牛顿与近代科学的建立.ppt

常规科学的发展和建立 以牛顿与近代科学的建立为例段海龙 什们是常规科学 美国著名科学史家库恩的 科学的革命 将科学发展分为以下几个阶段 前科学常规科学危机科学革命新的常规科学 主要内容 牛顿之前科学发展的历程牛顿的工作对近代科学的影响结论 牛顿之前科学发展的历程 近代科学诞生的背景 四大文明古国古希腊古罗马阿拉伯十字军东征文艺复兴 代表人物 达芬奇 牛顿 艾萨克 牛顿 IsaacNewton1643 1727 英国物理学家 数学家 小学不显得十分聪明 学习成绩十分平常 但喜欢弄机械 但最后终于取得了优异的成绩 舅舅推荐他去剑桥大学深造 1661年6月 牛顿进入剑桥三一学院 在这里他遇到了决定他一生的数学教授巴罗 在他的引导下 牛顿系统阅读了开普勒的 光学 笛卡尔的 几何学 和 哲学原理 伽利略的 关于两大世界体系的对话 以及胡克的 显微团 等书籍 基本掌握了当时最前沿的数学和光学知识 1665年初 牛顿大学毕业 获得文学学士学位 当时伦敦正闹瘟疫 学校惟恐波及乃停课放假 牛顿便于1665年6月回故乡伍尔索普躲避 在他母亲的农场里度过了两年时光 牛顿的科学成就 一 万有引力定律的发现二 经典力学体系的建立三 在光学方面的成就四 在数学方面的成就 万有引力的发现 F GMm r2 一 早期对引力的研究吉尔伯特 磁学中的伽利略 开普勒 磁力说 法 布里阿德 天 力与距离平方成反比 二 胡克等人的研究 数学证明 物理概念 三 牛顿 用数学证明了物理思想四 验证 地球形状 哈雷彗星 发现海王星和冥王星 经典力学体系的建立 概念 质量 动量 惯性 力 时间 空间 六大基本概念 牛顿正是做了这些工作三个运动定律 伽利略很早便研究了落体定律和惯性原理 第二定律 笛卡儿对动量mv的研究也起了重要的重要 第三定律是牛顿在引力思想基础上独自发现的 牛顿还提出了四条 推理法则 精简原理 统一原理 二条 和一种信念 牛顿在光学方面的成就 提出了光的分解说 指出不同颜色的光有不同的折射率 否定了笛卡儿 彩虹等颜色现象是白光变态的结果 的错误理论 在光的偏振与衍射方面做了大量的研究 改进望远镜 亲手制造了第一架反射望远镜 避免了色差 为此 牛顿成为英国皇家学会会员 并从此成了英国的有名学者之一 1704年 牛顿发表了他的重要著作 光学 数学成就 万有引力的证明依赖于数学微积分的发明 受卡瓦列利 瓦里士和巴罗的影响 是高等数学的基础1696午 瑞士数学家伯努利出了两个问题 向欧洲数学家挑战 牛顿知道后当天晚上就解决了 第二天匿名寄去了答案 伯努利一眼就看出是牛顿的手笔叫道 我一眼就认出了狮子的利爪 1716年莱布尼兹出题为难他 他一个下午就将题做出来了 牛顿已75岁 梅尔顿学派数学 笛卡尔奥里斯姆力学 惠更斯布里丹达芬奇斯蒂芬伽利略牛顿胡克天文学 哥白尼第谷开普勒哈雷引力思想 吉尔伯特布里阿德玻列利 牛顿对近代科学建立的贡献 恩格斯的评价 牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学 由于进行了光的分解而创立了科学的光学 由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学 由于认识了力的本性而创立了科学的力学 物理学也正是在18世纪获得了科学性质 为什么 勤奋 研究方法 十分重视数学与物理现象的结合 认为数学的基础在于自然科学 数学的概念是从物质世界的各种现象 各个过程中抽象出来的 但数学又为自然科学提供了说明和论证的方法 吸收同时代人的科学方法 在罗吉尔培根的实验归纳法的基础上 吸收笛卡儿的数学演绎体系 形成了比较全面的科学研究方法 重视实验 从归纳入手 运用天才的逻辑头脑加上严密的数学论证 态度 严谨 可以从他不 假设 看出他的 具有朴素的唯物主义和辩证思想 他相信事实 坚持光的微粒说但不拒绝波动说 他承认物质的客观性与世界的物质统一性 承认时空存在的客观性 承认自然界各事物之间普遍的联系性与物质运动的规律性 总结 从牛顿的工作及其对近代科学的建立作用 可以看到常规科学的发展主要是量的积累过程 是零散的知识积累到一定程度之后 形成一套系统的 有一定