大學生《自然哲學的數(shù)學原理》讀后感

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    大學生《自然哲學的數(shù)學原理》讀后感【一】
    《自然哲學的數(shù)學原理》是第一次科學革命的集大成之作,它在物理學、數(shù)學、天文學和哲學等領域產(chǎn)生了巨大影響。
    在科學史上,《自然哲學的數(shù)學原理》是經(jīng)典力學的第一部經(jīng)典著作,劃時代的巨著,也是人類掌握的第一個完整的科學的宇宙論和科學理論體系,其影響所及,遍布經(jīng)典自然科學的所有領域,并在其后300年里一再取得豐碩成果。就人類文明史而言,它成就了英國工業(yè)革命,在法國誘發(fā)了啟蒙運動和大革命,在社會生產(chǎn)力和基本社會制度兩方面都有直接而豐富的成果。迄今為止,還沒有第二個重要的科學和學術(shù)理論,取得過如此之大的成就。
    《自然哲學的數(shù)學原理》達到的理論高度是前所未有的,其后也不多見。愛因斯坦(Einstein)說過:“至今還沒有可能用一個同樣無所不包的統(tǒng)一概念,來代替牛頓的關(guān)于宇宙的統(tǒng)一概念。而要是沒有牛頓的明晰的體系,我們到現(xiàn)在為止所取得的收獲就會成為不可能。”
    實際上,牛頓在《自然哲學的數(shù)學原理》中討論的問題及其處理問題的方法,至今仍是大學數(shù)理專業(yè)中教授的內(nèi)容,而其它專業(yè)的學生學到的關(guān)于物理學、數(shù)學和天文學的知識,無論在深度和廣度上都沒有達到《自然哲學的數(shù)學原理》的境界。
    凡此種種,都決定了《自然哲學的數(shù)學原理》這部著作的永恒價值
    大學生《自然哲學的數(shù)學原理》讀后感【二】
    《自然哲學的數(shù)學原理》是第一次科學革命的集大成之作,它在物理學、數(shù)學、天文學 和哲學等領域產(chǎn)生了巨大影響。在寫作方式上,牛頓遵循古希臘的公理化模式,從定義、定 律(即公理)出發(fā),導出命題;對具體的問題(如月球的運動) ,他把從理論導出的結(jié)果和 觀察結(jié)果相比較。全書共分五部分,首先“定義”,這一部分給出了物質(zhì)的量、時間、空間、向心力等的定義。第二部分是“公理或運動的定律”,包括著名的運動三 定律。接下來的內(nèi)容分為三卷。前兩卷的標題一樣,都是“論物體的運動”。
    第一卷研究在 無阻力的自由空間中物體的運動,許多命題涉及已知力解定受力物體的運動狀態(tài)(軌道、速 度、運動時間等) ,以及由物體的運動狀態(tài)確定所受的力。第二卷研究在阻力給定的情況下 物體的運動、流體力學以及波動理論。壓卷之作的第三卷是標題是“論宇宙的系統(tǒng)”。由第 一卷的結(jié)果及天文觀測牛頓導出了萬有引力定律, 并由此研究地球的形狀, 解釋海洋的潮汐, 探究月球的運動, 確定彗星的軌道。
    本卷中的“研究哲學的規(guī)則”及“總釋”對哲學和神學 影響很大。 當時英國皇家學會要出版這部書, 但是湊不出適當款子, 而皇家學會的干事胡克則聲稱 萬有引力的平方反比定律是他首先發(fā)現(xiàn)的,愛德蒙·哈雷出于氣憤,提議牛頓寫了這本書, 并由他自費出版了牛頓的書,于1687年7月《自然哲學的數(shù)學原理》拉丁文版問世。
    大學生《自然哲學的數(shù)學原理》讀后感【三】
    《自然哲學的數(shù)學原理》 提出了經(jīng)典力學的三個基本定律和萬有引力定律, 這些定律都
    是建立在客觀研究的基礎上。 牛頓十分重視科學研究的方法和態(tài)度, 他指明了研究自然的四 條基本規(guī)則, 這四條規(guī)則的核心問題是強調(diào)研究的客觀性, 即堅持對自然研究的唯物主義的 態(tài)度。他自身的研究就是建立在長期實際觀察的基礎上。 同時他通過定律對自然現(xiàn)象的解釋, 是以大量的數(shù)學分析為基礎的, 在本書的第一編第 一章中,牛頓講述了有關(guān)微積分及幾何學方面的內(nèi)容。這些內(nèi)容實際上是全書的數(shù)學基礎。
    牛頓本來是微積分的發(fā)明人之一, 但為了便于讀者接受, 他在這本書中卻盡量避免使用比較 困難的微積分的方法。他用的數(shù)學工具嚴格地限于幾何。 書的開頭部分有很長的“說明”, 對書中所運用的一些概念的基本定義, 諸如力、 天體、 力學、運動等進行必要的解釋說明。 在“說明”之后, 牛頓認真詳細地介紹了“運動之基本定理或定律”, 即牛頓關(guān)于物體 運動的三個定律。這就是我們現(xiàn)在所說的經(jīng)典力學的三個基本定律。 第一定律:每個物體如果沒有外界影響使其改變狀態(tài),那么該物體仍保持其原來靜止的或等速直線運動的狀態(tài)。 牛頓認為這是一個基本的普遍的自然界 的事實,也是無可爭辯的。
    由這條定律出發(fā),外力是改變物體運動狀態(tài)的原因,而不是維持 原有狀態(tài)的原因。例如炮彈會停止和下落,是因為空氣的阻力和重力的影響,如果不存在這 種外力,那么炮彈將保持它勻速運動的狀態(tài)。 第二定律:運動的變化與所施加的力成正比,并沿力的作用方向發(fā)生。這其實就是今天 我們所說的動量問題,動量等于物體的質(zhì)量與速度的乘積,速度的變化就是加速度。對同一 個物體而言,所施加的力與由此產(chǎn)生的加速度成正比。 第三定律:對于每一個作用力,總存在一個與之相等的反作用力和它對抗;或者說,兩 個物質(zhì)彼此施加的相互作用力恒等,方向則恰恰相反。根據(jù)這個定律,牛頓指出,相互作用 的兩個物體不管表面上是否產(chǎn)生運動狀態(tài)的變化, 它們之間的作用力和反作用力都是成對出現(xiàn)或同時存在的。例如人用槳劃船前進的運動中,船能前進,就在于人用槳劃入水中時,對 水有作用力,水產(chǎn)生了一個相等的反作用力,推動船的前進。第三定律同樣也適用于圓周運 動中的向心力和離心力。
    大學生《自然哲學的數(shù)學原理》讀后感【四】
    《自然哲學的數(shù)學原理》是第一次科學革命的集大成之作,被認為是古往今來最偉大的科學著作,它在物理學、數(shù)學、天文學和哲學等領域產(chǎn)生了巨大影響。在寫作方式上,牛頓遵循古希臘的公理化模式,從定義、定律(公理)出發(fā),導出命題;對具體的問題(如月球的運動),他把從理論導出的結(jié)果和觀察結(jié)果相比較。全書共分五部分,首先“定義”,這一部分給出了物質(zhì)的量、時間、空間、向心力等的定義。第二部分是“公理或運動的定律”,包括著名的運動三定律。接下來的內(nèi)容分為三卷。前兩卷的標題一樣,都是“論物體的運動”。第一卷研究在無阻力的自由空間中物體的運動,許多命題涉及已知力解定受力物體的運動狀態(tài)(軌道、速度、運動時間等),以及由物體的運動狀態(tài)確定所受的力。第二卷研究在阻力給定的情況下物體的運動、流體力學以及波動理論。壓卷之作的第三卷是標題是“論宇宙的系統(tǒng)”。由第一卷的結(jié)果及天文觀測牛頓導出了萬有引力定律,并由此研究地球的形狀,解釋海洋的潮汐,探究月球的運動,確定彗星的軌道。本卷中的“研究哲學的規(guī)則”及“總釋”對哲學和神學影響很大。
    《自然哲學的數(shù)學原理》無論從科學史還是整個人類文明史來看,牛頓的《自然哲學的數(shù)學原理》都是一部劃時代的巨著。在科學的歷史上,《自然哲學的數(shù)學原理》是經(jīng)典力學的第一部經(jīng)典著作,也是人類掌握的第一個完整的科學的宇宙論和科學理論體系,其影響所及遍布經(jīng)典自然科學的所有領域,在其后的300年時間里一再取得豐碩成果。從科學研究內(nèi)部來看,《自然哲學的數(shù)學原理》示范了一種現(xiàn)代科學理論體系的樣板,包括理論體系結(jié)構(gòu)、研究方法和研究態(tài)度、如何處理人與自然的關(guān)系等多個方面的內(nèi)容。此外,《自然哲學的數(shù)學原理》及其作者與同時代著名人物的互動關(guān)系也是科學史研究和其它學術(shù)史研究中經(jīng)久不息的話題。
    當時英國皇家學會要出版這部書,但是湊不出適當款子,而皇家學會的干事胡克則聲稱萬有引力的平方反比定律是他首先發(fā)現(xiàn)的,愛德蒙·哈雷出于氣憤,提議牛頓寫了這本書,并由他自費出版了牛頓的書,于1687年7月《自然哲學的數(shù)學原理》拉丁文版問世。1713年出第2版,1725年出第3版。1729年由莫特將其譯成英文付印,就是現(xiàn)在所見流行的英文本。各版均由牛頓本人作了增訂,并加序言。後世有多種文字的譯本,中譯本出版于1931年。該書的宗旨在于從各種運動現(xiàn)象探究自然力,再用這些力說明各種自然現(xiàn)象。 全書共分四個部分。開頭和第一篇介紹了力學的基本運動三定律與基本的力學量;其中質(zhì)量的概念是由牛頓首先提出及定義的,但牛頓當時稱其為“物質(zhì)的量”,這一名稱後來被另一個物理量使用。第二篇中,討論了物體在阻尼介質(zhì)中的運動,提出阻力大小與物體速度的一次及二次方成正比的公式。還研究了氣體的彈性和可壓縮性,以及空氣中的聲速等問題,這為牛頓提供了一個展示他數(shù)學技巧的舞臺。第三篇題目為宇宙體系,討論了太陽系的行星、行星的衛(wèi)星和彗星的運行,以及海洋潮汐的產(chǎn)生,涉及到多體問題中的攝動。
    牛頓并沒有聲稱自己要構(gòu)造一個體系。牛頓在《自然哲學之數(shù)學原理》第一版的序言一開始就指出,他要「致力于發(fā)展與哲學相關(guān)的數(shù)學」,這本書是幾何學與力學的結(jié)合,是一種「理性的力學」,一種「精確地提出問題并加以演示的科學,旨在研究liuxue86.com某種力所產(chǎn)生的運動,以及某種運動所需要的力。他的任務是“由動現(xiàn)象去研究自然力,再由這些力去推演其它的運動現(xiàn)象”。
    然而牛頓實際上是構(gòu)造了一個人類有史以來最為宏偉的體系,他所說的力,主要是重力,我們今天稱之為引力,或萬有引力,以及由重力所衍生出來的摩擦力、阻力和海洋的潮汐力等,而運動則包括落體、拋體、球體滾動、單擺與復擺、流體、行星自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)、回歸點、軌道章動等,簡而言之,包括當時已知的一切運動形式和現(xiàn)象。也就是說,牛頓是要用統(tǒng)一的力學原因去解釋從地面物體到天體的所有運動和現(xiàn)象。
    在結(jié)構(gòu)上,《自然哲學之數(shù)學原理》是一種標準的公理化體系,它從最基本的定義和公理出發(fā),「在第一編和第二編中推導出若干普適命題」,其中第一編題為“物體的運動”為全書的討論做了數(shù)學工具上的準備,把各種運動形式加以分類,詳細考察每一種運動形式與力的關(guān)系;第二編討論“物體(在阻滯介質(zhì)中)的運動”,近一步考察了各種形式阻力對運動的影響,討論地面上各種實際存在的力與運動的情況。在第三編中“示范了把它們應用于宇宙體系,用前兩編中數(shù)學證明的命題由天文現(xiàn)象推演出使物體傾向于太陽和行星的重力,再運用其他的數(shù)學命題由這些力推算出行星、彗星、月球和海洋的運動”。在全書的最后牛頓寫下了一段著名的「總釋」,集中表述了牛頓對于宇宙間萬事萬物的根本原因——萬有引力以及我們的宇宙為什是一個這樣的優(yōu)美的體系的總原因的看法,集中表達了他對于上帝的存在和本質(zhì)的見解.
    大學生《自然哲學的數(shù)學原理》讀后感【五】
    在寫作手法上,牛頓是個神情十分專注的人,他在搭建自己的體系時,雖然仿照歐幾里德(Euclid)的《幾何原本》,但他從沒有忘記自己的使命是解釋自然現(xiàn)象,沒有把自己迷失在純粹形式化的推理中。他是極為出色的數(shù)學家,在數(shù)學上有一系列一流的發(fā)明,但他嚴格地把數(shù)學當做工具,只是在有需要時才帶領讀者稍微作一點數(shù)學上的遠足。另一方面,牛頓也絲毫沒有沈醉于純粹的哲學思辯,在《自然哲學之數(shù)學原理》中所有的命題都來自于現(xiàn)實世界,或是數(shù)學的,或是天文學的,或是物理學的,即牛頓所理解的自然哲學的?!蹲匀徽軐W之數(shù)學原理》中全部的論述都以命題形式給出,每一個命題都給出證明或求解,所有的求證求解都是完全數(shù)學化的,必要時附加推論,而每一個推論又都有證明或求解。只是在牛頓認為某個問題在哲學上有特殊意義時,他才加上一個附注,對問題加以解釋或進一步推廣。 全書貫穿了牛頓和萊布尼茲分別獨立發(fā)明的數(shù)學方法——微積分,不過牛頓稱其為“流數(shù)”,這是牛頓的成就之一。它在科學史上占有非常重要的地位,因它標志著經(jīng)典力學體系的建立。
    牛頓在世時共發(fā)表了三個版本的《自然哲學的數(shù)學原理》,分別在1687年、1713年及1726年發(fā)表,都是拉丁文版本。牛頓去世后的第一個英文譯本是由第三版翻譯而來,出版于1729年,譯者是莫特(Andrew Motte)。在1802年,又出現(xiàn)了根據(jù)《自然哲學的數(shù)學原理》第一版翻譯的英文譯本。1930年,美國學者、科學史家卡約里(Florian Caiofi)在莫特的英譯本基礎上用現(xiàn)代英文校訂出版liuxue86.com,成為20世紀里讀者群最大的《自然哲學的數(shù)學原理》標準版本。60年代初,美國科學史家科恩(Cohen)和法國科學史家科瓦雷(A1exander Koyré)合作,根據(jù)比莫特譯本更早的《自然哲學的數(shù)學原理》第一版的英譯本,也推出了《自然哲學的數(shù)學原理》的現(xiàn)代英文版。
    在科學史上,《自然哲學的數(shù)學原理》是經(jīng)典力學的第一部經(jīng)典著作,劃時代的巨著,也是人類掌握的第一個完整的科學的宇宙論和科學理論體系,其影響所及,遍布經(jīng)典自然科學的所有領域,并在其后300年里一再取得豐碩成果。 就人類文明史而言,它成就了英國工業(yè)革命,在法國誘發(fā)了啟蒙運動和大革命,在社會生產(chǎn)力和基本社會制度兩方面都有直接而豐富的成果。迄今為止,還沒有第二個重要的科學和學術(shù)理論,取得過如此之大的成就. 《自然哲學的數(shù)學原理》達到的理論高度是前所未有的,其后也不多見。愛因斯坦(Einstein)說過:「至今還沒有可能用一個同樣無所不包的統(tǒng)一概念,來代替牛頓的關(guān)于宇宙的統(tǒng)一概念。而要是沒有牛頓的明晰的體系,我們到現(xiàn)在為止所取得的收獲就會成為不可能?!箤嶋H上,牛頓在《自然哲學的數(shù)學原理》中討論的問題及其處理問題的方法,至今仍是大學數(shù)理專業(yè)中教授的內(nèi)容,而其它專業(yè)的學生學到的關(guān)于物理學、數(shù)學和天文學的知識,無論在深度和廣度上都沒有達到《自然哲學的數(shù)學原理》的境界。
    凡此種種,都決定了《自然哲學的數(shù)學原理》這部著作的永恒價值。
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