《自然哲学的数学原理》是牛顿于1687年出版的划时代巨著,它通过三大运动定律和万有引力定律,将伽利略的地面物理学与开普勒的天体物理学统一起来,构建了一个宏伟、精确且完整的力学体系,标志着近代科学的成熟与科学革命的顶峰。
牛顿的主要著作题为《自然哲学的数学原理》,但他在谈到这本书的时候,经常不说数学原理,而径称为“哲学原理”,夸耀说在使原理数学化的过程中他创立了一门不同于一般哲学的自然哲学。
柯瓦雷在回顾这幅宏大图景时不无感叹:“它把一个我们生活、相爱并且消亡在其中的质的可感世界,替换成了一个几何学在其中具体化了的量的世界,在这个世界里,每一个事物都有自己的位置,唯独人失去了位置。”
展开阐述
牛顿的《原理》是科学史上的一座丰碑。它不仅是集大成之作,更是开创性的。它用统一的数学法则解释了从苹果落地到行星运行的各种现象,展示了数学化自然哲学的巨大威力,并为后世科学树立了典范。
核心内容
- 三大运动定律:系统地定义了037-核心概念-惯性、034-核心概念-力、035-核心概念-质量与重量和036-核心概念-加速度等核心概念,并提出了三大运动定律(惯性定律、加速度定律、作用与反作用定律),构成了经典力学的基础。
- 万有引力定律:提出了一个适用于宇宙万物的普适定律,即任何两个物体之间都存在引力。这不仅完美解释了开普勒的行星运动三定律,也统一了解释潮汐、重力等现象。
- 绝对时空观:牛顿为他的力学体系设定了一个绝对的、均匀的、无限的空间和时间背景。在这个“上帝的灵知”中,物理定律普天之下皆准。
深远影响
- 科学革命的完成:牛顿的“大综合”将天上的物理学和地上的物理学融为一体,彻底摧毁了亚里士多德的两界宇宙观,完成了始于哥白尼的科学革命。
- 机械论世界图景:描绘了一个像巨大、精准的时钟一样运行的宇宙。这个图景深刻地影响了启蒙运动以来的西方思想,塑造了人们对自然、理性和知识的看法。
- 哲学与科学的分野:虽然牛顿自视为“自然哲学家”,但《原理》的巨大成功确立了以数学和实验为基础的实证科学的至高地位,客观上加速了哲学与科学的分道扬镳。