了著名的《自然哲学中的数学原理》这一划时代的著作。图为牛顿自己拥有的该书修订本。

在《自然哲学的数学原理》一书中中牛顿阐述了其后两百年间都被视作真理的三大运动定律。牛顿使用拉丁单词“gravitas”(重力)来为现今的引力命名,并定义了万有引力定律。在这本书中,他还基于波义耳定律提出了首个分析测定空气中音速的方法。《原理》的出版使牛顿成为当时最有影响力的科学家。

万有引力和三大运动定律,奠定了此后三个世纪里力学和天文学的基础,成为了现代工程学的基础。牛顿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;为太阳中心学说提供了强而有力的理论支持,并推动了科学革命。图为威廉·布莱克的名画《牛顿》。

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