牛頓為什么被稱為近代科學(xué)之父

　　現(xiàn)代科技發(fā)展日益增進(jìn)，這一切的進(jìn)步都跟近代科學(xué)之父牛頓的貢獻(xiàn)離不開(kāi)關(guān)系。下面是學(xué)習(xí)啦小編整理的牛頓為什么被稱為近代科學(xué)之父以供大家閱讀。

　　牛頓為什么被稱為近代科學(xué)之父的原因一：

　　他在1688年發(fā)表的論文《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》里,對(duì)萬(wàn)有引力和三大運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行了描述.這些描述奠定了此后三個(gè)世紀(jì)里 牛頓像(21張)物理世界的科學(xué)觀點(diǎn),并成為了現(xiàn)代工程學(xué)的基礎(chǔ).他通過(guò)論證開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律與他的引力理論間的一致性,展示了地面物體與天體的運(yùn)動(dòng)都遵循著相同的自然定律;從而消除了對(duì)太陽(yáng)中心說(shuō)的最后一絲疑慮,并推動(dòng)了科學(xué)革命.在力學(xué)上,牛頓闡明了角動(dòng)量守恒的原理.在光學(xué)上,他發(fā)明了反射式望遠(yuǎn)鏡,并基于對(duì)三棱鏡將白光發(fā)散成可見(jiàn)光譜的觀察,發(fā)展出了顏色理論.他還系統(tǒng)地表述了冷卻定律,并研究了音速.在數(shù)學(xué)上,牛頓與戈特弗里德·萊布尼茨分享了發(fā)展出微積分學(xué)的榮譽(yù).他也證明了廣義二項(xiàng)式定理,提出了“牛頓法”以趨近函數(shù)的零點(diǎn),并為冪級(jí)數(shù)的研究作出了貢獻(xiàn).

　　牛頓為什么被稱為近代科學(xué)之父的原因二：

　　牛頓的力學(xué)理論體系是人類對(duì)自然規(guī)律第一次進(jìn)行的理論性概括和總結(jié),其以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),以數(shù)學(xué)的表達(dá)為形式.他是近代自然科學(xué)理論體系中最先成熟和完善的理論體系.

　　牛頓為什么被稱為近代科學(xué)之父的原因三：

　　牛頓完成了微積分發(fā)明中最關(guān)鍵的一步，因此他為“近代科學(xué)發(fā)展”提供了最有效的工具。所以將牛頓稱之為“近代科學(xué)之父”

　　牛頓個(gè)人簡(jiǎn)介：

　　艾薩克·牛頓(1643年1月4日—1727年3月31日)爵士，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)，英國(guó)著名的物理學(xué)家，百科全書(shū)式的“全才”，著有《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》、《光學(xué)》。他在1687年發(fā)表的論文《自然定律》里，對(duì)萬(wàn)有引力和三大運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行了描述。這些描述奠定了此后三個(gè)世紀(jì)里物理世界的科學(xué)觀點(diǎn)，并成為了現(xiàn)代工程學(xué)的基礎(chǔ)。他通過(guò)論證開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律與他的引力理論間的一致性，展示了地面物體與天體的運(yùn)動(dòng)都遵循著相同的自然定律;為太陽(yáng)中心說(shuō)提供了強(qiáng)有力的理論支持，并推動(dòng)了科學(xué)革命。在力學(xué)上，牛頓闡明了動(dòng)量和角動(dòng)量守恒的原理，提出牛頓運(yùn)動(dòng)定律[1] 。在光學(xué)上，他發(fā)明了反射望遠(yuǎn)鏡，并基于對(duì)三棱鏡將白光發(fā)散成可見(jiàn)光譜的觀察，發(fā)展出了顏色理論。他還系統(tǒng)地表述了冷卻定律，并研究了音速。在數(shù)學(xué)上，牛頓與戈特弗里德·威廉·萊布尼茨分享了發(fā)展出微積分學(xué)的榮譽(yù)。他也證明了廣義二項(xiàng)式定理，提出了“牛頓法”以趨近函數(shù)的零點(diǎn)，并為冪級(jí)數(shù)的研究做出了貢獻(xiàn)。在經(jīng)濟(jì)學(xué)上，牛頓提出金本位制度。

　　主要成就：

　　1679年，牛頓重新回到力學(xué)的研究中：引力及其對(duì)行星軌道的作用、開(kāi)普勒的行星運(yùn)動(dòng)定律、與胡克和弗拉姆斯蒂德在力學(xué)上的討論。他將自己的成果歸結(jié)在《物體在軌道中之運(yùn)動(dòng)》(1684年)一書(shū)中，該書(shū)中包含有初步的、后來(lái)在《原理》中形成的運(yùn)動(dòng)定律。

　　《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》(現(xiàn)常簡(jiǎn)稱作《原理》)在埃德蒙·哈雷的鼓勵(lì)和支持下出版于1687年7月5日。該書(shū)中牛頓闡述了其后兩百年間都被視作真理的三大運(yùn)動(dòng)定律。牛頓使用拉丁單詞“gravitas”(沉重)來(lái)為現(xiàn)今的引力(gravity)命名，并定義了萬(wàn)有引力定律。在這本書(shū)中，他還基于波義耳定律提出了首個(gè)分析測(cè)定空氣中音速的方法。

　　由于《原理》的成就，牛頓得到了國(guó)際性的認(rèn)可，并為他贏得了一大群支持者：牛頓與其中的瑞士數(shù)學(xué)家尼古拉·法蒂奧·丟勒建立了非常親密的關(guān)系，直到1693年他們的友誼破裂。這場(chǎng)友誼的結(jié)束讓牛頓患上了神經(jīng)衰弱。

　　牛頓在伽利略等人工作的基礎(chǔ)上進(jìn)行深入研究，總結(jié)出了物體運(yùn)動(dòng)的三個(gè)基本定律(牛頓三定律)：

　　第一定律(即慣性定律)

　　任何一個(gè)物體在不受任何外力或受到的力平衡時(shí)(Fnet=0)，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有作用在它上面的外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。

　　第二定律

　?、倥ｎD第二定律是力的瞬時(shí)作用規(guī)律。力和加速度同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消逝。②F=ma是一個(gè)矢量方程，應(yīng)用時(shí)應(yīng)規(guī)定正方向，凡與正方向相同的力或加速度均取正值，反之取負(fù)值，一般常取加速度的方向?yàn)檎较?。③根?jù)力的獨(dú)立作用原理，用牛頓第二定律處理物體在一個(gè)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題時(shí)，可將物體所受各力正交分解，在兩個(gè)互相垂直的方向上分別應(yīng)用牛頓第二定律的分量形式：Fx=max，F(xiàn)y=may列方程。

　　牛頓第二定律的六個(gè)性質(zhì)：①因果性：力是產(chǎn)生加速度的原因。②同體性：F合、m、a對(duì)應(yīng)于同一物體。?、凼噶啃裕毫图铀俣榷际鞘噶浚矬w加速度方向由物體所受合外力的方向決定。牛頓第二定律數(shù)學(xué)表達(dá)式∑F = ma中，等號(hào)不僅表示左右兩邊數(shù)值相等，也表示方向一致，即物體加速度方向與所受合外力方向相同。④瞬時(shí)性：當(dāng)物體(質(zhì)量一定)所受外力發(fā)生突然變化時(shí)，作為由力決定的加速度的大小和方向也要同時(shí)發(fā)生突變;當(dāng)合外力為零時(shí)，加速度同時(shí)為零，加速度與合外力保持一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。牛頓第二定律是一個(gè)瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的規(guī)律，表明了力的瞬間效應(yīng)。⑤相對(duì)性：自然界中存在著一種坐標(biāo)系，在這種坐標(biāo)系中，當(dāng)物體不受力時(shí)將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)，這樣的坐標(biāo)系叫慣性參照系。地面和相對(duì)于地面靜止或作勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體可以看作是慣性參照系，牛頓定律只在慣性參照系中才成立。⑥獨(dú)立性：作用在物體上的各個(gè)力，都能各自獨(dú)立產(chǎn)生一個(gè)加速度，各個(gè)力產(chǎn)生的加速度的失量和等于合外力產(chǎn)生的加速度。

　　適用范圍：①只適用于低速運(yùn)動(dòng)的物體(與光速比速度較低)。②只適用于宏觀物體，牛頓第二定律不適用于微觀原子。③參照系應(yīng)為慣性系。兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力，在同一直線上，大小相等，方向相反。

　　第三定律

　　表達(dá)式　F=-F'　(F表示作用力，F(xiàn)'表示反作用力，負(fù)號(hào)表示反作用力F'與作用力F的方向相反)

　　這三個(gè)非常簡(jiǎn)單的物體運(yùn)動(dòng)定律，為力學(xué)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并對(duì)其他學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生了巨大影響。第一定律的內(nèi)容伽利略曾提出過(guò)，后來(lái)R.笛卡兒作過(guò)形式上的改進(jìn)，伽利略也曾非正式地提到第二定律的內(nèi)容。第三定律的內(nèi)容則是牛頓在總結(jié)C·雷恩、J·沃利斯和C·惠更斯等人的結(jié)果之后得出的。

　　牛頓是萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)者。他在1665～1666年開(kāi)始考慮這個(gè)問(wèn)題。萬(wàn)有引力定律(Law of universal gravitation)是艾薩克·牛頓在1687年于《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》上發(fā)表的。1679年，R·胡克在寫(xiě)給他的信中提出，引力應(yīng)與距離平方成反比，地球高處拋體的軌道為橢圓，假設(shè)地球有縫，拋體將回到原處，而不是像牛頓所設(shè)想的軌道是趨向地心的螺旋線。牛頓沒(méi)有回信，但采用了胡克的見(jiàn)解。在開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律以及其他人的研究成果上，他用數(shù)學(xué)方法導(dǎo)出了萬(wàn)有引力定律。

　　牛頓把地球上物體的力學(xué)和天體力學(xué)統(tǒng)一到一個(gè)基本的力學(xué)體系中，創(chuàng)立了經(jīng)典力學(xué)理論體系。正確地反映了宏觀物體低速運(yùn)動(dòng)的宏觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了自然科學(xué)的第一次大統(tǒng)一。這是人類對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的一次飛躍。

　　牛頓指出流體粘性阻力與剪切率成正比。他說(shuō)：流體部分之間由于缺乏潤(rùn)滑性而引起的阻力，如果其他都相同，與流體部分之間分離速度成比例。在此把符合這一規(guī)律的流體稱為牛頓流體，其中包括最常見(jiàn)的水和空氣，不符合這一規(guī)律的稱為非牛頓流體。

　　在給出平板在氣流中所受阻力時(shí)，牛頓對(duì)氣體采用粒子模型，得到阻力與攻角正弦平方成正比的結(jié)論。這個(gè)結(jié)論一般地說(shuō)并不正確，但由于牛頓的權(quán)威地位，后人曾長(zhǎng)期奉為信條。20世紀(jì)，T·卡門(mén)在總結(jié)空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展時(shí)曾風(fēng)趣地說(shuō)，牛頓使飛機(jī)晚一個(gè)世紀(jì)上天。

　　關(guān)于聲的速度，牛頓正確地指出，聲速與大氣壓力平方根成正比，與密度平方根成反比。但由于他把聲傳播當(dāng)作等溫過(guò)程，結(jié)果與實(shí)際不符，后來(lái)P.-S.拉普拉斯從絕熱過(guò)程考慮，修正了牛頓的聲速公式。