1、牛顿的主要成就(数学和物理学)(1)数学:2)物理
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牛顿的主要事迹
1、牛顿生平:
艾伦·牛顿(1643年1月4日-1727年3月31日),英国物理学家、数学家、天文学家、哲学家,英文名称是Isaac Newton,被认为是现代物理学和数学的奠基者,尤其是引力研究方面发挥了重要作用。
他生于英格兰林肯郡,1701年就任英国皇家学会主席,也是牛津大学和剑桥大学的荣誉校友。
他最重要的成就是发现了新物理学中的“牛顿力学”,也就是众所周知的牛顿三定律,并建立了数学物理学的精确科学的概念。
牛顿的科学思想也引起了早期的科学革命,在知识分子中引起了深刻的影响,被称为“牛顿革命”。
2、牛顿的主要事迹:
(1)发现了新物理学中的“牛顿力学”:即牛顿三定律,提出了运动定律,即第一定律:物体经定力作用,不受大小位移,其速度是定值;第二定律:物体加速度正比其所施加外力,反比质量;第三定律:施加力与受力成等效性,即受力等于施加力的相反数;另外,他还建立了静力学,推导了极限原理,探索了运动学和动力学、平面力学、圆形力学等,提出了基本力学定理等。
(2)发现了衍射:在物理学中,他发现了衍射,指出光线可以分为折
射和反射,建立了像的概念;在拓宽天文学理论中,他推导出了“向心力定律”与“保持力定律”,提出了太阳系的荷兰赤道坐标系,提出“质心理论”,推导出“小行星带”等。
(3)牛顿还有着巨大的成就,他以独创精湛的“牛顿几何”重新成新的数学,一经提出,就为现代数学奠定了牢固的基础;他书写“法国代数”为历史上的数学思想篇章,他的科学思想也引起了早期的科学革命,
为现代科学思想打下了坚实的基础。
科学家牛顿发明了什么东西
牛顿发现了万有引力,发现了以牛顿三大运动定律为基础建立牛顿力学,建立行星定律理论的基础,致力于三菱镜色散之研究并发明反射式望远镜,发现数学的二项式定理及微积分法等。
1牛顿主要发明了哪些东西艾萨克·牛顿(1643年1月4日—1727年3月31日)爵士,英国皇家学会会长,英国着名的物理学家,百科全书式的“全才”,着有《自然哲学的数学原理》、《光学》。
他在1687年发表的论文《自然定律》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。
这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点,并成为了现代工程学的基础。
他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;为太阳中心说提供了强有力的理论支持,并推动了科学革命。
在力学上,牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理,提出牛顿运动定律。
在光学上,他发明了反射望远镜,并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察,发展出了颜色理论。
他还系统地表述了冷却定律,并研究了音速。
在数学上,牛顿与戈特弗里德·威廉·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。
他也证明了广义二项式定理,提出了“牛顿法”以趋近函数的零点,并为
幂级数的研究做出了贡献。
在经济学上,牛顿提出金本位制度。
1牛顿一生发明及成就1、点金石
牛顿对知识的渴求使他做出了众多的科学发现,但是它们也使他至少走了。
牛顿在数学方面的成就牛顿(IsaacNewton)是一位伟大的科学家,他的成就涵盖了物理学、数学、天文学等多个领域。
在数学方面,牛顿的贡献是不可估量的,他开创了微积分学,发明了牛顿迭代法,并在代数学、几何学、概率论等领域都有着杰出的成就。
1. 微积分学的开创微积分学是现代数学的基础,它是研究变化量与其它量之间的关系的一门学科。
牛顿是微积分学的创始人之一,他在研究天体运动的过程中,发现了一种新的数学工具——微积分,从而开创了微积分学。
他的主要贡献是发明了微积分中的微分和积分。
微分是研究函数在某一点上的变化率,它的概念由牛顿和莱布尼茨同时独立发明。
积分是微分的逆运算,它求出函数的面积或体积。
牛顿发明了积分法,用于解决曲线的面积和体积问题。
这些方法为现代数学和科学的发展奠定了基础。
2. 牛顿迭代法牛顿迭代法是一种用于求解方程的数值方法,它由牛顿发明。
这个方法的核心思想是通过不断逼近方程的根来求解方程。
牛顿迭代法被广泛应用于工程、金融、物理等领域,成为了现代数学和计算机科学中最常用的算法之一。
3. 代数学、几何学、概率论的贡献除了微积分和牛顿迭代法之外,牛顿在代数学、几何学和概率论等领域也有着杰出的成就。
在代数学方面,牛顿发明了牛顿二项式定理,它是一种快速展开二项式的方法,可以用于计算高次幂和求解组合问题。
牛顿还发明了牛顿恒等式,它是一种用于计算多项式系数的方法。
在几何学方面,牛顿的主要贡献是发明了牛顿环,这是一种用于研究光的干涉现象的方法。
在概率论方面,牛顿发明了牛顿-莱布尼茨公式,它是计算概率密度函数的一种方法。
牛顿还发明了牛顿-柯特斯公式,它是计算离散概率分布的一种方法。
4. 总结牛顿在数学方面的成就是不可估量的。
他的微积分学开创了现代数学的基础,牛顿迭代法成为了现代数学和计算机科学中最常用的算法之一。
此外,他在代数学、几何学和概率论等领域也有着杰出的成就。
牛顿的贡献不仅带动了数学的发展,也对现代科学的发展产生了重大影响。
牛顿牛顿(Isaac Newton,1643~1727)伟大的物理学家、天文学家和数学家,经典力学体系的奠基人。
牛顿1643年1月4日(儒略历1642年12月25日)诞生于英格兰东部小镇乌尔斯索普一个自耕农家庭。
出生前八九个月父死于肺炎。
自小瘦弱,孤僻而倔强。
3岁时母亲改嫁,由外祖母抚养。
11岁时继父去世,母亲又带3个弟妹回家务农。
在不幸的家庭生活中,牛顿小学时成绩较差,“除设计机械外没显出才华”。
牛顿自小热爱自然,喜欢动脑动手。
8岁时积攒零钱买了锤、锯来做手工,他特别喜欢刻制日晷,利用圆盘上小棍的投影显示时刻。
传说他家里墙角、窗台上到处都有他刻划的日晷,他还做了一个日晷放在村中央,被人称为“牛顿钟”,一直用到牛顿死后好几年。
他还做过带踏板的自行车;用小木桶做过滴漏水钟;放过自做的带小灯笼的风筝(人们以为是彗星出现);用小老鼠当动力做了一架磨坊的模型,等等。
他观察自然最生动的例子是15岁时做的第一次实验:为了计算风力和风速,他选择狂风时做顺风跳跃和逆风跳跃,再量出两次跳跃的距离差。
牛顿在格兰瑟姆中学读书时,曾寄住在格兰瑟姆镇克拉克药店,这里更培养了他的科学实验习惯,因为当时的药店就是一所化学实验室。
牛顿在自己的笔记中,将自然现象分类整理,包括颜色调配、时钟、天文、几何问题等等。
这些灵活的学习方法,都为他后来的创造打下了良好基础。
牛顿曾因家贫停学务农,在这段时间里,他利用一切时间自学。
放羊、购物、农闲时,他都手不释卷,甚至羊吃了别人庄稼,他也不知道。
他舅父是一个神父,有一次发现牛顿看的是数学,便支持他继续上学。
1661年6月考入剑桥大学三一学院。
作为领取补助金的“减费生”,他必须担负侍候某些富家子弟的任务。
三一学院的巴罗(Isaac Barrow,1630~1677)教授是当时改革教育方式主持自然科学新讲座(卢卡斯讲座)的第一任教授,被称为“欧洲最优秀的学者”,对牛顿特别垂青,引导他读了许多前人的优秀著作。
高中物理必修科学家及其成就总结高中物理必修课程中,介绍了许多杰出的科学家及其在物理学领域的成就。
以下是其中一些科学家及其主要成就的总结:1、艾萨克·牛顿(Isaac Newton):英国物理学家、数学家,被认为是科学史上最伟大的科学家之一。
他提出了三大牛顿运动定律和万有引力定律,构建了经典力学的基础。
此外,他还发明了微积分学,对光学和数学做出了重要贡献。
2、迈克尔·法拉第(Michael Faraday):英国物理学家和化学家,被认为是电磁学领域的奠基人之一。
他发现了电磁感应定律和法拉第电磁感应,为发电机和变压器的发明奠定了基础。
此外,他还研究了电解作用和光学玻璃的制造。
3、詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(James Clerk Maxwell):英国物理学家,被认为是电磁学理论的集大成者。
他提出了麦克斯韦方程组,统一了电场和磁场,预言了电磁波的存在。
这一理论为现代无线通信和互联网的发展奠定了基础。
4、伽利略·伽利莱(Galileo Galilei):意大利物理学家、数学家、天文学家和哲学家,被认为是现代观测天文学的奠基人之一。
他通过实验观测证实了哥白尼的日心说,推翻了传统的宇宙观。
此外,他还研究了自由落体运动和抛射运动,为现代动力学的发展做出了重要贡献。
5、玛丽·居里(Marie Curie):波兰裔法国物理学家和化学家,是放射性研究的先驱之一。
她发现了镭和钋两种放射性元素,并研究了它们的性质和应用。
居里的研究为放射性医学和物理学的发展做出了重要贡献。
6、欧内斯特·卢瑟福(Ernest Rutherford):英国物理学家,被誉为原子核物理学之父。
他通过实验证明了原子的核式结构,并发现了放射性元素的天然放射性。
此外,他还研究了原子核的分裂和聚变反应,为核能的开发和应用奠定了基础。
7、理查德·费曼(Richard Feynman):美国物理学家,是量子电动力学领域的先驱之一。
牛顿的数学贡献牛顿是英国数学家、物理学家和天文学家,他的研究对数学和物理学都产生了深远的影响。
在数学方面,牛顿是英国斯特林数的发明人,这是一种新的数学工具,用于在复杂的问题中找到方程的通解。
他也是微积分学的创始人之一,他的微积分学教材《牛顿-莫扎特公式》被广泛使用,在学术界被认为是一部权威著作。
在物理学方面,牛顿是著名的自然哲学家,他提出了牛顿第三定律,即力与反作用力成反比,这是研究物体运动的基础定律。
他还提出了牛顿第二定律,即物体的加速度与施加的力成正比,与物体的质量成反比。
这些定律为研究物体运动和动力学奠定了基础,并为现代力学奠定了基础。
牛顿还是第一个用数学方法研究太阳系的人,他提出了牛顿力学定律,即在太阳系中,所有天体之间相互作用的力是受到公式决定的。
这个定律为研究太阳系和宇宙提供了一种新的方法,为后来的天文学发展奠定了基础。
总的来说,牛顿是一位杰出的数学家和物理学家,他的研究对人类的科学和技术发展产生了巨大的影响。
他的贡献包括:1.斯特林数:牛顿发明了斯特林数,这是一种新的数学工具,用于在复杂的问题中找到方程的通解。
2.微积分学:牛顿是微积分学的创始人之一,他的微积分学教材《牛顿-莫扎特公式》被广泛使用,在学术界被认为是一部权威著作。
3.牛顿第三定律:牛顿提出了牛顿第三定律,即力与反作用力成反比,这是研究物体运动的基础定律。
4.牛顿第二定律:牛顿提出了牛顿第二定律,即物体的加速度与施加的力成正比,与物体的质量成反比。
这些定律为研究物体运动和动力学奠定了基础,并为现代力学奠定了基础。
5.牛顿力学定律:牛顿是第一个用数学方法研究太阳系的人,他提出了牛顿力学定律,即在太阳系中,所有天体之间相互作用的力是受到公式决定的。
这个定律为研究太阳系和宇宙提供了一种新的方法,为后来的天文学发展奠定了基础。
总的来说,牛顿的数学和物理学贡献是巨大的,他的成就被广泛认为是人类历史上最伟大的科学家之一。
他的研究为现代科学和技术奠定了坚实的基础,并对后来的科学家和发明家产生了深远的影响。
牛顿的成就与贡献
牛顿的成就
力学成就:第一定律(即惯性定律)、第二定律、第三定律万有引力。
牛顿是万有引力定律的发现者,并且在开普勒行星运动定律以及其他人的研究成果上,他用数学方法导出了万有引力定律。
经典力学体系、牛顿流体。
数学成就。
光学成就。
热学成就。
经济学成就。
牛顿的主要贡献:
1,以牛顿三大运动定律为基础建立牛顿力学。
2,发现万有引力定律。
3,建立行星定律理论的基础。
4,致力於三菱镜色散之研究并发明反射式望远镜。
5,发现数学的二项式定理及微积分法等。
在牛顿所处的时代,哥白尼提出了日心说,开普勒从第谷的观测资料中总结了经验的行星运动三定律,伽利略又给出了力、加速度等概念并发现了惯性定律和自由落体定律。
正是在这个时候,牛顿对行星及地面上的物体运动作了整体的考察,他用数学方法,使物理学成为能够表述因果性的一个完整体系。
这就是我们今天所说的经典力学体系。
艾萨克·牛顿(Isaac Newton,1643-1727名的物理学家、数学家,顿在科学上的主要成就有三个:典力学体系、提出光的性质的理论.牛顿的一些数学成就.一、《流数简论》1666年,来研究切线.他把曲线f (x ,y )=0点的坐标x 、y 是与时间相关的函f (x ,y )=0的切线斜率是x y·,如图1.由于·时间的变化而变化的“流动速度”,为流数,实际上就是x 和y 对t 的导数:x ·而它们的比就是y 对x 的导数.示法是牛顿晚年时才使用的,而符号dydx发明的,图1牛顿首先考虑的问题是:给定x 和y y )=0,求y·x ·,即y 对x 的导数.对f (x ,y )=∑a ij x i y j,他给出下述解法:“程的一端,其和为零.首先,以该项所含x 的次数.然后,以该项所含y 这个方程表示出了速度(流数)表示,则为∑æèççöø÷÷i x ·x +i y ·y a ij x i y j=0它是牛顿用来计算流数之比(即求导则.实际上,这个式子与x ·∂f ∂x +y ·∂f ∂y=0∂f ∂x ∂f ∂y .牛顿是用“无穷小”概念和他发明的二项式定理来证明(1)式的.他认为,作非匀速运动的物体在无穷小时间间隔o 中的运动情况,与作匀速运动的物体在有限时间间隔中的情况相同.牛顿说:“如果到某一时刻,它们已描绘的线段为x 和y ,那么到下一时刻所描绘的线段就是x +x 0和y +y 0.”牛顿用x +x 0和y +y 0代替f (x ,y )=0中的x 和y ,于是有∑a ij (x +x ·o )i (y +y ·o )j=0.按二项式展开并略去o 的二次以上(含二次)的项,得∑a ij (ix i -1y j⋅x ·o +jx i ⋅yj -1⋅y ·o )=0.除以o 后便得到(1)式.可把y =x n 写成f (x ,y )=y -x n的形式,由(1)式推出y ·x·=nx n -1.在此基础上,牛顿提出一个反面问题:己知流数比yx·,求y (即把y 表成x 的代数式).他在研究这一问题的过程中发现了微积分基本定理,即:dAdx =y (2).其中A 表示曲线y =f (x )以下的面积.从《流数简论》可以看出,他是用如下方法推导这一重要定理的:设y 为曲线f (x )下的面积abc (图2),并将其平行移动,面积x 和y 随时间而增加的速度是be 和bc .”显然be =1,而bc =f (x ).因此,牛顿认为面积y 随时间的变化率是f (x ),而x ·=1,于是y·x ·=f (x )(3).这显然等价于(2)式,也就是说函数曲线下面积的变化率等于曲线的纵坐标.他把求积问题看作求变化率的逆过程,即把y 看作f (x )的积分(不定积分).图2宋丽飞58出原函数,再将上下限分别代入原函数,并取其差.这就是著名的牛顿—莱布尼茨公式,是他与莱布尼茨各自独立发明的.若采用现代数学符号,该公式可表述为:若F(x)是f(x)在区间[a,b]上的一个原函数,则∫a b f(x)d x=F(b)-F(a).有了这个公式,在实际问题中应用极广的定积分计算问题便可转化为求函数问题,所以它是十分重要的.到此为止,牛顿已经建立起比较系统的微积分理论及算法.不过他在概念上仍有不清楚的地方.第一,他的无穷小增量o是不是0?牛顿认为不是.既然这样,运算中为什么可以略去含o的项呢?牛顿没有给出合乎逻辑的论证.第二,牛顿虽然提出变化率的概念,但没有提出一个普遍适用的定义,只是把它想象成“流动的”速度.牛顿自己也认为,他的工作主要是建立有效的计算方法,而不是澄清概念.他对这些方法仅仅作了“简略的说明而不是准确的论证.”牛顿的态度是实事求是的.三、《流数法和无穷级数》(下简称《流数法》)《流数法》是一部内容广泛的微积分专著,是牛顿在数学方面的代表作.在前两部书的基础上,牛顿提出了更加完整的理论.从书中可以看出,牛顿的流数概念已发展到成熟的阶段.他把随时间变化的量,即以时间为自变量的函数称为流量,以字母表的后几个字母v、x、y、z来表示;把流量的变化速度,即变化率称为流数,以表示流量的字母上加点的方法来表示,如x·,y·.以前用的瞬的概念仍然保留,并且仍用o表示.牛顿在提出的“连续”思想以及使一个量小到“比任何一个指定的量都小”的思想是极其深刻的,他正是在这种思想的主导下解决了以下两类基本问题.第一类:已知流量的关系求它们的流数之比,即已知y=f(x)或f(x,y)=0,求y·x·.例如书中的问题1:如果流量x和y之间的关系是x3-ax2+axy-y3=0,求它们的流数之比.牛顿设x,y的瞬分别是x·o,y·o,用x+x·o和y+y·o分别代替方程中的x和y,得(x+x·o)3-a(x+x·o)2+a(x+x·o)(y+y·o)-(y+y·0)3=0.展开后利用x3-ax2+axy-y3=0这一运算性质再把余下的项除以o,得3x2x·+3x x2·o+x3·o2-2ax x·-ax2o+a x·y+a x·y·o+a x·y·-3y2y·-3y y2·o-y3·o2=0至此,牛顿说:“我们已假定o是无限微小,它可以代表流动量的瞬,所以与它相乘的诸项相对于其他诸项来说等于没有,因此我把它们舍掉,得到3x·x2-2ax x·+ax y·+a y·x-3y·y2=0.”从上式易得y·x·= 3x2-2ax+ay3y2-ax.从表面看,这种方法与《流数简论》中的方法一致.所不同的是,在《流数简论》中y·和x·只被看作运动速度,而在这里却表示一般意义的流数.《简论》中求流数之比的基本法则也被牛顿赋予一般的意义.对于y=f(x)型的函数,牛顿用类似方法得出了y·与x·的关系.例如,假定y=x n,牛顿首先建立y+y·o=(x+x·o)n,然后用二项式定理展开右边,消去y=x n,用o除两边的式子,略去仍含o的项,结果为y·=nx n-1x·,即y·x·=nx n-1.当然,在对具体函数微分时,不必采用无穷小法,可直接代入公式.第二类:已知一个含流数的方程,求流量,即积分.牛顿在书中引入了代换积分法(采用现代符号):设u=φ(x),则∫f((x))φ′(x)dx=∫f(u)d u(1).这个公式表明,只要所求的积分可表为(1)左边的形式,则令u=φ(x),即可化为f(u)对u的积分,积分后再用φ(x)代u就行了.《流数简论》中,牛顿在具体积分中已经采用了这种方法,只是到这时才总结出具体的公式.从《流数简论》及《流数法》两书来看,他推导此式的思路大致如下:设y=∫f(φ(x))φ′(x)d x,则y=∫f(φ(x))φ′(x).(2)由u=φ(x)得u·x·=φ′(x),(3)由(2)(3)得y·u·=y·/x·u·/x·f(φ(x))=f(u),由微积分基本定理,得y=∫f(u)d u,所以∫f(φ(x))φ′(x)d x=∫f(u)d u.牛顿还推出不定积分公式,即∫uv′d x=uv-∫vu′d x.其中u和v都是x的函数.若求∫uv′d x有困难而求∫vu′d x比较容易时,就可利用不定积分公式求积分.至此,牛顿已建立起比较完整的微分和积分算60。
艾萨克·牛顿——近代物理学之父艾萨克·牛顿介绍中文名:艾萨克·牛顿外文名:Isaac Newton国籍:英国出生地:英国林肯郡伍尔索普村出生日期:1643年1月4日逝世日期:1727年3月31日职业:物理学家、数学家毕业院校:格兰瑟姆中学、剑桥大学信仰:自然神论主要成就:提出万有引力定律、牛顿运动定律与莱布尼茨共同发明微积分发明反射式望远镜和光的色散原理被誉为“近代物理学之父”代表作品:《自然哲学的数学原理》《光学》逝世地:英国伦敦肯辛顿研究领域:物理学、数学、天文学、科学等所获荣耀:英国皇家学会会长晚年任职:英国皇家铸币厂厂长和督办智商:290少年时代1643年1月4日,艾萨克·牛顿出生于英格兰林肯郡乡下的一个小村落伍尔索普村的伍尔索普(Woolsthorpe)庄园。
在牛顿出生之时,英格兰并没有采用教皇的最新历法,因此他的生日被记载为1642年的圣诞节。
牛顿出生前三个月,他同样名为艾萨克的父亲才刚去世。
由于早产的缘故,新生的牛顿十分瘦小;据传闻,他的母亲汉娜·艾斯库(Hannah Ayscough)曾说过,牛顿刚出生时小得可以把他装进一夸脱的马克杯中。
当牛顿3岁时,他的母亲改嫁并住进了新丈夫巴纳巴斯·史密斯(Barnabus Smith)牧师的家,而把牛顿托付给了他的外祖母玛杰里·艾斯库(Margery Ayscough)。
年幼的牛顿不喜欢他的继父,并因母亲改嫁的事而对母亲持有一些敌意,牛顿甚至曾经写下:“威胁我的继父与生母,要把他们连同房子一齐烧掉。
”1648年,牛顿被送去读书。
少年时的牛顿并不是神童,他成绩一般,但他喜欢读书,喜欢看一些介绍各种简单机械模型制作方法的读物,并从中受到启发,自己动手制作些奇奇怪怪的小玩意,如风车、木钟、折叠式提灯等等。
传说小牛顿把风车的机械原理摸透后,自己制造了一架磨坊的模型,他将老鼠绑在一架有轮子的踏车上,然后在轮子的前面放上一粒玉米,刚好那地方是老鼠可望不可及的位置。
艾萨克•牛顿艾萨克•牛顿爵士,英国皇家学会会员,(SirIsaacNewtonFRS,1643年1月4日-1727年3月31日是一位英格兰物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术士。
他在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。
这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点,并成为了现代工程学的基础。
他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;从而消除了对太阳中心说的最后一丝疑虑,并推动了科学革命。
在力学上,牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理。
在光学上,他发明了反射式望远镜,并基于对三稜镜将白光发散成可见光谱的观察,发展出了颜色的理论。
他还系统地表述了冷却定律,并研究了音速。
在数学上,牛顿与戈特弗里德•莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。
他也证明了广义二项式定理,提出了“牛顿法”以趋近函数的零点,并为幂级数的研究作出了贡献。
在2005年,皇家学会进行了一场“谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查中,牛顿被认为比阿尔伯特•爱因斯坦更具影响力。
早年生活按照现代的历法,1643年1月4日,艾萨克•牛顿出生于英格兰林肯郡乡下的一个小村落埃尔斯索普村的埃尔斯索普庄园。
在牛顿出生之时,英格兰并没有采用教皇的最新历法,因此他的生日被记载为1642年的圣诞节。
牛顿出生前三个月,他同样名为艾萨克的父亲才刚去世。
由于早产的缘故,新生的牛顿十分瘦小;据传闻,他的母亲汉娜•艾斯库(Hannah Ayscough)曾说过,牛顿刚出生时小得可以把他装进一夸脱的马克杯中。
当牛顿3岁时,他的母亲改嫁并住进了新丈夫巴纳巴斯•史密斯(Barnabus Smith)牧师的家,而把牛顿托付给了他的外祖母玛杰里•艾斯库(Margery Ayscough)。
年幼的牛顿不喜欢他的继父,并因母亲嫁给他的事而对母亲持有一些敌意,牛顿甚至曾经“威胁我那姓史密斯的父母亲,要把他们连同房子一齐烧掉……”据《大数学家》(Men of Mathematics,E•T•贝尔(E.T. Bell)着)和《数学史介绍》(An introduction to the history of mathematics,H•伊夫斯(H. Eves)着)两书记载:“牛顿在乡村学校开始学校教育的生活,后来被送到了格兰瑟姆的国王中学,并成为了该校最出色的学生。
牛顿在科学史上的贡献及影响一、牛顿简介牛顿(1643年1月4日~1727年3月31日)爵士,英国皇家学会会员,是一位英国物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术士。
他在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。
这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点,并成为了现代工程学的基础。
他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;从而消除了对太阳中心说的最后一丝疑虑,并推动了科学革命。
在力学上,牛顿阐明了动量和角动量守恒之原理。
在光学上,他发明了反射式望远镜,并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察,发展出了颜色理论。
他还系统地表述了冷却定律,并研究了音速。
在数学上,牛顿与戈特弗里德·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。
他也证明了广义二项式定理,提出了“牛顿法”以趋近函数的零点,并为幂级数的研究作出了贡献。
在2005年,英国皇家学会进行了一场“谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查,牛顿被认为比阿尔伯特·爱因斯坦更具影响力。
二、牛顿在物理学及天文学上的贡献人们一提起牛顿首先就会想到他在物理学上的贡献。
这其中包括了力学、光学,热学等。
以及他在天文学上发现的万有引力定律。
2.1牛顿精辟地阐述了著名的运动三定律。
定律一:每个物体继续保持其静止或沿一直线作等速运动的状态, 除非有力加于其上迫使它改变这种状态。
定律二:运动的改变和所加的动力成正比, 并且发生在所加的力的那个直线方向上。
定律三:每个作用总有一个相等的反作用和它相对抗, 或者说, 两物体彼此之间相互作用永远相等, 并且各指其对方。
牛顿三定律是在观察和实验的基础上发现的, 已被公认为宏观自然规律, 并成为数学演绎的基础。
第一定律是在伽利略、笛卡儿关于惯性定律的基础上建立起来的, 对当今的物理学家来说, 它几乎自然地成了力学的基础。
1 艾萨克·牛顿牛顿爵士是一位英格兰物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术士。
他在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。
这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点,并成为了现代工程学的基础。
2 阿尔伯特·爱因斯坦爱因斯坦——举世闻名德裔美国科学家,为犹太人,现代物理学的开创者和奠基人,相对论、'质能关系’的提出者,“决定论量子力学诠释”的捍卫者(振动的粒子)——不掷骰子的上帝。
1999年12月26日,爱因斯坦被美国《时代》周刊评选为“世纪伟人”。
3 伽利略·伽利雷伽利略是意大利物理学家、天文学家和哲学家,近代实验科学的先驱者。
1590年,伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名实验,从此推翻了亚里斯多德“物体下落速度和重量成比例”的学说。
他创制了天文望远镜来观测天体,他发现了月球表面的凹凸不平,并亲手绘制了第一幅月面图。
先后发现了木星的四颗卫星、土星光环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的盈亏现象等等。
这些发现开辟了天文学的新时代。
4 托马斯·爱迪生爱迪生(1847~1931)是举世闻名的美国电学家和发明家,被誉为“世界发明大王”。
他除了在留声机、电灯、电话、电报、电影等方面的发明和贡献以外,在矿业、建筑业、化工等领域也有不少著名的创造和真知灼见。
爱迪生一生共有约两千项创造发明,为人类的文明和进步作出了巨大的贡献。
5 詹姆斯·瓦特瓦特是英国著名的发明家,是工业**时期的重要人物。
1763年瓦特到格拉斯大学工作,修理教学仪器。
在大学里他经常和教授讨论理论和技术问题。
1781年瓦特制造了从两边推动活塞的双动蒸汽机。
1785年,他也因蒸汽机改进的重大贡献,被选为皇家学会会员。
6 迈克尔·法拉第法拉第(Michael Faraday,1791-1867)英国著名物理学家、化学家。
牛顿主要成就力学成就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、与胡克和弗拉姆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年)一书中,该书中包含有初步的、后来在《原理》中形成的运动定律。
《自然哲学的数学原理》(现常简称作《原理》)在埃德蒙·哈雷的鼓励和支持下出版于1687年7月5日。
该书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”(沉重)来为现今的引力(gravity)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。
由于《原理》的成就,牛顿得到了国际性的认可,并为他赢得了一大群支持者:牛顿与其中的瑞士数学家尼古拉·法蒂奥·丢勒建立了非常亲密的关系,直到1693年他们的友谊破裂。
这场友谊的结束让牛顿患上了神经衰弱。
牛顿在伽利略等人工作的基础上进行深入研究,总结出了物体运动的三个基本定律(牛顿三定律):第一定律(即惯性定律)任何一个物体在不受任何外力或受到的力平衡时(Fnet=0),总保持匀速直线运动或静止状态,直到有作用在它上面的外力迫使它改变这种状态为止。
第二定律①牛顿第二定律是力的瞬时作用规律。
力和加速度同时产生、同时变化、同时消逝。
②F=ma是一个矢量方程,应用时应规定正方向,凡与正方向相同的力或加速度均取正值,反之取负值,一般常取加速度的方向为正方向。
③根据力的独立作用原理,用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时,可将物体所受各力正交分解,在两个互相垂直的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式:Fx=max,Fy=may列方程。
牛顿第二定律的六个性质:①因果性:力是产生加速度的原因。
②同体性:F合、m、a对应于同一物体。
③矢量性:力和加速度都是矢量,物体加速度方向由物体所受合外力的方向决定。
牛顿第二定律数学表达式∑F = ma中,等号不仅表示左右两边数值相等,也表示方向一致,即物体加速度方向与所受合外力方向相同。
简述牛顿的主要科学成就牛顿(Isaac Newton)是17世纪最伟大的科学家之一,他的主要科学成就为我们带来了革命性的变革。
他的理论和研究对物理学、数学和天文学都产生了深远的影响。
本文将简述牛顿的主要科学成就。
1. 万有引力定律牛顿最著名的成就之一是万有引力定律。
根据他的研究,每两个物体之间都存在一种力,即引力,这个力的大小与两个物体的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
这个定律解释了为什么地球围绕太阳运行、月球围绕地球运行,以及其他天体之间的运动。
牛顿的万有引力定律为后来的天体力学提供了基础,也为我们理解宇宙中的运动和结构提供了重要的线索。
2. 运动定律牛顿提出了三个运动定律,也称为牛顿定律。
第一定律,也被称为惯性定律,指出一个物体如果没有受到外力作用,将保持静止或匀速直线运动。
第二定律指出,物体的加速度与作用在它上面的力成正比,与物体的质量成反比。
第三定律提出了行动和反作用的原理,即任何作用力都会产生一个同大小、方向相反的反作用力。
这些定律为我们解释了物体的运动规律,成为后来力学的基础。
3. 光的色散和光学理论牛顿对光的研究也是他的重要科学成就之一。
他进行了一系列实验,发现白光在经过三棱镜后会分解成不同颜色的光谱。
他的实验结果表明,光是由不同波长的光组成的,这一发现为光学理论的发展奠定了基础。
牛顿还提出了反射和折射的理论,他的光学理论对后来的光学研究产生了深远的影响。
4. 微积分牛顿与莱布尼茨一起独立发现了微积分。
微积分是数学中的一个重要分支,它研究变化和率的概念,对于物理学和工程学等领域具有重要意义。
牛顿的微积分理论为研究物体的运动和变化提供了理论基础,也为后来的科学研究提供了重要的工具。
5. 反射望远镜和其他发明除了上述科学成就,牛顿还发明了反射望远镜。
传统的折射望远镜存在色差问题,牛顿设计的反射望远镜通过使用反射镜而不是透镜来聚焦光线,解决了这个问题。
这种望远镜的设计在天文学研究中得到广泛应用。