《經(jīng)典力學的成就與局限性》 市賽獲獎

經(jīng)典力學的成就與局限性經(jīng)典力學的發(fā)展歷程

經(jīng)典力學建立在豐富的科學經(jīng)驗之上，但經(jīng)典力學的建立和牛頓的個人原因有不可分割的關系。

牛頓從青少年時代就對科學抱有濃厚的興趣、極強的求知欲和探索欲望，學習非常勤奮。但他從不死讀書，喜歡通過實驗來取得真知，并親自動手設計和制作了許多機械裝置和用品，這使他打下了廣博而扎實的知識基礎，同時也具有創(chuàng)新意識和動手能力。雖然牛頓是天才，智力水平很高，但他的天才還來源于他的勤奮。他在研究中十分投入，而且常常夜以繼日地學習、工作。這些都培養(yǎng)和鍛煉了牛頓的科學精神，為日后的研究打下了堅實的基礎。

力學體系得以建立的原因經(jīng)典力學的發(fā)展歷程

牛頓經(jīng)典力學的建立，還與他所處的時代和社會有關。歐洲經(jīng)過16世紀的宗教和政治改革的大變動之后，到17世紀下半葉進入了一個政治上安寧，經(jīng)濟上趨于繁榮的時期。生產(chǎn)實踐為力學研究提出了許多問題，這就給科學的發(fā)展以動力。經(jīng)過16世紀的宗教改革運動和17世紀中后期的資產(chǎn)階級革命運動，英國科學家擁有了當時世界上最為寬松自由的學術環(huán)境。學術環(huán)境的改變，使得對力學的研究擺脫了不必要的束縛，催生了經(jīng)典力學體系。

個人因素，前人經(jīng)驗，寬松的學術環(huán)境和生產(chǎn)實踐的發(fā)展，構成了經(jīng)典力學體系建立的基礎。力學體系得以建立的原因經(jīng)典力學體系創(chuàng)立的過程中作出貢獻的科學家牛頓經(jīng)典力學體系的建立得益于已有的科學成就。

哥白尼、伽利略、開普勒、笛卡爾等人在天文學、力學、光學、數(shù)學等方面的貢獻，為經(jīng)典力學奠定了堅實的基礎，特別是伽利略與開普勒對牛頓經(jīng)典力學體系的建立更是有著極其重要的影響。

伽利略通過對自由落體的研究，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了慣性運動和在重力作用下的勻加速運動，奠定了牛頓第一定律和第二定律的基本思想。他關于拋體運動定律的發(fā)現(xiàn)，對牛頓萬有引力的學說也有深刻的啟示作用。

開普勒所發(fā)現(xiàn)的行星運動定律則是牛頓萬有引力學說產(chǎn)生的最重要前提。牛頓非常善于汲取前人的科學成果并綜合運用多方面的知識進行跨學科的研究，通過吸收前人的科學研究成果，牛頓為經(jīng)典力學體系的建立充實的準備。

牛頓是近代理論物理學的創(chuàng)始人,他所建立的力學理論體系不僅能說明已有的理論已經(jīng)說明的現(xiàn)象,更重要的是,經(jīng)典力學理論能預見到新的物理現(xiàn)象和物理事實,并能以天文觀測或實驗證實它們的正確性。經(jīng)典力學體系創(chuàng)立的過程中所涉及到的科學家及其理論貢獻哥白尼惠更斯笛卡爾開普勒牛頓伽利略力學發(fā)展的三個階段第一階段

伽利略、牛頓時代之前。人們對力學現(xiàn)象的研究大多直接反映在技術之中或完全融合在哲學之內，物理學就整體而言還沒有成為獨立的科學。這個階段對力學作出突出貢獻的是阿基米德。第二階段

從伽利略到牛頓。是經(jīng)典力學從基本要領、基本定律到建成理論體系的階段，在這一階段有一系列的科學家為經(jīng)典力學打下重要基礎。第三階段

牛頓之后。經(jīng)典力學又有新的發(fā)展，這一階段主要是后人對經(jīng)典力學的表述形式和應用對象進行了拓展和完善。

誰能說出經(jīng)典力學的偉大成就有哪些呢？⑴把人類對整個自然界的認識推進到一個新水平，牛頓從力學上證明了自然界的統(tǒng)一；⑵經(jīng)典力學的建立首次明確了一切自然科學理論應有的基本特征，這標志著近代理論自然科學的誕生，也成為其他各門自然科學的典范；⑶經(jīng)典力學的建立對自然科學和科技的發(fā)展、社會的進步具有深遠影響：①經(jīng)典力學形成的科學研究方法的推廣應用；②經(jīng)典力學與其他基礎科學相結合產(chǎn)生了許多交叉學科，促進了自然科學的進一步發(fā)展；③經(jīng)典力學在科學技術上有廣泛的應用，促進了社會文明的發(fā)展。

定義牛頓力學(Newton‘sMechanics)是以牛頓運動定律為基礎，在17世紀以后發(fā)展起來的。直接以牛頓運動定律為出發(fā)點來研究質點系統(tǒng)的運動，這就是牛頓力學。它以質點為對象，著眼于力的概念，在處理質點系統(tǒng)問題時，須分別考慮各個質點所受的力，然后來推斷整個質點系統(tǒng)的運動