冪律法則預測以太坊

⑴ 求一部動漫紀錄片，主要講述科學發展歷史，包括牛頓、伽利略、哥白尼等科學家的。

人物生平 一陸四吧年，牛頓被送去讀書。少年時的牛頓並不是神童，他成績一般，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。 傳說小牛頓把風車的機械原理摸透後，自己製造了一架磨坊的模型，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，就不斷地跑動，於是輪子不停地轉動；又一次他放風箏時，在繩子上懸掛著小燈，夜間村人看去驚疑是彗星出現；他還製造了一個小水鍾。每天早晨，小水鍾會自動滴水到他的臉上，催他起床。他還喜歡繪畫、雕刻，尤其喜歡刻日晷，家裡牆角、窗檯上到處安放著他刻畫的日晷，用以驗看日影的移動。 學生時代 一陸5四年，牛頓進了離家有十幾公里九龍的金格斯皇家中學讀書。牛頓的母親原希望他成為一個農民，但牛頓本人卻無意於此，而酷愛讀書。隨著年歲的增大，牛頓越發愛好讀書，喜歡沉思，做科學小實驗。他在金格斯皇家中學讀書時，曾經寄宿在一位葯劑師家裡，使他受到了化學試驗的熏陶。 後來迫於生活困難，母親讓牛頓停學在家務農，贍養家庭。但牛頓一有機會便埋首書卷，以至經常忘了幹活。每次，母親叫他同傭人一道上市場，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，發現他的外甥牛頓伸著腿，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，並鼓勵牛頓上大學讀書。牛頓又重新回到了學校，如飢似渴地汲取著書本上的營養。 從一二 歲左右到一漆歲，牛頓都在金格斯皇家中學學習，在該校圖書館的窗檯上還可以看見他當年的簽名。他曾從學校退學，並在一陸59年一0月回到埃爾斯索普村，因為他再度守寡的母親想讓牛頓當一名農夫。牛頓雖然順從了母親的意思，但據牛頓的同儕後來的敘述，耕作工作讓牛頓相當不快樂。所幸金格斯皇家中學的校長亨利·斯托克斯（Henry Stokes）說服了牛頓的母親，牛頓又被送回了學校以完成他的學業。他在一吧歲時完成了中學的學業，並得到了一份完美的畢業報告。 一陸陸一年陸月三日，他進入了劍橋大學的三一學院。[5]  在那時，該學院的教學基於亞里士多德的學說，但牛頓更喜歡閱讀一些笛卡爾等現代哲學家以及伽利略、哥白尼和開普勒等天文學家更先進的思想。一陸陸5年，他發現了廣義二項式定理，並開始發展一套新的數學理論，也就是後來為世人所熟知的微積分學。在一陸陸5年，牛頓獲得了學位，而大學為了預防倫敦大瘟疫而關閉了。在此後兩年裡，牛頓在家中繼續研究微積分學、光學和萬有引力定律。 政治生涯 一陸陸9年，被授予盧卡斯數學教授席位。 一陸吧9年，他當選為國會議員。牛頓在一陸吧9年到一陸90年和一漆0一年是皇家科學院的成員，在一漆0三年成為皇家學會會長，並任職二四年之久，在歷任會長中僅次於約瑟夫·班克斯，同時也是法國科學院的會員。 一陸9陸年，牛頓通過了當時的財政大臣查爾斯·孟塔古的提攜遷到了倫敦作皇家鑄幣廠的監管，一直到去世。他主持了英國最大的貨幣重鑄工作，此職位一般都是閑職，但牛頓卻非常認真的對待。身為皇家鑄幣廠的主管官員，牛頓估計大約有二0%的硬幣是偽造的。為那些惡名昭著的罪犯定罪是非常困難的；不過事實證明牛頓做得可以。牛頓為此當上了太平紳士。 一漆05年，牛頓被安妮女王封為爵士。 牛頓在一陸漆0年代寫了很多處理聖經的文字解釋的宗教小冊子。亨利·摩爾的宇宙信仰和拒絕笛卡兒二元論影響了牛頓的宗教觀念。在他發給約翰·洛克的一個從未發表的手稿中，他爭議了三位一體的存在性。 與世長辭 一漆二漆年三月三一日（格蘭歷），偉大的艾薩克·牛頓逝世，與很多傑出的英國人一樣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 當西元一漆二漆年牛頓以吧5歲的高齡過世時，英國人將他葬於西敏寺。西敏寺的前身是一個修道院，一5漆9年，英國女王伊麗莎白一世將西敏寺改為學院，校長由 牛頓之墓 英國君主任命。西敏寺的正式名稱因此改為「威斯敏斯特聖彼得學院教堂」，其後三個世紀，西敏寺成為牛津與劍橋之後的第三所英國高等學府。詩人亞歷山大·波普(Alexander Pope）為牛頓寫下了以下這段墓誌銘：Nature and Nature' law lay hid in night ; God said,"Let Newton be," and all was light。自然與自然的定律，都隱藏在黑暗之中；上帝說"讓牛頓來吧！"於是，一切變為光明。 九百多年來，西敏寺除了供信徒作禮拜、祈禱、膜拜之外，也是英國慶典的重要場所。英國的社會名流無不以死後能安葬於此為榮耀。而根據統計，佔地面積達二9漆二平方米的西敏寺（威斯敏斯特聖彼得學院教堂）內，安葬了共三千三百多人，包括很多當代的知名人士，如：達爾文、狄更斯、牛頓、丘吉爾……無數位在英國有著深遠影響的歷史人物都安息在西敏寺中，也有許多名人，本身並沒葬在這里，卻有寫上其名字的石板子嵌在地上作為紀念。而里頭最著名的便是牛頓，他是人類歷史上第一個獲得國葬的自然科學家。 他的墓地位於威斯敏斯特教堂正面大廳的中央，也就是中殿 (nave) 那裡，墓地上方聳立著一尊牛頓的雕像，其石像倚坐在一堆書籍上，雙手沒有合十。身邊有兩位天使，還有一個巨大的地球造型以紀念他在科學上的功績。 不管牛頓的生平有過中國謎團和爭議，但這都不足以降低牛頓的影響力。一漆二陸年，伏爾泰曾說過牛頓是最偉大的人，因為「他用真理的力量統治我們的頭腦，而不是用武力奴役我們」。 事實上，如果你查閱一部科學網路全書的索引，你會發現有關牛頓和他的定律及發現的材料要比任何一位科學家都多二到三倍。萊布尼茨並不是牛頓的朋友，他們之間曾有過非常激烈的爭論。但他寫道：「從世界的開始直到牛頓生活的時代為止，對數學發展的貢獻絕大部分是牛頓做出的。」偉大的法國科學家拉普拉斯寫到：「《原理》是人類智慧的產物中最卓越的傑作。」拉格朗日經常說牛頓是有史以來最偉大的天才。 牛頓的浮雕像 在美國學者麥克·哈特所著的《影響人類歷史進程的一00名人排行榜》，牛頓名列第二位，僅次於穆罕默德。書中指出：在牛頓誕生後的數百年裡，人們的生活方式發現了翻天覆地的變化，而這些變化大都是基於牛頓的理論和發現。在過去500年裡，隨著現代科學的興起，大多數人的日常生活發生了革命性的變化。同一500年前的人相比，我們穿著不同，飲食不同，工作不同，更與他們不同的是我們還有大量的閑暇時間。科學發現不僅帶來技術上和經濟上的革命，它還完全改變了政治、宗教思想、藝術和哲學。 二00三年，英國廣播公司在一次全球性的評選最偉大的英國人活動當中，牛頓被評為最偉大的英國人之首。在《偉大的英國人》系列紀錄片中專門編輯了牛頓專集的歷史學家特里斯特拉姆·亨特表示：「全球的公眾意識到牛頓的成就是世界性的，而且對全人類都產生影響。這些投票者顯然都跨越了國界，他對於牛頓的一馬當先感到高興。」 主要成就 力學成就 一陸漆9年，牛頓重新回到力學的研究中：引力及其對行星軌道的作用、開普勒的行星運動定律、與胡克和弗拉姆斯蒂德在力學上的討論。他將自己的成果歸結在《物體在軌道中之運動》（一陸吧四年）一書中，該書中包含有初步的、後來在《原理》中形成的運動定律。[陸]  《自然哲學的數學原理》（現常簡稱作《原理》）在埃德蒙·哈雷的鼓勵和支持下出版於一陸吧漆年漆月5日。該書中牛頓闡述了其後兩百年間都被視作真理的三大運動定律。牛頓使用拉丁單詞「gravitas」（沉重）來為現今的引力（gravity）命名，並定義了萬有引力定律。在這本書中，他還基於波義耳定律提出了首個分析測定空氣中音速的方法。[陸]  由於《原理》的成就，牛頓得到了國際性的認可，並為他贏得了一大群支持者：牛頓與其中的瑞士數學家尼古拉·法蒂奧·丟勒建立了非常親密的關系，直到一陸9三年他們的友誼破裂。這場友誼的結束讓牛頓患上了神經衰弱。[陸]  牛頓在伽利略等人工作的基礎上進行深入研究，總結出了物體運動的三個基本定律（牛頓三定律）： 第一定律（即慣性定律） 任何一個物體在不受任何外力或受到的力平衡時（Fnet=0），總保持勻速直線運動或靜止狀態，直到有作用在它上面的外力迫使它改變這種狀態為止。 第二定律 ①牛頓第二定律是力的瞬時作用規律。力和加速度同時產生、同時變化、同時消逝。②F=ma是一個矢量方程，應用時應規定正方向，凡與正方向相同的力或加速度均取正值，反之取負值，一般常取加速度的方向為正方向。③根據力的獨立作用原理，用牛頓第二定律處理物體在一個平面內運動的問題時，可將物體所受各力正交分解，在兩個互相垂直的方向上分別應用牛頓第二定律的分量形式：Fx=max，Fy=may列方程。 牛頓第二定律的六個性質：①因果性：力是產生加速度的原因。②同體性：F合、m、a對應於同一物體。③矢量性：力和加速度都是矢量，物體加速度方向由物體所受合外力的方向決定。牛頓第二定律數學表達式∑F = ma中，等號不僅表示左右兩邊數值相等，也表示方向一致，即物體加速度方向與所受合外力方向相同。④瞬時性：當物體（質量一定）所受外力發生突然變化時，作為由力決定的加速度的大小和方向也要同時發生突變；當合外力為零時，加速度同時為零，加速度與合外力保持一一對應關系。牛頓第二定律是一個瞬時對應的規律，表明了力的瞬間效應。⑤相對性：自然界中存在著一種坐標系，在這種坐標系中，當物體不受力時將保持勻速直線運動或靜止狀態，這樣的坐標系叫慣性參照系。地面和相對於地面靜止或作勻速直線運動的物體可以看作是慣性參照系，牛頓定律只在慣性參照系中才成立。⑥獨立性：作用在物體上的各個力，都能各自獨立產生一個加速度，各個力產生的加速度的失量和等於合外力產生的加速度。 適用范圍：①只適用於低速運動的物體（與光速比速度較低）。②只適用於宏觀物體，牛頓第二定律不適用於微觀原子。③參照系應為慣性系。兩個物體之間的作用力和反作用力，在同一直線上，大小相等，方向相反。（詳見牛頓第三運動定律） 第三定律 表達式F=-F'（F表示作用力，F'表示反作用力，負號表示反作用力F'與作用力F的方向相反） 這三個非常簡單的物體運動定律，為力學奠定了堅實的基礎，並對其他學科的發展產生了巨大影響。第一定律的內容伽利略曾提出過，後來R.笛卡兒作過形式上的改進，伽利略也曾非正式地提到第二定律的內容。第三定律的內容則是牛頓在總結C·雷恩、J·沃利斯和C·惠更斯等人的結果之後得出的。 牛頓是萬有引力定律的發現者。他在一陸陸5～一陸陸陸年開始考慮這個問題。萬有引力定律（Law of universal gravitation）是艾薩克·牛頓在一陸吧漆年於《自然哲學的數學原理》上發表的。一陸漆9年，R·胡克在寫給他的信中提出，引力應與距離平方成反比，地球高處拋體的軌道為橢圓，假設地球有縫，拋體將回到原處，而不是像牛頓所設想的軌道是趨向地心的螺旋線。牛頓沒有回信，但採用了胡克的見解。在開普勒行星運動定律以及其他人的研究成果上，他用數學方法導出了萬有引力定律。 牛頓把地球上物體的力學和天體力學統一到一個基本的力學體系中，創立了經典力學理論體系。正確地反映了宏觀物體低速運動的宏觀運動規律，實現了自然科學的第一次大統一。這是人類對自然界認識的一次飛躍。 牛頓指出流體粘性阻力與剪切率成正比。他說：流體部分之間由於缺乏潤滑性而引起的阻力，如果其他都相同，與流體部分之間分離速度成比例。在此把符合這一規律的流體稱為牛頓流體，其中包括最常見的水和空氣，不符合這一規律的稱為非牛頓流體。 在給出平板在氣流中所受阻力時，牛頓對氣體採用粒子模型，得到阻力與攻角正弦平方成正比的結論。這個結論一般地說並不正確，但由於牛頓的權威地位，後人曾長期奉為信條。二0世紀，T·卡門在總結空氣動力學的發展時曾風趣地說，牛頓使飛機晚一個世紀上天。 關於聲的速度，牛頓正確地指出，聲速與大氣壓力平方根成正比，與密度平方根成反比。但由於他把聲傳播當作等溫過程，結果與實際不符，後來P.-S.拉普拉斯從絕熱過程考慮，修正了牛頓的聲速公式。 數學成就 牛頓微積分 大多數現代歷史學家都相信，牛頓與萊布尼茨獨立發展出了微積分學，並為之創造了各自獨特的符號。根據牛頓周圍的人所述，牛頓要比萊布尼茨早幾年得出他的方法，但在一陸9三年以前他幾乎沒有發表任何內容，並直至一漆0四年他才給出了其完整的敘述。其間，萊布尼茨已在一陸吧四年發表了他的方法的完整敘述。此外，萊布尼茨的符號和「微分法」被歐洲大陸全面地採用，在大約一吧二0年以後，英國也採用了該方法。萊布尼茨的筆記本記錄了他的思想從初期到成熟的發展過程，而在牛頓已知的記錄中只發現了他最終的結果。牛頓聲稱他一直不願公布他的微積分學，是因為他怕被人們嘲笑。牛頓與瑞士數學家尼古拉·法蒂奧·丟勒（Nicolas Fatio de Duillier）的聯系十分密切，後者一開始便被牛頓的引力定律所吸引。一陸9一年，丟勒打算編寫一個新版本的牛頓《自然哲學的數學原理》，但從未完成它。一些研究牛頓的傳記作者認為他們之間的關系可能存在愛情的成分。不過，在一陸9四年這兩個人之間的關系冷卻了下來。在那個時候，丟勒還與萊布尼茨交換了幾封信件。 在一陸99年初，皇家學會（牛頓也是其中的一員）的其他成員們指控萊布尼茨剽竊了牛頓的成果，爭論在一漆一一年全面爆發了。牛頓所在的英國皇家學會宣布，一項調查表明了牛頓才是真正的發現者，而萊布尼茨被斥為騙子。但在後來，發現該調查評論萊布尼茨的結語是由牛頓本人書寫，因此該調查遭到了質疑。這導致了激烈的牛頓與萊布尼茨的微積分學論戰，並破壞了牛頓與萊布尼茨的生活，直到後者在一漆一陸年逝世。這場爭論在英國和歐洲大陸的數學家間劃出了一道鴻溝，並可能阻礙了英國數學至少一個世紀的發展。 牛頓的一項被廣泛認可的成就是廣義二項式定理，它適用於任何冪。他發現了牛頓恆等式、牛頓法，分類了立方面曲線（兩變數的三次多項式），為有限差理論作出了重大貢獻，並首次使用了分式指數和坐標幾何學得到丟番圖方程的解。他用對數趨近了調和級數的部分和（這是歐拉求和公式的一個先驅），並首次有把握地使用冪級數和反轉（revert）冪級數。他還發現了π的一個新公式。 他在一陸陸9年被授予盧卡斯數學教授席位。在那一天以前，劍橋或牛津的所有成員都是經過任命的聖公會牧師。不過，盧卡斯教授之職的條件要求其持有者不得活躍於教堂（大概是如此可讓持有者把更多時間用於科學研究上）。牛頓認為應免除他擔任神職工作的條件，這需要查理二世的許可，後者接受了牛頓的意見。這樣避免了牛頓的宗教觀點與聖公會信仰之間的沖突。 一漆世紀以來，原有的幾何和代數已難以解決當時生產和自然科學所提出的許多新問題，例如：如何求出物體的瞬時速度與加速度？如何求曲線的切線及曲線長度（行星路程）、矢徑掃過的面積、極大極小值（如近日點、遠日點、最大射程等）、體積、重心、引力等等；盡管牛頓以前已有對數、解析幾何、無窮級數等成就，但還不能圓滿或普遍地解決這些問題。當時笛卡兒的《幾何學》和沃利斯的《無窮算術》對牛頓的影響最大。牛頓將古希臘以來求解無窮小問題的種種特殊方法統一為兩類演算法：正流數術（微分）和反流數術（積分），反映在一陸陸9年的《運用無限多項方程》、一陸漆一年的《流數術與無窮級數》、一陸漆陸年的《曲線求積術》三篇論文和《原理》一書中，以及被保存下來的一陸陸陸年一0月他寫的在朋友們中間傳閱的一篇手稿《論流數》中。所謂「流量」就是隨時間而變化的自變數如x、y、s、u等，「流數」就是流量的改變速度即變化率，寫作等。他說的「差率」「變率」就是微分。與此同時，他還在一陸漆陸年首次公布了他發明的二項式展開定理。牛頓利用它還發現了其他無窮級數，並用來計算面積、積分、解方程等等。一陸吧四年萊布尼茲從對曲線的切線研究中引入了和拉長的S作為微積分符號，從此牛頓創立的微積分學在大陸各國迅速推廣。 微積分的出現，成了數學發展中除幾何與代數以外的另一重要分支——數學分析（牛頓稱之為「藉助於無限多項方程的分析」），並進一步進進發展為微分幾何、微分方程、變分法等等，這些又反過來促進了理論物理學的發展。例如瑞士J.伯努利曾徵求最速降落曲線的解答，這是變分法的最初始問題，半年內全歐數學家無人能解答。一陸9漆年，一天牛頓偶然聽說此事，當天晚上一舉解出，並匿名刊登在《哲學學報》上。伯努利驚異地說：「從這鋒利的爪中我認出了雄獅」。 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，對以往分散的結論加以綜合，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。 牛頓沒有及時發表微積分的研究成果，他研究微積分可能比萊布尼茨早一些，但是萊布尼茨所採取的表達形式更加合理，而且關於微積分的著作出版時間也比牛頓早。 在牛頓和萊布尼茨之間，為爭論誰是這門學科的創立者的時候，竟然引起了一場悍然大波，這種爭吵在各自的學生、支持者和數學家中持續了相當長的一段時間，造成了歐洲大陸的數學家和英國數學家的長期對立。英國數學在一個時期里閉關鎖國，囿於民族偏見，過於拘泥在牛頓的「流數術」中停步不前，因而數學發展整整落後了一百年。 一漆0漆年，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。他在一漆三陸年出版的《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》，於一漆0四年發表。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。 牛頓在前人工作的基礎上，提出「流數（fluxion）法」，建立了二項式定理，並和G.W.萊布尼茨幾乎同時創立了微積分學，得出了導數、積分的概念和運演算法則，闡明了求導數和求積分是互逆的兩種運算，為數學的發展開辟了一個新紀元。 二項式定理 在一六六五年，剛好二十二歲的牛頓發現了二項式定理，這對於微積分的充分發展是必不可少的一步。二項式定理在組合理論、開高次方、高階等差數列求和，以及差分法中有廣泛的應用。 二項式級數展開式是研究級數論、函數論、數學分析、方程理論的有力工具。在今天我們會發覺這個方 推廣形式 法只適用於n是正整數，當n是正整數一，二，三，....... ，級數終止在正好是n+一項。如果n不是正整數，級數就不會終止，這個方法就不適用了。但是我們要知道那時，萊布尼茨在一六九四年才引進函數這個詞，在微積分早期階段，研究超越函數時用它們的級來處理是所用方法中最有成效的。 光學成就 牛頓曾致力於顏色的現象和光的本性的研究。一陸陸陸年，他用三棱鏡研究日光，得出結論：白光是由不同顏色（即不同波長）的光混合而成的，不同波長的光有不同的折射率。在可見光中，紅光波長最長，折射率最小；紫光波長最短，折射率最大。牛頓的這一重要發現成為光譜分析的基礎，揭示了光色的秘密。牛頓還曾把一個磨得很精、曲率半徑較大的凸透鏡的凸面，壓在一個十分光潔的平面玻璃上，在白光照射下可看到，中心的接觸點是一個暗點，周圍則是明暗相間的同心圓圈。後人把這一現象稱為「牛頓環」。他創立了光的「微粒說」，從一個側面反映了光的運動性質，但牛頓對光的「波動說」並不持反對態度。 一漆0四年，牛頓著成《光學》，系統闡述他在光學方面的研究成果，其中他詳述了光的粒子理論。他認為光是由非常微小的微粒組成的，而普通物質是由較粗微粒組成，並推測如果通過某種煉金術的轉化「難道物質和光不能互相轉變嗎？物質不可能由進入其結構中的光粒子得到主要的動力（Activity）嗎？牛頓還使用玻璃球製造了原始形式的摩擦靜電發電機。 提出光的微粒說 從一陸漆0年到一陸漆二年，牛頓負責講授光學。在此期間，他研究了光的折射，表明棱鏡可以將白光發散為彩色光譜，而透鏡和第二個棱鏡可以將彩色光譜重組為白光。 牛頓 他還通過分離出單色的光束，並將其照射到不同的物體上的實驗，發現了色光不會改變自身的性質。牛頓還注意到，無論是反射、散射或發射，色光都會保持同樣的顏色。因此，我們觀察到的顏色是物體與特定有色光相合的結果，而不是物體產生顏色的結果。 從這項工作中，他得出了如下結論：任何折光式望遠鏡都會受到光散射成不同顏色的影響，並因此發明了反射式望遠鏡（現稱作牛頓望遠鏡）來迴避這個問題。他自己打磨鏡片，使用牛頓環來檢驗鏡片的光學品質，製造出了優於折光式望遠鏡的儀器，而這都主要歸功於其大直徑的鏡片。一陸漆一年，他在皇家學會上展示了自己的反射式望遠鏡。皇家學會的興趣鼓勵了牛頓發表他關於色彩的筆記，這在後來擴大為《光學》（Opticks）一書。但當羅伯特·胡克批評了牛頓的某些觀點後，牛頓對其很不滿並退出了辯論會。兩人自此以後成為了敵人，這一直持續到胡克去世。 牛頓認為光是由粒子或微粒組成的，並會因加速通過光密介質而折射，但他也不得不將它們與波聯系起來，以解釋光的衍射現象。而其後世的物理學家們則更加偏愛以純粹的光波來解釋衍射現象。現代的量子力學、光子以及波粒二象性的思想與牛頓對光的理解只有很小的相同點。 牛頓使用過的望遠鏡 在一陸漆5年的著作《解釋光屬性的解說》（Hypothesis Explaining the Properties of Light）中，牛頓假定了以太的存在，認為粒子間力的傳遞是透過以太進行的。不過牛頓在與神智學家亨利·莫爾（Henry More）接觸後重新燃起了對煉金術的興趣，並改用源於漢密斯神智學（Hermeticism）中粒子相吸互斥思想的神秘力量來解釋，替換了先前假設以太存在的看法。擁有許多牛頓煉金術著作的經濟學大師約翰·梅納德·凱恩斯曾說：「牛頓不是理性時代的第一人，他是最後的一位煉金術士。」但牛頓對煉金術的興趣卻與他對科學的貢獻息息相關，而且在那個時代煉金術與科學也還沒有明確的區別。如果他沒有依靠神秘學思想來解釋穿過真空的超距作用，他可能也不會發展出他的引力理論。 人物評價 物理世界的科學觀點，並成為現代工程學的基礎。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；從而消除了對太陽中心說的最後一絲疑慮，並推動了科學革命。 在力學上，牛頓闡明了角動量守恆的原理。在光學上，他發明了反射式望遠鏡，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·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，並為冪級數的研究作出了貢獻。 一陸吧漆年的巨作《自然哲學的數學原理》，開辟了大科學時代。牛頓是最有影響的科學家，被譽為「物理學之父」，他是經典力學基礎的牛頓運動定律的建立者。他發現的運動三定律和萬有引力定律，為近代物理學和力學奠定了基礎，他的萬有引力定律和哥白尼的日心說奠定了現代天文學的理論基礎。直到今天，人造地球衛星、火箭、宇宙飛船的發射升空和運行軌道的計算，都仍以這作為理論根據。在二005年，英國皇家學會進行了一場名為「誰是科學史上最有影響力的人」的民意調查，牛頓被認為比阿爾伯特·愛因斯坦更具影響力。對牛頓的毛發進行基因分析，認為牛頓是艾斯伯格癥候群攜帶者，有XQ二吧基因的表現，這更增添了牛頓的神秘感，但並未影響到他巨人的形象

⑵ 牛頓對世界有什麼貢獻

人物貢獻

力學方面的貢獻
牛頓在伽利略等人工作的基礎上進行深入研究，總結出了物體運動的三個基本定律（牛頓三定律）：
第一定律（慣性定律）
任何一個物體在不受任何外力或受到的力平衡時（Fnet=0），總保持勻速直線運動或靜止狀態，直到有作用在它上面的外力迫使它改變這種狀態為止。
第二定律
1）牛頓第二定律是力的瞬時作用規律。力和加速度同時產生、同時變化、同時消逝。 （2）F=ma是一個矢量方程，應用時應規定正方向，凡與正方向相同的力或加速度均取正值，反之取負值，一般常取加速度的方向為正方向。 （3）根據力的獨立作用原理，用牛頓第二定律處理物體在一個平面內運動的問題時，可將物體所受各力正交分解，在兩個互相垂直的方向上分別應用牛頓第二定律的分量形式：Fx=max，Fy=may列方程。牛頓第二定律的六個性質（1）因果性：力是產生加速度的原因。 （2）同體性：F合、m、a對應於同一物體。 （3）矢量性：力和加速度都是矢量，物體加速度方向由物體所受合外力的方向決定。牛頓第二定律數學表達式∑F = ma中，等號不僅表示左右兩邊數值相等，也表示方向一致，即物體加速度方向與所受合外力方向相同。 （4）瞬時性：當物體（質量一定）所受外力發生突然變化時，作為由力決定的加速度的大小和方向也要同時發生突變；當合外力為零時，加速度同時為零，加速度與合外力保持一一對應關系。牛頓第二定律是一個瞬時對應的規律，表明了力的瞬間效應。 （5）相對性：自然界中存在著一種坐標系，在這種坐標系中，當物體不受力時將保持勻速直線運動或靜止狀態，這樣的坐標系叫慣性參照系。地面和相對於地面靜止或作勻速直線運動的物體可以看作是慣性參照系，牛頓定律只在慣性參照系中才成立。 （6）獨立性：作用在物體上的各個力，都能各自獨立產生一個加速度，各個力產生的加速度的失量和等於合外力產生的加速度。適用范圍（1）只適用於低速運動的物體（與光速比速度較低）。 （2）只適用於宏觀物體，牛頓第二定律不適用於微觀原子。 （3）參照系應為慣性系。兩個物體之間的作用力和反作用力，在同一直線上，大小相等，方向相反。（詳見牛頓第三運動定律）表達式F=-F'
第三定律
（F表示作用力，F'表示反作用力，負號表示反作用力F'與作用力F的方向相反）這三個非常簡單的物體運動定律，為力學奠定了堅實的基礎，並對其他學科的發展產生了巨大影響。第一定律的內容伽利略曾提出過，後來R.笛卡兒作過形式上的改進，伽利略也曾非正式地提到第二定律的內容。第三定律的內容則是牛頓在總結C·雷恩、J·沃利斯和C·惠更斯等人的結果之後得出的。
牛頓是萬有引力定律的發現者。他在1665～1666年開始考慮這個問題。萬有引力定律(Law of universal gravitation)是艾薩克·牛頓在1687年於《自然哲學的數學原理》上發表的。1679年，R·胡克在寫給他的信中提出，引力應與距離平方成反比，地球高處拋體的軌道為橢圓，假設地球有縫，拋體將回到原處，而不是像牛頓所設想的軌道是趨向地心的螺旋線。牛頓沒有回信，但採用了胡克的見解。在開普勒行星運動定律以及其他人的研究成果上，他用數學方法導出了萬有引力定律。
牛頓把地球上物體的力學和天體力學統一到一個基本的力學體系中，創立了經典力學理論體系。正確地反映了宏觀物體低速運動的宏觀運動規律，實現了自然科學的第一次大統一。這是人類對自然界認識的一次飛躍。
牛頓指出流體粘性阻力與剪切率成正比。他說：流體部分之間由於缺乏潤滑性而引起的阻力，如果其他都相同，與流體部分之間分離速度成比例。現在把符合這一規律的流體稱為牛頓流體，其中包括最常見的水和空氣，不符合這一規律的稱為非牛頓流體。
在給出平板在氣流中所受阻力時，牛頓對氣體採用粒子模型，得到阻力與攻角正弦平方成正比的結論。這個結論一般地說並不正確，但由於牛頓的權威地位，後人曾長期奉為信條。20世紀，T·卡門在總結空氣動力學的發展時曾風趣地說，牛頓使飛機晚一個世紀上天。
關於聲的速度，牛頓正確地指出，聲速與大氣壓力平方根成正比，與密度平方根成反比。但由於他把聲傳播當作等溫過程，結果與實際不符，後來P.-S.拉普拉斯從絕熱過程考慮，修正了牛頓的聲速公式。
數學方面的貢獻
創建微積分
17世紀以來，原有的幾何和代數已難以解決當時生產和自然科學所提出的許多新問題，例如：如何求出物體的瞬時速度與加速度？如何求曲線的切線及曲線長度（行星路程）、矢徑掃過的面積、極大極小值（如近日點、遠日點、最大射程等）、體積、重心、引力等等；盡管牛頓以前已有對數、解析幾何、無窮級數等成就，但還不能圓滿或普遍地解決這些問題。當時笛卡兒的《幾何學》和沃利斯的《無窮算術》對牛頓的影響最大。牛頓將古希臘以來求解無窮小問題的種種特殊方法統一為兩類演算法：正流數術（微分）和反流數術（積分），反映在1669年的《運用無限多項方程》、1671年的《流數術與無窮級數》、1676年的《曲線求積術》三篇論文和《原理》一書中，以及被保存下來的1666年10月他寫的在朋友們中間傳閱的一篇手稿《論流數》中。所謂「流量」就是隨時間而變化的自變數如x、y、s、u等，「流數」就是流量的改變速度即變化率，寫作等。他說的「差率」「變率」就是微分。與此同時，他還在1676年首次公布了他發明的二項式展開定理。牛頓利用它還發現了其他無窮級數，並用來計算面積、積分、解方程等等。1684年萊布尼茲從對曲線的切線研究中引入了和拉長的S作為微積分符號，從此牛頓創立的微積分學在大陸各國迅速推廣。
微積分的出現，成了數學發展中除幾何與代數以外的另一重要分支——數學分析（牛頓稱之為「藉助於無限多項方程的分析」），並進一步進進發展為微分幾何、微分方程、變分法等等，這些又反過來促進了理論物理學的發展。例如瑞士J.伯努利曾徵求最速降落曲線的解答，這是變分法的最初始問題，半年內全歐數學家無人能解答。1697年，一天牛頓偶然聽說此事，當天晚上一舉解出，並匿名刊登在《哲學學報》上。伯努利驚異地說：「從這鋒利的爪中我認出了雄獅」。
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，對以往分散的結論加以綜合，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。
牛頓沒有及時發表微積分的研究成果，他研究微積分可能比萊布尼茨早一些，但是萊布尼茨所採取的表達形式更加合理，而且關於微積分的著作出版時間也比牛頓早。
在牛頓和萊布尼茨之間，為爭論誰是這門學科的創立者的時候，竟然引起了一場悍然大波，這種爭吵在各自的學生、支持者和數學家中持續了相當長的一段時間，造成了歐洲大陸的數學家和英國數學家的長期對立。英國數學在一個時期里閉關鎖國，囿於民族偏見，過於拘泥在牛頓的「流數術」中停步不前，因而數學發展整整落後了一百年。
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。
牛頓在前人工作的基礎上，提出「流數(fluxion)法」，建立了二項式定理，並和G.W.萊布尼茨幾乎同時創立了微積分學，得出了導數、積分的概念和運演算法則，闡明了求導數和求積分是互逆的兩種運算，為數學的發展開辟了一個新紀元。
二項式定理
在一六六五年，剛好二十二歲的牛頓發現了二項式定理，這對於微積分的充分發展是必不可少的一步。二項式定理在組合理論、開高次方、高階等差數列求和，以及差分法中有廣泛的應用。
二項式級數展開式是研究級數論、函數論、數學分析、方程理論的有力工具。在今天我們會發覺這個方 推廣形式法只適用於n是正整數，當n是正整數1，2，3，....... ，級數終止在正好是n+1項。如果n不是正整數，級數就不會終止，這個方法就不適用了。但是我們要知道那時，萊布尼茨在一六九四年才引進函數這個詞，在微積分早期階段，研究超越函數時用它們的級來處理是所用方法中最有成效的。
光學方面的貢獻
牛頓曾致力於顏色的現象和光的本性的研究。1666年，他用三棱鏡研究日光，得出結論：白光是由不同顏色(即不同波長)的光混合而成的，不同波長的光有不同的折射率。在可見光中，紅光波長最長，折射率最小；紫光波長最短，折射率最大。牛頓的這一重要發現成為光譜分析的基礎，揭示了光色的秘密。牛頓還曾把一個磨得很精、曲率半徑較大的凸透鏡的凸面，壓在一個十分光潔的平面玻璃上，在白光照射下可看到，中心的接觸點是一個暗點，周圍則是明暗相間的同心圓圈。後人把這一現象稱為「牛頓環」。他創立了光的「微粒說」，從一個側面反映了光的運動性質，但牛頓對光的「波動說」並不持反對態度。1704年，他出版了《光學》一書，系統闡述他在光學方面的研究成果。
熱學方面的貢獻
牛頓確定了冷卻定律，即當物體表面與周圍有溫差時，單位時間內從單位面積上散失的熱量與這一溫差成正比。
天文學方面的貢獻
牛頓1672年創制了反射望遠鏡。他用質點間的萬有引力證明，密度呈球對稱的球體對外的引力都可以用同質量的質點放在中心的位置來代替。他還用萬有引力原理說明潮汐的各種現象，指出潮汐的大小不但同月球的位相有關，而且同太陽的方位有關。牛頓預言地球不是正球體。歲差就是由於太陽對赤道突出部分的攝動造成的。
哲學方面的貢獻
牛頓的哲學思想基本屬於自發的唯物主義，他承認時間、空間的客觀存在。如同歷史上一切偉大人物一樣，牛頓雖然對人類作出了巨大的貢獻，但他也不能不受時代的限制。例如，他把時間、空間看作是同運動著的物質相脫離的東西，提出了所謂絕對時間和絕對空間的概念；他對那些暫時無法解釋的自然現象歸結為上帝的安排，提出一切行星都是在某種外來的「第一推動力」作用下才開始運動的說法。
《自然哲學的數學原理》牛頓最重要的著作，1687年出版。該書總結了他一生中許多重要發現和研究成果，其中包括上述關於物體運動的定律。他說，該書「所研究的主要是關於重、輕流體抵抗力及其他吸引運動的力的狀況，所以我們研究的是自然哲學的數學原理。」該書傳入中國後，中國數學家李善蘭曾譯出一部分，但未出版，譯稿也遺失了。現有的中譯本是數學家鄭太朴翻譯的，書名為《自然哲學之數學原理》，1931年商務印書館初版，1957、1958年兩次重印。
編輯本段
思想

亞里士多德的哲學講求事物的和諧，求和諧思想是正確的，但亞里士多德認為天上的日、月、星辰的運行軌道是圓形，因為只有圓運動才是完美的、和諧的，而地上的運動，例如重物直線下落是凡俗的。古希臘哲學家的和諧思想不能在天與地之間連貫。到了17世紀，牛頓用引力理論和運動三定律把天上行星和它們的衛星運動規律，同地上重力下墜的現象統一起來，實現了天上人間的統一，這是牛頓在自然哲學上的偉大貢獻。眾所周知，牛頓在理解光的本質上持微粒說。但他在同胡、惠更斯等討論光的本質時，說光具有這種或那種本能激發以太的振動。這意味著以太是光振動的媒 牛頓的著作《自然哲學之數學原理》質（見以太論）。於此，似乎牛頓對光的雙重性有所理解；其實不然，他對以太媒質之存在極似空氣之無所不在，只是遠為稀薄、微細而具有強有力的彈。他又申說，就是由於以太的動物氣質才使肌肉收縮和伸長，動物得以運動。他又進一步以以太來解釋光的反射與折射，透明與不透明，以及顏色的產生，他甚至於設想地球的引力是由於有如以大氣質不斷凝聚使然。《原理》第二編第六章詮釋的結尾說，從記憶中他曾做實驗傾向於以太充斥於所有物體的空隙之中的說法，雖然以太對於引力沒有覺察的影響。14、15世紀以來歐洲的學者對以太著了迷，以太學說風靡一時。當時科學巨擘笛卡兒對以太存在深信不疑。他認為行星之運行可以以太旋渦來解釋。以太學說成為一時哲學思潮。尊重實驗的牛頓也不免捲入這股哲學思潮激流中去，傾向於它存在。當時人們對超距作用看法不一。牛頓曾經指出他的引力相互作用定律，並不認為是最終的解釋，而只是從實驗中歸納出來的一條規則。因此，牛頓並未就引力本質作出結論。
牛頓在科學上的成就須由他的哲學思想和科學方法來尋根求源。牛頓的學生R.科茨曾在《原理》第2版序言中道出了其中的奧妙。古希臘、羅馬的哲學家憑著對自然現象的觀察和思考(中國先秦時代也有類似之處)總結出論斷，例如泰勒斯的學說：萬物的根源是水。即使像德謨克利特、盧克萊修的原子論，現在來評價還是很高的。但是他們的方法憑天才的臆測、思維與辯論，稱之為思辨哲學。到了中世，經院哲學統治著歐洲。科學、哲學淪為神學的奴婢。到15、16世紀，哥白尼、G.布魯諾、伽利略等人不畏坐牢、火刑等堅持不屈地向教會作斗爭，掙脫了侍奉上帝的桎梏。對自然現象的觀察、測量和實驗的風氣逐漸形成了。在物理學科中伽利略的實驗工作是實驗物理學的開端，牛頓深受其影響。隨後牛頓使作為實驗科學的物理學形成一個光輝體系，同時也使科學實驗方法闖入了哲學思想的殿堂。
牛頓認為從現象中可以得出科學原理，或者說科學基本原理可以從現象中導得或推出。牛頓在《原理》和《光學》兩書中明白表達他的做學問的方法，即要明白無誤地區別猜測、假設和實驗結果（及由此而歸納得出的結論），還有從某些假設條件下所得到數學推導。《原理》第一編十四章中處理細微粒子的運動和第二編命題23中設想氣體中有相互排斥質點的模型都是牛頓運用具有物理實質性的數學模型的例子，但是他對這些問題缺少實質性的實驗證據，未能寫出無可辯駁的論述。論者可能認為牛頓只注重從實驗運用歸納法得出定律，而無視演繹法的重要性。這是有違事實的。1713年牛頓在出版《原理》第2版時在給他的學生科茨的信中提到運動定律是居於首位的定律或稱之為公理，並說它們都是從現象中推斷或稱演繹而來的，並運用歸納法使之普適化。牛頓說：「這是一個命題在哲學中所能達到最高境界的例證。」誠然，必須看到歸納與演繹不能人為地對立起來。恩格斯指出「歸納和演繹正如分析和綜合一樣，是必然相互聯系著的。不應當犧牲一個而把另一個捧到天上去」。牛頓在此早著先鞭。關於實驗與假設之間的關系，牛頓在各種場合都有論述。他在給奧爾登堡的信中說：「進行哲學研究的最好和最可靠的方法，看來第一是勤勤懇懇地探索事物的屬性並用實驗來證明這些屬性。然後進而建立一些假說，用以解釋這些事物的本性。」給科茨信中說：「任何不是從現象中推論出來的說法都應稱之為假說，而這樣一種假說無論是形而上學的還是物理學的，無論屬於隱蔽性質的還是力學性質的，在實驗哲學中都沒有它們的地位。」牛頓這些論述奠定了自然哲學的基礎，啟開了實驗科學的大門，300年來為自然科學的繁榮立下了不朽功勛。牛頓研究事物規律的方法不同於那些只從簡單的物理假設出發的人，而是通過邏輯的演繹法得到對事物現象的解釋。愛因斯坦指出：「牛頓才第一個成功地找到了一個用公式清楚表述的基礎，從這基礎出發他用數學的思維，邏輯地、定量地演繹出范圍很廣的現象並且同經驗相符合。」「在牛頓之前還沒有什麼實際的結果支持那種認為物理因果關系有完整鏈條的信念。」牛頓是完整的物理因果關系創始人；而因果關系正是經典物理學的基石。牛頓出身於篤信基督教的家庭。在劍橋求學時代，他就懷著宗教生活里亦如科學實驗一樣可以自由自在的幻想和工作。《原理》完成後，他便著手有關基督教《聖經》的研究，並開始寫這方面的著作，手稿達150萬字之多，絕大部分未發表。可見牛頓在宗教著述上浪費了大量時間的精力。關於牛頓在1692～1693年間答復本特萊大主教4封信論造物主（上帝）之存在，最為後人所詬病。所謂神臂就是第一推動出於第四封信中。從現代宇宙學來說，第一推動完全可能在物理框架中解決，而無需「神助」。
牛頓反對當時的英國國教。他反對三一教義，但不鮮明表白自己的意志，只是隱蔽地表明不願擔任聖職。總之，在對於宗教問題上牛頓比之於他的先驅者如哥白尼、布魯諾、伽利略等赴湯蹈火而不辭的精神，則遜色多了。
1942年愛因斯坦為紀念牛頓誕生300周年而寫的文章，對牛頓的一生作如下的評價「只有把他的一生看作為永恆真理而斗爭的舞台上一幕才能理解他」。此贊語最恰當不過的了。
牛頓的哲學思想和科學方法:
牛頓在科學上的巨大成就連同他的樸素的唯物主義哲學觀點和一套初具規模的物理學方法論體系，給物理學及整個自然科學的發展，給18世紀的工業革命、社會經濟變革及機械唯物論思潮的發展以巨大影響。這里只簡略勾畫一些輪廓。
牛頓的哲學觀點與他在力學上的奠基性成就是分不開的，一切自然現象他都力圖力學觀點加以解釋，這就形成了牛頓哲學上的自發的唯物主義，同時也導致了機械論的盛行。事實上，牛頓把一切化學、熱、電等現象都看作「與吸引或排斥力有關的事物」。例如他最早闡述了化學親和力，把化學置換反應描述為兩種吸引作用的相互競爭；認為「通過運動或發酵而發熱」；火葯爆炸也是硫磺、炭等粒子相互猛烈撞擊、分解、放熱、膨脹的過程，等等。
這種機械觀，即把一切的物質運動形式都歸為機械運動的觀點，把解釋機械運動問題所必需的絕對時空觀、原子論、由初始條件可以決定以後任何時刻運動狀態的機械決定論、事物發展的因果律等等，作為整個物理學的通用思考模式。可以認為，牛頓是開始比較完整地建立物理因果關系體系的第一人，而因果關系正是經典物理學的基石。
牛頓在科學方法論上的貢獻正如他在物理學特別是力學中的貢獻一樣，不只是創立了某一種或兩種新方法，而是形成了一套研究事物的方法論體系，提出了幾條方法論原理。在牛頓《原理》一書中集中體現了以下幾種科學方法：
①實驗——理論——應用的方法。牛頓在《原理》序言中說：「哲學的全部任務看來就在於從各種運動現象來研究各種自然之力，而後用這些方法論證其他的現象。」科學史家 I.B.Cohen正確地指出，牛頓「主要是將實際世界與其簡化數學表示反復加以比較」。牛頓是從事實驗和歸納實際材料的巨匠，也是將其理論應用於天體、流體、引力等實際問題的能手。
②分析——綜合方法。分析是從整體到部分（如微分、原子觀點），綜合是從部分到整體（如積分，也包括天與地的綜合、三條運動定律的建立等）。牛頓在《原理》中說過：「在自然科學里，應該像在數學里一樣，在研究困難的事物時，總是應當先用分析的方法，然後才用綜合的方法……。一般地說，從結果到原因，從特殊原因到普遍原因，一直論證到最普遍的原因為止，這就是分析的方法；而綜合的方法則假定原因已找到，並且已經把它們定為原理，再用這些原理去解釋由它們發生的現象，並證明這些解釋的正確性」。
③歸納——演繹方法。上述分析一綜合法與歸納一演繹法是相互結合的。牛頓從觀察和實驗出發。「用歸納法去從中作出普通的結論」，即得到概念和規律，然後用演繹法推演出種種結論，再通過實驗加以檢驗、解釋和預測，這些預言的大部分都在後來得到證實。當時牛頓表述的定律他稱為公理，即表明由歸納法得出的普遍結論，又可用演繹法去推演出其他結論。
④物理——數學方法。牛頓將物理學范圍中的概念和定律都「盡量用數學演出」。愛因斯坦說：「牛頓才第一個成功地找到了一個用公式清楚表述的基礎，從這個基礎出發他用數學的思維，邏輯地、定量地演繹出范圍很廣的現象並且同經驗相符合」，「只有微分定律的形式才能完全滿足近代物理學家對因果性的要求，微分定律的明晰概念是牛頓最偉大的理智成就之一」。牛頓把他的書稱為《自然哲學的數學原理》正好說明這一點。
牛頓的方法論原理集中表述在《原理》第三篇「哲學中的推理法則」中的四條法則中，此處不再轉引。概括起來，可以稱之為簡單性原理（法則1），因果性原理（法則2），普遍性原理（法則3），否證法原理（法則4，無反例證明者即成立）。有人還主張把牛頓在下一段話的思想稱之為結構性原理：「自然哲學的目的在於發現自然界的結構的作用，並且盡可能把它們歸結為一些普遍的法規和一般的定律——用觀察和實驗來建立這些法則，從而導出事物的原因和結果」。
牛頓的哲學思想和方法論體系被愛因斯坦贊為「理論物理學領域中每一工作者的綱領」。這是一個指引著一代一代科學工作者前進的開放的綱領。但牛頓的哲學思想和方法論不可避免地有著明顯的時代局限性和不徹底性，這是科學處於幼年時代的最高成就。牛頓當時只對物質最簡單的機械運動作了初步系統研究，並且把時空、物質絕對化，企圖把粒子說外推到一切領域（如連他自己也不能解釋他所發現的「牛頓環」），這些都是他的致命傷。牛頓在看到事物的「第一原因」「不一定是機械的」時，提出了「這些事情都是這樣地井井有條……是否好像有一位……無所不在的上帝」的問題，（《光學》，疑問29），並長期轉到神學的「科學」研究中，費了大量精力。但是，牛頓的歷史局限性和他的歷史成就一樣，都是啟迪後人不斷前進的教材。
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宗教觀點

力定律是牛頓最著名的發現。牛頓警告，不可用此發現把宇宙看成只是機器，猶如一個大時鍾。他說：「重力解釋行星的運行，但不能解釋誰使行星運行。上帝治理萬物，知道一切可做或能做的事。」但是牛頓不相信三位一體論和救恩，他明確表示不相信三位一體和很多基本基督教教義比如救恩，也不相信禱告。而且諷刺的是，他是神聖的劍橋大學三一學院的院士。著名科學哲學家李察·威斯科（Richard Westfall）稱牛頓為「原型自然神論者」（proto-deist），所謂「自然神論」，是相信神創造這世界之後，就讓自然規律去統治這個世界，自己再不插手，世界在自然規律的支配下運轉。牛頓正是抱著這種宇宙觀，所以牛頓對事情的解釋是自然規律加概率，當然沒禱告什麼事。在他那部著名的著作裡面，牛頓明確地說：他認為天體之所以會運動，是因為天主創造了萬物以後， 也設定了各種自然規律， 比如運動定律等等。天主先把它們一推，然後天體就按「動者恆動」的定律一直運動下去，事物都就按照自然規律和概率順其自然的發生。天主不再作任何事情。牛頓的宇宙觀，屬於宗教的另外一個分支，也叫做「機械宇宙觀」、或者「鍾表宇宙觀」。這種見解當然與基督教的基本教義相去甚遠，難怪循道會創始人約翰·衛斯理（John Welsey）對牛頓的信仰表示懷疑。
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牛頓與中國

牛頓生活的年代相當於明亡之前一年到清雍正5年，《自然哲學的數學原理》一書發表的時間相當於康熙25年。從牛頓《原理》發表的1687年到1840年的150餘年間，牛頓物理學和天文學知識幾乎沒有介紹到中國。《原理》一書的基本內容直到鴉片戰爭之後才在中國傳播。
哥白尼的太陽中心說、開普勒的橢圓軌道、牛頓的萬有引力三者相繼傳入中國，它們和中土奉為圭臬的「天動地靜」、「天圓地方」、「陰陽相感」的傳統有天壤之別。這就不能不引起中國人的巨大反響。牛頓學說在中國的傳播決不只是影響了學術界，喚醒了人們對於科學真理的認識。更重要的是，也為中國資產階級改革派發起的戊戌變法（1898年）提供了一種輿論准備。這個運動的主將康有為、梁啟超和譚嗣同等人，都無例外地從牛頓學說中尋找維新變法的根據，尤其是牛頓在科學上革故圖新的精神鼓舞了清代一切希望變革社會的有志之士。

⑶ 2020年以太坊價格預測是怎樣

以太坊以130美元的價格迎接2019年，同樣又以130美元的價格結束了2019年。這一年裡，以太坊起起伏伏，但最終它不多又不少地回到起點。

（2015年比特幣價格走勢）

那一年，比特幣在接近年底的時候終於走出方向，而在當年的大部分時間里，它表現平平無奇，雖然有漲有跌，但價格仍維持在同一水平線。

那麼，以太坊的2020年會走出比特幣2016年那樣的行情嗎？

這兩個年份有些相似，都是「減半」的一年，也都是距離上一次高點的兩年後，同樣也都是被期待走出暴漲行情的一年。

況且當下的以太坊還有著與2015年的比特幣類似的錯覺。就像當年比特幣經歷支付需求落空一樣，以太坊上的IC0項目成為熊市期間的負擔，項目方們可以毫無顧慮地拋售那些靠IC0得來的ETH。

和中本聰的比特幣一樣，V神對網路可擴展性的願景已經卡了幾年而不是幾個月，但在別的領域，它們反而變得越來越有看頭。

一、外在是區塊鏈，內在是Defi

區塊鏈興起於2014年，但在2016年以更快的速度崛起，這也是比特幣能在2017年起飛的一大原因。

以太坊的推出可能也帶動了比特幣，因為最初你需要購買BTC來獲得ETH。

然而，由於以太坊是圖靈完備的，它並不需要一個全新的區塊鏈網路來實現一個新發明。相反，任何可編碼的東西都可以用ETH來編碼，包括有些原始但完全可以自動化的銀行。

例如，其中一個案例就是，去中心化銀行MakerDAO所發行的穩定幣DAI，它提供的活期利率已經達到銀行的10倍（一般而言，銀行的活期利率在3%左右）。

可以說，在這一點上傳統銀行缺乏優勢，因為他們有辦公室、有想要豐厚獎金的員工等等成本，而這些成本顯然是由銀行用戶支付的。而所有的這些，在以太坊上都被極其廉價的代碼所取代。

就目前而言，這項發明還很年輕，有很大的發展空間，而這種Defi(去中心化金融)的概念也已經被普遍證實具有可行性。

二、從Defi到技術革命

有些智能合約非常復雜，例如，要創建DAI合約，你要放入ETH，管理抵押品、對沖、套利、創建代碼價格管理策略，基本上是要做你自己的銀行。

但從終端用戶的角度來看，大家不必關心這么多。你需要知道的只是：合約是否被黑客入侵，如果沒有，它運行了多長時間？

這雖然不是一個完美的衡量安全的辦法，但相對而言，它是一個可以用技術水平來量化風險的有效方式。你無需費心管理抵押品，只需要用ETH換成DAI，就能賺取儲蓄。

假設你有10萬美元的存款，你認為股票價格可能太高，或者認為美元會走強，或者僅僅只是想有一些又快又方便的理財儲蓄。

最後一種情況的辦法就是放在銀行存活期，但如果你真的這么做了，你會因為通貨膨脹而損失錢，因為很多地方的銀行利率極低，能給的活期儲蓄賬戶的利息基本上是0%。

但如果放在DAI這樣的去中心化銀行體系，卻能獲得4%的儲蓄利息。人們要做的僅僅是先購買ETH，然後換成DAI。

我們想像一下，如果這么做的人多了，就間接地推動了以太坊價格上漲。因此，明智的做法是保留一部分ETH，而不是全部都變成DAI。通過這一個例子，你或許可以想像出未來以太坊的發展方向。

三、2020年，ETH會崛起嗎？

如果你將以太坊看作是通向全新DEFI領域的大門，那麼目前它的價值就存在低估的可能。

就像多頭情緒高漲，會與現實脫節一樣，空頭也會發生這種情況。空頭往往可以給出很多下跌的原因，但目前來看，除了一些老生常談的原因之外，我們還不清楚以太坊未來還會有什麼負面。

是的，升級總是被推遲，因為過於復雜，或者別的原因，你甚至不確定最終是否會發布。

是的，與比特幣開發者一樣，以太坊開發者也會因為糟糕的溝通技巧和對「投資者」的輕視而變得傲慢，有些人甚至已經離開，從而拖慢了進展。

以太坊缺乏明確的貨幣政策——話雖如此，但以太坊目的是將通脹降至接近於零的水平。

IC0項目們賣了又賣，很多項目毫無成果，進度一拖再拖，說它們半去中心化也不為過。

在這兩年熊市裡，這些缺點都浮出水面，而且還不止這些，但走到最後，以太坊仍有130美元的價格。

這可能意味著所有的負面因素都已被消化，市場仍然認為，甚至是非常頑固地認為，它至少還值130美元。

如果沒有進一步下跌，大概就意味著它必須上漲，因為在熊市期間，許多潛在的利好因素、升級發展都被忽視了。

雖說Defi看起來只是一個領域，但它可以通過大量的應用程序，緩慢地、逐步地使更多的金融服務自動化，最終推動銀行和其他金融實體的發展。

此外，升級的延遲已經反映在價格上，雖然目前還不清楚其他的既定因素是否也已經反映在價格中。

例如，市場真的相信以太坊的通貨膨脹率會降至接近於零甚至負值嗎？

通過PoS獲得利息的潛在需求是否已經反映在數字資產的價格中?一旦PoS退出市場，被鎖定的ETH會怎樣？將 ETH 1.x（現有以太坊平台協議升級集合的名稱）轉換成POS的分片機制有何新計劃？

我們還可以列出很多很多問題，但要知道，以太坊在去年早些時候曾被宣告死亡，它卻走到了今天。

所以，它還有再次崛起的機會，因為它已經完成了很多目標，還有更多目標等著去實現，同時，它創造了很多新觀念（例如Defi），有的已經落地，有的才剛剛啟動。

至於估值，如果我們僅僅只談一個方面，比如替代某些銀行服務，哪怕只有20%的機會，哪怕只獲得1%的市場份額，這仍然是一個價值萬億的事情。

就像達爾文曾說的：「最終能生存下來的物種，不是最強的，也不是最聰明的，而是最能適應變化的。」

⑷ 有沒有簡介牛頓的生平事跡

艾薩克·牛頓是曾出現過的最偉大、最有影響的科學家。他於1642年聖誕節出生在英格蘭伍爾斯索蒲村，這一年正值伽利略與世長辭。和穆罕默德一樣，牛頓也是一個遺腹子。童年時代的牛頓就顯示出巨大的力學天賦。他有一雙非常靈巧的小手。他聰明伶俐，但對功課卻總是粗心大意，在學校並未引起特別的重視。十幾歲時，母親讓他輟學，希望他能成為一位象樣的農民。幸虧他的母親被說服了，她相信了兒子的主要天賦不在於務農，而是另有所為。十八歲的牛頓進入劍橋大學後，迅速地掌握了當時的科學和數學知識，很快就開始進行獨立的研究工作。他在21到27歲期間為科學理論奠定了基礎，使隨後的世界發生了革命性的變化。
十七世紀中期是一個科學鼎盛的時期，該世紀初期望遠鏡的發明，使天文學的研究發生了徹底的革命。英國哲學家弗朗西斯·培根和法國哲學家勒內·笛卡爾都極力勸告所有歐洲的科學家，再不要依賴亞里士多德的權威，而要親自做觀察和實驗。培根和笛卡爾的倡導為偉大的伽俐略所實踐。他用新發明的望遠鏡所做的天文觀測給天文學帶來了革命，他的力學試驗建立了現在人稱的牛頓第一運動定律。
其他偉大的科學家，如發現血液循環的威廉·哈維和發現行星繞日運動定律的約翰尼斯·開普勒都為科學領域提供了新的基本知識，而且純科學成了知識分子的一種消遣，但還無法證明弗朗西斯·培根的預言：當科學被運用到技術領域時，就會使人類的全部生活方式發生革命。
雖然哥白尼和伽俐略澄清了古代科學中的一些錯誤觀念，為人類更好地了解宇宙作出了貢獻，但是還沒有一套系統的定律來把這些似乎是互不相乾的發現變成可以做科學預測的統一學說。是艾薩克·牛頓提出了這種統一的學說，從而使現代科學進入了它一直所遵循的航程。
牛頓一般不願意發表他的研究成果。早在1669年他就在他的大多數著作里對基本概念作了系統的闡述，但是他的許多學說卻在很久以後才公開發表出來。他公布的第一個發現是有關光的性質的一項突破性的貢獻。牛頓經過一系列認真的試驗，發現普通光是彩虹所有的不同色光的混合光。他還對光的反射和折射定律的結果做了認真的分析，根據這兩個定律，1668年他設計並真正製造出了第一台反射望遠鏡，如今大多數天文台都使用這類望遠鏡。牛頓29歲時把他的這些發現及其許多其他光學試驗結果呈交給英國皇家學會。
僅就光學方面的成就或許就可以使他在本書中佔有一席之地，但是他在這方面的成就比起他在數學或力學方面的成就來，那就相形見絀了。他對數學的貢獻主要是發明了積分，這一成就可能是他在二十三、四歲時做出的，這一發明是當代數學中最偉大的成就，它不僅僅是許多現今數學學說產生的種子，而且也是必不可少的重要工具，沒有這一工具現代科學在隨後就不會取得進展。如果牛頓僅僅發明了積分而別無所獲，也可以使他在本冊中排到相當高的名次。
但是牛頓最重要的發現是在力學方面，力學是研究物體運動的科學。伽俐略發明了第一運動定律，這一定律描述在沒有外力的作用下物體運動的情形。當然在現實中所有的物體都受外力作用，力學中最重要的問題是這種情況下物體怎樣運動。牛頓提出的最著名的第二運動定律，解決了這個問題，這一定律可能被理所當然地視為經典物理學中最基本的定律。他的第二定律（其數學表達式為F＝ma）可表述為：物體運動的加速度（即速度變化率），與作用在該物體上的合力成正比，與物體的質量成反比。除了這兩個定律外，牛頓又提出了著名的第三運動定律（這定律可表述為，有作用力即外力就必然有反作用力，且兩者大小相等方向相反）和他的科學定律中最著名的定律——萬有引力定律。這四條定律一起構成一個統一的體系，實際上所有的宏觀力學體系都可以利用這一體系來加以研究和預測，從單擺的振動到行星繞日在其軌道上運動都用得上。牛頓不僅提出了這些力學定律，而且還利用積分這一數學工具說明了如何利用這些基本定律來解決實際問題。
牛頓定律可以而且已被用來解決極其廣泛的科學和工程學方面的問題。牛頓在世時，他的定律的最有戲劇性的應用是在天文學領域里。他在這個領域里也處於領先地位。1687年發表了他的偉大著作《自然哲學的數學原理》（人們通常只稱作《原理》），在該書中他提出了萬有引力定律和運動定律，並說明如何利用這些定律來准確預測行星繞日的運動。牛頓的這一壯舉圓滿地解決了動力天文學的主要問題，即准確預測星體和行星的位置和運動。因此牛頓常被認為是所有的天文學家之魁。
應該怎樣評價牛頓在科學中的重要地位呢？如果我們翻閱一部科學網路全書的索引，就會看到提到牛頓及其定律和發現的條目比任何其他一個科學家都要多（也許多二到三倍）。況且我們還要考慮其他偉大的科學家對牛頓的評價。萊布尼茲決不是牛頓的朋友而是與他進行過唇槍齒劍之爭的對手，他寫道：「從有世以來，到牛頓所處的時代，他在數學領域所做的工作佔了整個的絕大部分。」偉大的德國科學家拉普拉斯寫道：「《原理》一書比任何其他天才的作品都出類拔革。」拉格朗日常說牛頓是曾經出現過的最偉大的天才。厄恩斯特·馬赫在1901年寫道：「自從牛頓時代以來所取得的一切成就都是牛頓力學在演繹上、形式上和數學上的進展。」這也許說出了牛頓的偉大成就的關鍵所在：他發現科學是一門由孤立的事實和定律構成的雜學，它能描述一些現象，但只能預測幾種現象，他為我們留下了一個統一的定律體系，這個體系能解釋大量的物理現象，能用來做准確的預測。
由於篇幅有限，不能把牛頓所有的發明都一一包羅進來，因此他的小發明就其本身來看雖然也是重要的成就，但這里只好忽略不提了。牛頓對熱力學（對熱的研究）和聲學（對聲的研究）都作出了重大的貢獻：他提出了極其重要的物理學定律：動量守恆定律和角動量守恆定律；他發現了數學中的二項式定理；他第一次對星體起源作出了令人信服的解釋。
現在讀者雖然會認定牛頓是曾出現過的最偉大、最有影響的科學家，但是仍然會提出為什麼把牛頓排在如亞歷山大大帝和華盛頓這樣重大的政治人物以及如耶穌·基督和喬達摩·佛倫這樣重大的宗教人物之前呢？我自己的觀點是：盡管政治變化是重大的，但仍有理由認為在亞歷山大之死前後1000年間的大多數生活方式並沒有發生變化。同樣，就主要的日常活動而論，大多數人在公元前後3000年間的生活方式也沒有發生變化。但是在過去的500年中，隨著現代科學的出現，大多數人的日常生活發生了徹底的變化。但是與1500年的人們相比，我們的吃喝穿戴有了變化，我們的娛樂活動也有了很大的改觀。科學發現不僅僅使技術和經濟發生了革命，而且使政治、宗教思想、藝術和哲學發生了徹底的變化。科學革命使人類所有的活動方式均有變化。正因為如此，許多科學家和發明家才被列入本冊。牛頓不僅僅是無與倫比的科學家，而且是科學理論發展中最有影響的人物，因此在任何一部世界上最有影響的人物冊上，他名列前茅是當之無愧的。
1727年，牛頓這顆巨星隕落了，他安葬在西敏寺大教堂①，是被賜予這種榮譽的第一位科學家。
注釋：①西敏寺大教堂：位於西敏寺的哥德式建築。10世紀仟海王愛德華所建，此後曾重建多次。歷代君主的加冕儀式皆在此舉行，內有許多君主、政治家、軍人、詩人等的墓。
參考資料：歷史上最有影響的100人
回答者： StevenXing - 高級魔法師 六級 5-13 11:22
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人物

艾薩克·牛頓，英國著名科學家。
（詳見艾薩克·牛頓）
艾薩克·牛頓爵士，FRS（Sir Isaac Newton，1642年12月25日－1727年3月31日）是一位英格蘭物理學家、數學家、天文學家、自然哲學家和煉金術士。他在1687年發表的論文《自然哲學的數學原理》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；從而消除了對太陽中心說的最後一絲疑慮，並推動了科學革命。

http://ke..com/view/1511.html?wtp=tt
回答者： 快餐真人 - 九門提督 十五級 5-13 08:34
牛頓 (1642—1727),英國的物理學家、數學家、天文學家,生於林肯郡格蘭瑟姆。從小喜歡手工勞動,做的風車、風箏、日晷、漏壺等都十分精巧。1665年畢業於劍橋大學三一學院,獲學士學位,1668年獲文學碩士學位。1669年任三一學院教授。曾任英國皇家學會會長。

在力學方面,牛頓在伽利略等人工作的基礎上進行深入研究,總結出機械運動的三個基本定律。進一步發展開普勒等人的工作,發現萬有引力定律。把地球上物體的力學和天體力學統一到一個基本的力學體系中,創立經典力學體系。它正確地反映了宏觀物體低速運動的客觀規律,實現了自然科學的第一次大綜合。這是人類對自然界認識的一次飛躍。

在光學方面,牛頓曾致力於色的現象和光的本性的研究。1666年用三棱鏡分析日光,發現白光由不同顏色 (即不同波長) 的光構成,成為光譜分析基礎,並製作了牛頓色盤。發現光的一種干涉圖樣,稱為牛頓環。創立光的 「微粒說」,在一定程度上反映了光的本性。1704年出版《光學》 一書。

在熱學方面,牛頓確定了冷卻定律,即當物體表面與周圍存在溫度差時,單位時間內從單位面積上散失的熱量與這一溫度差成正比。在數學方面,牛頓在前人工作的基礎上,建立了二項式定理,並和萊布尼茲幾乎同時創立了微積分學,開辟數學上的一個新紀元。

在天文學方面,牛頓於1671年創制反射望遠鏡,初步考察行星運動規律。解釋潮汐現象,預言地球不是正球體,並由此說明歲差現象等。

牛頓的名作 《自然哲學數學原理》(1687) 用數學解釋了哥白尼學說和天體運動的現象,闡明了運動三定律和萬有引力定律等。牛頓的哲學思想基本上屬於自發的唯物主義,如承認時間、空間的客觀存在。但又認為時間、空間同運動的物質相脫離,相互間並無聯系,因而提出所謂絕對時間和絕對空間的觀點,這就具有形而上學的性質。還受亞里士多德的影響,提出一切行星都在某種外來的 「第一推動力」 作用下由靜止開始運動的說法。晚年埋頭編寫以神學為題材的著作,在唯心主義的道路上越走越遠。由於牛頓在科學上的成就符合新興資產階級利益,因而得到資產階級的極大重視。1688年成為英國議會議員,並被授以爵士稱號。逝世後葬於威斯敏特教堂。
[引用信息]劉詩白,鄒廣嚴 主編.新世紀企業家網路全書·第6卷.北京：中國言實出版社.2000.第4056-4057頁.

參考資料：http://gongjushu.cnki.net/kns50/crfd/detailcrfd.aspx?QUERYID=260&CURREC=7
回答者： yilixujing2008 - 助理 二級 5-14 10:45
牛頓

一、生平簡介 牛頓(1643—1727)是英國著名的物理學家、數學家和天文學家，是十七世紀最偉大的科學巨匠。

1643年1月4日（儒略歷1642年12月25日）牛頓誕生於英格蘭林肯郡的小鎮烏爾斯索普的一個自耕農家庭。12歲進入離家不遠的格蘭瑟姆中學。 牛頓於1661年以減費生的身份進入劍橋大學三一學院，1664年成為獎學金獲得者，1665年獲學士學位。

1665～1666年倫敦大疫。劍橋離倫敦不遠，為恐波及，學校停課。牛頓於1665年6月回故鄉烏爾斯索普。

1667年牛頓返劍橋大學，10月1日被選為三一學院的仲院侶，次年3月16日被選為正院侶。當時巴羅對牛頓的才能有充分認識。1669年10月27日巴羅便讓年僅26歲的牛頓接替他擔任盧卡斯講座的教授。

1672年起他被接納為皇家學會會員，1703年被選為皇家學會主席

牛頓於1696年謀得造幣廠監督職位，1699年升任廠長，1701年辭去劍橋大學工作。1705年受封為爵士。

牛頓晚年患有膀胱結石、風濕等多種疾病，於1727年3月30日深夜在倫敦去世，葬在威斯特教堂，終年84歲。人們為了紀念牛頓，特地用他的名字來命名力的單位，簡稱「牛」。

二、科學成就

牛頓一生對科學事業所做的貢獻，遍及物理學、數學和天文學等領域。

1．牛頓在物理學上最主要的成就，是創立了經典力學的基本體系，從而光成了物理學史上第一次大綜合。

2￡? 對於光學，牛頓致力於光的顏色和光的本性的研究，也作出了重大貢獻。

3￡? 牛頓在數學方面，總結和發展了前人的工作，提出了「流數法」，建立了二項式定理，創立了微積分。

4￡? 在天文學方面，牛頓發現了萬有引力定律，創制了反射望遠鏡，並且用它初步觀察到了行星運動的規律。

牛頓在17世紀70年代設計的望遠鏡。它一般被稱為反射望遠鏡，效果遠優於伽利略所設計的著名的折射望遠鏡。

三、趣聞軼事

1￡? 關於蘋果落地的故事

一個偶然的事件往往能引發一位科學家思想的閃光。

這是1666年夏末一個溫曖的傍晚，在英格蘭林肯郡烏爾斯索普，一個腋下夾著一本書的年輕人走進他母親家的花園里，坐在一棵樹下，開始埋頭讀他的書。當他翻動書頁時，他頭頂的樹枝中有樣東西晃動起來。一隻歷史上最著名的蘋果落了下來，打在23歲的伊薩克牛頓的頭上

恰巧在那天，牛頓正苦苦思索著一個問題：是什麼力量使月球保持在環繞地球運行的軌道上，以及使行星保持在其環繞太陽運行的軌道上？為什麼這只打中他腦袋的蘋果會墜落到地上？正是從思考這一問題開始，他找到了這些的答案——萬有引力理論。

由於牛頓的《自然哲學的數學原理》一書用的是歐幾里德幾何學的表述方式，它是一個嚴密的、完美的體系，書中沒有敘述蘋果落地的故事，致使許多人對蘋果落地一說持保留意見。

實際上，牛頓的親戚和朋友多次證實蘋果落地的故事。法國文學家、科學家伏爾泰曾追憶過，他在牛頓去世前一年，即1726年去英國時，聽牛頓的繼姊妹說過，一天，牛頓躺在蘋果樹下，忽然看到一個蘋果落地，引起了他的思考。牛頓靈機一動，腦中突然形成一種觀點：蘋果落地和行星繞日會不會由同一宇宙規律所支配的？悟出了萬有引力定律。

牛頓晚年的一位密友斯多克雷也明確提到，在1726年4月的一天，和牛頓共進午餐後，一起來到牛頓家後園，並在蘋果樹下飲茶。在談話中「他（指牛頓）告訴我正是在過去同樣情況下，注意引力的思想出現在他的腦海里，那是在一棵蘋果樹下偶然發生的，當時他處於沉思冥想之中。」

還有牛頓晚年的另一位密友潘伯頓在有關追憶牛頓的著作中，也談及因蘋果落地而引起驗證引力平方反比關系的故事。

牛頓在晚年再次講述當時蘋果的故事，那是離蘋果落地時已經是60年過去了，為什麼一個老人對此事記憶那麼深刻，我認為有兩個原因：首先是因為萬有引力定律是一項舉世矚目的輝煌的成果，當事人對觸發靈感的事件當然是深深的激動和懷念的；其次是與胡克的爭執也留下深深的記憶，牛頓就從一個側面澄清事實真相，應該認為蘋果落地一說的事實是成立的。

2．科學研究的痴情

牛頓對於科學研究專心到痴情的地步。據說有一次牛頓煮雞蛋，他一邊看書一邊幹活，糊里糊塗地把一塊懷表扔進了鍋里，等水煮開後，揭蓋一看，才知道錯把懷表當雞蛋煮了。還有一次，一位來訪的客人請他估價一具棱鏡。牛頓一下就被這具可以用作科學研究的棱鏡吸引住了，毫不遲疑地回答說：「它是一件無價之寶！」客人看到牛頓對棱鏡垂涎三尺，表示願意賣給他，還故意要了一個高價。牛頓立即欣喜地把它買了下來，管家老太太知道了這件事，生氣地說：「咳，你這個笨蛋，你只要照玻璃的重量折一個價就行了！」

3．喜歡養貓

傳說牛頓在蓋房子時，堅持要留大小兩個貓洞，好讓大貓走大洞、小貓走小洞。當然，這只是個傳說，不足為據。不過牛頓喜歡養貓倒是真的。由於牛頓終身未婚，貓成了他生活中不可缺少的夥伴，但貓也給他惹了不小的麻煩，1692年牛頓母親去世使他極其痛苦。一天早晨，他為了平靜一下，到橋大學禮拜堂做禮拜時，忘了熄滅蠟燭，可能是貓闖的禍，蠟燭翻倒後，把擺在桌上的光學、化學手稿和其他論文化為灰燼。

4．終身未婚之迷

牛頓少年時代在一首詩里表白自己的遠大抱負：

世俗的冠冕啊，我鄙視它如同腳下的塵土，

它是沉重的，而最佳也只是一場空虛；

可是現在我愉快地歡迎頂荊棘冠冕，

盡管刺得人痛，但味道主要的是甜；

我看見光榮之冠在我的面前呈現，

它充滿幸福，永恆無邊。

可以說，每一個偉大的科學家，都是富的激情、富有理想的詩人，但牛頓是一個追求用科學中的光線譜來解釋他的理想的特殊類型的詩人。他讓他的思想展翅飛翔，以整個宇宙作為藩籬。在他的整個心田裡，填滿了自然、宇宙。也許這是他終身未娶的最根本原因。

不過，牛頓並沒有完全與愛情絕緣。他一生中甚至有過兩次戀愛。牛頓23歲正在劍橋大學求學時，由於劍橋發生了瘟疫，學校放假。牛頓回到鄉下，住在舅父家裡。在那裡，他一次愛上了美麗、聰明、好學、富有思想的表妹。表妹也很喜歡這個學識淵博、卓見非凡的大學生。他們常常一起散步。牛頓喜歡即興發表長篇講話，他的講話內容又多是他正在學習和研究的問題。表妹雖聽不懂，但她還是耐心地聽，似乎覺得很有趣。牛頓在心裡想：「這樣一個可愛的女子，對於我所講的覺得這樣有味，我一定很不錯。當然，她的腦筋一定也很好，是個不平凡的女子。如果能得到她的幫助，解決我的許多困難問題，與我共同工作，那該多好啊！」

但是牛頓生性靦腆，並未及時向表妹表白心中的愛情。等他回到劍橋大學後，又聚集會神地沉浸到科學研究中去了。他早已忘記了遠方的鄉村還有一位美麗的少女在等著他。他對個人生活一直不予重視，而她的表妹卻誤以為牛頓對她冷淡，便擇夫另嫁了。牛頓因醉心於科學研究而耽誤了一次愛情的大好時機。

牛頓實在太忙了，他連做夢想是宇宙、世界。他往往領帶不結，鞋帶不系好，馬褲也不扣好，就走進大學餐廳。盡管如此，牛頓畢竟是個年輕人，還有一顆浪漫的心。有一次，「青春迫不及待的激情」，催使他向一位年輕姑娘求婚。他輕輕地握著她的手，含情脈脈地看著這位美人。正在這緊要關頭，他的心思忽地溜到另一個世界去了。他的頭腦中只剩下無窮量的二項式定理。他象做夢似的，下意識地抓住情人的一個手指，把它當成是通煙斗的通條，硬往煙斗里塞。姑娘痛得大叫一聲，他才清醒過來。面對吃驚的姑娘，他連忙象只綿羊似的柔聲道歉：「啊，親愛的，饒恕我吧！我知道，我是不行了。看來，我是該打一輩子光棍！」

姑娘饒恕了牛頓，卻無法理解他，愛情又成了泡影。科學上許多新的問題不斷撲向牛頓的腦海，他整個熱情都集中到了科學事業上。此後那種「青春的熱情」再也沒有涌現《多彩的旋律》

5、名言

(1)「我不知道世人怎樣看我，但我自己以為我不過像一個在海邊玩耍的孩子，不時為發現比尋常更為美麗的一塊卵石或一片貝殼而沾沾自喜，至於展現在我面前的浩翰的真理海洋，卻全然沒有發現。」

(2)「如果說我所看的比笛卡爾更遠一點，那是因為站在巨人肩上的緣故」。

6、牛頓學說在中國傳播及其影響

牛頓學說在中國的傳播

牛頓生活的年代相當於明亡之前一年到清雍正5年，《自然哲學的數學原理》一書發表的時間相當於康熙25年。從牛頓《原理》發表的1687年到1840年的150餘年間，牛頓物理學和天文學知識幾乎沒有介紹到中國。《原理》一書的基本內容直到鴉片戰爭之後才在中國傳播。

牛頓學說對中國的影響

哥白尼的太陽中心說、開普勒的橢圓軌道、牛頓的萬有引力三者相繼傳入中國，它們和中土奉為圭臬的「天動地靜」、「天圓地方」、「陰陽相感」的傳統有天壤之別。這就不能不引起中國人的巨大反響。

牛頓學說在中國的傳播決不只是影響了學術界，喚醒了人們對於科學真理的認識。更重要的是，也為中國資產階級改良派發起的戊戌變法（1898年）提供了一種輿論准備。這個運動的主將康有為、梁啟超和譚嗣同等人，都無例外地從牛頓學說中尋找維新變法的根據，尤其是牛頓在科學上革故圖新的精神鼓舞了清代一切希望變革社會的有志之士。

⑸ 像牛頓被一個蘋果砸到發現了地球引力類的事情急求

牛頓在伽利略等人工作的基礎上進行深入研究，總結出了物體運動的三個基本定律（牛頓三定律）：①任何物體在不受外力或所受外力的合力為零時，保持原有的運動狀態不變，即原來靜止的繼續靜止，原來運動的繼續作勻速直線運動。②任何物體在外力作用下，運動狀態發生改變，其動量隨時間的變化率與所受的合外力成正比。通常可表述為：物體的加速度與所受的合外力成正比，與物體的質量成反比，加速度的方向與合外力的方向一致。③當物體甲給物體乙一個作用力時，
物體乙必然同時給物體甲一個反作用力，作用力和反作用力大小相等，方向相反，而且在同一直線上。這三個非常簡單的物體運動定律，為力學奠定了堅實的基礎，並對其他學科的發展產生了巨大影響。第一定律的內容伽利略曾提出過，後來R.笛卡兒作過形式上的改進，伽利略也曾非正式地提到第二定律的內容。第三定律的內容則是牛頓在總結C·雷恩、J·沃利斯和C·惠更斯等人的結果之後得出的。 牛頓是萬有引力定律的發現者。他在1665～1666年開始考慮這個問題。萬有引力定律(Law of universal gravitation)是艾薩克·牛頓在1687年於《自然哲學的數學原理》上發表的。1679年，R·胡克在寫給他的信中提出，引力應與距離平方成反比，地球高處拋體的軌道為橢圓，假設地球有縫，拋體將回到原處，而不是像牛頓所設想的軌道是趨向地心的螺旋線。牛頓沒有回信，但採用了胡克的見解。在開普勒行星運動定律以及其他人的研究成果上，他用數學方法導出了萬有引力定律。 牛頓把地球上物體的力學和天體力學統一到一個基本的力學體系中，創立了經典力學理論體系。正確地反映了宏觀物體低速運動的宏觀運動規律，實現了自然科學的第一次大統一。這是人類對自然界認識的一次飛躍。 牛頓指出流體粘性阻力與剪切率成正比。他說：流體部分之間由於缺乏潤滑性而引起的阻力，如果其他都相同，與流體部分之間分離速度成比例。現在把符合這一規律的流體稱為牛頓流體，其中包括最常見的水和空氣，不符合這一規律的稱為非牛頓流體。 在給出平板在氣流中所受阻力時，牛頓對氣體採用粒子模型，得到阻力與攻角正弦平方成正比的結論。這個結論一般地說並不正確，但由於牛頓的權威地位，後人曾長期奉為信條。20世紀，T·卡門在總結空氣動力學的發展時曾風趣地說，牛頓使飛機晚一個世紀上天。 關於聲的速度，牛頓正確地指出，聲速與大氣壓力平方根成正比，與密度平方根成反比。但由於他把聲傳播當作等溫過程，結果與實際不符，後來P.-S.拉普拉斯從絕熱過程考慮，修正了牛頓的聲速公式。
數學方面的貢獻
創建微積分 17世紀以來，原有的幾何和代數已難以解決當時生產和自然科學所提出的許多新問題，例如：如何求出物體的瞬時速度與加速度？如何求曲線的切線及曲線長度（行星路程）、矢徑掃過的面積、極大極小值（如近日點、遠日點、最大射程等）、體積、重心、引力等等；盡管牛頓以前已有對數、解析幾何、無窮級數等成就，但還不能圓滿或普遍地解決這些問題。當時笛卡兒的《幾何學》和瓦里斯的《無窮算術》對牛頓的影響最大。牛頓將古希臘以來求解無窮小問題的種種特殊方法統一為兩類演算法：正流數術（微分）和反流數術（積分），反映在1669年的《運用無限多項方程》、1671年的《流數術與無窮級數》、1676年的《曲線求積術》三篇論文和《原理》一書中，以及被保存下來的1666年10月他寫的在朋友們中間傳閱的一篇手稿《論流數》中。所謂「流量」就是隨時間而變化的自變數如x、y、s、u等，「流數」就是流量的改變速度即變化率，寫作等。他說的「差率」「變率」就是微分。與此同時，他還在1676年首次公布了他發明的二項式展開定理。牛頓利用它還發現了其他無窮級數，並用來計算面積、積分、解方程等等。1684年萊布尼茲從對曲線的切線研究中引入了和拉長的S作為微積分符號，從此牛頓創立的微積分學在大陸各國迅速推廣。 微積分的出現，成了數學發展中除幾何與代數以外的另一重要分支——數學分析（牛頓稱之為「藉助於無限多項方程的分析」），並進一步進進發展為微分幾何、微分方程、變分法等等，這些又反過來促進了理論物理學的發展。例如瑞士J.伯努利曾徵求最速降落曲線的解答，這是變分法的最初始問題，半年內全歐數學家無人能解答。1697年，一天牛頓偶然聽說此事，當天晚上一舉解出，並匿名刊登在《哲學學報》上。伯努利驚異地說：「從這鋒利的爪中我認出了雄獅」。 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，對以往分散的結論加以綜合，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。 牛頓沒有及時發表微積分的研究成果，他研究微積分可能比萊布尼茨早一些，但是萊布尼茨所採取的表達形式更加合理，而且關於微積分的著作出版時間也比牛頓早。 在牛頓和萊布尼茨之間，為爭論誰是這門學科的創立者的時候，竟然引起了一場悍然大波，這種爭吵在各自的學生、支持者和數學家中持續了相當長的一段時間，造成了歐洲大陸的數學家和英國數學家的長期對立。英國數學在一個時期里閉關鎖國，囿於民族偏見，過於拘泥在牛頓的「流數術」中停步不前，因而數學發展整整落後了一百年。 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。 牛頓在前人工作的基礎上，提出「流數(fluxion)法」，建立了二項式定理，並和G.W.萊布尼茨幾乎同時創立了微積分學，得出了導數、積分的概念和運演算法則，闡明了求導數和求積分是互逆的兩種運算，為數學的發展開辟了一個新紀元。 二項式定理 在一六六五年，剛好二十二歲的牛頓發現了二項式定理，這對於微積分的充分發展是必不可少的一步。二項式定理在組合理論、開高次方、高階等差數列求和，以及差分法中有廣泛的應用。 二項式級數展開式是研究級數論、函數論、數學分析、方程理論的有力工具。在今天我們會發覺這個方 推廣形式
法只適用於n是正整數，當n是正整數1，2，3，....... ，級數終止在正好是n+1項。如果n不是正整數，級數就不會終止，這個方法就不適用了。但是我們要知道那時，萊布尼茨在一六九四年才引進函數這個詞，在微積分早期階段，研究超越函數時用它們的級來處理是所用方法中最有成效的。
光學方面的貢獻
牛頓曾致力於顏色的現象和光的本性的研究。1666年，他用三棱鏡研究日光，得出結論：白光是由不同顏色(即不同波長)的光混合而成的，不同波長的光有不同的折射率。在可見光中，紅光波長最長，折射率最小；紫光波長最短，折射率最大。牛頓的這一重要發現成為光譜分析的基礎，揭示了光色的秘密。牛頓還曾把一個磨得很精、曲率半徑較大的凸透鏡的凸面，壓在一個十分光潔的平面玻璃上，在白光照射下可看到，中心的接觸點是一個暗點，周圍則是明暗相間的同心圓圈。後人把這一現象稱為「牛頓環」。他創立了光的「微粒說」，從一個側面反映了光的運動性質，但牛頓對光的「波動說」並不持反對態度。1704年，他出版了《光學》一書，系統闡述他在光學方面的研究成果。
熱學方面的貢獻
牛頓確定了冷卻定律，即當物體表面與周圍有溫差時，單位時間內從單位面積上散失的熱量與這一溫差成正比。
天文學方面的貢獻
牛頓1672年創制了反射望遠鏡。他用質點間的萬有引力證明，密度呈球對稱的球體對外的引力都可以用同質量的質點放在中心的位置來代替。他還用萬有引力原理說明潮汐的各種現象，指出潮汐的大小不但同月球的位相有關，而且同太陽的方位有關。牛頓預言地球不是正球體。歲差就是由於太陽對赤道突出部分的攝動造成的。
哲學方面的貢獻
牛頓的哲學思想基本屬於自發的唯物主義，他承認時間、空間的客觀存在。如同歷史上一切偉大人物一樣，牛頓雖然對人類作出了巨大的貢獻，但他也不能不受時代的限制。例如，他把時間、空間看作是同運動著的物質相脫離的東西，提出了所謂絕對時間和絕對空間的概念；他對那些暫時無法解釋的自然現象歸結為上帝的安排，提出一切行星都是在某種外來的「第一推動力」作用下才開始運動的說法。 《自然哲學的數學原理》牛頓最重要的著作，1687年出版。該書總結了他一生中許多重要發現和研究成果，其中包括上述關於物體運動的定律。他說，該書「所研究的主要是關於重、輕流體抵抗力及其他吸引運動的力的狀況，所以我們研究的是自然哲學的數學原理。」該書傳入中國後，中國數學家李善蘭曾譯出一部分，但未出版，譯稿也遺失了。現有的中譯本是數學家鄭太朴翻譯的，書名為《自然哲學之數學原理》，1931年商務印書館初版，1957、1958年兩次重印。
編輯本段思想
亞里士多德的哲學講求事物的和諧，求和諧思想是正確的，但亞里士多德認為天上的日、月、星辰的運行軌道是圓形，因為只有圓運動才是完美的、和諧的，而地上的運動，例如重物直線下落是凡俗的。古希臘哲學家的和諧思想不能在天與地之間連貫。到了17世紀，牛頓用引力理論和運動三定律把天上行星和它們的衛星運動規律，同地上重力下墜的現象統一起來，實現了天上人間的統一，這是牛頓在自然哲學上的偉大貢獻。眾所周知，牛頓在理解光的本質上持微粒說。但他在同胡、惠更斯等討論光的本質時，說光具有這種或那種本能激發以太的振動。這意味著以太是光振動的媒
質（見以太論）。於此，似乎牛頓對光的雙重性有所理解；其實不然，他對以太媒質之存在極似空氣之無所不在，只是遠為稀薄、微細而具有強有力的彈。他又申說，就是由於以太的動物氣質才使肌肉收縮和伸長，動物得以運動。他又進一步以以太來解釋光的反射與折射，透明與不透明，以及顏色的產生，他甚至於設想地球的引力是由於有如以大氣質不斷凝聚使然。《原理》第二編第六章詮釋的結尾說，從記憶中他曾做實驗傾向於以太充斥於所有物體的空隙之中的說法，雖然以太對於引力沒有覺察的影響。14、15世紀以來歐洲的學者對以太著了迷，以太學說風靡一時。當時科學巨擘笛卡兒對以太存在深信不疑。他認為行星之運行可以以太旋渦來解釋。以太學說成為一時哲學思潮。尊重實驗的牛頓也不免捲入這股哲學思潮激流中去，傾向於它存在。當時人們對超距作用看法不一。牛頓曾經指出他的引力相互作用定律，並不認為是最終的解釋，而只是從實驗中歸納出來的一條規則。因此，牛頓並未就引力本質作出結論。 牛頓在科學上的成就須由他的哲學思想和科學方法來尋根求源。牛頓的學生R.科茨曾在《原理》第2版序言中道出了其中的奧妙。古希臘、羅馬的哲學家憑著對自然現象的觀察和思考(中國先秦時代也有類似之處)總結出論斷，例如泰勒斯的學說：萬物的根源是水。即使像德謨克利特、盧克萊修的原子論，現在來評價還是很高的。但是他們的方法憑天才的臆測、思維與辯論，稱之為思辨哲學。到了中世，經院哲學統治著歐洲。科學、哲學淪為神學的奴婢。到15、16世紀，哥白尼、G.布魯諾、伽利略等人不畏坐牢、火刑等堅持不屈地向教會作斗爭，掙脫了侍奉上帝的桎梏。對自然現象的觀察、測量和實驗的風氣逐漸形成了。在物理學科中伽利略的實驗工作是實驗物理學的開端，牛頓深受其影響。隨後牛頓使作為實驗科學的物理學形成一個光輝體系，同時也使科學實驗方法闖入了哲學思想的殿堂。 牛頓認為從現象中可以得出科學原理，或者說科學基本原理可以從現象中導得或推出。牛頓在《原理》和《光學》兩書中明白表達他的做學問的方法，即要明白無誤地區別猜測、假設和實驗結果（及由此而歸納得出的結論），還有從某些假設條件下所得到數學推導。《原理》第一編十四章中處理細微粒子的運動和第二編命題23中設想氣體中有相互排斥質點的模型都是牛頓運用具有物理實質性的數學模型的例子，但是他對這些問題缺少實質性的實驗證據，未能寫出無可辯駁的論述。論者可能認為牛頓只注重從實驗運用歸納法得出定律，而無視演繹法的重要性。這是有違事實的。1713年牛頓在出版《原理》第2版時在給他的學生科茨的信中提到運動定律是居於首位的定律或稱之為公理，並說它們都是從現象中推斷或稱演繹而來的，並運用歸納法使之普適化。牛頓說：「這是一個命題在哲學中所能達到最高境界的例證。」誠然，必須看到歸納與演繹不能人為地對立起來。恩格斯指出「歸納和演繹正如分析和綜合一樣，是必然相互聯系著的。不應當犧牲一個而把另一個捧到天上去」。牛頓在此早著先鞭。關於實驗與假設之間的關系，牛頓在各種場合都有論述。他在給奧爾登堡的信中說：「進行哲學研究的最好和最可靠的方法，看來第一是勤勤懇懇地探索事物的屬性並用實驗來證明這些屬性。然後進而建立一些假說，用以解釋這些事物的本性。」給科茨信中說：「任何不是從現象中推論出來的說法都應稱之為假說，而這樣一種假說無論是形而上學的還是物理學的，無論屬於隱蔽性質的還是力學性質的，在實驗哲學中都沒有它們的地位。」牛頓這些論述奠定了自然哲學的基礎，啟開了實驗科學的大門，300年來為自然科學的繁榮立下了不朽功勛。牛頓研究事物規律的方法不同於那些只從簡單的物理假設出發的人，而是通過邏輯的演繹法得到對事物現象的解釋。愛因斯坦指出：「牛頓才第一個成功地找到了一個用公式清楚表述的基礎，從這基礎出發他用數學的思維，邏輯地、定量地演繹出范圍很廣的現象並且同經驗相符合。」「在牛頓之前還沒有什麼實際的結果支持那種認為物理因果關系有完整鏈條的信念。」牛頓是完整的物理因果關系創始人；而因果關系正是經典物理學的基石。牛頓出身於篤信基督教的家庭。在劍橋求學時代，他就懷著宗教生活里亦如科學實驗一樣可以自由自在的幻想和工作。《原理》完成後，他便著手有關基督教《聖經》的研究，並開始寫這方面的著作，手稿達150萬字之多，絕大部分未發表。可見牛頓在宗教著述上浪費了大量時間的精力。關於牛頓在1692～1693年間答復本特萊大主教4封信論造物主（上帝）之存在，最為後人所詬病。所謂神臂就是第一推動出於第四封信中。從現代宇宙學來說，第一推動完全可能在物理框架中解決，而無需「神助」。 牛頓反對當時的英國國教。他反對三一教義，但不鮮明表白自己的意志，只是隱蔽地表明不願擔任聖職。總之，在對於宗教問題上牛頓比之於他的先驅者如哥白尼、布魯諾、伽利略等赴湯蹈火而不辭的精神，則遜色多了。 1942年愛因斯坦為紀念牛頓誕生300周年而寫的文章，對牛頓的一生作如下的評價「只有把他的一生看作為永恆真理而斗爭的舞台上一幕才能理解他」。此贊語最恰當不過的了。 牛頓的哲學思想和科學方法: 牛頓在科學上的巨大成就連同他的樸素的唯物主義哲學觀點和一套初具規模的物理學方法論體系，給物理學及整個自然科學的發展，給18世紀的工業革命、社會經濟變革及機械唯物論思潮的發展以巨大影響。這里只簡略勾畫一些輪廓。 牛頓的哲學觀點與他在力學上的奠基性成就是分不開的，一切自然現象他都力圖力學觀點加以解釋，這就形成了牛頓哲學上的自發的唯物主義，同時也導致了機械論的盛行。事實上，牛頓把一切化學、熱、電等現象都看作「與吸引或排斥力有關的事物」。例如他最早闡述了化學親和力，把化學置換反應描述為兩種吸引作用的相互競爭；認為「通過運動或發酵而發熱」；火葯爆炸也是硫磺、炭等粒子相互猛烈撞擊、分解、放熱、膨脹的過程，等等。 這種機械觀，即把一切的物質運動形式都歸為機械運動的觀點，把解釋機械運動問題所必需的絕對時空觀、原子論、由初始條件可以決定以後任何時刻運動狀態的機械決定論、事物發展的因果律等等，作為整個物理學的通用思考模式。可以認為，牛頓是開始比較完整地建立物理因果關系體系的第一人，而因果關系正是經典物理學的基石。 牛頓在科學方法論上的貢獻正如他在物理學特別是力學中的貢獻一樣，不只是創立了某一種或兩種新方法，而是形成了一套研究事物的方法論體系，提出了幾條方法論原理。在牛頓《原理》一書中集中體現了以下幾種科學方法： ①實驗——理論——應用的方法。牛頓在《原理》序言中說：「哲學的全部任務看來就在於從各種運動現象來研究各種自然之力，而後用這些方法論證其他的現象。」科學史家 I.B.Cohen正確地指出，牛頓「主要是將實際世界與其簡化數學表示反復加以比較」。牛頓是從事實驗和歸納實際材料的巨匠，也是將其理論應用於天體、流體、引力等實際問題的能手。 ②分析——綜合方法。分析是從整體到部分（如微分、原子觀點），綜合是從部分到整體（如積分，也包括天與地的綜合、三條運動定律的建立等）。牛頓在《原理》中說過：「在自然科學里，應該像在數學里一樣，在研究困難的事物時，總是應當先用分析的方法，然後才用綜合的方法……。一般地說，從結果到原因，從特殊原因到普遍原因，一直論證到最普遍的原因為止，這就是分析的方法；而綜合的方法則假定原因已找到，並且已經把它們定為原理，再用這些原理去解釋由它們發生的現象，並證明這些解釋的正確性」。 ③歸納——演繹方法。上述分析一綜合法與歸納一演繹法是相互結合的。牛頓從觀察和實驗出發。「用歸納法去從中作出普通的結論」，即得到概念和規律，然後用演繹法推演出種種結論，再通過實驗加以檢驗、解釋和預測，這些預言的大部分都在後來得到證實。當時牛頓表述的定律他稱為公理，即表明由歸納法得出的普遍結論，又可用演繹法去推演出其他結論。 ④物理——數學方法。牛頓將物理學范圍中的概念和定律都「盡量用數學演出」。愛因斯坦說：「牛頓才第一個成功地找到了一個用公式清楚表述的基礎，從這個基礎出發他用數學的思維，邏輯地、定量地演繹出范圍很廣的現象並且同經驗相符合」，「只有微分定律的形式才能完全滿足近代物理學家對因果性的要求，微分定律的明晰概念是牛頓最偉大的理智成就之一」。牛頓把他的書稱為《自然哲學的數學原理》正好說明這一點。 牛頓的方法論原理集中表述在《原理》第三篇「哲學中的推理法則」中的四條法則中，此處不再轉引。概括起來，可以稱之為簡單性原理（法則1），因果性原理（法則2），普遍性原理（法則3），否證法原理（法則4，無反例證明者即成立）。有人還主張把牛頓在下一段話的思想稱之為結構性原理：「自然哲學的目的在於發現自然界的結構的作用，並且盡可能把它們歸結為一些普遍的法規和一般的定律——用觀察和實驗來建立這些法則，從而導出事物的原因和結果」。 牛頓的哲學思想和方法論體系被愛因斯坦贊為「理論物理學領域中每一工作者的綱領」。這是一個指引著一代一代科學工作者前進的開放的綱領。但牛頓的哲學思想和方法論不可避免地有著明顯的時代局限性和不徹底性，這是科學處於幼年時代的最高成就。牛頓當時只對物質最簡單的機械運動作了初步系統研究，並且把時空、物質絕對化，企圖把粒子說外推到一切領域（如連他自己也不能解釋他所發現的「牛頓環」），這些都是他的致命傷。牛頓在看到事物的「第一原因」「不一定是機械的」時，提出了「這些事情都是這樣地井井有條……是否好像有一位……無所不在的上帝」的問題，（《光學》，疑問29），並長期轉到神學的「科學」研究中，費了大量精力。但是，牛頓的歷史局限性和他的歷史成就一樣，都是啟迪後人不斷前進的教材。

⑹ 急求牛頓的生平介紹~!和他的功績~!

牛頓（Isaac Newton，1643～1727）偉大的物理學家、天文學家和數學家，經典力學體系的奠基人。

牛頓1643年1月4日（儒略歷1642年12月25日）誕生於英格蘭東部小鎮烏爾斯索普一個自耕農家庭。出生前八九個月父死於肺炎。自小瘦弱，孤僻而倔強。3歲時母親改嫁，由外祖母撫養。11歲時繼父去世，母親又帶3個弟妹回家務農。在不幸的家庭生活中，牛頓小學時成績較差，「除設計機械外沒顯出才華」。

牛頓自小熱愛自然，喜歡動腦動手。8歲時積攢零錢買了錘、鋸來做手工，他特別喜歡刻制日晷，利用圓盤上小棍的投影顯示時刻。傳說他家裡牆角、窗檯上到處都有他刻劃的日晷，他還做了一個日晷放在村中央，被人稱為「牛頓鍾」，一直用到牛頓死後好幾年。他還做過帶踏板的自行車；用小木桶做過滴漏水鍾；放過自做的帶小燈籠的風箏（人們以為是彗星出現）；用小老鼠當動力做了一架磨坊的模型，等等。他觀察自然最生動的例子是15歲時做的第一次實驗：為了計算風力和風速，他選擇狂風時做順風跳躍和逆風跳躍，再量出兩次跳躍的距離差。牛頓在格蘭瑟姆中學讀書時，曾寄住在格蘭瑟姆鎮克拉克葯店，這里更培養了他的科學實驗習慣，因為當時的葯店就是一所化學實驗室。牛頓在自己的筆記中，將自然現象分類整理，包括顏色調配、時鍾、天文、幾何問題等等。這些靈活的學習方法，都為他後來的創造打下了良好基礎。 牛頓曾因家貧停學務農，在這段時間里，他利用一切時間自學。放羊、購物、農閑時，他都手不釋卷，甚至羊吃了別人莊稼，他也不知道。他舅父是一個神父，有一次發現牛頓看的是數學，便支持他繼續上學。1661年6月考人劍橋大學三一學院。作為領取補助金的「減費生」，他必須擔負侍候某些富家子弟的任務。三一學院的巴羅（Isaac Barrow， 1630～1677）教授是當時改革教育方式主持自然科學新講座（盧卡斯講座）的第一任教授，被稱為「歐洲最優秀的學者」，對牛頓特別垂青，引導他讀了許多前人的優秀著作。1664年牛頓經考試被選為巴羅的助手，1665年大學畢業。

在1665～1666年，倫敦流行鼠疫的兩年間，牛頓回到家鄉。這兩年牛頓才華橫溢，作出了多項發明。1667年重返劍橋大學，1668年7月獲碩士學位。1669年巴羅推薦26歲的牛頓繼任盧卡斯講座教授，1672年成為皇家學會會員，1703年成為皇家學會終身會長。1699年就任造幣局局長，1701年他辭去劍橋大學工作，因改革幣制有功，1705年被封為爵士。1727年牛頓逝世於肯辛頓，遺體葬於威斯敏斯特教堂。

牛頓的偉大成就與他的刻苦和勤奮是分不開的。他的助手H.牛頓說過，「他很少在兩、三點前睡覺，有時一直工作到五、六點。春天和秋天經常五、六個星期住在實驗室，直到完成實驗。」他有一種長期堅持不懈集中精力透徹解決某一問題的習慣。他回答人們關於他洞察事物有何訣竅時說：「不斷地沉思」。這正是他的主要特點。對此有許多故事流傳：他年幼時，曾一面牽牛上山，一面看書，到家後才發覺手裡只有一根繩；看書時定時煮雞蛋結果將表和雞蛋一齊煮在鍋里；有一次，他請朋友到家中吃飯，自己卻在實驗室廢寢忘食地工作，再三催促仍不出來，當朋友把一隻雞吃完，留下一堆骨頭在盤中走了以後，牛頓才想起這事，可他看到盤中的骨頭後又恍然大悟地說：「我還以為沒有吃飯，原來我早已吃過了」。

牛頓的成就，恩格斯在《英國狀況十八世紀》中概括得最為完整：「牛頓由於發明了萬有引力定律而創立了科學的天文學，由於進行了光的分解而創立了科學的光學，由於創立了二項式定理和無限理論而創立了科學的數學，由於認識了力的本性而創立了科學的力學」。（牛頓在建立萬有引力定律及經典力學方面的成就詳見本手冊相關條目），這里著重從數學、光學、哲學（方法論）等方面的成就作一些介紹。

（1）牛頓的數學成就

17世紀以來，原有的幾何和代數已難以解決當時生產和自然科學所提出的許多新問題，例如：如何求出物體的瞬時速度與加速度？如何求曲線的切線及曲線長度（行星路程）、矢徑掃過的面積、極大極小值（如近日點、遠日點、最大射程等）、體積、重心、引力等等；盡管牛頓以前已有對數、解析幾何、無窮級數等成就，但還不能圓滿或普遍地解決這些問題。當時笛卡兒的《幾何學》和瓦里斯的《無窮算術》對牛頓的影響最大。牛頓將古希臘以來求解無窮小問題的種種特殊方法統一為兩類演算法：正流數術（微分）和反流數術（積分），反映在1669年的《運用無限多項方程》、1671年的《流數術與無窮級數》、1676年的《曲線求積術》三篇論文和《原理》一書中，以及被保存下來的1666年10月他寫的在朋友們中間傳閱的一篇手稿《論流數》中。所謂「流量」就是隨時間而變化的自變數如x、y、s、u等，「流數」就是流量的改變速度即變化率，寫作等。他說的「差率」「變率」就是微分。與此同時，他還在1676年首次公布了他發明的二項式展開定理。牛頓利甩它還發現了其他無窮級數，並用來計算面積、積分、解方程等等。1684年萊布尼茲從對曲線的切線研究中引入了和拉長的S作為微積分符號，從此牛頓創立的微積分學在大陸各國迅速推廣。

微積分的出現，成了數學發展中除幾何與代數以外的另一重要分支——數學分析（牛頓稱之為「藉助於無限多項方程的分析」），並進一步進進發展為微分幾何、微分方程、變分法等等，這些又反過來促進了理論物理學的發展。例如瑞士J.伯努利曾徵求最速降落曲線的解答，這是變分法的最初始問題，半年內全歐數學家無人能解答。1697年，一天牛頓偶然聽說此事，當天晚上一舉解出，並匿名刊登在《哲學學報》上。伯努利驚異地說：「從這鋒利的爪中我認出了雄獅」。

（2）牛頓在光學上的成就

牛頓的《光學》是他的另一本科學經典著作（1704年）。該書用標副標題是「關於光的反射、折射、拐折和顏色的論文」，集中反映了他的光學成就。

第一篇是幾何光學和顏色理論（棱鏡光譜實驗）。從1663年起，他開始磨製透鏡和自製望遠鏡。在他送交皇家學會的信中報告說：「我在1666年初做了一個三角形的玻璃棱鏡，以便試驗那著名的顏色現象。為此，我弄暗我的房間……」接著詳細敘述了他開小孔、引陽光進行的棱鏡色散實驗。關於光的顏色理論從亞里士多德到笛卡兒都認為白光純潔均勻，乃是光的本色。「色光乃是白光的變種。牛頓細致地注意到陽光不是像過去人們所說的五色而是在紅、黃、綠、藍、紫色之間還有橙、靛青等中間色共七色。奇怪的還有棱鏡分光後形成的不是圓形而是長條橢圓形，接著他又試驗「玻璃的不同厚度部分」、「不同大小的窗孔」、「將棱鏡放在外邊」再通過孔、「玻璃的不平或偶然不規則」等的影響；用兩個棱鏡正倒放置以「消除第一棱鏡的效應」； 取「來自太陽不同部分的光線，看其不同的入射方向會產生什麼樣的影響」；並「計算各色光線的折射率」，「觀察光線經棱鏡後會不會沿曲線運動」；最後才做了「判決性試驗」：在棱鏡所形成的彩色帶中通過屏幕上的小孔取出單色光，再投射到第二棱鏡後，得出核色光的折射率（當時叫「折射程度」），這樣就得出「白光本身是由折射程度不同的各種彩色光所組成的非勻勻的混合體」。這個驚人的結論推翻了前人的學說，是牛頓細致觀察和多項反復實驗與思考的結果。 在研究這個問題的過程中，牛頓還肯定：不管是伽利略望遠鏡（凹、凸）還是開普勒望遠鏡（兩個凸透鏡），其結構本身都無法避免物鏡色散引起起的色差。他發現經過仔細研磨後的金屬反射鏡面作為物鏡可放大 30～40倍。1671年他將此鏡送皇家學會保存，至今的巨型天文望遠鏡仍用牛頓式的基本結構。牛頓磨製及拋光精密光學鏡面的方法，至今仍是不少工廠光學加工的主要手段。

《光學》第二篇描述了光照射到疊放的凸透鏡和平面玻璃上的「牛頓環」現象的各種實驗。除產生環的原因他沒有涉及外，他作了現代實驗所能想到的一切實驗，並作了精確測量。他把干涉現象解釋為光行進中的「突發」或「切合」，即周期性的時而突然「易於反射」，時而「易於透射」，他甚至測出這種等間隔的大小，如黃橙色之間有一種色光的突發間隔為 1／89 000英寸（即現今 2 854×10-10米），正好與現代波長值5 710×10-10米相差一半！

《光學》第三篇是「拐折」（他認為光線被吸收）即衍射、雙折射實驗和他的31個疑問。這些衍射實驗包括頭發絲、刀片、尖劈形單縫形成的單色窄光束「光帶」（今稱衍射圖樣）等10多個實驗。牛頓已經走到了重大發現的大門口卻失之交臂。他的31個疑問極具啟發性，說明牛頓在實驗事實和物理思想成熟前並不先作絕對的肯定。牛頓在《光學》一、二篇中視光為物質流，即由光源發出的速度、大小不同的一群粒子，在雙折射中他假設這些光粒子有方向性且各向異性。由於當時波動說還解釋不了光的直進，他是傾向於粒子說的，但他認為粒子與波都是假定。他甚至認為以太的存在也是沒有根據的。

在流體力學方面，牛頓指出流體粘性阻力與剪切率成正比，這種阻力與液體各部分之間的分離速度成正比，符合這種規律的（如、空氣與水）稱為牛頓流體。 在熱學方面，牛頓的冷卻定律為：當物體表面與周圍形成溫差時，單位時間單位面積上散失的熱量與這一溫差成正比。

在聲學方面，他指出聲速與大氣壓強平方根成正比，與密度平方根成反比。他原來把聲傳播作為等溫過程對待，後來 P.S.拉普拉斯糾正為絕熱過程。

（3）牛頓的哲學思想和科學方法

牛頓在科學上的巨大成就連同他的樸素的唯物主義哲學觀點和一套初具規模的物理學方法論體系，給物理學及整個自然科學的發展，給18世紀的工業革命、社會經濟變革及機械唯物論思潮的發展以巨大影響。這里只簡略勾畫一些輪廓。 牛頓的哲學觀點與他在力學上的奠基性成就是分不開的，一切自然現象他都力圖力學觀點加以解釋，這就形成了牛頓哲學上的自發的唯物主義，同時也導致了機械論的盛行。事實上，牛頓把一切化學、熱、電等現象都看作「與吸引或排斥力有關的事物」。例如他最早闡述了化學親和力，把化學置換反應描述為兩種吸引作用的相互競爭；認為「通過運動或發酵而發熱」；火葯爆炸也是硫磺、炭等粒子相互猛烈撞擊、分解、放熱、膨脹的過程，等等。

這種機械觀，即把一切的物質運動形式都歸為機械運動的觀點，把解釋機械運動問題所必需的絕對時空觀、原子論、由初始條件可以決定以後任何時刻運動狀態的機械決定論、事物發展的因果律等等，作為整個物理學的通用思考模式。可以認為，牛頓是開始比較完整地建立物理因果關系體系的第一人，而因果關系正是經典物理學的基石。 牛頓在科學方法論上的貢獻正如他在物理學特別是力學中的貢獻一樣，不只是創立了某一種或兩種新方法，而是形成了一套研究事物的方法論體系，提出了幾條方法論原理。在牛頓《原理》一書中集中體現了以下幾種科學方法：

①實驗——理論——應用的方法。牛頓在《原理》序言中說：「哲學的全部任務看來就在於從各種運動現象來研究各種自然之力，而後用這些方去論證其他的現象。」科學史家 I.B.Cohen正確地指出，牛頓「主要是將實際世界與其簡化數學表示反復加以比較」。牛頓是從事實驗和歸納實際材料的巨匠，也是將其理論應用於天體、流體、引力等實際問題的能手。

②分析——綜合方法。分析是從整體到部分（如微分、原子觀點），綜合是從部分到整體（如積分，也包括天與地的綜合、三條運動定律的建立等）。牛頓在《原理》中說過：「在自然科學里，應該像在數學里一樣，在研究困難的事物時，總是應當先用分析的方法，然後才用綜合的方法……。一般地說，從結果到原因，從特殊原因到普遍原因，一直論證到最普遍的原因為止，這就是分析的方法；而綜合的方法則假定原因已找到，並且已經把它們定為原理，再用這些原理去解釋由它們發生的現象，並證明這些解釋的正確性」。 ③歸納——演繹方法。上述分析一綜合法與歸納一演繹法是相互結合的。牛頓從觀察和實驗出發。「用歸納法去從中作出普通的結論」，即得到概念和規律，然後用演繹法推演出種種結論，再通過實驗加以檢驗、解釋和預測，這些預言的大部分都在後來得到證實。當時牛頓表述的定律他稱為公理，即表明由歸納法得出的普遍結論，又可用演繹法去推演出其他結論。 ④物理——數學方法。牛頓將物理學范圍中的概念和定律都「盡量用數學演出」。愛因斯坦說：「牛頓才第一個成功地找到了一個用公式清楚表述的基礎，從這個基礎出發他用數學的思維，邏輯地、定量地演繹出范圍很廣的現象並且同經驗相符合」，「只有微分定律的形式才能完全滿足近代物理學家對因果性的要求，微分定律的明晰概念是牛頓最偉大的理智成就之一」。牛頓把他的書稱為《自然哲學的數學原理》正好說明這一點。

牛頓的方法論原理集中表述在《原理》第三篇「哲學中的推理法則」中的四條法則中，此處不再轉引。概括起來，可以稱之為簡單性原理（法則1），因果性原理（法則2），普遍性原理（法則3），否證法原理（法則4，無反例證明者即成立）。有人還主張把牛頓在下一段話的思想稱之為結構性原理：「自然哲學的目的在於發現自然界的結構的作用，並且盡可能把它們歸結為一些普遍的法規和一般的定律——用觀察和實驗來建立這些法則，從而導出事物的原因和結果」。

牛頓的哲學思想和方法論體系被愛因斯坦贊為「理論物理學領域中每一工作者的綱領」。這是一個指引著一代一代科學工作者前進的開放的綱領。但牛頓的哲學思想和方法論不可避免地有著明顯的時代局限性和不徹底性，這是科學處於幼年時代的最高成就。牛頓當時只對物質最簡單的機械運動作了初步系統研究，並且把時空、物質絕對化，企圖把粒子說外推到一切領域（如連他自己也不能解釋他所發現的「牛頓環」），這些都是他的致命傷。牛頓在看到事物的「第一原因」「不一定是機械的」時，提出了「這些事情都是這樣地井井有條……是否好像有一位……無所不在的上帝」的問題，（《光學》，疑問29），並長期轉到神學的「科學」研究中，費了大量精力。但是，牛頓的歷史局限性和他的歷史成就一樣，都是啟迪後人不斷前進的教材。

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