newton的科学发现和历史地位

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1、第六讲Newton的科学思想、成就和历史地位Newton、Maxwell和Einstein是近现代科学史上具有代表性的伟大科学家，他们是划时代理论体系的伟大成就者，研究他们的成就、思想和启承关系，对于认识和汲取人类近代史上的伟大知识财富、治学思想和科学方法都有重大的价值和意义。历史是螺旋式上升的，是在重复中吸取前人的营养才不断上升的。历史的重复性使前人堪为后人之师，汲取营养教人重视创新历史才能前进。继承与创新将永远成为科技史研究的主题。一、Newton的科学成就I、Newton生平简介1.简历2.主要著作3.主要贡献和核心思想4.成就的

2、典型评价：Einstein在1927年年牛顿逝世200周年时写道：“我觉得有必要在这样的时刻来纪念这位杰出的天才，在它以前和以后都还没有人像他那样决定着西方的思想、研究和实践的方向。他不仅作为某些关键性的方法的发明者来说是杰出的，而且他在善于运用他那时的经验材料上也是独特的，同时还对于史学和物理学的详细证明方法有惊人的创造才能。由于这些理由，它应当受到我们最深挚的尊敬”。J.D.Bernal说：在《历史上的科学》，1981，对<原理>的作用写道:“这部书坚持阐述了物理的说理，在全部科学史上是无与伦比的。就数学而论，只可以拿欧几里得的《几

3、何原本》与它相比，就洞察物理的卓识和对思想上的影响而论，就只有达尔文的《物种起源》比得上它。这本书立即成为新科学的起点，这倒不是说它已到了作为正统学说的源泉的底部而受到崇敬——虽然多少有这种危险，特别在英国——而是说书中列举的种种方法可以作为以后推论的源泉而受到崇敬”。二、牛顿的物质组成思想牛顿物质组成思想发展三阶段：（1）早年—1672：朴素的原子论，（2）1672-1684：于以太说妥协，（3）坚定相信原子论。2.物质组成思想的核心：原子论及其在科学上的应用——粒子说，一切取决于粒子的力。3.原子——终极粒子，物质组成六层次以上，才

4、组成宏观物体。4.原子---几何点质点，质点系，重心，着力点从质点和重心出发，建立力学方程和物体受力图5.用粒子间的引力和斥力解释化合、混合、分解、蒸发、升华和一切自然现象。三、牛顿科学思想的核心是粒子和力他的物质观是原子论，原子论在科学上的应用就是原子—粒子—质点—质量—质点系—重心等概念。它的物质组成学说是多层次的粒子靠吸引力与排斥力的作用，而形成物质三态，以至万物。数学上：几何点，物理上：质点和重心，化学上：粒子的结合和分解，天文学上：以质点代天体。在《原理》的未发表的《Conclusio》手稿中写道：“Thusalmostall

5、thephenomenaofnaturewilldependontheforcesofparticles”。Newton科学思想的核心：“一切取决于粒子的力”。牛顿哲学思想的基础：“物体的广延、硬度、不可入性、可动性和惯性，是由部分的广延、硬度、不可入性、可动性和惯性引起的。因此，我们得出一切物体的最小粒子也都是广延的、硬的、不可入的、可动的，并赋予他们特有的惯性，这就是全部哲学的基础”（<原理>.第三卷）。四、数学上的贡献1.1664年发明无限级数、收敛级数，2.1664-1665年发明用极限法作曲线的切线，3.1665年发明二项式定

6、理，4.1665-1666年发明流数及其反求法，即微分和积分，lim△y/△x=0△x=0要素：质点、运动、数学增量：△y/△x，只有具有哲学、物力和数学知识的人才能发现为积分，纯属学家和纯物理学家发明不了为积分。5.关于为积分发明权的争论:结语：微积分是Newton发明的，Leibnitz只是在微积分的表示法上做出发展性的贡献。五、化学上的贡献：1.采用大量实验方法研究化学作用，甚至自制仪器设备。2.给出了很多元素和化合物的化学符号，为JohnDalton后来的工作的先导。3.用物理的粒子组成学说和引力与斥力的观点研究物质组成：提出同

7、种最小粒子——原子靠引力而结成不同层次较粒子和颗粒的学说，多达七层次以上，直至可见物体。他用粒子和力解释化学变化：“……因为我猜想所有这些东西都取决于某些力，物体的粒子靠这些力，通过仍不了解的原因，或者彼此逼近并粘结，或者相互排斥而飞离，溶剂、盐、精和物体相互作用或者不作用，更快或更慢地来到一起，或者不易混合，或者彼此难以分开，或者不粘结，依靠粘结的力和方式粒子聚集到一起，形成硬的、软的、流体的、弹性的、延展性的、密的、稀的、挥发的、固着的，可能是发射的、折射的、反射的或阻止光的……最后，这些力说明物体的粒子不会像一堆石头那样聚集在一起

8、，而像雪和盐一样聚合成有规则的形状。由最小的粒子形成最大的粒子，全都像栅格状的结构。然后由最大的粒子形成可见的物体，它允许光从各方面通过，在密度上相互之间明显不同，正像水比金子稀19倍那样”。4.用引力大小