艾萨克·牛顿|从苹果到星辰,揭秘科学史上最全能的“跨界之王”
牛顿,艾萨克,从苹果,到星辰,揭开科学史上最为全能的“跨界之王”的秘密 。
——万有引力,他怎样凭借一笔颠覆人类认知。微积分,他如何借一支笔改变人类认知。光学革命,他是怎样用一支笔对人类认知予以颠覆 ?
牛顿的“开挂人生”:成就与贡献全解析
1. 力学:万有引力与运动定律
万有引力定律:
1687年那年,牛顿于《自然哲学的数学原理》里提出,有任何两个物体之间存在着引力,其大小跟质量乘积成正比例关系、与距离平方成反比例关系,并且统一了天体还有地面运动规律。
1798年,科学家借助扭秤实验,首次量得了引力常数,对牛顿理论的精确性加以验证,乃卡文迪许实验。
应用在于,解释行星轨道,解释潮汐现象,甚至现代GPS卫星要凭借它修正时间误差,每天有着38微秒偏差,而此偏差会致使定位偏移10公里!
牛顿运动三定律:
惯性定律:物体保持静止或匀速直线运动,除非外力干预;
F=ma:力是改变运动状态的原因;
作用力与反作用力:奠定火箭发射、机械设计的理论基础。
2. 数学:微积分的“双雄争霸”
可改写为:1665年的时候是那样的一个状况,彼时牛顿,为了防范躲避瘟疫,而踏上了回归家乡的路途,在这段期间之中,可以瞧见这样的情景,为了能够处理解决行星的发展运动方面的问题kaiyun.ccm,牛顿开创性地创建设立起了“流数术”,也就是微积分的初步形式模样,运用借助微分以及与积分相互统一的方法方式去描述叙述变化率以及由此产生的累积量这种情况 。这就是相应的发明之时的背景情况 。
争议:和莱布尼茨各自独立去发展符号体系,进而引发了历史上最为著名的优先权方面的争论,不过两人共同享有“微积分之父”这样的荣誉。
天体轨道进行计算时,用到了微积分,现代AI算法优化时,也用到了微积分,微积分是科学界的“万能语言” 。
3. 光学:光的本质与望远镜革命
在1666年,牛顿做了棱镜实验,他用三棱镜将白光进行分解,使之成为七色光谱,此实验证明了颜色乃是光的固有属性,并且推翻了“介质染色”这一旧理论。
他为了消除折射望远镜所存在的色差问题,亲自去打磨镜片,进而发明了牛顿式反射望远镜,其性能超出了同时代的产品 。
牛顿环,它发现了光干涉现象,此现象为波动说埋下了伏笔,不过他本人一直坚持“微粒说”。
4. 天文学与宇宙观
行星运动是有相关解释的,这个解释里,万有引力可被用来证明开普勒三定律,此证明能够揭示出,月球绕地球,以及地球绕太阳,用的是同一力学原理。
首次科学解释开元棋官方正版下载,潮汐由月球和太阳引力共同作用形成,这是潮汐预言,至今仍是海洋学基础。
冷知识:牛顿的“另一面”
苹果神话的真相:
不存在牛顿被苹果砸中的情况,然而苹果的掉落促使他思索引力是不是延伸到月球这个问题,最终达成了天地运动的统一。
科学家的炼金术癖:
牛顿对炼金术极为沉迷,为此留下了百万字的手稿,他甚至尝试着把铅转化成黄金,经济学家凯恩斯将他称作“最后一位炼金术士”。
暴躁的天才:
与胡克的学术争执堪称“科学界宫斗”,与莱布尼茨的学术争执堪称“科学界宫斗”,曾因批评怒撕对手论文,曾因批评怒撕对手论文,甚至删除其所有画像,甚至删除其所有画像。
猫奴科学家:
因为要让喜爱猫咪的它能够顺利进出实验室,所以他在门上开设了“猫洞”,并且还特地为小猫制作了迷你版本的门。
互动问答:牛顿的“超能力”
如果穿越回1665年,你想和牛顿一起做什么实验?
A. 用三棱镜捕捉彩虹
B. 偷看他的炼金术手稿
C. 劝他别和胡克吵架
科学启示
牛顿运用数学语言去解码自然,表明宇宙不是神迹,是能够被理解的精密机器。他所经历的事情提醒着我们,好奇心跟偏执,也许是天才的一体两面。
牛顿的人生
此人出生在英格兰林肯郡伍尔索普村,他毕业于剑桥大学,之后担任该校教授,同时还曾出任英国皇家学会会员、会长,在1687年发表的巨著《自然哲学的数学原理》里,对万有引力和牛顿三大定律作出了描述,这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点,并且成为了现代工程学的基础kaiyun全站app登录入口,因为他建立了经典力学的基本体系,所以人们常常把经典力学称作“牛顿力学”。牛顿进行了论证,论证的内容是开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,通过这一论证展示出,地面物体的运动遵循着相同的自然定律,天体的运动也遵循着相同的自然定律;牛顿为太阳中心说提供了强有力的理论支持,牛顿还推动了科学革命。
在力学领域,牛顿阐明了动量以及角动量守恒的原理,进而提出牛顿运动定律,在光学范畴,他发明了反射望远镜,且基于借助了以把白光发散成可见光谱的三棱镜的观察,发展出了颜色理论,他还系统地表述了冷却定律,并且研究了音速,于数学方面,牛顿与莱布尼茨共同分享了发展出微积分学的这份荣誉,他同样证明了广义二项式定理,提出了能够趋近函数零点的 “牛顿法”,还为幂级数的研究贡献了力量,在经济学方面,牛顿提出了金本位制度。牛顿被称作百科全书式的“全才”,他于物理学领域有发现,他于数学方面有发现,这些发现让科学产生了革命性的改变,这使牛顿在科学史上拥有重要的崇高地位,牛顿拥有著作《自然哲学的数学原理》,牛顿拥有著作《光学》等 。
排版:秀米
文字:李弘扬