|
|||||||||
|
|||||||||
|
|
||||||||||||||
| | 网站首页 | 新闻 | 教案 | 教参 | 同步在线学习 | 试卷 | 论文 | 图片 | 动画 | 视频 | 课件 | 留言 | 帮助 | | ||
 |
||
|
||
|
|||||
| 物理教材上的科学家－牛顿 | |||||
作者：佚名 教参来源：不详 点击数： 更新时间：2007-2-1  |
|||||
|
伊萨克•牛顿 1642年圣诞节，牛顿出生于英格兰伍尔斯索蒲村，这一年伽利略与世长辞，然而，这一年出 生的牛顿是世界上最伟大最有影响的科学家。伊萨克·牛顿和穆罕默德惊人地相似，两人都 是遗腹子。他的物理天才在童年时就闪闪发光。他的手很灵巧，他的脑瓜儿很灵活，但功课 总是粗心大意，在学校并不是特别引人注目。十几岁时，母亲让他退学，希望他将来做一个 老实本分的农民。值得庆幸的是，在别人劝导下，他母亲改变了主意。她对儿子的天赋才能 充满信心，相信儿子能有所作为。牛顿18岁时，考入了剑桥大学。很快，他便学会了当时科 学和数学知识，且开始进行独立研究了。在他21岁至26岁期间，便奠定了科学理论基础，使 以后的世界发生了根本性变化。 17世纪中期，是科学最为繁荣时期，望远镜在该世纪初期问世，掀起了天文学领域的彻底革 命。英国哲学家弗朗西斯·培根和法国哲学家勒内尔·笛卡尔都呼吁欧洲所有科学家，要敢 于推翻亚里士多德的理论，要自己亲自动手高实验和做记录。伽利略实践了吉根和笛卡尔的 倡议。他发明了新望远镜，做了天文观测，给整个天文学带来了革命；他的力学试验为牛顿 第一运动定律奠定了基础。其他一些出众的科学家也作出了伟大的贡献。威廉·哈维发现了 血液循环现象，约翰尼斯·开普勒揭示了行星绕日运动定律，这些都为科学领域提供了新的 基本知识。虽然科学理论研究是科学家们的乐趣，但弗朗西斯·培根的预言有待进一步证实 ：当科学被运用到技术领域时，就会使人类全部生活方式发生革命。 虽然一些谬论被哥白尼和伽利略予以修正，但这些似乎是互不相干的发现，还缺乏一套系统 的理论，也就是没成为可以做科学预测的统一学说。牛顿做了这一项工作，从而使现代科学 纳入正常运转的轨道。 牛顿对发表他的研究成果不感兴趣。1669年，他就在自己大多数著作中，系统地阐述了基本 概念，然而他的很多学说，却迟迟没有公开发表。他透露的首次发现是对光学研究的突破性 成果。他仔细观察，认真试验，发现彩虹所有不同的色光构成了普通光。他还仔细分析了光 的反射和折射定律。以此为基础，1668年由他设计并制作的第一台反射望远镜问世了。现在 大多数天文台使用的还是这种望远镜。当他把这些发现及其他许多光这试验结果交给英国皇 家学会时，年仅29岁。 只要有他的光学贡献，便可以在本书中占一席之地。然而，他的数学和力学方面的成就比这 大多了。大约在他23岁或24岁时，他便在数学领域里发明了积分，这是当代数学里最伟大的 成就。积分不仅仅是现今数学说的基础，而且也成为数学发展必不可少的工具。没有这一工 具，现代科学能取得发展是不可思议的。凭此一点，即使牛顿以后再无所获，他在本书中的 位置也举足重轻。 然而牛顿最杰出的贡献还是力学。力学是研究物体运动的科学。发明第一运动定律的鼻祖是 伽利略，但他在定律里只描绘了物体在没有外力作用的情形。当然，现实生活中没有物体不 受外力而运动，且力学关键之处即解决物体在受力情况下运动状况如何。牛顿提出的天才的 第二运动定律，把这个问题解决了，理所当然，人们也视之为经典物理学中最基本定律。我 们这样来叙述第二定理（数学表达式为F=ma）物体运动的加速度（即速度变化率），与作用 在该物体上的合力成正比，与物体的质量成反比。除了这两个定律，牛顿又发明了著名的第 三运动定律（语言表述：有作用力即外力就必然有反作用力，两者大小相等方向相反）和他 科学中的顶峰定律——万有引力定律。4条理论构成了一个完美的体系。事实上，所有的宏 观 力学体系在其研究和预测上都用得着这一系列定律。无论是单摆的振动还是行星绕日的运动 轨道都可以利用。牛顿不仅是这些力学定的首创者，而且还利用积分这一数学工具，对如何 利用定律解决实际问题作了说明。 自从有了牛顿定律，极其广泛的科学和工程学都打到了解决问题的钥匙。牛顿在世时，天文 学领域对定律的应用最富有色彩。而且他在此领域中也是卓越者。1687年他的伟大著作《自 然哲学的数学原理》（通常简称为《原理》）出版了。在书中，他提出了万有引力定律和运 动定律，并对如何把这些定律用于预测行星绕日的运动作了解释。由于这一壮举，动力天文 学的问题即被圆满地解决了，星体和行星的位运动也就得到了准确预测。理所当然牛顿被称 为天文学的泰斗。 对牛顿在科学中的重要地位该做一个怎样的评价呢？打开一部百科全书的索引，你会发现这 样一个事实：涉及牛顿及其定律和发现的条目超过任何人（有的是他们2-3倍）。从其他科 学家对牛顿的评价我们也可以得出结论。莱布尼兹这位并非牛顿朋友并与之唇枪舌剑的对手 也这样写道：“前无古人，后无来者，他在数学领域的工作是无与伦比的。”拉普拉斯这位 伟大的科学家也这样说：“在所有天才的作品中，《原理》一书无疑最为出类拔萃。”西拉 格朗日常称牛顿是最伟大的天才。1901年，厄恩斯物马赫这样描述：“牛顿时代以来，一切 科学成就的取得，都要归功于牛顿力学的演绎上、形式上和数学上的进展。”或许，他说出 了牛顿伟大之处的核心部分：科学在牛顿心中是一门不相联系的事实和定律构成的杂学，它 能把一些现象描述出来，却只能预测几种现象；这一个统一的定律体系留给了我们，这个体 系能对大量的物理现象作出了解释，且能作出正确的估测。 限于篇幅，这里不能一一列举牛顿所有成就。他还有一些小发明，本身来看也是不小的功劳 ，现在却只好忍痛割爱了。在热力学（对热的研究）和声学（对声的研究）方面他有很深的 造诣；动量守恒定律及角动量守恒定律这两个极其重要的物理定律也由他提出；他又发现了 数学中二项式定理；星体起源也由他第一次作出了令人信服的解释。 或许读者会把这个世界以来最伟大最具影响的科学家之桂冠戴在牛顿头上，理由是：政治变 化固然惊心动魄，但在亚历山大前后1000年的生活中，大多数生活方式并没有发生巨大变化 。同样的道理，我们的主要目常活动在公元前后3000年间的变化也是微乎其微。但在过去5 个世纪中呢？伴随着现代科学之进程，上学生活已经翻了一个底朝天，变化太大了！与1500 年的人们相比，我们吃喝穿戴有了改观，我们的娱乐活动变化也不小。在科学之下，技术和 经济发生了革命，政治，宗教思想、、艺术和哲学也出现了惊人的变化。几乎人类所有活动 方式都不一样。牛顿在科学理论上作出了最伟大的成绩，且还是一个无与伦比的科学家。因 此无论在哪本有影响力的世界人物册上，他居于榜首都是理所当然的事情。 1727年，这位巨星殒落了，西敏寺教堂——这个历代君主加冕仪式举行的地方第一次赐予一 位科学家——牛顿最后安息之所就在这里。 |
|||||
| 教参录入：wswys 责任编辑：wswys | |||||
| 【发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口】 | |||||
| 最新热点 | 最新推荐 | 相关文章 | ||
| 研究性学习参考选题（4） 研究性学习参考选题（3） 研究性学习参考选踢（2） 研究性学习参考选题（1） 七年级生字词拼音汇总 修辞歌诀 标点符号顺口溜 古文今译口诀 文言翻译歌诀 2005高考满分作文:芬香永存 |
| 网友评论：（只显示最新10条。评论内容只代表网友观点，与本站立场无关！） |
| | 设为首页 | 加入收藏 | 联系站长 | 友情链接 | 版权申明 | 网站公告 | | |||
|
