历史人物评说·近代科学之父牛顿.ppt

英国人将威斯敏英国人将威斯敏斯特大教堂（也斯特大教堂（也译为西敏寺）称译为西敏寺）称为为“荣誉的宝塔荣誉的宝塔尖尖”。“诗人角”牛顿墓牛顿墓Isaac Newton.(16421727)人生历程人生历程 牛顿出生前，父亲已去世。牛顿牛顿出生前，父亲已去世。牛顿是遗腹子，又是早产儿，先天不足，是遗腹子，又是早产儿，先天不足，出生时体重只有出生时体重只有3 3磅，差点夭折。他两磅，差点夭折。他两岁时母亲改嫁，靠外祖母抚养。牛顿岁时母亲改嫁，靠外祖母抚养。牛顿小学时期，体弱多病，性格腼腆，生小学时期，体弱多病，性格腼腆，生性孱弱，有些迟钝，自幼沉默寡言，性孱弱，有些迟钝，自幼沉默寡言，性格倔强，而这种习性可能来自他的性格倔强，而这种习性可能来自他的家庭处境。家庭处境。少年牛顿少年牛顿资质平常资质平常，成绩一般，但他，成绩一般，但他喜欢读书喜欢读书，喜欢看一些介绍各种简单机械模型制作方法的读物，喜欢看一些介绍各种简单机械模型制作方法的读物，并从中受到启发，自己并从中受到启发，自己动手制作动手制作些奇奇怪怪的小玩意，些奇奇怪怪的小玩意，如风车、木钟、折叠式提灯等等。如风车、木钟、折叠式提灯等等。16611661年年(19(19岁岁)进入剑桥大学，进入剑桥大学，成为成为三一学院的减费生三一学院的减费生;16651665年年,获得文学学士学位获得文学学士学位;1665-16661665-1666回到乡下回到乡下;在剑桥求学期间大量接触自然在剑桥求学期间大量接触自然科学著作科学著作,师从巴罗教授师从巴罗教授,将其将其引导到数学前沿引导到数学前沿;16691669年年(27(27岁岁)成为数学教授成为数学教授(直直至至17011701年年).).16721672年年,成为皇家学会会员成为皇家学会会员;17031703年年,成为皇家学会会长成为皇家学会会长;17061706年年受英国女王封爵受英国女王封爵;17271727年年3 3月月2020日逝世日逝世,享年享年8484岁岁.(晚年晚年,兴趣转向神学兴趣转向神学,写了近写了近200200万言的著作万言的著作.).)Isaac Newton.(16421727)人生历程人生历程自然界和自然规律自然界和自然规律隐藏在黑暗中，隐藏在黑暗中，上帝说：上帝说：让牛顿出生吧！让牛顿出生吧！于是，一切都成为光明。于是，一切都成为光明。英国诗人波普曾经这样写道：英国诗人波普曾经这样写道：一、牛顿出生，他来到了怎样的世间？16511651年年8 8月月，英英国国（克克伦伦威威尔尔统统治治）颁颁布布航航海海条条例例，规规定定英英国国及及其其殖殖民民地地的的进进出出口口货货物物必必须须由由英英国国的的船船只只运运输输。不不久久，英英荷荷发发生生冲冲突突，荷荷兰兰战战败败，英英国迈出海上称霸的第一步。国迈出海上称霸的第一步。16511651年年英英国国早早期期启启蒙蒙思思想想家家霍霍布布斯斯完完成成利利维维坦坦一一书书，对对君君权权神神授授和和教教会会大大加讨伐。加讨伐。16511651年年，英英国国生生物物学学家家哈哈维维发发表表论论动动物物的的生生殖殖，记记述述了了自自高高等等哺哺乳乳动动物物至至低低等等昆昆虫虫的的生生长长发发育育变变化化，记记载载了了它它们们的胚胎发育过程。的胚胎发育过程。童年牛顿童年牛顿16511651年年8 8月，英国（克伦威尔统治）颁布月，英国（克伦威尔统治）颁布航海航海条例条例，规定英国及其殖民地的进出口货物必须，规定英国及其殖民地的进出口货物必须由英国的船只运输。不久，英荷发生冲突，荷兰由英国的船只运输。不久，英荷发生冲突，荷兰战败，英国迈出海上称霸的第一步。战败，英国迈出海上称霸的第一步。政治经济政治经济资产阶级革命、资本主义工商业发展资产阶级革命、资本主义工商业发展,需要世界市场需要世界市场1651年英国启蒙思想家霍布斯完成利维坦一书，对君权神授和教会大加讨伐。16511651年年，英国生物学家哈维发表，英国生物学家哈维发表论动物的生论动物的生殖殖，记述了自高等哺乳动物至低等昆虫的生，记述了自高等哺乳动物至低等昆虫的生长发育变化，记载了它们的胚胎发育过程。长发育变化，记载了它们的胚胎发育过程。思想文化思想文化思想解放、民主平等等理性观念启蒙思想解放、民主平等等理性观念启蒙自然科学自然科学正在兴起正在兴起1.1.政治经济上：政治经济上：英国资产阶级革命也正蓬勃展开，英国资产阶级革命也正蓬勃展开，资产阶级为了更好地发展经济，赢得更广阔的资产阶级为了更好地发展经济，赢得更广阔的市场，市场，渴求科学知识渴求科学知识。2.2.思想上：思想上：1414世纪以来，文艺复兴、宗教改革、世纪以来，文艺复兴、宗教改革、早期启蒙运动等造成的思想解放和观念启蒙，早期启蒙运动等造成的思想解放和观念启蒙，给英国以及欧洲带来了精神文化的空前繁荣；给英国以及欧洲带来了精神文化的空前繁荣；3.3.科学上：科学上：自然科学获得新的生命并蓬勃成长，自然科学获得新的生命并蓬勃成长，但对于自然和自然规律的认识仍然不完整。但对于自然和自然规律的认识仍然不完整。一、牛顿出生时的社会背景一、牛顿出生时的社会背景古希腊哲学家亚里士多德（BC384-BC322）“地球是球形地球是球形的，是的，是宇宙宇宙的的中心中心。”“太阳是宇宙太阳是宇宙的中心。的中心。”波兰天文学家哥白尼波兰天文学家哥白尼（14731543）意大利天文学家布鲁诺意大利天文学家布鲁诺（15481600）为捍）为捍卫真理被教会烧死。卫真理被教会烧死。“宇宙是无宇宙是无限的，没有限的，没有中心。中心。”“天空立法者”开普勒没能说明行星开普勒没能说明行星按其规律在轨道上运按其规律在轨道上运行的原因。行的原因。德国天文学家开普勒德国天文学家开普勒（1571157116301630年）年）每个行星都在一个椭每个行星都在一个椭圆形的轨道上绕太阳圆形的轨道上绕太阳运转，而太阳位于这运转，而太阳位于这个椭圆轨道的一个焦个椭圆轨道的一个焦点上点上“我我们们被被放放在在这这有有如如戏戏院院的的世世界界上上，每每个个事事件件的的起起源源和和缘缘由由却却完完全全隐隐瞒瞒不不让让我我们们知知道道，我我们们既既没没有有足足够够的的智智慧慧预预见见未未来来，也也没没有有能能力力防防止止那那些些使使我我们们不不断断受受伤伤害害的的不不幸幸事事件件发发生。我们被悬挂在永恒的疑惧之中生。我们被悬挂在永恒的疑惧之中”英国哲学家休谟英国哲学家休谟观察图观察图片，归片，归纳牛顿纳牛顿的主要的主要科学成科学成就。就。（一）牛顿的主要科学成就（一）牛顿的主要科学成就领域领域 成就成就数学数学提出二项式定理、发明微积分。提出二项式定理、发明微积分。物物理理学学光光学学1 1）制作折射望远镜，对太阳光进行反射实验，证明日）制作折射望远镜，对太阳光进行反射实验，证明日光由七色光组成，说明物体颜色的形成原理；光由七色光组成，说明物体颜色的形成原理；2 2）在）在关于光和色的新理论关于光和色的新理论中提出了光的中提出了光的“微粒说微粒说”。力力学学创立了物体运动三定律和创立了物体运动三定律和万有引力万有引力定律；定律；16871687年年自然哲学中的数学原理自然哲学中的数学原理建立了建立了经典力学经典力学理论理论体系。体系。天文天文学学制作了世界上第一架反射望远镜考察行星运动，解释了制作了世界上第一架反射望远镜考察行星运动，解释了潮汐现象、地球的圆扁形状等问题。潮汐现象、地球的圆扁形状等问题。使人类对天体观察使人类对天体观察进入一个新阶段。进入一个新阶段。数学桥牛顿科学成就对人类文明发展的影响牛顿科学成就对人类文明发展的影响牛顿的发现表明，自然界中一切在引力作用下产牛顿的发现表明，自然界中一切在引力作用下产生的运动均生的运动均可从物质自身的原因可从物质自身的原因得到说明，因此得到说明，因此无需借助于超自然因素无需借助于超自然因素的作用；的作用；一切力学事件不再是孤立的、偶然的事件，而是一切力学事件不再是孤立的、偶然的事件，而是一系列运动变化中的一个环节，人们一系列运动变化中的一个环节，人们只要通过运只要通过运用力学三定律用力学三定律，便可以从物体在某一给定时刻的，便可以从物体在某一给定时刻的运动状态推知其在此之前或之后某一时刻的运动运动状态推知其在此之前或之后某一时刻的运动状态。状态。世界文明史简编世界文明史简编使人类认识摆脱了神学的束缚。使人类认识摆脱了神学的束缚。完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。牛顿力学体系的建立，使人类对自然界的认识方式牛顿力学体系的建立，使人类对自然界的认识方式上出现了什么变化？上出现了什么变化？牛顿牛顿确立了充分尊重经验事实的理性化或科学确立了充分尊重经验事实的理性化或科学化的思维传统。化的思维传统。牛顿革命还告诉人们，科学研牛顿革命还告诉人们，科学研究最好的方法有综合与分析两种。究最好的方法有综合与分析两种。正是牛顿，正是牛顿，以他的巨大成功为动力，推动了这种科学思维方式以他的巨大成功为动力，推动了这种科学思维方式在知识界的迅速普及。在知识界的迅速普及。一系列学科领域的飞跃一系列学科领域的飞跃发展，汇同牛顿革命一起，构成了人类历史上第一发展，汇同牛顿革命一起，构成了人类历史上第一个科学革命时代。个科学革命时代。马克垚马克垚世界文明史世界文明史牛顿力学体现的科学思维和研究方法带动了各门科牛顿力学体现的科学思维和研究方法带动了各门科学的发展，引起了巨大的科学革命。学的发展，引起了巨大的科学革命。牛顿科学成就对人类文明发展的影响牛顿科学成就对人类文明发展的影响牛顿力学在什么方面，为近代科学的整体发展提供牛顿力学在什么方面，为近代科学的整体发展提供了启示？了启示？牛顿的思想在英国和全欧洲出版的许多大众读物中传牛顿的思想在英国和全欧洲出版的许多大众读物中传播。迄播。迄17841784年，关于牛顿的书的就有年，关于牛顿的书的就有4040本，法文的本，法文的1717本，德文的本，德文的3 3本，拉丁文的本，拉丁文的1111本，葡萄牙文和意大利文本，葡萄牙文和意大利文的各的各1 1本。启蒙运动的史学家们相当严格地认识到牛顿本。启蒙运动的史学家们相当严格地认识到牛顿作为某种象征的重要性。作为某种象征的重要性。科学与启蒙运动科学与启蒙运动 牛顿科学成就对人类文明发展的影响牛顿科学成就对人类文明发展的影响启蒙思想家们启蒙思想家们在牛顿革命启发、激励下所进行的种种在牛顿革命启发、激励下所进行的种种思考，在历史上曾起过非常积极的作用，思考，在历史上曾起过非常积极的作用，有力地推动有力地推动了现代文明的发展和人类社会的进步。了现代文明的发展和人类社会的进步。马克垚马克垚世界文明史世界文明史 在在瓦特瓦特研制蒸汽机之前的一个世纪里，正是欧洲研制蒸汽机之前的一个世纪里，正是欧洲历史上一个科学鼎盛的时期。从历史上一个科学鼎盛的时期。从1717世纪中期开始，世纪中期开始，近代科学在一批巨人的推动下产生。在这批科学近代科学在一批巨人的推动下产生。在这批科学巨人当中排在最中心位置的是一位妇孺皆知的人，巨人当中排在最中心位置的是一位妇孺皆知的人，他就是他就是艾萨克艾萨克牛顿牛顿。许多历史学家认为，如果。许多历史学家认为，如果从近代科学的角度看，正是从近代科学的角度看，正是牛顿牛顿开启了工业革命开启了工业革命的大门。的大门。大国崛起大国崛起工业先声工业先声牛顿的科学成就为英国牛顿的科学成就为英国工业革命工业革命提供科学理论。提供科学理论。“我我之之所所以以能能比比别别人人看看得得远远些些，是是因因为为我我站站在在巨人们的肩上。巨人们的肩上。”牛顿牛顿 “我我不不知知道道世世人人怎怎样样看看我我，但但我我自自己己以以为为我我不不过过像像一一个个在在海海边边玩玩耍耍的的孩孩子子，不不时时为为发发现现比比寻寻常常更更为为美美丽丽的的一一块块卵卵石石或或一一片片贝贝壳壳而而沾沾沾沾自自喜喜，至至于于展展现现在在我我面面前前的的浩浩翰翰的的真真理理海海洋洋，却却全全然然没没有有发现。发现。”牛顿牛顿客观因素：客观因素：（1 1）社会环境）社会环境政治、经济、思想、科学政治、经济、思想、科学（2 2）前人的经验、基础（如哥白尼、伽利略、开普）前人的经验、基础（如哥白尼、伽利略、开普勒、笛卡尔）勒、笛卡尔）（3 3）学校教育、名师指点）学校教育、名师指点主观因素：主观因素：（1 1）勤奋的探索精神，对于科学研究十分专注；）勤奋的探索精神，对于科学研究十分专注；（2 2）研究方法：实验；归纳演绎）研究方法：实验；归纳演绎（3 3）坚持真理的精神；）坚持真理的精神；三、牛顿取得这些成就的原因（条件）三、牛顿取得这些成就的原因（条件）评价牛顿评价牛顿1 1、学术地位：、学术地位：是著名的物理学、数学家和是著名的物理学、数学家和天文学家，是经典物理学的创建者；天文学家，是经典物理学的创建者；2 2、主要成就和作用：、主要成就和作用：数学：数学：力学力学光学光学天文学天文学3 3、科学态度和研究方法：、科学态度和研究方法：勤奋探索的精神，勤奋探索的精神，充分使用实验的严谨的科学方法，对科学充分使用实验的严谨的科学方法，对科学研究和社会发展有重要影响。研究和社会发展有重要影响。