《高中歷史第18課 近代科學(xué)體系的奠基人牛頓課件岳麓版選修4》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中歷史第18課 近代科學(xué)體系的奠基人牛頓課件岳麓版選修4(23頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、晚年的困惑 在天文學(xué)方面,1672年牛頓創(chuàng)制了反射望遠(yuǎn)鏡;他還解釋了潮汐的現(xiàn)象,指出潮汐的大小不但同朔望月有關(guān),而且與太陽(yáng)的引力也有關(guān)系;另外,牛頓從理論上推測(cè)出地球不是球體,而是兩極稍扁、赤道略鼓,并由此說(shuō)明了歲差現(xiàn)象等。 在物理學(xué)上,牛頓基于伽利略、開(kāi)普勒等人的工作,建立了三條運(yùn)動(dòng)基本定律和萬(wàn)有引力定律,并建立了經(jīng)典力學(xué)的理論體系。 在數(shù)學(xué)上,牛頓創(chuàng)立了“牛頓二項(xiàng)式定理”,并和萊布尼茲幾乎同時(shí)創(chuàng)立了微積分學(xué)。 在光學(xué)方面,牛頓發(fā)現(xiàn)白色日光由不同顏色的光構(gòu)成,并制成“牛頓色盤”;關(guān)于光的本性,牛頓創(chuàng)立了光的“微粒說(shuō)”。 牛頓傳 位于倫敦塔里的造幣廠壓模室。牛頓1696年任造幣廠總監(jiān),1699
2、年升為廠長(zhǎng)。任職期間,他對(duì)用于錢幣制造的金屬的凈化方法進(jìn)行了根本性的改革。他也負(fù)責(zé)起訴那些偷偷萃取硬幣當(dāng)中的貴金屬的“剪刀手”。據(jù)說(shuō)牛頓十分熱中于把這些罪犯繩之以法,乃至處死。這是刻有安妮女王肖像的硬幣,是在牛頓的監(jiān)制下制成的硬幣之一1702年的牛頓(Godfrey Kneller繪) 1712年的牛頓(James Thornhill繪) 萊布尼茨(Leibniz,1646-1716)萊布尼茨出生于德國(guó)萊比錫的一個(gè)教授家庭,早年在萊比錫大學(xué)學(xué)習(xí)法律,同時(shí)開(kāi)始接觸伽利略、開(kāi)普勒、笛卡兒、帕斯卡以及巴羅等人的科學(xué)思想。1667年獲阿爾特多夫大學(xué)法學(xué)博士學(xué)位,次年開(kāi)始為緬因茨選帝侯服務(wù),不久被派往巴
3、黎任大使。萊布尼茨在巴黎居留了四年(16721676),這四年對(duì)他科學(xué)生涯的意義,可以與牛頓在家鄉(xiāng)躲避瘟疫的兩年類比,萊布尼茨許多重大的成就包括創(chuàng)立微積分都是在這一時(shí)期完成或奠定了基礎(chǔ)。他是柏林科學(xué)院的創(chuàng)建者和首任院長(zhǎng)。 瑞士數(shù)學(xué)家德丟勒(Duiller)1699年在一本小冊(cè)子中提出“牛頓是微積分的第一發(fā)明人”,而萊布尼茨作為“第二發(fā)明人”,“曾從牛頓那里有所借鑒”。萊布尼茨立即對(duì)此作了反駁。1712年,英國(guó)皇家學(xué)會(huì)專門指定了一個(gè)委員會(huì)進(jìn)行調(diào)查,并于翌年公布了一份著名的通報(bào),宣布“確認(rèn)牛頓為第一發(fā)明人”。這引起了萊布尼茨的申訴。爭(zhēng)論在雙方的追隨者之間越演越烈,直到萊布尼茨和牛頓都去世后,才逐漸
4、平息并得到解決。經(jīng)過(guò)調(diào)查,特別是對(duì)萊布尼茨手稿的分析,證實(shí)兩人確實(shí)是相互獨(dú)立地完成了微積分的發(fā)明。就發(fā)明時(shí)間而言,牛頓早于萊布尼茨;就發(fā)表時(shí)間而言,萊布尼茨則先于牛頓。李文林?jǐn)?shù)學(xué)史概論 1687年當(dāng)牛頓在自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理中首次發(fā)布他的流數(shù)(即微積分)方法時(shí),他在前言中作了這樣一段說(shuō)明: “十年前,我在給學(xué)問(wèn)淵博的數(shù)學(xué)家萊布尼茨的信中曾指出:我發(fā)現(xiàn)了一種方法,可用以求極大值、極小值、作切線以及解決其他類似的問(wèn)題,而且這種方法也適用于無(wú)理數(shù),這位名人回信說(shuō)他也發(fā)現(xiàn)了類似的方法,并把他的方法給我看了。他的方法與我的大同小異,除了用語(yǔ)、符號(hào)、算式和量的產(chǎn)生外,沒(méi)有實(shí)質(zhì)性區(qū)別。” 這可以說(shuō)是對(duì)微積分發(fā)
5、明權(quán)的客觀評(píng)述,遺憾的是,它在原理第3版時(shí)被刪去了。李文林?jǐn)?shù)學(xué)史概論 優(yōu)先權(quán)爭(zhēng)論被認(rèn)為是“科學(xué)史上最不幸的一章”。微積分發(fā)明權(quán)的爭(zhēng)論,對(duì)整個(gè)18世紀(jì)英國(guó)與歐陸國(guó)家在數(shù)學(xué)發(fā)展上的分道揚(yáng)鑣,產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。雖然牛頓在微積分應(yīng)用方面的輝煌成就極大地促進(jìn)了科學(xué)的進(jìn)步,但由于英國(guó)數(shù)學(xué)家固守牛頓的傳統(tǒng)而使自己逐漸遠(yuǎn)離分析的主流。分析的進(jìn)步在18世紀(jì)是由歐陸國(guó)家的數(shù)學(xué)家在發(fā)展萊布尼茨微積分方法的基礎(chǔ)上而取得的。李文林?jǐn)?shù)學(xué)史概論牛頓傳最后的煉金術(shù)士牛頓總共留下了50多萬(wàn)字的煉金術(shù)手稿和100多萬(wàn)字的神學(xué)手稿。 1936年,經(jīng)濟(jì)學(xué)家凱恩斯(J.M.Keynes)從一個(gè)收藏者手里購(gòu)買了一批有關(guān)牛頓的秘密資料。通過(guò)
6、幾年的研究,凱恩斯1942年在皇家學(xué)會(huì)俱樂(lè)部發(fā)表了一次名為“牛頓其人”的演說(shuō),給出了一個(gè)與傳統(tǒng)模式截然不同的牛頓形象,即牛頓不再只是一個(gè)科學(xué)家,也是一個(gè)醉心神學(xué)和煉金術(shù)的人。 凱恩斯在演說(shuō)中說(shuō):“從18世紀(jì)迄今,牛頓被認(rèn)為是現(xiàn)代第一個(gè)和最偉大的科學(xué)家,一個(gè)理性主義者,一個(gè)教會(huì)我們依據(jù)冰冷、不摻色彩的原因進(jìn)行思考的人。我不這樣看他。我認(rèn)為,凡是留意過(guò)他包好的箱子里的東西的任何人,都不會(huì)這樣看他。那些東西是他1696年離開(kāi)劍橋時(shí)留下的,有些散亂的部分已經(jīng)到了我們手里。牛頓不是那個(gè)理性時(shí)代的第一人。他是最后一個(gè)術(shù)士,最后一個(gè)巴比倫人和蘇美爾人,最后一個(gè)偉大的心靈,用與那些早在1萬(wàn)年前就建立我們知識(shí)遺
7、產(chǎn)的人同樣的目光,觀察著這個(gè)看得見(jiàn)的和充滿智慧的世界。牛頓,1642年誕生于圣誕節(jié)的生下來(lái)就沒(méi)有父親的遺腹子,是最后一個(gè)奇妙的孩童,尋訪初生基督的使者能夠?qū)λ硎菊嬲\(chéng)的和適當(dāng)?shù)木匆狻!鞭D(zhuǎn)引自Michael White, Isaac Newton: The Last Sorcerer. (懷特:牛頓:最后的巫師)1705年,牛頓被安妮女王封為爵士,死后被葬于倫敦威斯敏斯特大教堂。圖為威斯敏斯特大教堂。 由于他的偉大功績(jī),牛頓生時(shí)受到國(guó)民的尊敬,死時(shí)像國(guó)王一樣受到人們的瞻仰。伏爾泰威斯敏斯特大教堂內(nèi)的牛頓墓 在人類的歷史上, 能夠結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)、 數(shù)學(xué)理論、 機(jī)械發(fā)明成為科學(xué)藝術(shù)的人, 只有一位 那就是牛頓。愛(ài)因斯坦說(shuō)劍橋大學(xué)牛頓塑像表現(xiàn)牛頓進(jìn)行光學(xué)實(shí)驗(yàn)的牛頓蠟像威廉布萊克(William Blake,1795) 創(chuàng)作的牛頓。英鎊上的牛頓各種以牛頓為主題的紀(jì)念郵票結(jié) 束