谁是世界上最伟大的天文学家?
天文学是人类运用最新的物理、化学、数学知识和最先进的科技手段,研究宇宙中的恒星、行星、星系等天文现象的科学。它不仅是一门基础学科,而且是一个融合了人类智慧的综合体系。七个基础学科是数学、逻辑学、天文学和天体物理学、地球科学和空间科学、物理学和化学。
我个人认为天文学和数学关系不大。。。
6月3日,牛顿进入剑桥大学三一学院。当时学院的教学是基于亚里士多德的理论,但牛顿更喜欢读一些笛卡尔等现代哲学家和伽利略、哥白尼、开普勒等天文学家的更先进的思想。1665年,他发现了广义二项式定理,并开始发展一套新的数学理论,这就是举世闻名的微积分。1665年,牛顿拿到了学位,为了防止伦敦大瘟疫,大学关闭了。在接下来的两年里,牛顿继续在家里研究微积分、光学和万有引力定律。
从65438年到0679年,牛顿回到了力学的研究:引力及其对行星轨道的影响,开普勒的行星运动定律,以及与胡克和弗拉姆斯蒂德关于力学的讨论。他把自己的成就归功于《物体在轨道上的运动》(1684)这本书,这本书包含了后来在原理上形成的一个初步的运动定律。
在埃德蒙·哈雷的鼓励和支持下,《自然哲学的数学原理》于1687年7月5日出版。在这本书里,牛顿阐述了三个运动定律,在接下来的两百年里被奉为真理。牛顿用拉丁文“万有引力”来命名现在的引力,并定义了万有引力定律。在这本书中,他还提出了第一个基于波义耳定律分析和测量空气中声速的方法。
因为在原理上的成就,牛顿获得了国际上的认可,赢得了一大群支持者:牛顿与瑞士数学家尼古拉斯·法蒂奥·丢勒建立了非常密切的关系,直到他们的友谊在1693年破裂。这段友谊的结束让牛顿精神崩溃了。
牛顿在伽利略等人工作的基础上进行了深入研究,总结出。。。
大多数现代历史学家认为,牛顿和莱布尼茨独立发展了微积分,并为其创造了自己独特的符号。据牛顿身边的人说,牛顿比莱布尼茨早几年就想出了他的方法,但他在1693之前几乎没有发表过什么东西,直到1704才给出他的完整交代。与此同时,牛顿在1684中发表了他的方法的完整叙述。此外,莱布尼茨的符号和“微分法”在欧洲大陆被完全采用,大约1820年后英国也采用了这种方法。莱布尼茨的笔记本记录了他的思想从早期到成熟阶段的发展过程,但在已知的记录中只找到了牛顿的最终结果。牛顿声称他一直不愿意发表他的微积分,因为他害怕被嘲笑。牛顿与瑞士数学家尼古拉斯·法迪奥·丢勒关系密切,后者从一开始就被牛顿的万有引力定律所吸引。1691年,丢勒打算编纂一部新版的牛顿自然哲学数学原理,但他始终没有完成。一些研究牛顿的传记作者认为他们的关系中可能有爱的成分。但是两人的关系在1694冷却了。当时,丢勒还与莱布尼茨交换了几封信。
1699年初,皇家学会的其他成员(牛顿是其中之一)指责莱布尼茨剽窃牛顿的成果,争论爆发于1711。牛顿皇家学会宣布,一项调查显示,牛顿是真正的发现者,莱布尼茨被斥为骗子。但后来发现对莱布尼茨的调查评论结论是牛顿自己写的,于是调查受到质疑。这导致了牛顿和莱布尼茨之间关于微积分的激烈争论,并毁了他们的一生,直到后者于1716年去世。这场争论在英国和欧洲大陆的数学家之间划出了一道鸿沟,并可能阻碍了英国数学至少一个世纪的发展。
牛顿公认的成就之一是适用于任何幂的广义二项式定理。他发现了牛顿恒等式和牛顿法,对二元三次曲线进行了分类,对有限差分理论做出了巨大贡献,首次利用分数指数和坐标几何得到了丢番图方程的解。他用对数逼近调和级数的部分和(这是欧拉求和公式的先驱),第一次胸有成竹地使用幂级数和还原幂级数。他还发现了π的新公式。
自17世纪以来,原始的几何和代数已经很难解决当时生产和自然科学提出的许多新问题,如:如何求一个物体的瞬时速度和加速度?如何求曲线的切线和曲线的长度(行星距离),向量直径扫过的面积,极小值(如近日点,远日点,最大值域等。)、体积、重心、重力等等;虽然牛顿之前在对数、解析几何、无穷级数等方面都有所建树,但他并不能圆满或普适地解决这些问题。当时对牛顿影响最大的是笛卡尔的《几何》和沃利斯的《无穷算术》。牛顿把古希腊以来各种求解无穷小问题的特殊方法统一为顺流微积分(微分)和逆流微积分(积分)两种算法,体现在1669中应用无穷多项式方程,1671中应用流微积分和无穷级数,1676中应用无穷级数。所谓“流量”就是随时间变化的自变量,如X、Y、S、U等。而“流量数”就是流量的变化速度,也就是变化率、书写等。他说的“差别费率”和“可变费率”是有差别的。同时,他在1676首次发表了他的二项式展开定理。牛顿用它发现了其他无穷级数,用它计算面积,积分,解方程等等。1684年,莱布尼茨从曲线的切线研究中引入并拉长了S作为微积分的符号,从此牛顿创立的微积分在大陆国家迅速普及。
牛顿在1672年制造了反射望远镜。他利用粒子间的万有引力证明了球对称的球体的外引力可以用中心相同质量的粒子来代替。他还用万有引力原理解释了潮汐的各种现象,指出潮汐的大小不仅与月亮的相位有关,还与太阳的方位有关。牛顿预言地球不是一个正球体。岁差是由太阳对赤道突起的扰动引起的。
牛顿是一个“原始自然神论者”。所谓“自然神论”,就是上帝创造世界后,让自然法则统治世界,世界在自然法则的控制下运行。牛顿就是抱着这种宇宙观,所以牛顿对事物的解释就是自然规律加概率,当然他没有祈求什么。牛顿在他的名著中明确地说:他认为天体运动是因为上帝创造了万物之后,还设定了各种自然规律,比如运动规律。上帝先推它们,然后天体按照“动者总动”的规律不断运动,一切按照自然和概率的规律自然发生。上帝再也不会做任何事了。牛顿的宇宙论属于宗教的另一个分支,也叫“力学宇宙论”或“时钟宇宙论”。当然,这种观点与基督教的基本教义相去甚远。难怪卫理公会的创始人约翰·韦尔西对牛顿的信仰表示怀疑。
牛顿生活在明朝前一年到清朝前五年,《自然哲学的数学原理》的出版相当于康熙25年。从《牛顿原理》出版到1840年的1687年间,牛顿的物理学和天文学知识几乎没有传到中国。《原理》一书的基本内容直到鸦片战争后才在中国传播开来。
哥白尼的太阳中心说、开普勒的椭圆轨道、牛顿的万有引力相继传入中国,与中国奉为圭臬的“天动地静”、“天圆”、“阴阳相感”等传统大相径庭。这不能不引起中国人民的巨大反响。牛顿学说在中国的传播不仅影响了学术界,也唤醒了人们对科学真理的认识。更重要的是,也为中国资产阶级维新派发起的戊戌变法(1898)提供了舆论准备。这场运动的领导者,如康有为、梁启超、谭嗣同等,无一例外都从牛顿的理论中寻找改革和变法的依据。尤其是牛顿在科学上推陈出新的精神,激励了清朝所有想改变社会的有志之士。