【物理】牛頓介紹

1、1643年年1月月4日日生于英格蘭林肯郡格蘭瑟姆附近的沃爾索普村生于英格蘭林肯郡格蘭瑟姆附近的沃爾索普村1661年年入入英國(guó)劍橋大學(xué)英國(guó)劍橋大學(xué)圣三一學(xué)院圣三一學(xué)院1665年年獲文學(xué)士學(xué)位獲文學(xué)士學(xué)位隨后兩年隨后兩年在家鄉(xiāng)躲避鼠疫，他在此間制定了一生大多數(shù)重要科學(xué)創(chuàng)造在家鄉(xiāng)躲避鼠疫，他在此間制定了一生大多數(shù)重要科學(xué)創(chuàng)造的藍(lán)圖的藍(lán)圖1667年年牛頓回劍橋后當(dāng)選為牛頓回劍橋后當(dāng)選為劍橋大學(xué)劍橋大學(xué)圣三一學(xué)院圣三一學(xué)院院委院委1668年年獲碩士學(xué)位獲碩士學(xué)位16691701年年任劍橋大學(xué)盧卡斯數(shù)學(xué)教授席位任劍橋大學(xué)盧卡斯數(shù)學(xué)教授席位1696年年任皇家造幣廠監(jiān)督，并移居倫敦任皇家造幣廠監(jiān)督，并移居倫敦

2、1703年年任任英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)會(huì)長(zhǎng)會(huì)長(zhǎng)1706年年受英國(guó)女王安娜封爵受英國(guó)女王安娜封爵在晚年在晚年，牛頓潛心于，牛頓潛心于自然哲學(xué)自然哲學(xué)與與神學(xué)神學(xué)。1727年年3月月31日日，牛頓在倫敦，牛頓在倫敦病逝，享年病逝，享年84歲。歲。 一一.個(gè)人簡(jiǎn)介個(gè)人簡(jiǎn)介艾薩克艾薩克牛頓（牛頓（Isaac Newton）是英）是英國(guó)偉大的國(guó)偉大的數(shù)學(xué)家數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家物理學(xué)家、天文學(xué)家天文學(xué)家和自然哲學(xué)家，其研究領(lǐng)域包括了和自然哲學(xué)家，其研究領(lǐng)域包括了物理物理學(xué)學(xué)、數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)、天文學(xué)天文學(xué)、神學(xué)神學(xué)、自然哲學(xué)自然哲學(xué)和和煉金術(shù)煉金術(shù)。牛頓的主要貢獻(xiàn)有發(fā)明了。牛頓的主要貢獻(xiàn)有發(fā)明了微積微積分分，發(fā)

3、現(xiàn)了，發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律萬(wàn)有引力定律和和經(jīng)典力學(xué)經(jīng)典力學(xué)，設(shè)計(jì)并實(shí)際制造了第一架設(shè)計(jì)并實(shí)際制造了第一架反射式望遠(yuǎn)鏡反射式望遠(yuǎn)鏡等等，被譽(yù)為人類(lèi)歷史上最偉大，最有等等，被譽(yù)為人類(lèi)歷史上最偉大，最有影響力的影響力的科學(xué)家科學(xué)家。為了紀(jì)念牛頓在經(jīng)典。為了紀(jì)念牛頓在經(jīng)典力學(xué)方面的杰出成就，力學(xué)方面的杰出成就，“牛頓牛頓”后來(lái)成后來(lái)成為衡量力的大小的物理單位。為衡量力的大小的物理單位。少年牛頓少年牛頓1643年年1月月4日日，在英格蘭林肯郡小鎮(zhèn)沃爾索浦，在英格蘭林肯郡小鎮(zhèn)沃爾索浦的一個(gè)自耕農(nóng)家庭里，牛頓誕生了。牛頓是一個(gè)早的一個(gè)自耕農(nóng)家庭里，牛頓誕生了。牛頓是一個(gè)早產(chǎn)兒，出生時(shí)只有三磅重，接生婆和他的親

4、人都擔(dān)產(chǎn)兒，出生時(shí)只有三磅重，接生婆和他的親人都擔(dān)心他能否活下來(lái)。誰(shuí)也沒(méi)有料到這個(gè)看起來(lái)微不足心他能否活下來(lái)。誰(shuí)也沒(méi)有料到這個(gè)看起來(lái)微不足道的小東西會(huì)成為了一位震古爍今的科學(xué)巨人，并道的小東西會(huì)成為了一位震古爍今的科學(xué)巨人，并且竟活到了且竟活到了84歲歲的高齡。的高齡。 牛頓出生前三個(gè)月父親便去世了。在他牛頓出生前三個(gè)月父親便去世了。在他兩歲時(shí)兩歲時(shí)，母親改嫁給一個(gè)牧師，把牛頓留在外祖母身邊撫養(yǎng)。母親改嫁給一個(gè)牧師，把牛頓留在外祖母身邊撫養(yǎng)。11歲時(shí)歲時(shí)，母親的后夫去世，母親帶著和后爸所生的一，母親的后夫去世，母親帶著和后爸所生的一子二女回到牛頓身邊。牛頓自幼沉默寡言、性格倔子二女回到牛頓身邊

5、。牛頓自幼沉默寡言、性格倔強(qiáng)，這種習(xí)性可能來(lái)自他的家庭處境。強(qiáng)，這種習(xí)性可能來(lái)自他的家庭處境。 大約從大約從5 5歲歲開(kāi)始，牛頓被送到公立學(xué)校讀書(shū)。少開(kāi)始，牛頓被送到公立學(xué)校讀書(shū)。少年時(shí)的牛頓并不是神童，他資質(zhì)平常、成績(jī)普通。年時(shí)的牛頓并不是神童，他資質(zhì)平常、成績(jī)普通。童年牛頓童年牛頓童年的牛頓喜歡讀書(shū)，喜歡看一些介紹各種簡(jiǎn)單機(jī)械模型制作方法童年的牛頓喜歡讀書(shū)，喜歡看一些介紹各種簡(jiǎn)單機(jī)械模型制作方法的讀物，并從中受到啟發(fā)，自己動(dòng)手制作些奇奇怪怪的小玩意，如風(fēng)車(chē)、的讀物，并從中受到啟發(fā)，自己動(dòng)手制作些奇奇怪怪的小玩意，如風(fēng)車(chē)、木鐘、折疊式提燈等等木鐘、折疊式提燈等等。傳說(shuō)小牛頓把風(fēng)車(chē)的機(jī)械原理摸

6、透后，自己制造了一架磨坊的模型，他將老鼠綁在一架有輪子的踏車(chē)上，然后在輪子的前面放上一粒玉米，剛好那地方是老鼠可望不可及的位置。老鼠想吃玉米，就不斷的跑動(dòng)，于是輪子不停的轉(zhuǎn)動(dòng)。 牛頓牛頓12歲在格蘭瑟姆中學(xué)讀書(shū)時(shí)，曾經(jīng)寄宿在一位藥劑師家里，使歲在格蘭瑟姆中學(xué)讀書(shū)時(shí)，曾經(jīng)寄宿在一位藥劑師家里，使他受到了化學(xué)試驗(yàn)的熏陶。他受到了化學(xué)試驗(yàn)的熏陶。 后來(lái)迫于生活，母親讓牛頓停學(xué)在家務(wù)農(nóng)，贍養(yǎng)家庭。后來(lái)迫于生活，母親讓牛頓停學(xué)在家務(wù)農(nóng)，贍養(yǎng)家庭。但牛頓一有機(jī)會(huì)便埋首書(shū)卷，以至經(jīng)常忘了干活。每次，母親叫他同傭人一道上市場(chǎng)，熟悉做交易的生意經(jīng)時(shí)，他便懇求傭人一個(gè)人上街，自己則躲在樹(shù)叢后看書(shū)。有一次，牛頓的舅

7、父起了疑心，就跟蹤牛頓上市鎮(zhèn)去，發(fā)現(xiàn)他的外甥伸著腿，躺在草地上，正在聚精會(huì)神地鉆研一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題。牛頓的好學(xué)精神感動(dòng)了舅父，于是舅父勸服了母親讓牛頓復(fù)學(xué)，并鼓勵(lì)牛頓上大學(xué)讀書(shū)。牛頓又重新回到了學(xué)校，如饑似渴地汲取書(shū)本上的營(yíng)養(yǎng)。 1661年年，19歲的牛頓以歲的牛頓以減費(fèi)生減費(fèi)生的身份進(jìn)入劍橋大學(xué)三一學(xué)院，靠為的身份進(jìn)入劍橋大學(xué)三一學(xué)院，靠為學(xué)院做雜務(wù)的收入支付學(xué)費(fèi)，學(xué)院做雜務(wù)的收入支付學(xué)費(fèi)，1664年年成為成為獎(jiǎng)學(xué)金獲得者獎(jiǎng)學(xué)金獲得者1665年年獲獲學(xué)士學(xué)位學(xué)士學(xué)位。 17世紀(jì)中葉世紀(jì)中葉，盧卡斯創(chuàng)設(shè)了一個(gè)獨(dú)辟蹊徑的講座，規(guī)定講授自然科，盧卡斯創(chuàng)設(shè)了一個(gè)獨(dú)辟蹊徑的講座，規(guī)定講授自然科學(xué)知識(shí)，如地

8、理、物理、天文和數(shù)學(xué)課程。講座的第一任教授伊薩學(xué)知識(shí)，如地理、物理、天文和數(shù)學(xué)課程。講座的第一任教授伊薩克克巴羅是個(gè)博學(xué)的科學(xué)家。這位學(xué)者獨(dú)具慧眼，看出了牛頓具有深巴羅是個(gè)博學(xué)的科學(xué)家。這位學(xué)者獨(dú)具慧眼，看出了牛頓具有深邃的觀察力、敏銳的理解力。于是將自己的數(shù)學(xué)知識(shí)，包括計(jì)算曲邃的觀察力、敏銳的理解力。于是將自己的數(shù)學(xué)知識(shí)，包括計(jì)算曲線圖形面積的方法，全部傳授給牛頓，并把牛頓引向了線圖形面積的方法，全部傳授給牛頓，并把牛頓引向了近代自然科近代自然科學(xué)的研究領(lǐng)域。學(xué)的研究領(lǐng)域。 求學(xué)歲月求學(xué)歲月16651666年年嚴(yán)重的鼠疫席卷了倫敦，為恐波及，學(xué)校因此而停課嚴(yán)重的鼠疫席卷了倫敦，為恐波及，學(xué)校

9、因此而停課 1665年年6月月牛頓離校返鄉(xiāng)。牛頓離校返鄉(xiāng)。 16651666年年這段短暫的時(shí)光成為牛頓科學(xué)生涯中的黃金歲月，這段短暫的時(shí)光成為牛頓科學(xué)生涯中的黃金歲月，他在自然科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)思考前人從未思考過(guò)的問(wèn)題，踏進(jìn)了前人沒(méi)有涉他在自然科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)思考前人從未思考過(guò)的問(wèn)題，踏進(jìn)了前人沒(méi)有涉及的領(lǐng)域，創(chuàng)建了前所未有的驚人業(yè)績(jī)。及的領(lǐng)域，創(chuàng)建了前所未有的驚人業(yè)績(jī)。 1665年初年初，牛頓創(chuàng)立級(jí)數(shù)近似法，牛頓創(chuàng)立級(jí)數(shù)近似法,以及把任意冪的二項(xiàng)式化為一個(gè)以及把任意冪的二項(xiàng)式化為一個(gè)級(jí)數(shù)的規(guī)則；級(jí)數(shù)的規(guī)則；同年同年11月月，創(chuàng)立正流數(shù)法，創(chuàng)立正流數(shù)法(微分微分)； 16661666年年1月月，用三棱鏡研究

10、顏色理論；，用三棱鏡研究顏色理論；5月月，開(kāi)始研究反流數(shù)法，開(kāi)始研究反流數(shù)法(積積分分)。牛頓開(kāi)始想到研究重力問(wèn)題，并想把重力理論推廣到月球的運(yùn)。牛頓開(kāi)始想到研究重力問(wèn)題，并想把重力理論推廣到月球的運(yùn)動(dòng)軌道上去。牛頓見(jiàn)蘋(píng)果落地而悟出地球引力的傳說(shuō)，說(shuō)的也是此時(shí)動(dòng)軌道上去。牛頓見(jiàn)蘋(píng)果落地而悟出地球引力的傳說(shuō)，說(shuō)的也是此時(shí)發(fā)生的軼事。發(fā)生的軼事。 求學(xué)歲月求學(xué)歲月 1667年年復(fù)活節(jié)后不久，牛頓返回到劍橋大學(xué)，復(fù)活節(jié)后不久，牛頓返回到劍橋大學(xué)，10月月1日日被選被選為三一學(xué)院的仲院侶為三一學(xué)院的仲院侶 1668年年3月月16日日獲得碩士學(xué)位，同時(shí)成為正院侶。獲得碩士學(xué)位，同時(shí)成為正院侶。 1669

11、年年10月月27日日，巴羅為了提攜牛頓而辭去了教授之職，巴羅為了提攜牛頓而辭去了教授之職，26歲的牛頓晉升為數(shù)學(xué)教授，并擔(dān)任盧卡斯講座的教授。歲的牛頓晉升為數(shù)學(xué)教授，并擔(dān)任盧卡斯講座的教授。求學(xué)歲月求學(xué)歲月對(duì)于牛頓的晚年，人們普遍存在一些誤解。認(rèn)為牛頓對(duì)于牛頓的晚年，人們普遍存在一些誤解。認(rèn)為牛頓開(kāi)始相信上帝。但事實(shí)并非如此。對(duì)于微積分的研究是牛開(kāi)始相信上帝。但事實(shí)并非如此。對(duì)于微積分的研究是牛頓晚年的研究重點(diǎn)。微積分可以在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出物頓晚年的研究重點(diǎn)。微積分可以在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出物理量之間關(guān)系的函數(shù)形式，但具體函數(shù)物無(wú)從知曉，只能理量之間關(guān)系的函數(shù)形式，但具體函數(shù)物無(wú)從知曉，只能通

12、過(guò)實(shí)驗(yàn)得知。所以，牛頓提出通過(guò)實(shí)驗(yàn)得知。所以，牛頓提出“上帝第一次推動(dòng)上帝第一次推動(dòng)”這一這一個(gè)概念，就是說(shuō)，像密度等物質(zhì)固有屬性是大自然自己制個(gè)概念，就是說(shuō)，像密度等物質(zhì)固有屬性是大自然自己制定的，無(wú)法更改，也無(wú)從推導(dǎo)。而人們的誤解普遍來(lái)源于定的，無(wú)法更改，也無(wú)從推導(dǎo)。而人們的誤解普遍來(lái)源于“上帝第一次推動(dòng)上帝第一次推動(dòng)”，誤解為，誤解為“上帝第一次推動(dòng)力上帝第一次推動(dòng)力”牛頓晚年牛頓晚年在一六六五年，剛好二十二歲的牛頓發(fā)在一六六五年，剛好二十二歲的牛頓發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)了二項(xiàng)式定理二項(xiàng)式定理，這對(duì)于微積分的充分發(fā)展，這對(duì)于微積分的充分發(fā)展是必不可少的一步。二項(xiàng)式定理把能為直接是必不可少的一步。二項(xiàng)式

13、定理把能為直接計(jì)算所發(fā)現(xiàn)的計(jì)算所發(fā)現(xiàn)的 等簡(jiǎn)單結(jié)果推廣如下的形等簡(jiǎn)單結(jié)果推廣如下的形式式 推廣形式推廣形式二項(xiàng)式級(jí)數(shù)展開(kāi)式是研究級(jí)數(shù)論、函數(shù)論、二項(xiàng)式級(jí)數(shù)展開(kāi)式是研究級(jí)數(shù)論、函數(shù)論、數(shù)學(xué)分析、方程理論的有力工具。在今天我數(shù)學(xué)分析、方程理論的有力工具。在今天我們會(huì)發(fā)覺(jué)這個(gè)方法只適用于是正整數(shù)，當(dāng)們會(huì)發(fā)覺(jué)這個(gè)方法只適用于是正整數(shù)，當(dāng)是正整數(shù)，是正整數(shù)，. ，級(jí)數(shù)終止在，級(jí)數(shù)終止在正好是項(xiàng)。如果不是正整數(shù)，級(jí)數(shù)正好是項(xiàng)。如果不是正整數(shù)，級(jí)數(shù)就不會(huì)終止，這個(gè)方法就不適用了。但是我就不會(huì)終止，這個(gè)方法就不適用了。但是我們要知道那時(shí)，們要知道那時(shí)，萊布尼茨萊布尼茨在一六九四年才引在一六九四年才引進(jìn)函數(shù)這個(gè)

14、詞，在微積分早期階段，研究超進(jìn)函數(shù)這個(gè)詞，在微積分早期階段，研究超越函數(shù)時(shí)用它們的級(jí)來(lái)處理是所用方法中最越函數(shù)時(shí)用它們的級(jí)來(lái)處理是所用方法中最有成效的。有成效的。 牛頓在數(shù)學(xué)上最卓越的成就是創(chuàng)建微積牛頓在數(shù)學(xué)上最卓越的成就是創(chuàng)建微積分。他超越前人的功績(jī)?cè)谟?，他將古希分。他超越前人的功?jī)?cè)谟?，他將古希臘以來(lái)求解無(wú)限小問(wèn)題的各種特殊技巧臘以來(lái)求解無(wú)限小問(wèn)題的各種特殊技巧統(tǒng)一為兩類(lèi)普遍的算法微分和積分，統(tǒng)一為兩類(lèi)普遍的算法微分和積分，并確立了這兩類(lèi)運(yùn)算的互逆關(guān)系，如：并確立了這兩類(lèi)運(yùn)算的互逆關(guān)系，如：面積計(jì)算可以看作求切線的逆過(guò)程。微面積計(jì)算可以看作求切線的逆過(guò)程。微積是牛頓與萊布尼茲同時(shí)發(fā)明的。積

15、是牛頓與萊布尼茲同時(shí)發(fā)明的。 微積分方法上，牛頓所作出的極端重要微積分方法上，牛頓所作出的極端重要的貢獻(xiàn)是，他不但清楚地看到，而且大的貢獻(xiàn)是，他不但清楚地看到，而且大膽地運(yùn)用了代數(shù)所提供的大大優(yōu)越于幾膽地運(yùn)用了代數(shù)所提供的大大優(yōu)越于幾何的方法論。他以代數(shù)方法取代了卡瓦何的方法論。他以代數(shù)方法取代了卡瓦列里、格雷哥里、惠更斯和巴羅的幾何列里、格雷哥里、惠更斯和巴羅的幾何方法，完成了積分的代數(shù)化。從此，數(shù)方法，完成了積分的代數(shù)化。從此，數(shù)學(xué)逐漸從感覺(jué)的學(xué)科轉(zhuǎn)向思維的學(xué)科。學(xué)逐漸從感覺(jué)的學(xué)科轉(zhuǎn)向思維的學(xué)科。 牛頓在代數(shù)方面也作出了經(jīng)典的貢獻(xiàn)，牛頓在代數(shù)方面也作出了經(jīng)典的貢獻(xiàn)，他的他的廣義算術(shù)廣義算術(shù)

16、大大推動(dòng)了方程論。大大推動(dòng)了方程論。他發(fā)現(xiàn)實(shí)多項(xiàng)式的虛根必定成雙出現(xiàn)，他發(fā)現(xiàn)實(shí)多項(xiàng)式的虛根必定成雙出現(xiàn)，求多項(xiàng)式根的上界的規(guī)則，他以多項(xiàng)式求多項(xiàng)式根的上界的規(guī)則，他以多項(xiàng)式的系數(shù)表示多項(xiàng)式的根次冪之和公式，的系數(shù)表示多項(xiàng)式的根次冪之和公式，給出實(shí)多項(xiàng)式虛根個(gè)數(shù)的限制的笛卡兒給出實(shí)多項(xiàng)式虛根個(gè)數(shù)的限制的笛卡兒符號(hào)規(guī)則的一個(gè)推廣。牛頓在還設(shè)計(jì)了符號(hào)規(guī)則的一個(gè)推廣。牛頓在還設(shè)計(jì)了求數(shù)值方程的實(shí)根近似值的對(duì)數(shù)和超越求數(shù)值方程的實(shí)根近似值的對(duì)數(shù)和超越方程都適用的一種方法，該方法的修正，方程都適用的一種方法，該方法的修正，現(xiàn)稱(chēng)為牛頓方法?，F(xiàn)稱(chēng)為牛頓方法。牛頓在力學(xué)領(lǐng)域也有偉大的發(fā)現(xiàn)，這是說(shuō)明物體運(yùn)動(dòng)的科學(xué)

17、。牛頓在力學(xué)領(lǐng)域也有偉大的發(fā)現(xiàn)，這是說(shuō)明物體運(yùn)動(dòng)的科學(xué)。牛頓運(yùn)動(dòng)定牛頓運(yùn)動(dòng)定律律是艾薩克是艾薩克牛頓提出了物理學(xué)的三個(gè)運(yùn)動(dòng)定律的總稱(chēng)，被譽(yù)為是經(jīng)典物理學(xué)牛頓提出了物理學(xué)的三個(gè)運(yùn)動(dòng)定律的總稱(chēng)，被譽(yù)為是經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)。的基礎(chǔ)。 為為牛頓第一定律牛頓第一定律（慣性定律：一切物體在不受任何外力的作用下，總保持（慣性定律：一切物體在不受任何外力的作用下，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。它它明確了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系及提出了慣性的概念）、明確了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系及提出了慣性的概念）、牛頓第二定律牛頓第二定律（物體的加

18、速度（物體的加速度跟物體所受的合外力跟物體所受的合外力F成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。）公式：的方向相同。）公式：F=kma（當(dāng)（當(dāng)m單位為單位為kg，a單位為單位為m/s2時(shí)，時(shí)，k=1）、）、牛牛頓第三定律頓第三定律（兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力，在同一條直線上，大小相等，（兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力，在同一條直線上，大小相等，方向相反。）方向相反。）16661666年年，牛頓在家休假期間，得到了三棱鏡，他用來(lái)進(jìn)行了著名的色散，牛頓在家休假期間，得到了三棱鏡，他用來(lái)進(jìn)行了著名的色散試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了白光是由各種不

19、同顏色的光組成的。揭開(kāi)了物質(zhì)的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了白光是由各種不同顏色的光組成的。揭開(kāi)了物質(zhì)的顏色之顏色之謎謎，原來(lái)物質(zhì)的色彩是不同顏色的光在物體上有不同的反射率和折射率，原來(lái)物質(zhì)的色彩是不同顏色的光在物體上有不同的反射率和折射率造成的。造成的。1672年年，牛頓把自己的研究成果發(fā)表在，牛頓把自己的研究成果發(fā)表在皇家學(xué)會(huì)哲學(xué)雜志皇家學(xué)會(huì)哲學(xué)雜志上，這是他第一次公開(kāi)發(fā)表的論文。上，這是他第一次公開(kāi)發(fā)表的論文。1668年年，他制成了第一架，他制成了第一架反射望遠(yuǎn)反射望遠(yuǎn)鏡樣機(jī)鏡樣機(jī)，這是第二大貢獻(xiàn)。，這是第二大貢獻(xiàn)。1671年年，牛頓把經(jīng)過(guò)改進(jìn)得反射望遠(yuǎn)鏡獻(xiàn)給，牛頓把經(jīng)過(guò)改進(jìn)得反射望遠(yuǎn)鏡獻(xiàn)給了皇家學(xué)會(huì)，牛

20、頓名聲大震，并被選為皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。反射望遠(yuǎn)鏡的發(fā)了皇家學(xué)會(huì)，牛頓名聲大震，并被選為皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。反射望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明奠定了現(xiàn)代大型光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡的基礎(chǔ)。同時(shí)，牛頓還進(jìn)行了大量的明奠定了現(xiàn)代大型光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡的基礎(chǔ)。同時(shí)，牛頓還進(jìn)行了大量的觀察實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)計(jì)算，比如研究惠更斯發(fā)現(xiàn)的冰川石的異常折射現(xiàn)象，觀察實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)計(jì)算，比如研究惠更斯發(fā)現(xiàn)的冰川石的異常折射現(xiàn)象，胡克發(fā)現(xiàn)的肥皂泡的色彩現(xiàn)象，胡克發(fā)現(xiàn)的肥皂泡的色彩現(xiàn)象，“牛頓環(huán)牛頓環(huán)”的光學(xué)現(xiàn)象等等。牛頓還提的光學(xué)現(xiàn)象等等。牛頓還提出了光的出了光的“微粒說(shuō)微粒說(shuō)”，認(rèn)為光是由微粒形成的，并且走的是最快速的直，認(rèn)為光是由微粒形成的，并且走的是最快速的直線

21、運(yùn)動(dòng)路徑。他的線運(yùn)動(dòng)路徑。他的“微粒說(shuō)微粒說(shuō)”與后來(lái)惠更斯的與后來(lái)惠更斯的“波動(dòng)說(shuō)波動(dòng)說(shuō)”構(gòu)成構(gòu)成了關(guān)于光的兩大基本理論。此外，他還制作了了關(guān)于光的兩大基本理論。此外，他還制作了牛頓色盤(pán)牛頓色盤(pán)等多種等多種光學(xué)儀器。光學(xué)儀器。牛頓是經(jīng)典力學(xué)理論的集大成者。他系統(tǒng)的總結(jié)了伽利略、開(kāi)普勒和惠更斯等人的工作，得到了著名的萬(wàn)有引力定律和牛頓運(yùn)動(dòng)三定律。牛頓自己回憶，1666年前后，他在老家居住的時(shí)候已經(jīng)考慮過(guò)萬(wàn)有引力的問(wèn)題。最有名的一個(gè)說(shuō)法是：在假期里，牛頓常常在花園里小坐片刻。有一次，象以往屢次發(fā)生的那樣，一個(gè)蘋(píng)果從樹(shù)上掉了下來(lái) 一個(gè)蘋(píng)果的偶然落地，卻是人類(lèi)思想史的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，它使那個(gè)坐在花園里的人

22、的頭腦開(kāi)了竅，引起他的沉思：究竟是什么原因使一切物體都受到差不多總是朝向地心的吸引呢？牛頓思索著。終于，他發(fā)現(xiàn)了對(duì)人類(lèi)具有劃時(shí)代意義的萬(wàn)有引力。在哈雷的敦促下，1686年底，牛頓寫(xiě)成劃時(shí)代的偉大著作自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理一書(shū)?？苛斯椎馁Y助在1687年出版。物質(zhì)不滅定律物質(zhì)不滅定律，說(shuō)的是物質(zhì)，說(shuō)的是物質(zhì)的質(zhì)量不滅；的質(zhì)量不滅；能量守恒定律能量守恒定律，說(shuō)的是物質(zhì)，說(shuō)的是物質(zhì)的的能量守恒能量守恒；動(dòng)量守恒定律。動(dòng)量守恒定律。設(shè)設(shè)X1表示物體與第一焦表示物體與第一焦點(diǎn)的距離，而點(diǎn)的距離，而X2表示光像與表示光像與第二焦點(diǎn)的距離第二焦點(diǎn)的距離 X1X2=f1f2 這一關(guān)系式叫做牛頓公式，這一關(guān)系式叫做

23、牛頓公式，其形式較其形式較1/u +1/v +1/f 簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)單，且對(duì)稱(chēng)性更顯著，運(yùn)用時(shí)也且對(duì)稱(chēng)性更顯著，運(yùn)用時(shí)也較方便。較方便。許多介紹牛頓的書(shū)上都介紹過(guò)牛頓與蘋(píng)果的傳奇故事：許多介紹牛頓的書(shū)上都介紹過(guò)牛頓與蘋(píng)果的傳奇故事：16651666之間，之間，由于劍橋流行黑熱病，學(xué)校被迫停學(xué)，剛從劍橋拿到學(xué)士學(xué)位的牛頓也由于劍橋流行黑熱病，學(xué)校被迫停學(xué)，剛從劍橋拿到學(xué)士學(xué)位的牛頓也返回了家鄉(xiāng)。一天，牛頓正坐在一棵蘋(píng)果樹(shù)下看書(shū)及思考問(wèn)題時(shí)，這時(shí)，返回了家鄉(xiāng)。一天，牛頓正坐在一棵蘋(píng)果樹(shù)下看書(shū)及思考問(wèn)題時(shí)，這時(shí)，有一個(gè)蘋(píng)果落了下來(lái)，這一下子啟發(fā)了牛頓但后來(lái)經(jīng)專(zhuān)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)有一個(gè)蘋(píng)果落了下來(lái)，這一下子啟發(fā)了

24、牛頓但后來(lái)經(jīng)專(zhuān)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)的蘋(píng)果并沒(méi)有砸到牛頓而且牛頓的日記中回憶道，蘋(píng)果并沒(méi)有砸到的蘋(píng)果并沒(méi)有砸到牛頓而且牛頓的日記中回憶道，蘋(píng)果并沒(méi)有砸到他這位當(dāng)時(shí)年僅他這位當(dāng)時(shí)年僅23歲的學(xué)生立刻想到，蘋(píng)果一定是被地球的引力拉下歲的學(xué)生立刻想到，蘋(píng)果一定是被地球的引力拉下來(lái)的，此后，經(jīng)過(guò)多年努力，他終于完成了萬(wàn)有引力定律的闡述、數(shù)學(xué)來(lái)的，此后，經(jīng)過(guò)多年努力，他終于完成了萬(wàn)有引力定律的闡述、數(shù)學(xué)證明與公式推導(dǎo)。證明與公式推導(dǎo)。這個(gè)故事流傳得非常廣泛，不過(guò)有人認(rèn)為，這個(gè)蘋(píng)果的故事至少有兩點(diǎn)這個(gè)故事流傳得非常廣泛，不過(guò)有人認(rèn)為，這個(gè)蘋(píng)果的故事至少有兩點(diǎn)與已經(jīng)了解的歷史事實(shí)不符：第一，萬(wàn)有引力不是牛頓一個(gè)人的獨(dú)

25、立發(fā)與已經(jīng)了解的歷史事實(shí)不符：第一，萬(wàn)有引力不是牛頓一個(gè)人的獨(dú)立發(fā)現(xiàn)，而是歷史上若干人的研究逐步探索、積累的結(jié)果，有的書(shū)上卻把萬(wàn)現(xiàn)，而是歷史上若干人的研究逐步探索、積累的結(jié)果，有的書(shū)上卻把萬(wàn)有引力定律以牛頓名字命名，這是不行的；另外，把牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力有引力定律以牛頓名字命名，這是不行的；另外，把牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力說(shuō)成是由于受了蘋(píng)果落地啟發(fā)的自然結(jié)果，根據(jù)歷史學(xué)者的觀點(diǎn)，顯然說(shuō)成是由于受了蘋(píng)果落地啟發(fā)的自然結(jié)果，根據(jù)歷史學(xué)者的觀點(diǎn)，顯然是對(duì)歷史的嚴(yán)重歪曲。第二，在是對(duì)歷史的嚴(yán)重歪曲。第二，在1665年，牛頓對(duì)天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律問(wèn)題還年，牛頓對(duì)天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律問(wèn)題還沒(méi)有完全搞清楚，如果承認(rèn)這個(gè)蘋(píng)果故事，

26、不是等于把牛頓對(duì)萬(wàn)有引力沒(méi)有完全搞清楚，如果承認(rèn)這個(gè)蘋(píng)果故事，不是等于把牛頓對(duì)萬(wàn)有引力的發(fā)現(xiàn)提前了至少的發(fā)現(xiàn)提前了至少20年嗎？實(shí)際上，牛頓直到二十多年后才取得最終結(jié)年嗎？實(shí)際上，牛頓直到二十多年后才取得最終結(jié)論，并完成數(shù)學(xué)論證與公式推導(dǎo)。論，并完成數(shù)學(xué)論證與公式推導(dǎo)。 傳說(shuō)中的蘋(píng)果傳說(shuō)中的蘋(píng)果牛頓善于觀察各種現(xiàn)象，甚至包括日常生活中的小事，作出了科牛頓善于觀察各種現(xiàn)象，甚至包括日常生活中的小事，作出了科學(xué)史上一個(gè)個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)。因?yàn)樽硇挠诳茖W(xué)研究，牛頓在生活中常常學(xué)史上一個(gè)個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)。因?yàn)樽硇挠诳茖W(xué)研究，牛頓在生活中常常廢寢忘食，曾因?yàn)閷?duì)研究過(guò)于專(zhuān)注鬧了笑話，后來(lái)被大家傳為趣談。廢寢忘食，曾因?yàn)閷?duì)研究過(guò)于專(zhuān)注鬧了笑話，后來(lái)被大家傳為趣談。一次，他一邊讀著書(shū)，一邊在火爐上去煮雞蛋。等他揭開(kāi)鍋想吃一次，他一邊讀著書(shū)，一邊在火爐上去煮雞蛋。等他揭開(kāi)鍋想吃雞蛋時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)鍋里是一只懷表。還有一次，他請(qǐng)朋友吃飯，當(dāng)飯菜雞蛋時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)鍋里是一只懷表。還有一次，他請(qǐng)朋友吃飯，當(dāng)飯菜準(zhǔn)備好時(shí)，牛頓突然腦子中靈感閃現(xiàn)，想到一個(gè)問(wèn)題，便立即進(jìn)了書(shū)準(zhǔn)備好時(shí)，牛頓突然腦子中靈感閃現(xiàn)，想到一個(gè)問(wèn)題，便立即進(jìn)了書(shū)房，朋友等了他好久還是不見(jiàn)他出來(lái)，于是朋友就自己動(dòng)手把那份雞房，朋友等了他好久還是不見(jiàn)他出來(lái)，于是朋友就自己動(dòng)手把那份雞全吃了，雞骨頭留在盤(pán)子，不告而別了。等牛頓想起，出來(lái)后，見(jiàn)了全吃了，