牛顿是数学家吗

如题所述


牛顿是数学家吗
当大家试图以纯数学家的身份评论牛顿时,确实会感觉比起最具有原创性的伽罗瓦、黎曼这样的数学家来说,牛顿的工作在数学方面的原创性确实不是最高的。但我们确实不应该用今天的眼光来评价牛顿,必须要考虑历史的进程。
我们先不说二项式公式或者是最速降线这样看起来很厉害,但对牛顿真正的数学贡献不值一提的工作了。我们单说说微积分。
微积分的朴素观念,早在公元前就出现了。阿基米德就曾经用类似于积分的方法求几何体的体积。世界各国的文献中都出现过微积分的朴素想法。例如我们熟悉的中国,祖冲之
我们可以思考一下:在这种情况下,为什么牛顿仍然被认为是微积分的发明者呢?要说原创性,比他们早得多的学者们已经有了许多微积分的思想了;要说严格性,还得等到19世纪伟大的体育老师出现微积分的基础极限理论才算是基本确立。这二位究竟做了什么,获得了微积分发明人的荣誉呢?
其实二位确立这一荣誉的理由,还真的得从他们数学家外的职业来解释。莱布尼茨的主业是哲学家。他对微积分的符号系统与代数形式的研究不得不说受他自己对于理性主义哲学的研究与深刻理解的影响。我们至今仍然使用莱布尼茨的符号体系,全世界的数学家大部分都是莱布尼茨的传人,这都源于他对符号体系对数学重要性的认识。另外说一句,似乎哲学家都对代数方法有格外的重视,例如笛卡尔等。
而牛顿在数学家之外的主业是什么呢?物理学家。牛顿最重要的贡献是认识到,微积分是可以用来研究物理的。这在今日简直是再自然不过的事情,但是在牛顿那个年代,物理学是什么样的呢?
逝世于牛顿出生那一年的欧洲最伟大的物理学家伽利略被称为现代科学之父。他重要的成果之一就是把数学方法引入物理学,他也是最早提出自然规律是数学性的学者。所以在牛顿的年代,数学工具能用来描述物理规律还只是一个初生的幼芽。学者们知道很多物理规律可以用定量分析的方法来描述,但数学如何参与其中仍然是一个谜。而巴罗等人意识到了几何对于物理的重要性,但也停留在几何图形用于描述运动轨道这样朴素的信念上。这并不难理解:《几何原本》是那么伟大,也为后世的数学家对几何的论证打下了坚实的信念。巴罗就是这样:他用几何的方法描述微积分,从而没能发现微积分与物理之间的关系。
而牛顿革命性的工作在于放弃了纯几何方法,从而用代数方法来描述微积分。与莱布尼茨殊途同归,他获得了有效的微积分工具。更重要的是,牛顿意识到微分方程是描述物理规律的核心语言,这也是他的基本物理定律的源头。牛顿的巨著《自然哲学的数学原理》之名也来源于此,尽管牛顿向当时主流的数学物理界妥协将微积分的语言隐藏了起来。直到今天,代数语言和微分方程仍然是绝大部分物理规律的语言,这都得追溯到牛顿的工作。
世界公认数学三大天才
世界公认的三大著名数学家为阿基米德、艾萨克·牛顿与约翰·卡尔·弗里德里希·高斯。他们均为数学和科学发展作出了巨大贡献。
阿基米德对数学和物理的发展做出了巨大的贡献,为社会进步和人类发展做出了不可磨灭的影响,即使牛顿和爱因斯坦也都曾从他身上汲取过智慧和灵感,他是“理论天才与实验天才合于一人的理想化身”,文艺复兴时期的达芬奇和伽利略等人都拿他来做自己的楷模。
牛顿著有《自然哲学的数学原理》、《光学》,在1687年发表的论文《自然定律》里,对万有引力和牛顿运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点,并成为了现代工程学的基础。
高斯不仅对纯粹数学作出了意义深远的贡献,而且对20世纪的天文学、大地测量学和电磁学的实际应用也作出了重要的贡献。高斯开辟了许多新的数学领域,从最抽象的代数数论到内蕴几何学,都留下了他的足迹。从研究风格、方法乃至所取得的具体成就方面,他都是18─19世纪之交的中坚人物。
数学研究
早期的数学家或者自身家庭富足,或者依附于对研究有兴趣的富豪权贵,研究数学更多是出于爱好。而在现代逐渐形成了数学家这个职业。他们的工作包括,在各级学校教授数学课程,指导研究生,在具体的领域进行研究,发表论文和报告。
数学研究工作,不仅是了解及整理已知的结果,还包含着创造新的数学成果与理论。许多人误解数学是一个已经被研究完的领域,事实上,数学上还有许多未知的领域和待解决的问题,也一直有大量新的数学成果发表。这些数学成果有些是新的数学知识,有些是新的应用方式。
以上内容来源:百度百科-世界三大数学家
牛顿在数学方面的贡献
牛顿对数学的贡献是极其广泛的。广义二项式定理,牛顿恒等式、牛顿法,立方面曲线分类,有限差分理论,丢番图方程。他用对数趋近了调和级数的部分和,并首次有把握地使用幂级数和反转幂级数。
牛顿死亡全过程视频
牛顿晚年患有膀胱结石、风湿等多种疾病,1727年3月20日,牛顿在伦敦病逝。终年84岁。
由于他在科学事业上的杰出贡献,他被葬在威斯敏斯特教堂的公墓里。
拓展资料:
牛顿1642年12月25日生。少年时代的牛顿就表现出手工制作精巧机械的才能。在英国柯斯达大教堂里,至今仍安放着一座太阳钟,类似中国的“日晷”。尽管它凿刻得还很粗糙,但已表现出牛顿少年时期的聪慧和理想。
由于生活贫困,母亲让牛顿退学回家务农,但他仍然把心思放在读书上。舅父发现他不学着干活养家,就对他说:“还是回去念你的书吧!要么你是个无所事事的大废物,要么你是个大天才!”于是,牛顿来到剑桥大学三一学院求学。
他发誓,要把毕生精力贡献给科学事业。他刻苦攻读数学、物理学、天文学等课程,接受了哥白尼、开普勒、伽利略、笛卡尔的自然科学理论和研究方法,这为他以后的科学研究奠定了扎实的理论基础。
牛顿在剑桥大学获得学士学位和硕士学位后,留校出任数学教授。从此,他在剑桥大学从事教学和科研达30年之久。他的辉煌的科学成就,都是在这里取得的。牛顿刻苦钻研,废寝忘食,每天在实验室里工作17-18个小时,以至于剑桥大学图书馆馆长说牛顿是“一个神经不很正常的家伙”。
正是由于他这种全身心投入的精神,使得他不断地取得新成果,在科学上的地位越来越高。他的第一个轰动世界的成果是发现光的本质,就是他发现普通白光是由七色光组成的。他制造的第一架反射天文望远镜至今还在天文台使用。他的另一大发明是创造了数学上的微积分学。
而他最伟大的发现在力学领域。牛顿于1687年出版了《自然哲学的数学原理》一书。这部划时代的巨著阐述了物体运动的三大定律:惯性定律、力和运动关系的定律、作用和反作用的定律。书中还叙述了万有引力定律。
牛顿根据万有引力定律,研究了太阳系行星、卫星和彗星的运动规律。牛顿也因此被认为是最伟大的天文学家。《自然哲学的数学原理》一书在社会上引起轰动,使牛顿声名大震。但真正理解这部著作的人并不多。
为了弄懂书中复杂的数学问题,有位哲学家请牛顿开列了一张“必读书目”,看到书目时哲学家说:“光看这些书,就要去掉我大半条老命。”
牛顿与苹果的故事
在英国,有一个年轻人叫艾萨克牛顿,他是研究物理学的。牛顿非常善于思考,经常深入思考一些非常平常的现象。
一天,他正坐在一棵苹果树下休息,这时一个熟苹果掉了下来,砸在了他的头上。当牛顿碰到他受伤的地方时,他想到了一个问题:当他把球抛向空中时,为什么球不总是上升,却总是下降?
牛顿拿起苹果,突然有了一个奇怪的想法。有没有一种无形的力量在起作用,把苹果拖到地上?经过很长一段时间,牛顿终于解决了这个问题,并导出了一个公式,即万有引力定律。
他认为世界上的每一个物体都有一种无形的吸引力来吸引其他物体。重的物体比轻的物体更吸引人。我们生活的地球比地球上所有的东西都要大和重得多。所以所有向上扔的物体最终都会掉到地上。这是地球引力作用的结果。
牛顿的发现不仅可以解释地球上的物理现象,而且可以解释宇宙与天体之间的现象。在地球之外,还有许多其他的行星,如太阳、月亮、火星和木星,它们都被引力所吸引,所以月亮绕着地球转,地球绕着太阳转。
正是这种引力将它们固定在各自的位置,这样,尽管它们在同一个天空下移动,但不会发生碰撞。
小苹果给了牛顿很大的灵感。其实,同样的现象在别人眼里早已司空见惯,但别人都不把它当成一回事。只有牛顿通过自己的思考找到了万有引力定律。
扩展资料
牛顿苹果树是因英国科学巨匠牛顿因苹果从树上坠落而产生有关万有引力的灵感,这株苹果树也因此而声名大振,被视为科学探索精神的象征。其实这是科学史上的一个传奇故事。株使牛顿领悟到万有引力定律的苹果树也因此声名大振,更被视为科学探索精神的象征。
艾萨克·牛顿是英国伟大的数学家、物理学家、天文学家和自然哲学家,其研究领域包括了物理学、数学、天文学、神学、自然哲学和炼金术。
牛顿的主要贡献有发明了微积分,发现了万有引力定律和经典力学,设计并实际制造了第一架反射式望远镜等等,被誉为人类历史上最伟大,最有影响力的科学家。为了纪念牛顿在经典力学方面的杰出成就,“牛顿”后来成为衡量力的大小的物理单位。
参考资料来源:百度百科-牛顿苹果树
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