牛顿创新成果的历史影响

1. 牛顿创新成果的历史影响

牛顿对于历史有两点贡献：
1、牛顿力学,是现代物理学的基础.不夸张的说,因为有了艾萨克·牛顿,才有物理学.牛顿在世的时候,经典物理学几乎已经完美.有人说物理学在20世纪初只剩下两朵乌云.正是这所谓的完美,激发了人们探索两片乌云的决心,自此,世界有了量子物理.我们现在探索宇宙,大部分问题,都需要量子物理的知识.而最近在量子物理的基础上,人们又发现了暗物质和暗能量,简单的说,就是宇宙中的空气.这绝对是以后重点研发的课题.这就是物理对我们现在以及未来的意义.也正是艾萨克·牛顿,把人类带进了这个物理的殿堂.
2、牛顿三定律有着广泛的社会意义.一般历史学家认为,英国最终能成为世界强国,主要靠得就是三个人,瓦特、艾萨克·牛顿和亚当·斯密.另外两个人的名气也不小,不用我过多介绍.艾萨克·牛顿为工业革命打下了理论基础,瓦特走出了实践的第一步,而亚当·斯密则创造了一个社会规范,号称资本主义的老师.

2. 牛顿有哪些研究成果

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G.W.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。

3. 牛顿的研究成果都有哪些

主要是：发明反射式望远镜和光的色散原理；牛顿三大定律，牛顿万有引力定律，（数学）牛顿莱布尼兹公式（有关微积分）。（望采纳）

4. 牛顿的科技成就引发了哪次科技革命

　　牛顿的科技成就引发了第一次科技革命
　　牛顿的经典力学的贡献:
　　1、发现著名的万有引力定律和牛顿力学定律，标志着人类科学时代的开始。
　　2、著作《自然哲学的数学原理》建立起完整的力学体系，实现物理学史上第一次大飞跃。
　　3、以严格的数学方法和逻辑体系把宇宙间的运动统一起来，对人类解释预见物理现象起了决定性作用。
　　如海王星和冥王星的发现就是证明牛顿力学和万有引力的最成功范例。
　　4、意义：牛顿力学和热学引发了第一次技术革命，使人类进入“蒸汽时代”。

5. 牛顿的研究成果都有哪些

（物理）
  牛顿三大定律
  牛顿万有引力定律
  （数学）
  牛顿莱布尼兹公式（有关微积分）

6. 牛顿在科学方面的伟大成就

　一、牛顿（Isaac Newton）简介
　　牛顿作为一心做学问的科学家,内心倾向请教,属于自然神论、以实验与定量分析科学相结合治学,以自己的实践进行了近代科学需要大综合和划时代飞跃、形成科学理论体系,它适应了新兴的资产阶级极其需要近代科学技术的波切需要,而成为近代科学的标志性理论体系的完成者和主要代表人物.
　　经历和著作：世界近代科学史上最著名的英国科学家和数学家,1664年毕业于剑桥大学三一学院,1668年在剑桥大学读完研究生课程,并且继巴罗担任卢卡锡讲座教授.1696年出任英国造币局监督,1699年任造币局局长,1703-1727年连五届任皇家学会主席.主要著作有《自然哲学的数学原理》、《光学》、、《宇宙系统》和《月球理论》等,还有《古王国变迁史》.主要科学论文有“论分析”、“《级数和流数方法论著》”、《普通数学或数学结构与题解集》、《未发表的科学论文集》（A.R.Hall 编）. 还有被烧掉的《化学》书手稿,留下了千百万字的手稿.他也是近代科学革命成就的集大成者和做出决定性贡献的伟大科学家.他生于1643年1月4日（公历,按古罗马的儒略历应为1642年2月25日）,死于1727年3月20日（公历）,活了85岁.
　　主要贡献：牛顿在他的时代是一位几乎在各个学科领域都作出划时代贡献的,并集大成的划时代人物.尽管他的天才、勤奋和成就令至今的世人所敬仰,但是它毕竟受到历史条件的局限,因而为后代留下了广阔的发展空间.他奠定的理论力学、微积分、物质组成思想、光学实验发现和理论、万有引力定律、运动三定律、低速流体阻力定律、彗星理论、潮汐理论和宇宙系统论等都在各学科的历史上留下了划时代的和奠基性的巨大贡献.
　　成就的典型评价：
　　爱因斯坦在1927年几年牛顿逝世200周年时写道：“我觉得有必要在这样的时刻来纪念这位杰出的天才,在它以前和以后都还没有人像他那样决定着西方的思想、研究和实践的方向.他不仅作为某些关键性的方法的发民者来说是杰出的,而且他在善于运用他那是的经验材料上也是独特的,同时还对于史学和物理学的详细证明方法有惊人的创造才能.由于这些理由,它应当受到我们最深挚的尊敬”；关于牛顿的成就与爱因斯坦的成就相比较谁大谁小的问题,爱因斯坦本人早就作出回答.在他和英费尔德合写的《物理学的进化》一书中说：“科学的发展不是像毁掉一座仓库,在原地建设起一座仓库,而是像爬上一样,沿着一个个山头向上爬,爬得高了,看到起步小山还在那里,只不过显得矮些罢了”.
　　著名科学家卢瑟福（Lord Ernest Rutherford）在1931年回答有人提问这个问题时说过：“今天有一种颇为流行的误解,即科学是由推翻以前建立的理论才前进的,但这是极少的情况.例如,时常有人说爱因斯坦的广义相对论推翻了牛顿在引力上的工作.真理再前进一步会变成缪误……就爱因斯坦的工作与牛顿的工作的关系而言,仅仅是它的基础的一种普遍的推广,一个伟大的真理不是可抛弃的,而是予以修改,以便将它放在更加广泛和稳固的基础之上……”.(A.S.Eve, Rutherord being ……,1939,p.)
　　生物物理学家、科学学奠基人和第一任世界和平理事会主席J.D.Bernal评价牛顿的《原理》说：“这部书坚持阐述了物理的说理,在全部科学史上是无与伦比的.就数学而论,只可以拿欧几里得的《几何原本》与它相比,就洞察物理的卓识和对思想上的影响而论,就只有达尔文的《物种起源》比得上它.这本书立即成为新科学的景点,这倒不是说他已到了作为正统学说的源泉的底部而受到崇敬--虽然多少有这种危险,特别在英国--而是说书中提到的种种方法可以作为以后推广的源泉而受到崇敬”.（贝尔纳,《历史上的科学》,1981,p.277）
　　二、牛顿科学思想的核心是粒子和力
　　他的物质观是原子论,原子论在科学上的应用就是原子-粒子-质点-质点系-重心-质心的概念.它的物质组成学说是多层次的粒子靠吸引力与排斥力的作用,而形成物质三态,以至万物.
　　数学上：几何点；物理上：质点和重心；化学上：粒子的结合和分解；天文学上：以质点代天体.
　　三、数学上的贡献
　　1. 1664年发明无限级数、收敛级数.
　　2. 1664-1665年发明用极限法做曲线的切线.
　　3. 1665年发明二项式定理
　　四、物理上的贡献
　　1. 基本概念：
　　2. 运动三定律
　　第一定律：不等同于伽利略惯性概念的发现.
　　第二定律：外加力与打破惯性运动的关系.牛顿的作用是发现 f∝m, f∝a, 所以f=ma. 这是为发现万有引力定律的需要才发现的,发现于1684年10月之后,早于万有定律发现2-3个月.
　　第三定律：由于研究物体之间相互作用的关系才发现的,适用于天体运动.
　　3.万有引力定律
　　4.光学上的成就
　　五、化学上的贡献
　　1. 采用大量实验方法研究化学作用,甚至自制仪器设备.自己带个助手作实验.兴起化学实验之风.
　　2.提出了很多的元素和化合物的化学符号,为John Dalton后来的工作的先导.
　　3.用物理的粒子组成学说和引力与斥力的观点研究物质组成：提出同种最小粒子--原子靠引力而结成不同层次较粒子和颗粒的学说,多达七层次以上,直到可见物体.
　　4.用引力大小说明物质的化合和分解、溶解和融解.材料的比重差异在于粒子精细程度的不同结合.并容易说明物质三态的变化和元素间的嬗变.
　　5.从粒子和力的观点提出无机物与生物之间的物质转化,以及精神的来源；他用电精（以太微粒子）的传递观点分析和说明感觉-神经-大脑-神经-肌肉-动作反应的传递机制,与今天的神经传递的钠、钾离子传递理论十分符合.他排除了心灵论、神创论和神经与肉体二元论,追求唯物的和科学的解决.
　　6.进行定量分析和置换关系的实验和测量：他在1692年已经认识到酸、碱、土之间存在既定数量的化合关系.
　　7.牛顿是继波义耳之后,在从炼金属向化学转化的过程中起了重大作用的人物,他逐步通过实验和用科学的粒子和力的观点,将对化合与分解的理解纳入科学的轨道.他的工作为摆脱神创论和炼金术中的迷信色彩起了关键的作用.
　　六、流体力学上的贡献
　　牛顿将他的《原理》第二卷献给了流体力学原理,他用实验和微积分分析对各种形状物体运动在静止的和低速的流体中产生阻力的研究,提出其阻力与速度的平方成比例.他提出了流体中抛射体和圆周运动体的运动阻力计算,弹性流体中脉冲运动速度与流体的弹性力和密度的平方分别成正、反比.这些工作为低速流体力学奠定了的理论和研究方法的基础.
　　七、开创了彗星理论、月球理论和宇宙系统论,发展了伽利略的潮汐理论
　　八、在科学和文化上的划时代贡献
　　1． 牛顿的科学理论将科学从中宗教神学和神创论的统治下较彻底地解放出来.
　　2． 将自然科学从自然哲学的思辨中分离出来.
　　3． 它奠定了近代理论物理和理论力学的基础,在前人静力学的基础上开创了动力学.
　　4． 在人类历史上首次用力学和运动原理,将天上和地上的规律统一起来,将“神创的”万象纳入科学的探索和理解的轨道.
　　5． 他发明的微积分人类历史上最伟大的数学发现之一,为近代科学的后来迅速大发展提供了最有力的数学工具.
　　6． 他集近代前期科学的大成,并做出很多学科划时代的、原创性的巨大贡献.
　　7． 他将实验、归纳和分析研究方法结合,运用分析与综合的数理方法,使机械论、因果轮系统化,成为近代科学方法的代表.
　　8． 牛顿的原子论物质观、科学的物质组成粒子说、动力学、引力相互作用,以及机械唯物论的方法论,对欧洲大陆和世界的科技界、教育界、文化界和政治界,产生重大影响.它通过法国的启蒙运动和百科全书学派,对法国大革命产生重大影响,一个科学家及其科学理论产生如此重大的社会影响,是古今所未有过的.
　　9． 牛顿的科学理论至今仍是各类学校课堂上必授的重要内容,是从建筑、桥梁到宇宙飞船、人造卫星设计及航空航天的主要理论和计算依据.它不但未过时和未被代替,而且发挥着空前的作用.
　　由于时代的局限性,牛顿的科学观和科学理论是用于宏观和低速运动的领域,现代科学在将它作为组成部分予以包容和发展.

7. 牛顿概括了前人的研究成果总结出

【分析】 伽利略从斜面小车实验总结概括出一条结论“如果物体在运动中不受任何力的作用，它的速度将保持不变，永远运动下去”；法国科学家笛卡尔做了进一步的补充，运动的方向也不变，英国科学家牛顿概括了前人的研究成果，总结出了牛顿第一定律。其内容是：一切物体总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态直到有外力迫使它改变这种状态为止。   【点评】 牛顿在科学上做出了重大的贡献，获得了崇高的荣誉，但是他非常尊重前人的研究成果。他说：“如果说我曾经看得远一些，那是因为我站在巨人们的肩上。”勤奋和悉心钻研，是牛顿取得重大成就的主要原因，这是非常值得我们学习的。

8. 牛顿的科学成就

伊萨克.牛顿是杰出的物理学家、天文学家和数学家，是经典力学体系的创始人。
具体地说，牛顿在科学上的重大成就有以下几个方面：
1、天文学上的成就：牛顿从对天体运动规律的多年研究分析，发现了万有引力定律。牛顿为万有引力定律找到了正确的数学表达式，并指出它具有普遍的意义。宇宙间一切天体运动的力，以及孕周间一切物体，不管他是宏观的，微观的，有生命的，无生命的等等，都服从万有引力定律。
2、光学上的成就：正确的论证日光是由有色光组成的，解释了虹的现象，为现代光谱学奠定了基础。牛顿创立了光的“微粒说”。
3、数学上的成就：牛顿创立二项式定理，并和德国的莱布尼茨几乎同时而独立的完成了微积分学。
4、力学上的成就：牛顿提出了“力”、“质量”和“动量”的明确定义，并把它们与伽利略所提出的“加速度”联系起来。他总结了三个定律：第一定律，第二定律以及第三定律。
牛顿曾经说过一句话——如果说我看得远，那是因为我站在巨人们的肩上。这句话充满了骄傲与自负，但是只有这句话最配得上牛顿。牛顿骨子里是一个骄傲的人，他也有时候会把他的骄傲表现出来。牛顿站在科学史上的第一个巅峰上，脚下都是一个个科学巨人，后来者也只能尽可能与他比肩而立。后世科学家恐怕也只有爱因斯坦和麦克斯韦有资格与牛顿并立。