2.分析力學(xué)的發(fā)展
在牛頓以后,矢量力學(xué)發(fā)展起來,但生產(chǎn)中涌現(xiàn)出的多質(zhì)點(diǎn)、多約束的復(fù)雜情況,使其遇到一定困難。
1747年,法國的莫培督發(fā)表了“最小作用量原理”。1788年,拉格朗日進(jìn)一步論證力學(xué)可以整個(gè)建立在最小作用量原理的基礎(chǔ)上,分析力學(xué)與矢量力學(xué)平行發(fā)展起來,并成為推動(dòng)理論物理和相對論發(fā)展的基本工具。
1.流體力學(xué)的發(fā)展
由于牛頓等建立了微積分的方法,數(shù)學(xué)工具得到加強(qiáng),使力學(xué)的研究領(lǐng)域加強(qiáng)了。為了研究彈道和減少輪船的航行阻力,在伯努利、歐勒等人的努力下,流體力學(xué)得到了發(fā)展。
2.地球運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)研究
1.對萬有引力常數(shù)的測定
英國的物理學(xué)家卡文迪許等測定了萬有引力常數(shù)。因他們在實(shí)驗(yàn)中采用了扭秤,全部儀器被放在用火漆密閉的密室中,因而被譽(yù)為“弦絲掛,火漆封”派。
西方:恩格斯說:“這是一次人類從來沒有經(jīng)歷的最偉大的進(jìn)步的變革,是一個(gè)需要巨人而且產(chǎn)生了巨人--的時(shí)代!
中國:由于封建統(tǒng)治,閉關(guān)鎖國,教育僵化,科技發(fā)展遲滯。
光緒時(shí)康有為的公車上書痛心疾首地指出:“姚燮謂:‘我之所為,彼皆知之,彼之所為,我獨(dú)不聞,安得不為所制乎!’學(xué)塾經(jīng)費(fèi)少于兵餉數(shù)十倍,士人能通古今達(dá)中外者,郡縣乃或無人焉!币舱f明了這一問題。
第四節(jié) 力學(xué)的逐步發(fā)展
![]()
1)絕對時(shí)空觀
牛頓說:“絕對的數(shù)學(xué)的時(shí)間與外界無關(guān)地流逝著……!闭J(rèn)為時(shí)間與空間無關(guān),時(shí)空與運(yùn)動(dòng)無關(guān),是絕對的物理量。
2)當(dāng)一些問題牛頓解釋不了時(shí),它就只好用上帝的萬能來解釋,為此牛頓花
費(fèi)了后半生的心血,這正是牛頓的悲劇。
3.熱愛科學(xué),追求真理
人們問:“你是怎么發(fā)現(xiàn)萬有引力的?”
牛頓說:“By thinking on it continually.”
牛頓終身沒娶。1727年,牛頓遺言:“我不知道世人對我是怎樣的看法,但是在我看來,我不過象一個(gè)在海邊玩耍的孩子,為時(shí)而發(fā)現(xiàn)一塊美麗的石子而高興,但那浩瀚的真理的海洋,卻還在我的面前未曾發(fā)現(xiàn)呢。”
2.講求科學(xué)研究方法
1)分析綜合法
牛頓在“光學(xué)”一書中曾說:從結(jié)果到原因,從特殊原因到普遍原因,一直論證到最普遍的原因?yàn)橹梗@就是分析的方法;而綜合的方法則假定原因已經(jīng)找到,并已把他們立為原理,再用這些原理去解釋由他們發(fā)生的現(xiàn)象。
2)歸納與演繹相結(jié)合
![]()
3)追求簡單、明白的公理體系
牛頓根據(jù)月球受地球吸引的現(xiàn)象,歸納出一切天體相互吸引的關(guān)系,進(jìn)而得出了引力定律,再演繹出宇宙萬物間相互吸引的因果關(guān)系。
演示牛頓月亮
牛頓在原理中寫道:“自然界喜歡簡單化,而不愛用什么多余的原因以夸耀自己!彼运ふ抑渥匀唤绲谋M可能簡單的原理,總結(jié)其規(guī)律。
4)數(shù)學(xué)物理方法:原理是數(shù)學(xué)與物理的完美結(jié)晶
大自然追求的是一本用數(shù)學(xué)語言所寫的巨著,他追求的是一個(gè)精確的,完完本本用數(shù)學(xué)表示的定律! --牛頓
5)實(shí)驗(yàn)----抽象方法
萬有引力定律既有觀測實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),同時(shí)也是科學(xué)抽象的產(chǎn)物。
1.站在巨人的肩上,勤奮學(xué)習(xí),積累知識
數(shù) 學(xué)---〉 歐幾里德--笛卡爾--萊布尼茲
力 學(xué)---〉 達(dá).芬奇--伽里略--惠更斯
天文學(xué)---〉 哥白尼--第谷--開普勒
引力思想---〉吉爾伯特--布里阿德--玻列利
4.它發(fā)揮了科學(xué)理論的預(yù)言作用,引導(dǎo)人們從已知的現(xiàn)象去預(yù)測未來。
1)哈雷彗星
1682年彗星出現(xiàn)時(shí),有人說,它是人類的罪惡造成的,因此人們紛紛跪地祈禱,驚恐萬分。
![]()
牛頓根據(jù)天文資料,應(yīng)用萬有引力定律,說明和計(jì)算了彗星的運(yùn)動(dòng)軌道。
牛頓的好朋友,英國天文學(xué)家哈雷(1656-1742),根據(jù)牛頓理論進(jìn)一步計(jì)算了大量彗星的運(yùn)動(dòng)軌道,得出1531年、1607年、1682年出現(xiàn)的彗星軌道相同,因此應(yīng)是同一彗星。由此預(yù)言,1758年還將出現(xiàn)這一彗星。
1758年,這成了當(dāng)時(shí)一件眾人十分矚目的大事。彗星到期未出現(xiàn),科學(xué)家著急得很。1759年3月12日,這顆星出現(xiàn)了,遲到的原因,是因?yàn)樗苣拘呛屯列堑奈鴬檴檨磉t了,這正說明了萬有引力定律的成功。
2)“筆尖下的行星”的發(fā)現(xiàn)
1781年,赫舍爾(1738-1822)發(fā)現(xiàn)天王星,踞太陽約28億公里,繞一周要84年。但根據(jù)牛頓理論,其運(yùn)動(dòng)有偏差,于是預(yù)言,還應(yīng)該存在另一顆星。
列威爾(法)、亞當(dāng)斯(英)根據(jù)牛頓的理論計(jì)算出了該星的軌道。
柏林天文家伽列于1846年9月23日,在列威爾推算處相距不到1°的地方發(fā)現(xiàn)了這顆星--海王星,大大拓寬了天文科學(xué)家的視野。
![]()
總之《自然哲學(xué)數(shù)學(xué)原理》第一次顯示了科學(xué)理論所具有的知識飛躍和能動(dòng)作用,它為后來的物理研究開拓了一條傳統(tǒng)思路,奠定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ),促進(jìn)了物理學(xué)向前發(fā)展。
國際學(xué)校優(yōu)選 - 練習(xí)冊列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com