简介
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艾萨克·牛顿(1643年1月4日~1727年3月31日)爵士,英国皇家学会会员,(SirIsaacNewtonFRS)是一位英格兰物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术士。他在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》里,对万有引力和三大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。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;从而消除了对太阳中心说的最后一丝疑虑,并推动了科学革命。在力学上,牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理。在光学上,他发明了反射式望远镜,并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观
察,发展出了颜色的理论。他还系统地表述了冷却定律,并研究了音速。在数学上,牛顿与戈特弗里德•莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理,提出了“牛顿法”以趋近函数的零点,并为幂级数的研究作出了贡献。在2005年,皇家学会进行了一场“谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查中,牛顿被认为比阿尔伯特·爱因斯坦更具影响力。
光学
从1670年到1672年,牛顿负责讲授光学。在此期间,他研究了光的折射,表明棱镜可以将白光发散为彩色光谱,而透镜和第二个棱镜可以将彩色光谱重组为白光。
他还通过分离出单色的光束,并将其照射到不同的物体上的实验,发现了色光不会改变自身的性质。牛顿还注意到,无论是反射、散射或发射,色光都会保持同样的颜色。因此,我们观察到的颜色是物体与特定有色光相合的结果,而不是物体产生颜色的结果。
从这项工作中,他得出了如下结论:任何折光式望远镜都会受到光散射成不同颜色的影响,并因此发明了反射式望远镜(现称作牛顿望远镜)来回避这个问题。他自己打磨镜片,使用牛顿环来检验镜片的光学品质,制造出了优于折光式望远镜的仪器,而这都主要归功于其大直径的镜片。1671年,他在皇家学会上展示了自己的反射式望远镜。皇家学会的兴趣鼓励了牛顿发表他关于色彩的笔记,这在后来扩大为《光学》(Opticks)一书。但当罗伯特•胡克批评了牛顿的某些观点后,牛顿对其很不满并退出了辩论会。两人自此以后成为了敌人,这一直持续到胡克去世。
牛顿认为光是由粒子或微粒组成的,并会因加速通过光密介质而折射,但他也不得不将它们与波联系起来,以解释光的衍射现象。而其后世的物理学家们则更加偏爱以纯粹的光波来解释衍射现象。现代的量子力学、光子以及波粒二象性的思想与牛顿对光的理解只有很小的相同点。
在1675年的著作《解释光属性的解说》(Hypothesis Explaining the Properties of Light)中,牛顿假定了以太的存在,认为粒子间力的传递是透过以太进行的。不过牛顿在与神智学家亨利•莫尔(Henry More)接触后重新燃起了对炼金术的兴趣,并改用源于汉密斯神智学(Hermeticism)中粒子相吸互斥思想的神秘力量来解释,替换了先前假设以太存在的看法。拥有许多牛顿炼金术著作的经济学大师约翰·梅纳德·凯恩斯曾说:“牛顿不是理性时代的第一人,他是最后的一位炼金术士。”但牛顿对炼金术的兴趣却与他对科学的贡献息息相关,而且在那个时代炼金术与科学也还没有明确的区别。如果他没有依靠神秘学思想来解释穿过真空的超距作用,他可能也不会发展出他的引力理论。 (参见艾萨克·牛顿的神秘学研究)
1704年,牛顿著成《光学》,其中他详述了光的粒子理论。他认为光是由非常微小的微粒组成的,而普通物质是由较粗微粒组成,并推测如果通过某种炼金术的转化“难道物质和光不能互相转变吗?物质不可能由进入其结构中的光粒子得到主要的动力(Activity)吗?牛顿还使用玻璃球制造了原始形式的摩擦静电发电机。
力学和引力
1679年,牛顿重新回到力学的研究中:引力及其对行星轨道的作用、开普勒的行星运动定律、与胡克和弗拉姆斯蒂德在力学上的讨论。他将自己的成果归结在《物体在轨道中之运动》(1684年)一书中,该书中包含有初步的、后来在《原理》中形成的运动定律。
《自然哲学的数学原理》(现常简称作《原理》)在埃德蒙·哈雷的鼓励和支持下出版于1687年7月5日。该书中牛顿阐述了其后两百年间都被视作真理的三大运动定律。牛顿使用拉丁单词“gravitas”(沉重)来为现今的引力(gravity)命名,并定义了万有引力定律。在这本书中,他还基于波义耳定律提出了首个分析测定空气中音速的方法。
由于《原理》的成就,牛顿得到了国际性的认可,并为他赢得了一大群支持者:牛顿与其中的瑞士数学家尼古拉·法蒂奥·丢勒建立了非常亲密的关系,直到1693年他们的友谊破裂。这场友谊的结束让牛顿患上了神经衰弱。
晚年生活
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由于受时代的限制,牛顿基本上是一个形而上学的机械唯物主义者。他认为运动只是机械力学的运动,是空间位置的变化;宇宙和太阳一样是没有发展变化的;靠了万有引力的作用,恒星永远在一个固定不变的位置上……
随着科学声誉的提高,牛顿的政治地位也得到了提升。1689年,他被当选为国会中的大学代表。作为国会议员,牛顿逐渐开始疏远给他带来巨大成就的科学。他不时表示出对以他为代表的领域的厌恶。同时,他的大量的时间花费在了和同时代的著名科学家如胡克、莱布尼兹等进行科学优先权的争论上。
晚年的牛顿在伦敦过着堂皇的生活,1705年他被安妮女王封为贵族。此时的牛顿非常富有,被普遍认为是生存着的最伟大的科学家。他担任英国皇家学会会长,在他任职的二十四年时间里,他以铁拳统治着学会。没有他的同意,任何人都不能被选举。
晚年的牛顿开始致力于对神学的研究,他否定哲学的指导作用,虔诚地相信上帝,埋头于写以神学为题材的著作。当他遇到难以解释的天体运动时,竟提出了“神的第一推动力”的谬论。他说“上帝统治万物,我们是他的仆人而敬畏他、崇拜他”。
1727年3月20日,伟大艾萨克·牛顿逝世。同其他很多杰出的英国人一样,他被埋葬在了威斯敏斯特教堂。他的墓碑上镌刻着:
让人们欢呼这样一位多么伟大的
人类荣耀曾经在世界上存在。
大事年表
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1643年1月4日(旧历1642年12月25日)出生于林肯郡乌尔索普。
1655年 12岁 入格兰瑟姆中学学习。
1661年 19岁 6月15日入剑桥大学三一学院学习。
1665年 24岁 发现二项式定理。
1665年~1666年 24岁 因鼠疫流行回到家乡,对光学、力学、数学有多方面的研究和突破。
1668年 26岁 制成反射式望远镜。
1669年 27岁 著《论用无限项方程所作的分析》,任卢卡斯讲座教授。
1671年 29岁 著《级数和流数方法论著》。
1672年 29岁 1月当选为皇家学会会员,宣读《关于光和颜色的理论》的论文。
1684年 42岁 会见哈雷,证明引力平方反比定律。
1686年~1687年 44岁 著《自然哲学的数学原理》。
1689年 47岁 母亲去世
1700年 57岁 发明六分仪。
1727年3月20日 80岁 逝世。
牛顿的成就
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力学方面的贡献
牛顿在伽利略等人工作的基础上进行深入研究,总结出了物体运动的三个基本定律(牛顿三定律):①任何物体在不受外力或所受外力的合力为零时,保持原有的运动状态不变,即原来静止的继续静止,原来运动的继续作匀速直线运动。②任何物体在外力作用下,运动状态发生改变,其动量随时间的变化率与所受的合外力成正比。通常可表述为:物体的加速度与所受的合外力成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与合外力的方向一致。③当物体甲给物体乙一个作用力时,物体乙必然同时给物体甲一个反作用力,作用力和反作用力大小相等,方向相反,而且在同一直线上。这三个非常简单的物体运动定律,为力学奠定了坚实的基础,并对其他学科的发展产生了巨大影响。第一定律的内容伽利略曾提出过,后来R笛卡儿作过形式上的改进,伽利略也曾非正式地提到第二定律的内容。第三定律的内容则是牛顿在总结C·雷恩、J·沃利斯和C·惠更斯等人的结果之后得出的。
牛顿是万有引力定律的发现者。他在1665~1666年开始考虑这个问题。1679年,R·胡克在写给他的信中提出,引力应与距离平方成反比,地球高处抛体的轨道为椭圆,假设地球有缝,抛体将回到原处,而不是像牛顿所设想的轨道是趋向地心的螺旋线。牛顿没有回信,但采用了胡克的见解。在开普勒行星运动定律以及其他人的研究成果上,他用数学方法导出了万有引力定律。
牛顿把地球上物体的力学和天体力学统一到一个基本的力学体系中,创立了经典力学理论体系。正确地反映了宏观物体低速运动的宏观运动规律,实现了自然科学的第一次大统一。这是人类对自然界认识的一次飞跃。
牛顿指出流体粘性阻力与剪切率成正比。他说:流体部分之间由于缺乏润滑性而引起的阻力,如果其他都相同,与流体部分之间分离速度成比例。现在把符合这一规律的流体称为牛顿流体,其中包括最常见的水和空气,不符合这一规律的称为非牛顿流体。
在给出平板在气流中所受阻力时,牛顿对气体采用粒子模型,得到阻力与攻角正弦平方成正比的结论。这个结论一般地说并不正确,但由于牛顿的权威地位,后人曾长期奉为信条。20世纪,T·卡门在总结空气动力学的发展时曾风趣地说,牛顿使飞机晚一个世纪上天。
关于声的速度,牛顿正确地指出,声速与大气压力平方根成正比,与密度平方根成反比。但由于他把声传播当作等温过程,结果与实际不符,后来P-S拉普拉斯从绝热过程考虑,修正了牛顿的声速公式。
数学方面的贡献
17世纪以来,原有的几何和代数已难以解决当时生产和自然科学所提出的许多新问题,例如:如何求出物体的瞬时速度与加速度?如何求曲线的切线及曲线长度(行星路程)、矢径扫过的面积、极大极小值(如近日点、远日点、最大射程等)、体积、重心、引力等等;尽管牛顿以前已有对数、解析几何、无穷级数等成就,但还不能圆满或普遍地解决这些问题。当时笛卡儿的《几何学》和瓦里斯的《无穷算术》对牛顿的影响最大。牛顿将古希腊以来求解无穷小问题的种种特殊方法统一为两类算法:正流数术(微分)和反流数术(积分),反映在1669年的《运用无限多项方程》、1671年的《流数术与无穷级数》、1676年的《曲线求积术》三篇论文和《原理》一书中,以及被保存下来的1666年10月他写的在朋友们中间传阅的一篇手稿《论流数》中。所谓“流量”就是随时间而变化的自变量如x、y、s、u等,“流数”就是流量的改变速度即变化率,写作等。他说的“差率”“变率”就是微分。与此同时,他还在1676年首次公布了他发明的二项式展开定理。牛顿利用它还发现了其他无穷级数,并用来计算面积、积分、解方程等等。1684年莱布尼兹从对曲线的切线研究中引入了和拉长的S作为微积分符号,从此牛顿创立的微积分学在大陆各国迅速推广。
微积分的出现,成了数学发展中除几何与代数以外的另一重要分支——数学分析(牛顿称之为“借助于无限多项方程的分析”),并进一步进进发展为微分几何、微分方程、变分法等等,这些又反过来促进了理论物理学的发展。例如瑞士J伯努利曾征求最速降落曲线的解答,这是变分法的最初始问题,半年内全欧数学家无人能解答。1697年,一天牛顿偶然听说此事,当天晚上一举解出,并匿名刊登在《哲学学报》上。伯努利惊异地说:“从这锋利的爪中我认出了雄狮”。
牛顿在前人工作的基础上,提出“流数(fluxion)法”,建立了二项式定理,并和GW莱布尼茨几乎同时创立了微积分学,得出了导数、积分的概念和运算法则,阐明了求导数和求积分是互逆的两种运算,为数学的发展开辟了一个新纪元。
光学方面的贡献
牛顿曾致力于颜色的现象和光的本性的研究。1666年,他用三棱镜研究日光,得出结论:白光是由不同颜色(即不同波长)的光混合而成的,不同波长的光有不同的折射率。在可见光中,红光波长最长,折射率最小;紫光波长最短,折射率最大。牛顿的这一重要发现成为光谱分析的基础,揭示了光色的秘密。牛顿还曾把一个磨得很精、曲率半径较大的凸透镜的凸面,压在一个十分光洁的平面玻璃上,在白光照射下可看到,中心的接触点是一个暗点,周围则是明暗相间的同心圆圈。后人把这一现象称为“牛顿环”。他创立了光的“微粒说”,从一个侧面反映了光的运动性质,但牛顿对光的“波动说”并不持反对态度。1704年,他出版了《光学》一书,系统阐述他在光学方面的研究成果。
热学方面的贡献
牛顿确定了冷却定律,即当物体表面与周围有温差时,单位时间内从单位面积上散失的热量与这一温差成正比。
天文学方面的贡献
牛顿1672年创制了反射望远镜。他用质点间的万有引力证明,密度呈球对称的球体对外的引力都可以用同质量的质点放在中心的位置来代替。他还用万有引力原理说明潮汐的各种现象,指出潮汐的大小不但同月球的位相有关,而且同太阳的方位有关。牛顿预言地球不是正球体。岁差就是由于太阳对赤道突出部分的摄动造成的。
哲学方面的贡献
牛顿的哲学思想基本属于自发的唯物主义,他承认时间、空间的客观存在。如同历史上一切伟大人物一样,牛顿虽然对人类作出了巨大的贡献,但他也不能不受时代的限制。例如,他把时间、空间看作是同运动着的物质相脱离的东西,提出了所谓绝对时间和绝对空间的概念;他对那些暂时无法解释的自然现象归结为上帝的安排,提出一切行星都是在某种外来的“第一推动力”作用下才开始运动的说法。
《自然哲学的数学原理》牛顿最重要的著作,1687年出版。该书总结了他一生中许多重要发现和研究成果,其中包括上述关于物体运动的定律。他说,该书“所研究的主要是关于重、轻流体抵抗力及其他吸引运动的力的状况,所以我们研究的是自然哲学的数学原理。”该书传入中国后,中国数学家李善兰曾译出一部分,但未出版,译稿也遗失了。现有的中译本是数学家郑太朴翻译的,书名为《自然哲学之数学原理》,1931年商务印书馆初版,1957、1958年两次重印。
牛顿对自然的兴趣
由于牛顿在剑桥受到数学和自然科学的熏陶和培养,对探索自然现象产生极为浓厚的兴趣。就在1665~1666年这两年之内,他在自然科学领域内思潮奔腾,才华迸发,思考前人从未思考过的问题,踏进前人没有涉及的领域,创建前所未有的惊人业绩。1665年初他创立级数近似法以及把任何幂的二项式化为一个级数的规则。同年11月,创立正流数法(微分);次年1月,研究颜色理论;5月,开始研究反流数法(积分)。这一年内,牛顿还开始想到研究重力问题,并想把重力理论推广到月球的运行轨道上去。他还从开普勒定律中推导出使行星保持在它们轨道上的力必定与它们到旋转中心的距离平方成反比。牛顿见苹果落地而悟出地球引力的传说,说的也是在此时发生的轶事。总之,在家乡居住的这两年中,牛顿以比此后任何时候更为旺盛的精力从事科学创造,并关心自然哲学问题。由此可见,牛顿一生的重大科学思想是在他青春年华、思想敏锐短短两年期间孕育、萌发和形成的。
1667年牛顿重返剑桥大学,10月1日被选为三一学院的仲院侣,次年3月16日选为正院侣。当时巴罗对牛顿的才能有充分认识。1669年10月27日巴罗便让年仅26岁的牛顿接替他担任卢卡斯讲座的教授。牛顿把他的光学讲稿(1670~1672年)、算术和代数讲稿(1673~1683年)《自然哲学的数学原理》(以下简称《原理》)的第一部分(1684~1685年),还有《宇宙体系》(1687年)等手稿送到剑桥大学图书馆收藏。1672年起他被接纳为皇家学会会员,1703年被选为皇家学会主席直到逝世。其间牛顿和国内外科学家通信最多的有R玻意耳、J柯林斯、J夫拉姆斯蒂德、D格雷果理、E·哈雷、胡克、C·惠更斯、G·W·F·von莱布尼兹和J·沃利斯等。牛顿在写作《原理》之后,厌倦大学教授生活,他得到在大学学生时代结识的一位贵族后裔C蒙塔古的帮助,于1696年谋得造币厂监督职位,1699年升任厂长,1701年辞去剑桥大学工作。当时英国币制混乱,牛顿运用他的冶金知识,制造新币。因改革币制有功,1705年受封为爵士。晚年研究宗教,著有《圣经里两大错讹的历史考证》等文。牛顿于1727年3月31日(儒略历20日)在伦敦郊区肯辛顿寓中逝世,以国葬礼葬于伦敦威斯敏斯特教堂。
《光学》和反射式望远镜的发明,光学和力学一样,在古希腊时代就受到注意。用于天文观测的需要,光学仪器的制作很早就得到了发展,光的反射定律早在欧几里得时代已经闻名,但折射定律直到牛顿出生之前不久才为荷兰科学家W斯涅耳所发现。玻璃的制作早已从阿拉伯辗转传入西欧。16世纪荷兰磨制透镜的手工业大兴。把透镜适当组合成一个系统就可成为显微镜或望远镜。这两种仪器的发明对科学发展起了重大作用。在牛顿之前,伽利略首先把他所制作的望远镜用在天象观测上。枷利略式的望远镜是以一片会聚透镜为目镜、一片发散透镜为物镜的望远镜。还有当时盛行的由两片会聚透镜组成的开普勒望远镜。两种望远镜都无法消除物镜的色散。牛顿发明以金属磨成的反射镜代替会聚透镜作为物镜,这样就避免了物镜的色散。当时牛顿制成的望远镜长6英寸,直径1英寸,放大率为30~40倍。经过改进,1671年他制作了第二架更大的反射式望远镜,并送到皇家学会评审。这台望远镜被皇家学会作为珍贵科学文物收藏起来。为了制造反射式望远镜,牛顿亲自冶炼合金和研磨镜面。牛顿自幼爱好动手制模型,做试验,这对他在光学实验上的成功有极大帮助。光的颜色问题早在公元前就有人在作猜测,把虹的光色和玻璃片的边缘形成的颜色联系起来。从亚里士多德以来到笛卡儿都认为白光是纯洁的、均匀的,是光的本质,而色光只是光的变种。他们都没像牛顿那样认真做过实验。
思想
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亚里士多德的哲学讲求事物的和谐,求和谐思想是正确的,但亚里士多德认为天上的日、月、星辰的运行轨道是圆形,因为只有圆运动才是完美的、和谐的,而地上的运动,例如重物直线下落是凡俗的。古希腊哲学家的和谐思想不能在天与地之间连贯。到了17世纪,牛顿用引力理论和运动三定律把天上行星和它们的卫星运动规律,同地上重力下坠的现象统一起来,实现了天上人间的统一,这是牛顿在自然哲学上的伟大贡献。众所周知,牛顿在理解光的本质上持微粒说。但他在同胡、惠更斯等讨论光的本质时,说光具有这种或那种本能激发以太的振动。这意味着以太是光振动的媒质(见以太论)。于此,似乎牛顿对光的双重性有所理解;其实不然,他对以太媒质之存在极似空气之无所不在,只是远为稀薄、微细而具有强有力的弹。他又申说,就是由于以太的动物气质才使肌肉收缩和伸长,动物得以运动。他又进一步以以太来解释光的反射与折射,透明与不透明,以及颜色的产生,他甚至于设想地球的引力是由于有如以大气质不断凝聚使然。《原理》第二编第六章诠释的结尾说,从记忆中他曾做实验倾向于以太充斥于所有物体的空隙之中的说法,虽然以太对于引力没有觉察的影响。14、15世纪以来欧洲的学者对以太着了迷,以太学说风靡一时。当时科学巨擘笛卡儿对以太存在深信不疑。他认为行星之运行可以以太旋涡来解释。以太学说成为一时哲学思潮。尊重实验的牛顿也不免卷入这股哲学思潮激流中去,倾向于它存在。当时人们对超距作用看法不一。牛顿曾经指出他的引力相互作用定律,并不认为是最终的解释,而只是从实验中归纳出来的一条规则。因此,牛顿并未就引力本质作出结论。
牛顿在科学上的成就须由他的哲学思想和科学方法来寻根求源。牛顿的学生R科茨曾在《原理》第2版序言中道出了其中的奥妙。古希腊、罗马的哲学家凭着对自然现象的观察和思考(中国先秦时代也有类似之处)总结出论断,例如泰勒斯的学说:万物的根源是水。即使像德谟克利特、卢克莱修的原子论,现在来评价还是很高的。但是他们的方法凭天才的臆测、思维与辩论,称之为思辨哲学。到了中世,经院哲学统治着欧洲。科学、哲学沦为神学的奴婢。到15、16世纪,哥白尼、G布鲁诺、伽利略等人不畏坐牢、火刑等坚持不屈地向教会作斗争,挣脱了侍奉上帝的桎梏。对自然现象的观察、测量和实验的风气逐渐形成了。在物理学科中伽利略的实验工作是实验物理学的开端,牛顿深受其影响。随后牛顿使作为实验科学的物理学形成一个光辉体系,同时也使科学实验方法闯入了哲学思想的殿堂。
牛顿认为从现象中可以得出科学原理,或者说科学基本原理可以从现象中导得或推出。牛顿在《原理》和《光学》两书中明白表达他的做学问的方法,即要明白无误地区别猜测、假设和实验结果(及由此而归纳得出的结论),还有从某些假设条件下所得到数学推导。《原理》第一编十四章中处理细微粒子的运动和第二编命题23中设想气体中有相互排斥质点的模型都是牛顿运用具有物理实质性的数学模型的例子,但是他对这些问题缺少实质性的实验证据,未能写出无可辩驳的论述。论者可能认为牛顿只注重从实验运用归纳法得出定律,而无视演绎法的重要性。这是有违事实的。1713年牛顿在出版《原理》第2版时在给他的学生科茨的信中提到运动定律是居于首位的定律或称之为公理,并说它们都是从现象中推断或称演绎而来的,并运用归纳法使之普适化。牛顿说:“这是一个命题在哲学中所能达到最高境界的例证。”诚然,必须看到归纳与演绎不能人为地对立起来。恩格斯指出“归纳和演绎正如分析和综合一样,是必然相互联系着的。不应当牺牲一个而把另一个捧到天上去”。牛顿在此早着先鞭。关于实验与假设之间的关系,牛顿在各种场合都有论述。他在给奥尔登堡的信中说:“进行哲学研究的最好和最可靠的方法,看来第一是勤勤恳恳地探索事物的属性并用实验来证明这些属性。然后进而建立一些假说,用以解释这些事物的本性。”给科茨信中说:“任何不是从现象中推论出来的说法都应称之为假说,而这样一种假说无论是形而上学的还是物理学的,无论属于隐蔽性质的还是力学性质的,在实验哲学中都没有它们的地位。”牛顿这些论述奠定了自然哲学的基础,启开了实验科学的大门,300年来为自然科学的繁荣立下了不朽功勋。牛顿研究事物规律的方法不同于那些只从简单的物理假设出发的人,而是通过逻辑的演绎法得到对事物现象的解释。爱因斯坦指出:“牛顿才第一个成功地找到了一个用公式清楚表述的基础,从这基础出发他用数学的思维,逻辑地、定量地演绎出范围很广的现象并且同经验相符合。”“在牛顿之前还没有什么实际的结果支持那种认为物理因果关系有完整链条的信念。”牛顿是完整的物理因果关系创始人;而因果关系正是经典物理学的基石。牛顿出身于笃信基督教的家庭。在剑桥求学时代,他就怀着宗教生活里亦如科学实验一样可以自由自在的幻想和工作。《原理》完成后,他便着手有关基督教《圣经》的研究,并开始写这方面的著作,手稿达150万字之多,绝大部分未发表。可见牛顿在宗教著述上浪费了大量时间的精力。关于牛顿在1692~1693年间答复本特莱大主教4封信论造物主(上帝)之存在,最为后人所诟病。所谓神臂就是第一推动出于第四封信中。从现代宇宙学来说,第一推动完全可能在物理框架中解决,而无需“神助”。
牛顿反对当时的英国国教。他反对三一教义,但不鲜明表白自己的意志,只是隐蔽地表明不愿担任圣职。总之,在对于宗教问题上牛顿比之于他的先驱者如哥白尼、布鲁诺、伽利略等赴汤蹈火而不辞的精神,则逊色多了。
1942年爱因斯坦为纪念牛顿诞生300周年而写的文章,对牛顿的一生作如下的评价“只有把他的一生看作为永恒真理而斗争的舞台上一幕才能理解他”。此赞语最恰当不过的了。
牛顿的哲学思想和科学方法:
牛顿在科学上的巨大成就连同他的朴素的唯物主义哲学观点和一套初具规模的物理学方法论体系,给物理学及整个自然科学的发展,给18世纪的工业革命、社会经济变革及机械唯物论思潮的发展以巨大影响。这里只简略勾画一些轮廓。
牛顿的哲学观点与他在力学上的奠基性成就是分不开的,一切自然现象他都力图力学观点加以解释,这就形成了牛顿哲学上的自发的唯物主义,同时也导致了机械论的盛行。事实上,牛顿把一切化学、热、电等现象都看作“与吸引或排斥力有关的事物”。例如他最早阐述了化学亲和力,把化学置换反应描述为两种吸引作用的相互竞争;认为“通过运动或发酵而发热”;火药爆炸也是硫磺、炭等粒子相互猛烈撞击、分解、放热、膨胀的过程,等等。
这种机械观,即把一切的物质运动形式都归为机械运动的观点,把解释机械运动问题所必需的绝对时空观、原子论、由初始条件可以决定以后任何时刻运动状态的机械决定论、事物发展的因果律等等,作为整个物理学的通用思考模式。可以认为,牛顿是开始比较完整地建立物理因果关系体系的第一人,而因果关系正是经典物理学的基石。
问题一:TASCO德宝望远镜怎么样,好吗 要提醒下,TASCO和BUSHNELL,是国内除了所谓的“俄罗斯望远镜”“日本樱花望远镜”“红外夜视望远镜”之外,假冒劣质产品最喜欢标的两个牌子。
如果是3、400价位内的,要比较谨慎一些。贵的倒无所谓,假的一般没有很贵的。
关于鉴别等,可以看下大众光学,有一些基础的知识介绍,比较全面。
问题二:望远镜德宝好还是日本肯高的好 你好,我是军工光学厂家经销,这两个品牌,我们都给他们代工,显然是日本肯高的好。要好很多。
tasco,早就倒了,现在是被BUSHNELL收购保留了个品牌就是了。 产品一般。
另外,能否详细说你选的规格?――怎么看规格不是很标准的规格啊??规格也是很重要的。
关于德宝,现在很多都是假的,注意点。不光是德宝,其实,现在国内市场上劣质产品很多,假冒和劣质的占市面95%以上,麻烦的是还有虚假宣传,诸如“夜视”“红外”“日本樱花”“俄罗斯”等等等等,所以建议你了解一下基本知识,不能光看牌子,劣质的都能造,印个假牌子还不简单:可以看一下ytwscc 点“望远镜知识与介绍”――里面有个“常识与鉴别”
特别关注其中关于倍数、军用、夜视等方面的问题,也就是关于一些常见的虚假宣传的介绍。 否则不了解的人,在这样的市场状况下,很容易受骗。
问题三:望远镜哪个品牌好?望远镜品牌怎么样??? 欧系:德国蔡司、德国莱卡、奥地利施华洛世奇、视得乐。这是公认的世界望远镜“三大牌”,望远镜中的“奢侈品”,这类品牌一般最便宜的一款望远镜一般也在3K以上,稍微好些都要上万元。这些品牌的所有望远镜个个都是精品。几乎是所有玩家都毋庸置疑的。为此也有好多品牌总拿自己的品牌和他们相提并论,处处排在一起。在国内销售点并不常见,就广州而言,在奢侈品琳琅满目的广百商场也很少见到他们的身影。在国内的客户群体一般为望远镜爱好者、农林矿物科研机构、学校观鸟社团、资深观鸟人等。由于价格昂贵在国内的购买方式一般为预付定金订购。
日系品牌。除了公认的世界知名品牌,日本品牌也是个不错的选择。
日系牌也有非常高端、奢侈、顶级类的镜子,甚至在某一方面有自己的独到之处,并超越了“三大牌”;还有特点是他们产品线比较全,高、中、低档货全有。这类品牌有:尼康望远镜、奥林巴斯望远镜、佳能、KOWA、MINOX。这些品牌具有一定的价格优势,光学素质也非常不错,所以在国内一些行业,我们会经常看到他们的身影。
美国望远镜品牌以bushnell为代表,每年的销量和产能都是相当巨大。占有巨大的市场份额。产品特性:价格适中,光学素质优良。
最后是国产系列望远镜。就目前国内销售情况来看,国产望远镜莫过于博冠、立可达等产品。
博冠产品系列非常全面,各种价格,规格一应俱全。在国内市场覆盖率相当巨大,这与博冠公司一贯优良的品牌运作,完善的售后服务,强大的分销网络是分不开的。博冠公司近年来更是突飞猛进,在国内重大赛事已经观鸟活动中屡现博冠的身影。
NIKULA是一家工厂型企业,拥有多款精良的模具,一向以出口和为国外知名品牌代工为主。自身品牌NIKULA,由于其较高的性价比也吸引了一大批忠实的用户。尤其是ED镜无极精品,狙击手的24-72100A,收到了爱好者的追捧。
有效口径和相对口径
物镜中心到焦点的距离叫做物镜的焦距,用符号F表示。物镜的直径没有被框子和光阑挡住的部分叫做物镜的有效口径,用符号D表示。天文望远镜的性能主要就是以这两个数据为标志。有效口径与焦距的比叫做相对口径,用符号A表示。即:A=D/F,其中D、F用毫米作单位。
放大率
望远镜的物镜焦距(F)与目镜焦距(f)之比,叫做望远镜的放大率,用符号M表示。一架天文望远镜通常配有好几个不同焦距的目镜,从而可得到几种不同的放大倍率。比如当望远镜的物镜焦距为840毫米,目镜的焦距是10毫米,那么放大率就是84倍,若另一目镜的焦距为20毫米,则望远镜的放大率就是42倍了。
集光力
光线是通过瞳孔进入人眼的,人眼只能收集到相当于瞳孔面积范围的光。在暗处时,人眼的瞳孔直径一般约为7mm。因此,就把望远镜物镜的有效面积相对于瞳孔面积的倍数叫做集光力。即:集光力=(DD)/(77),其中D用毫米作单位。
分辨率
由于光的衍射作用,天体在望远镜中所成的像,会成为一个小圆盘。如果两颗星星接近到刚刚能分辨出来,它们的最小角距就叫做分辨率,用符号θ表示,单位为角秒。望远镜分辨率同物镜有效口径的关系可粗略表示为:θ=140/D,其中D用毫米作单位。对于天文观测来说,分辨率往往比放大率更重要。
视场
在望远镜中能够看到的天空区域的角直径叫做视场。用符号ω表示。对于一架望远镜来说,视场同目镜的焦距有关,目镜的焦距越短,望远镜的现场越小。换句话说,望远镜的放大率越大,视场就越小。
可以参一下这几个: 1 BUSHNELL(博士能) 2.NIKON(尼康) 3.TASCO(德宝) 4.Y>>
问题四:望远镜买什么样的好? 你好,我是军工光学厂家的经销,我们厂方就给部队生产夜视枪瞄。
如果你对网络上经常出现的所谓“夜视望远镜”比较有兴趣,那么要提醒,这个是现在市面上劣质产品常见的一种虚假宣传。
不知道你是否了解,所谓的“看多远”“夜视望远镜”――都是一些劣质产品的常见欺骗性宣传。――根本就没有这种东西。
如果照这种“指导思想”,恐怕很容易。。
你可以多注意当地的体育馆附近。
还有就是关注下眼镜店、摄影器材店,有时候有这种东西。普通商店,可能不太好找。
不过现在产品假的挺多的,假冒和劣质的占市面95%以上,麻烦的是还有虚假宣传,诸如“夜视”“红外”“日本樱花”“俄罗斯”等等等等,所以建议你了解一下基本知识:可以看一下oneytwscc/e基本鉴别方面
特别关注其中关于倍数、军用、夜视等方面的问题,也就是关于一些常见的虚假宣传的介绍。
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真正能夜视的,是夜视仪,需要电,靠的是一些电子元件的放大和激发等,来对自然界夜晚的微弱光线进行成像和增强。
最便宜的,可能也是需要1000多元吧,不过2000元以下的,效果都很差。
夜视仪和望远镜完全两码事,夜视仪几乎不放大,只有2~3倍,而且白天不能使用,并且,清晰度肯定和望远镜差远了,因为其是靠屏幕成像的
问题五:一般的望远镜哪个牌子好? 10分 欧系:德国蔡司、德国莱卡、奥地利施华洛世奇、视得乐。这是公认的世界望远镜“三大牌”,望远镜中的“奢侈品”,这类品牌一般最便宜的一款望远镜一般也在3K以上,稍微好些都要上万元。这些品牌的所有望远镜个个都是精品。几乎是所有玩家都毋庸置疑的。为此也有好多品牌总拿自己的品牌和他们相提并论,处处排在一起。在国内销售点并不常见,就广州而言,在奢侈品琳琅满目的广百商场也很少见到他们的身影。在国内的客户群体一般为望远镜爱好者、农林矿物科研机构、学校观鸟社团、资深观鸟人等。由于价格昂贵在国内的购买方式一般为预付定金订购。
日系品牌。除了公认的世界知名品牌,日本品牌也是个不错的选择。
日系牌也有非常高端、奢侈、顶级类的镜子,甚至在某一方面有自己的独到之处,并超越了“三大牌”;还有特点是他们产品线比较全,高、中、低档货全有。这类品牌有:尼康望远镜、奥林巴斯望远镜、佳能、KOWA、MINOX。这些品牌具有一定的价格优势,光学素质也非常不错,所以在国内一些行业,我们会经常看到他们的身影。
美国望远镜品牌以bushnell为代表,每年的销量和产能都是相当巨大。占有巨大的市场份额。产品特性:价格适中,光学素质优良。
最后是国产系列望远镜。就目前国内销售情况来看,国产望远镜莫过于博冠、立可达等产品。
博冠产品系列非常全面,各种价格,规格一应俱全。在国内市场覆盖率相当巨大,这与博冠公司一贯优良的品牌运作,完善的售后服务,强大的分销网络是分不开的。博冠公司近年来更是突飞猛进,在国内重大赛事已经观鸟活动中屡现博冠的身影。
NIKULA是一家工厂型企业,拥有多款精良的模具,一向以出口和为国外知名品牌代工为主。自身品牌NIKULA,由于其较高的性价比也吸引了一大批忠实的用户。尤其是ED镜无极精品,狙击手的24-72100A,收到了爱好者的追捧。
有效口径和相对口径
物镜中心到焦点的距离叫做物镜的焦距,用符号F表示。物镜的直径没有被框子和光阑挡住的部分叫做物镜的有效口径,用符号D表示。天文望远镜的性能主要就是以这两个数据为标志。有效口径与焦距的比叫做相对口径,用符号A表示。即:A=D/F,其中D、F用毫米作单位。
放大率
望远镜的物镜焦距(F)与目镜焦距(f)之比,叫做望远镜的放大率,用符号M表示。一架天文望远镜通常配有好几个不同焦距的目镜,从而可得到几种不同的放大倍率。比如当望远镜的物镜焦距为840毫米,目镜的焦距是10毫米,那么放大率就是84倍,若另一目镜的焦距为20毫米,则望远镜的放大率就是42倍了。
集光力
光线是通过瞳孔进入人眼的,人眼只能收集到相当于瞳孔面积范围的光。在暗处时,人眼的瞳孔直径一般约为7mm。因此,就把望远镜物镜的有效面积相对于瞳孔面积的倍数叫做集光力。即:集光力=(DD)/(77),其中D用毫米作单位。
分辨率
由于光的衍射作用,天体在望远镜中所成的像,会成为一个小圆盘。如果两颗星星接近到刚刚能分辨出来,它们的最小角距就叫做分辨率,用符号θ表示,单位为角秒。望远镜分辨率同物镜有效口径的关系可粗略表示为:θ=140/D,其中D用毫米作单位。对于天文观测来说,分辨率往往比放大率更重要。
视场
在望远镜中能够看到的天空区域的角直径叫做视场。用符号ω表示。对于一架望远镜来说,视场同目镜的焦距有关,目镜的焦距越短,望远镜的现场越小。换句话说,望远镜的放大率越大,视场就越小。
可以参一下这几个: 1 BUSHNELL(博士能) 2.NIKON(尼康) 3.TASCO(德宝) 4.Y>>
问题六:我想买个望远镜那种好,我没买过,看看淘宝也很便宜 一架望远镜的好坏,首先要看它的光学性能,其次是看它的机械性能(指向精度和跟踪精度)是否优良。光学性能一般用下列指标来衡量。
1、有效口径:指物镜的通光直径,即望远镜入射光瞳直径(用D表示)。望远镜的有效口径越大,聚光本领就越强,愈能观测到更暗弱的天体。它反应了望远镜观测的能力。
2、焦 距:望远镜的焦距主要指物镜的焦距,用F表示。物镜焦距是天体摄影时底片比例尺的主要标志。对于同一天体而言,焦距越长,天体在焦平面上成的像就越大。
3、相对口径:也称其为光力,是望远镜的有效口径和它的焦距之比,也称为焦比,常用A表示,A=D/F。有效口径越大,观测就更有利,因为它们的成像照度与望远镜的口径平方成正比。折射望远镜的相对口径都比较小,一般在1/6~1/15(中焦)之间。而反射望远镜的相对口径都比较大,一般在1/35~1/5之间。在观测天体时,应注意选择合适的有效口径和焦比。
4、放大率:指角放大率,是物镜的焦距(F)与目镜的焦距(F’)之比。也等于入射光瞳与出射光瞳之比。所以,只要变换不同的目镜,就能改变其倍数。但由于受物镜分辨率、大气视宁静度及出瞳直径不能过小等因素的影响,望远镜的放大倍率不能无限制的增大,一般情况下控制在物镜直径毫米数的1-2倍为宜(最大不要超过300倍)。
5、分辨率:望远镜的分辨率由望远镜分辨角的倒数来衡量。分辨角是望远镜能够分辨出的最小角距,用δ表示。是刚刚能够被望远镜分辨开的天球上两个发光点之间的角距。
6、视场角:能够被望远镜良好成像的区域所对应的星空范围的角直径,用ω表示。与望远镜的放大率成反比。不同的焦距,不同的光学系统与质量(像差)决定了望远镜视场的大小。一般科普型反射望远镜的视场小于1度。
7、可视能力:指晴朗无月的夜晚,利用望远镜在天顶方向能看到的最暗弱的星等,人的肉眼在较好的条件下能够观测到的星的等级为六等星。望远镜的可视能力主要与望远镜的有效口径、相对口径、物镜的吸收系数,大气吸收系统和天空背景亮度有关。普及型天文望远镜一般能看到10―12星等的星。
配置是指望远镜除主镜身及角架以外的零附件,一般包括:目镜、寻星镜、增倍镜、正像镜等主要附件,基本满足了使用需求。“德宝”望远镜还增配了滤光镜、照相机接口、活动星图等附件,更大限度地满足使用者的需求,无须再二次购买相关配件。
1、目镜;一架好的天文望远镜一般配备多个目镜。以满足不同的观测需要,这样才能最大限度的发挥望远镜的自身价值。 人们往往在在考察了解望远镜的时候,只注意望远镜的物镜而忽视了作为望远镜终端的目镜,其结果是不能充分发挥望远镜应有的作用,只能望天兴叹。目镜的作用主要有两个:其一是将物镜所成的像继续放大;其二是将出射光束变成平行光,以便观测时更加舒适、方便。目镜的种类很多,常用的有三种:惠更斯(H),此类目镜适用于低、中倍率的观测;冉斯登(R),此类目镜也适用于低、中倍率的观测;凯纳尔(K),是冉斯登的改进型,消除了冉斯登的色差,这种目镜视场大,常用于低倍率观测,如彗星或大面积的天体。另外还有斯坦海尔的单心目镜、蔡斯的无畸变目镜、阿贝无畸变目镜、希克无畸变目镜等。
2、寻星镜:为了在观测时能够迅速地找到待观测的目标,一般都会在主镜旁附设一个寻星镜来帮助你瞄准目标。它的光轴与主镜平行,这样才能保持与主镜的目标一致。寻星镜一般倍数小,视场大,焦平面处装有分划板,以标定目标之用。观测时先用寻星镜找到待观测的目标,将其调整到视场中央。所要观测的目标自然就会在主镜的视场范围之内。
3、增倍镜:增倍镜是用来延长物镜的焦距、增大望远镜的倍数的。一>>
问题七:我想买望远镜,怎么选? 其实,近几年来,由于不少不正规的小厂家生产出大量假冒伪劣产品,使许多望远镜爱好者对国产的望远镜失去信心。其实,我国在望远镜光学方面的成就也不小,只是正规产品由于产量不多,因此价格不低,市场上很难买到。不少正规产品相继被各大城市的商场批发,售价很高,一般都是市场价的2-3倍甚至更多!但是,在辽宁锦州、沈阳等地区,我也见到过一些知名品牌,例如:德宝(TASCO、BRESSER)、熊猫、TASCO(美国)、BOSMA(博冠)、NIKULA等以及南方一些正规厂家的其它品牌的产品。其实,国内的这些正规产品性能也不错,在总体性能上不逊于于国外同类产品。在锦州地区,德宝和TASCO(美国/德国品牌,中国生产)系列最为常见。但是,它们多在大商场(百货大楼、中百、华联超市)中,价格很高。当然,在中大购物广场、电子市场以及单洞、古玩市场也有销售望远镜的,其同类产品的价格比百货大楼、华连等地要低一些。 受西方的影响,我国也推出了变倍型双筒望远镜。这类望远镜变倍范围大,用途较多,可以根据观测目标的不同(包括环境亮度、观测距离等条件)而随意调节倍数。但是,它的光学性能上不如单倍型望远镜优异,视场相对较小,色差比较严重。低倍时性能还好,倍数越高亮度越低,清晰度越差,同时光轴的偏移也会令观测者产生不舒服的感觉。即使是国产正规产品或者进口名牌,也多少存在上述的问题。它的价格也比较高,一台普通50MM口径的双筒变倍型市场价在300-400元,而国产正规产品以及进口名牌的价格更高。我并不提倡大家选购变倍望远镜,如果一定要买,就买一型国产(进口)名牌产品,只有这样才能保证质量。一般来说,选购变倍望远镜,倍数在7-20(标准倍数)之间也就足够用了。至于倍数高达30以上的就免谈吧,就算是你有这样的经济实力,也是一种浪费。如果哪位朋友对天文观测感兴趣,不妨买一台国产精品望远镜固定在三脚架上观测。 说起我国的一些望远镜精品,还属最近几年新推出的全金属大口径充氮防水型双(单)筒望远镜、中口径充氮防水双筒型和一些非金属经济型。这些产品性能不凡,价格也不菲。具体型号和性能见下表: 类型 型号 价格(估价) 介绍 大口径精品双筒型 20×80 980-3000元 全金属结构,广角大视场,BaK4棱镜, MC/GMC镀膜,性能优异。密封充氮,防水防尘防碰撞。可接三脚架,适合天文、地面辽望。分量重,体积大,不适合手持观测。根据具体性能不同,价格差距也很大。 22×100 1500-3000元 25×100 1700-3000元 30×100 2000-3000元 大口径 单筒型 65/80/85/100/120型 几百到几千元不等 MC多层镀膜,BAK4棱镜,主体金属或非金属,可配多种目镜,光学性能优异。可接三脚架,适合天文、地面观测。有直筒型和折筒型可供选择。 中口径双筒 8×40 350元 主体金属,高密封充氮,防水、防尘、防碰撞,广角大视场,优质光学镜片,价格低廉,手感舒适。 10×50 380元 12×50 400元 中口径精品双筒型 (LOAVA) 8×45 600元 全金属结构,广角大视场,BaK4棱镜, MC/GMC镀膜,性能优异。密封充氮,防水、防尘、防碰撞。 7×50 630元 10×50 660元 12×50 700元 经济型双筒 15×60/70 16×60/80 20×60/80 350-700元 >>
问题八:什么牌子的望远镜?质量好有又便宜! 质量好而又便宜的望远镜根本就不存在,好东西是绝对不会便宜的。你可以给望远镜的价格定个位,大家也许会给你提供个参考议建。
问题九:望远镜品牌有哪些 首先,不建议太迷信牌子,因为现在假的太多了,随便乱冒牌子,像市面上最常见的,什么bushnell,博士能,kenko,肯高,tasco,德宝,贝戈氏,等等等等,绝大部分都是一些劣质产品,乱贴的。 像以前我们也能搞到一些没有任何质量问题的出口尾货,但是现在,工厂方面要求越来越严格,别说没有质量问题的,就是有质量问题的,都不准外流,全部控制起来了,我们最近想搞一款给美国bushnell代工的产品,都要跟厂家商量,去掉牌子,可以不可以提供。 所以说,那些打着国外商标的,没有几个真的,而且真的越来越少。因为真正代工的,都管起来了。 另外一个问题是,现在市面上劣质的产品太多,伴随的虚假宣传也多种多样,除了上面列举的常见假冒牌子,还有诸如“樱花”“夜视”“透视”“红外”等等胡乱宣传,以及常用来误导消费者的,比如倍数上,比如自称20倍,30倍,50倍,9999倍的手持望远镜――上当的人很多了。 所以只要好好看看怎么鉴别正规的产品,那么就可以了,只要是正规的产品,大部分都是比较清楚的。这方面你可以看下 ytwscc/e 里面第一段“望远镜的倍数”中间的“军用望远镜”和最后的“合理选择望远镜”这三个部分。都有涉及。说到这也想起一点,就是规格的选择上,建议选择适中的,不要太大,也不要太小。另外一般不要选择变倍的手持望远镜。
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