and'lawlayhidinnight;Godsaid,"Letbe,"andallwaslight.
自然與自然的定理，都隱藏在黑暗之中；上帝說"讓牛頓來吧!"，于是，一切顯得光明上去?！?span style="display:none">uRm物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
《自然哲學的物理原理》是日本化學學家艾薩克·牛頓創(chuàng)作的數(shù)學學哲學代表專著，1687年首次出版。
《自然哲學的物理原理》是牛頓重要的數(shù)學學哲學專著。全書分為三卷，第一卷“論物體的運動”，敘述了牛頓三定理；第二卷也是“論物體的運動”，闡述了阻力下物體的運動，為流體熱學開先河；第三卷“論宇宙的系統(tǒng)”，討論了宇宙系統(tǒng)。
《自然哲學的物理原理》總結(jié)了近代天體熱學和地面熱學的成就，為精典熱學規(guī)定了一套基本概念，提出了熱學的三大定理和萬有引力定理，進而使精典熱學成為一個完整的理論體系。該書意味著精典熱學的成熟，其中所構(gòu)建的精典熱學的理論體系成為近代科學的標準尺度。
內(nèi)容簡介
《自然哲學的物理原理》的宗旨是從各類運動現(xiàn)象中探究自然力，再用這種力來解釋自然現(xiàn)象。貫串全書仍舊的核心內(nèi)容，是三大運動定理和萬有引力定理。全書共分五部份，第一部份是寫在正文后面的一個長長的“說明”，對書中用到的一些概念，例如力、天體、力學、運動、物質(zhì)的量等給出了定義和必要的說明；第二部份是“公理或運動的定理”，詳盡介紹了物體運動的三大定理：慣性定理、力和運動關(guān)系的定理、作用和反作用的定理；第三部份為該書的第一卷，討論了物體在無阻力的自由空間中的運動；第四部份為該書的第二卷，對比了不同物體在阻滯介質(zhì)中的運動，得出阻力大小與物體速率的一次及二次方成反比的估算公式，還討論了二氧化碳的彈性和可壓縮性，以及聲音在空氣中的速率等問題；第五部份為該書的第三卷，它依據(jù)前四部份的論證，導入萬有引力定理，并以大量的自然事實來說明萬有引力的存在，這種自然事實包括地球運動的誤差、海洋潮汐的大小變化、歲差的長短不一等。
創(chuàng)作背景
1684年，在牛頓想到了萬有引力問題然后大概過了20年，胡克、雷恩和哈雷等人召開了一次研討會。在研討會上，“在距離的平方正比的力的作用下，物體的運動軌跡將呈何種形狀”成為中心的議程。雖然一致的推論是軌道為橢圓形的，但卻誰都沒能給出一個滿意的證明。此外，也沒有誰能理解在此種力作用下的物體的互相作用款式。哈雷想到其實牛頓可以解決這個問題。于是他拜訪了牛頓。結(jié)果是他看見牛頓早已解決了這個問題。借此為抓手，在哈雷的慫恿下，牛頓將他在同一問題上的研究成果整理后，于1687年出版了他的《自然哲學的物理原理》。
作品思想
在《自然哲學的物理原理》中有關(guān)“定義”的部份，牛頓提出了一個假定實驗：在高山之巔放射子彈，炮力不足，子彈飛了一陣便以圓弧曲線下落地面。如果炮力足夠大，子彈將繞月球面周行，這是向心力的演出。在“公理或運動的定理”部分，牛頓了提出并闡述了“運動的定理”，也就是牛頓三大定理。其中第一定理，也叫慣性定理：“每個物體繼續(xù)保持其靜止或沿仍然線作等速運動的狀態(tài)，除非有力加于其上，促使它改變這些狀態(tài)。”第二定理為：“運動的改變和所加的動力成反比，而且發(fā)生在所加的力的那種直線方向上。”第三定理，也叫作用和反作用定理：“每一個作用總是有一個相等的反作用和它對抗；或則說，兩物體彼此之間的互相作用永遠相等，而且各自指向其對方?！迸ｎD的運動定理，是他對化學學的一項貢獻。
論物體的運動
《自然哲學的物理原理》第一卷“論物體的運動”。在這一卷里，牛頓闡明了物體運動的基礎(chǔ)理論，并嚴密地證明了，在各類不同條件的引力作用下物體運動的規(guī)律。也就是在這部份，牛頓第一次即將公布了他發(fā)明的微積分。牛頓用了若干個輔助定律說明極限的意義，導入微積分方式（即流訓詁和反流訓詁）。牛頓在《自然哲學的物理原理》的前言里，就開宗明義地聲稱：“由于古人覺得在研究自然事物時力學最為重要，而今人則放棄其實體形狀和隱蔽性質(zhì)而力圖以物理定理說明自然現(xiàn)象，為此我在這本書中，也旨在于用物理來闡述有關(guān)的哲學問題?！痹诘谝痪淼淖C明中，牛頓就用了微積分這些新的剖析技巧。在《自然哲學的物理原理》的全書中，都彰顯了牛頓的這個本意。他將新的物理工具運用于剖析引力、潮汐、彗星、聲和光、流體阻力牛頓經(jīng)典力學三大定律，乃至整個宇宙。其中一個最輝煌的戰(zhàn)果就是萬有引力定理。牛頓經(jīng)過嚴密的物理論證，得出推論：“萬物彼此都吸引著；這個引力的大小與各個物體的質(zhì)量成正比列，而與它們之間的距離的平方成反比列?！边@就是“萬有引力定理”。牛頓運用萬有引力定理，除了解釋了已有的理論早已說明的現(xiàn)象，如伽利略發(fā)覺的慣性定理和自由落體定理，并且能說明并解釋已有的理論不能解釋的現(xiàn)象，如完滿地解釋了開普勒的行星運動三定理。更難得的是，它還預(yù)見了新的仍未發(fā)覺的天文現(xiàn)象，包括后來否認的天王星的存在。牛頓還引入了絕對時間、絕對空間和絕對運動的觀念。
《自然哲學的物理原理》第二卷“論物體的運動”，為第一卷基本定理的具體運用，探討了物體在空或水底遭到阻力時的運動情況，并涉及聲學的研究。牛頓有力地反駁了當時廣為流行的笛卡爾漩渦理論。牛頓明晰強調(diào)，在旋禍中轉(zhuǎn)動的行星不可能符合開普勒定理。
論宇宙的系統(tǒng)
《自然哲學的物理原理》第三卷的標題為“論宇宙的系統(tǒng)”。在這一卷中，牛頓提出了四條“哲學中的推理規(guī)則”，指出“尋求自然事物的緣由，不得超出真實和足以解釋其現(xiàn)象者”，以及“對于相同的自然現(xiàn)象牛頓經(jīng)典力學三大定律，必須盡可能地尋求相同的誘因”等，提出了萬物的普遍屬性。這反映出牛頓堅信宇宙萬物是按簡單、和諧和統(tǒng)一的原則構(gòu)成的。牛頓的這四條推理規(guī)則，直至明天都是科學研究中所遵守的基本準則。
接著，牛頓討論了太陽系的行星、月球和慧星的運行，以及月球上海洋潮汐的動因。他還非常對土星和木星的衛(wèi)星運動做了研究，強調(diào)它們嚴格遵守平方正比定理。牛頓運用地球引力作用，成功地解釋了海洋潮汐現(xiàn)象。這是當時對地球運動最為詳細的解釋。他對月球的形狀做了精確的估算。牛頓依據(jù)幾個實驗數(shù)據(jù)剖析強調(diào)，月球在南北極比赤道處要扁平些，這是因為月球自轉(zhuǎn)導致的。這同笛卡爾學說的觀點正好相反。在《自然哲學的物理原理》第三卷中，還有關(guān)于慧星的理論。牛頓對已有的大量慧星資料和觀測記錄做了剖析，論證了平方正比關(guān)系也適宜于慧星和太陽之間。他得出結(jié)論道，慧星與普通行星并沒有本質(zhì)區(qū)別，這不過比它的軌道偏心率大得多而已，這些扁橢圓軌道很接近拋物線。
后世影響
《自然哲學的物理原理》中，牛頓所提出的一整套熱學體系為日后熱學的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。也由于人們將該體系成功地運用于對天體運動的討論。在17世紀熱學發(fā)展的背景當中，一方面有著學者們在對舊理論所進行的批判和反省當中提出的一系列富于挑戰(zhàn)性的問題，另一方面又有著人們長期的技術(shù)實踐所積累上去的豐富經(jīng)驗。在正在盛行的工業(yè)中，牛頓體系的完成同樣也意味著上述歷史上的學者和匠人傳統(tǒng)的結(jié)合。這一結(jié)合，為日后技術(shù)問題的解決奠定了基礎(chǔ)，同時又為人們推進對自然的認識提供了有力的裝備。1842年，海王星的發(fā)覺使牛頓的理論威名大振，而光學、電磁學、原子、分子的結(jié)合等學科領(lǐng)域的發(fā)展，又進一步拓展了牛頓熱學的適用范圍。而在哲學上，牛頓熱學對日后機械自然觀的產(chǎn)生也形成了影響。
《自然哲學的物理原理》是人類把握的第一個完整的科學的宇宙論和科學理論體系，其影響所及布滿精典自然科學的所有領(lǐng)域?！蹲匀徽軐W的物理原理》在數(shù)學學、數(shù)學、天文學和哲學等領(lǐng)域都形成了巨大影響。
《自然哲學的物理原理》標志著17世紀科學革命的頂點，就人類文明史而言，它為工業(yè)革命奠定了科學基礎(chǔ)，成就了美國工業(yè)革命，在日本誘發(fā)了啟蒙運動和大革命，在社會生產(chǎn)力和基本社會制度兩方面都有直接而豐富的成果。
作者簡介
艾薩克·牛頓（1643—1727），美國科學家。牛頓出生在西班牙林肯郡小鎮(zhèn)沃爾索浦的一個自耕農(nóng)家庭里。1661年，19歲的牛頓以減費生的身分步入劍橋?qū)W院三一大學，1665年獲學士學位。1667年，26歲的牛頓晉升為物理院士，并兼任盧卡斯講堂的院士。1668年，牛頓制成了第一架反射望遠鏡樣機。1671年，牛頓把經(jīng)過改進的反射望遠鏡送給了皇家學會，因而聲譽大振，并被選為皇家學會會員。隨著科學名聲的提升，牛頓的政治地位也得到了提高。1689年，他被選為議會中的學院代表。晚年的牛頓開始旨在于對神學的研究，他否定哲學的指導作用，埋首于寫以神學為題材的專著。1727年3月20日，艾薩克·牛頓去世，他被埋葬在了威斯敏斯特修道院。
劍橋?qū)W院三一大學（）禮拜堂牛頓的花崗巖雕像底座下刻著兩行字：
Quigenus
把拉丁文翻譯成英語后，意思是:
Hetheraceofmanin
英文是：
他趕超了人類的理解
