自然现象中的数学原理
自然现象中的数学原理
    《自然哲学的数学原理》是第一次科学革命的集大成之作，它在物理学、数学、天文学和哲学等领域产生了巨大影响。
    在科学史上，《自然哲学的数学原理》是经典力学的第一部经典著作，划时代的巨著，也是人类掌握的第一个完整的科学的宇宙论和科学理论体系，其影响所及，遍布经典自然科学的所有领域，并在其后年里一再取得丰硕成果。就人类文明史而言，它成就了英国工业革命，在法国诱发了启蒙运动和大革命，在社会生产力和基本社会制度两方面都有直接而丰富的成果。迄今为止，还没有第二个重要的科学和学术理论，取得过如此之大的成就。
领带    《自然哲学的数学原理》达至的理论高度就是前所未有的，其后也不多见。爱因斯坦(einstein)说道过：“至今还没可能将用一个同样无所不包的统一概念，去替代牛顿的关于宇宙的统一概念。而要是没牛顿的明确的体系，我们至现在年才所获得的斩获就可以沦为不可能将。”
    实际上，牛顿在《自然哲学的数学原理》中讨论的问题及其处理问题的方法，至今仍是大
学数理专业中教授的内容，而其它专业的学生学到的关于物理学、数学和天文学的知识，无论在深度和广度上都没有达到《自然哲学的数学原理》的境界。
    凡此种种，都同意了《自然哲学的数学原理》这部著作的永恒价值
    《自然哲学的数学原理》 提出了经典力学的三个基本定律和万有引力定律， 这些定律都是建立在客观研究的基础上。 牛顿十分重视科学研究的方法和态度， 他指明了研究自然的四 条基本规则， 这四条规则的核心问题是强调研究的客观性， 即坚持对自然研究的唯物主义的 态度。
    他自身的研究就是创建在长期实际观测的基础上。 同时他通过定律对自然现象的表述， 就是以大量的数学分析为基础的， 在本书的第一编成第 一章中，牛顿讲诉了有关微积分及几何学方面的内容。这些内容实际上就是全书的数学基础。
挽留感情    牛顿本来是微积分的发明人之一， 但为了便于读者接受， 他在这本书中却尽量避免使用比较 困难的微积分的方法。他用的数学工具严格地限于几何。 书的开头部分有很长的“说明”， 对书中所运用的一些概念的基本定义， 诸如力、 天体、 力学、运动等进行必
要的解释说明。 在“说明”之后， 牛顿认真详细地介绍了“运动之基本定理或定律”， 即牛顿关于物体 运动的三个定律。这就是我们现在所说的经典力学的三个基本定律。 第一定律：每个物体如果没有外界影响使其改变状态，那么该物体仍保持其原来静止的或等速直线运动的状态。 牛顿认为这是一个基本的普遍的自然界 的事实，也是无可争辩的。1平方公里是多少亩
    由这条定律启程，外力就是发生改变物体运动状态的原因，而不是保持 旧有状态的原因。比如炮弹可以暂停和行踪，是因为空气的阻力和重力的影响，如果不存有这 种外力，那么炮弹将维持它匀速运动的状态。 第二定律：运动的变化与所施予的力成正比，并沿力的促进作用方向出现。这其实就是今天 我们所说的动量问题，动量等同于物体的质量与速度的乘积，速度的变化就是加速度。对同一 个物体而言，所施予的力与由此产生的加速度成正比。 第三定律：对于每一个作用力，总存有一个与之成正比的反作用力和它对付;或者说，两 个物质彼此施予的相互作用力并集，方向则恰恰相反。根据这个定律，牛顿表示，相互作用 的两个物体不管表面上与否产生运动状态的变化， 它们之间的作用力和反作用力都就是变成对发生或同时存有的。比如人用桨独木舟行进的运动中，船能行进，就是人用桨划归水中时，对 水存有作用力，水产生了一个成正比的反作用力，促进船的行进。第三定律同样也适用于于圆周运 颤抖中的向心力和离心力。
    《自然哲学的数学原理》是第一次科学革命的集大成之作，它在物理学、数学、天文学 和哲学等领域产生了巨大影响。在写作方式上，牛顿遵循古希腊的公理化模式，从定义、定 律(即公理)出发，导出命题;对具体的问题(如月球的运动) ，他把从理论导出的结果和 观察结果相比较。全书共分五部分，首先“定义”，这一部分给出了物质的量、时间、空间、向心力等的定义。第二部分是“公理或运动的定律”，包括著名的运动三 定律。接下来的内容分为三卷。前两卷的标题一样，都是“论物体的运动”。
    第一卷研究在 并无阻力的自由空间中物体的运动，许多命题牵涉未知力解定受力物体的运动状态(轨道、速 度、运动时间等) ，以及由物体的运动状态确认难以承受的力。第二卷研究在阻力取值的情况下 物体的运动、流体力学以及波动理论。压卷之作的第三卷就是标题就是“论宇宙的系统”。由第 一卷的结果及天文观测牛顿求出了万有引力定律， 并由此研究地球的形状， 表述海洋的潮汐， 探究月球的运动， 确认彗星的轨道。兰博基尼跑车报价
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    本卷中的“研究哲学的规则”及“总释”对哲学和神学 影响很大。 当时英国皇家学会要出版这部书， 但是凑不出适当款子， 而皇家学会的干事胡克则声称 万有引力的平方反比定律是他首先发现的，爱德蒙·哈雷出于气愤，提议牛顿写了这本书， 并由他自费出版了牛顿的书，于年7月《自然哲学的数学原理》拉丁文版问世。
   

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