牛顿力学对当时代人的思想的影响和思考 (完整版)

牛顿力学对当时代人的思想的影响和思考

xx 力学对当时代人的思想的影响和思考

牛顿（ IsaacNewton1643.1.4--1727.3.20 ）是英国物理学家、数学家和天文学家，经典物理学理论体系的建立者。爱因斯坦于１９２７年在纪念牛顿逝世２００周年时曾赞扬牛顿说 “ 在他以前和以后都还没有人能像他那样地决定着西方的思想、研究和实践的方向。 ” 在他诞生３６０年之际，人们仍在歌颂他、赞美他，其原因正如爱因斯坦在上一世纪初所说的一样。

牛顿创立了力学，被称为 “ 力学之父 ” 。是世界史上对人类文明作出划时代贡献的少数科学家之一。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

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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。

伽利略通过对自由落体的研究，已经发现了惯性运动和在重力作用下的匀加速运动，奠定了牛顿第一定律和第二定律的基本思想。伽利略关于抛物体运动定律的发现，对牛顿万有引力的学说也有深刻的启示作用。开普勒所发现的行星运动定律则是牛顿万有引力学说产生的最重要前提。牛顿非常善于广泛汲取前人的科学成果并综合运用多方面的知识进行跨学科的研究，通过吸收前人的科学研究成果，牛顿为经典力学体系的建立充实了知识准备 . 虽然经典力学建立在丰富的科学经验之上，但经典力学的建立和牛顿的个人原因有不可分割的 关系。牛顿从青少年时代就对科学抱有浓厚的兴趣、极强的求知欲和探索欲望，学习非常勤奋。但他从不死读书，喜欢通过实验来取得真知，并亲自动手设计和制作了许多机械装置和用品，这使他打下了广博而扎实的知识基础，同时也具有创新意识和动手能力。

虽然牛顿是天才，智力水平很高，但他的天才还来源于他的勤奋。他在研究中十分投入，而且常常夜以继日地学习、工作。这些都培养和锻炼了牛顿的科学精神，为日后的研究打下了坚实的基础。牛顿经典力学的建立，还与他所处的时代和社会有关。欧洲经过 16 世纪百余年的宗教和政治改革的大变动之后，到 17 世纪下半叶进入了一个政治上转为安宁，经济上趋于繁荣的时期。生产实践为力学研究提出了许多问题，这就给科学的发展

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以推动力。经过 16 世纪的宗教改革运动和 17 世纪中后期的资产阶级革命运动，英国科学家拥有了当时世界上最为宽松自由的学术环境。学术环境的改变，使得对力学的研究摆脱了不必要的束缚，催生了经典力学体系。个人因素，前人经验，宽松的学术环境和生产实践的发展，构成了经典力学体系建立的条件和基础。

经典力学把人类对整个自然界的认识推进到一个新水平，牛顿把天上运动和地上运动统一起来，实现了天上力学和地上力学的综合，从力学上证明了自然界的统一性，这是人类认识自然历史的第一次大飞跃和理论大综合，它开辟了一个新时代，并对学科发展的进程以及后代科学家们的遮蔽生了极其深刻的影响。

经典力学的建立首次明确了一切自然科学理论应有的基本特征，这标志着近代理论自然科学的诞生，也成为其他各门自然科学的典范。牛顿运用归纳与演绎、综合与分析的方法极其明晰地得出了完善的力学体系，被后人称为科学美的典范，显示出物理学家在研究物理时，都倾向于选择和谐与自洽的体系，追求最简洁、最理想的形式 . 经典力学的建立对自然科学和科技的发展、社会进步具有深远影响。一是牛顿经典力学的成就之大使得它得以广泛传播，深深地改变了当时代人们的自然观；二经典力学与其他基础科学相结合产生了许多交叉学科，促进了自然科学的进一步发展。

特别是推广应用到物理学的各个分支学科上，对经典物理学的建立意义重大意义三是经典力学不但对自然科学产生了很大影响，在社会科学方面，特别是对哲学和人类思想发展，促进了社会文明的发展。

牛顿经典力学的成就之大使得它得以广泛传播，深深地改变了当时代人们的自然观。

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人们往往用力学的尺度去衡量一切，用力学的原理去解释一切自然现象，将一切运动都归结为机械运动，一切运动的原因都归结为力，自然界是一架按照力学规律运动着的机器。这种机械唯物主义自然观在当时是有进步作用的。由于它把自然界中起作用的原因都归结为自然界本身规律的作用，有利于促使科学家去探索自然界的规律。它能刺激人们运用分析和解剖的方式，从观察和实验中取得更多的经验材料，这对科学的发展来说也是必要的。但这种思维方式在一定程度上忽视了理论思维的作用，忽视了事物之间的联系和发展，因而又有着严重的缺陷。

牛顿经典力学的内容和研究方法对自然科学，特别是物理学起了重大的推动作用，但也存在着消极影响。牛顿建立的经典力学体系以及他的力学研究纲领所获得的成功，在当时使科学家们以为牛顿经典力学就是整个物理学，甚至是全部自然科学的可靠的最终的基础。在相当长的历史时期内，牛顿经典力学名著《自然哲学的数学原理》一书成为了科学家们共同遵循的规范，它支配了当时整个自然科学发展的进程。他研究问题的科学方法和原理也普遍得到赞赏和采用。牛顿研究经典力学的科学方法论和认识论，如运用分析和综合相结合的方法与公理化方法及科学的简单性原则、寻求因果关系中相似性统一性原则、以实验为基础发现物体的普遍性原则和正确对待归纳结论的原则，对后世科学的发展也影响深远

经典力学不但对自然科学产生了很大影响，在社会科学方面，特别是对哲学和人类思想发展，也产生了重大影响 . 在经典力学的直接影响下，英国的霍布斯和洛克建立和发展了机械唯物主义哲学，并由于其强大的影响力，使得唯物论从宗教神学那里争得了发言权，并在随后形成了人类历史上唯物主义和唯心主义斗争最为激烈的一段时期。经过康德和黑

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格尔对辩证法和机械唯物主义的研究和发展，以及马克思和恩格斯对哲学已有研究成果的吸收，结合当时科学发展成果，最终建立了唯物主义辩证法。唯物主义辩证法的建立，在很大程度上得益于牛顿经典力学体系的建立。

近现代科学和哲学是发轫于经典力学的，正是从牛顿建立经典力学开始，人类在思想观念上才开始真正走向科学化和现代化，而它对人类思想领域的影响也是极其广泛而深刻的 . 事物总是辩证统一、一分为二的。虽然科学家在运用牛顿经典力学方法及成果时使自然科学得到了长足发展，但当时人们在接受和运用牛顿的科学成果之时，没有搞清它的适用范围，也作出了不适当的夸大。例如，当初有科学家认为所有涉及到的物理学问题都可以归结为不变的引力和斥力，因而只要把自然现象转化为力就行了。

结果到后来， “ 力 ” 成了对现象和规律缺乏认识的避难所，把当时无法解释的各种现象都冠以各种不同力的名称。因此，牛顿经典力学的内容及其研究方法在推动自然科学发展的同时，也产生了很大的消极影响。恩格斯提出：

“ 许许多多自然科学的范围内，是坚定的唯物主义者，但是在这以外就不仅是唯心主义者，而且甚至是虔诚的宗教教徒。 ” 这也是对牛顿哲学思想总的写照。牛顿的唯物主义思想是不彻底的，所以我们要辩证地看待其得与失。对于牛顿认识了力的本性而创立了科学的力学，对唯物主义思想的发展有着重要的推动作用，是值得我肯定的，所以牛顿不愧是一位伟大的物理学家、数学家和天文学家，是科学史上的一个时代的杰出代表。