牛顿17、牛顿3定律：力的含义；力的作用效果；力的本质

 

《自然哲学的数学原理》百科：

…自、然、自然：见《欧几里得128》…

（…《欧几里得》：小说名…）

 

…哲、学、哲学：见《欧几里得110》…

…数、学、数学：见《欧几里得49》…

…原、理、原理：见《欧几里得41》……

 

贯穿全书始终的核心内容，是三大运动定律和万有引力定律。

…内、容、内容：见《欧几里得66》…

…运、动、运动：见《伽利略9》…

…定、律、定律：见《欧几里得79》…

 

全书共分五部分，第一部分是写在正文前面的一个长长的“说明”，对书中用到的一些概念，诸如力、天体、力学、运动、物质的量等给出了定义和必要的说明；

…说、明、说明：见《欧几里得149》…

…概、念、概念：见《欧几里得22、23》…

…力、学、力学：见《伽利略49、50》…

（…《伽利略》：小说名…）

 

…必要：不可缺少；非这样不行…

 

第二部分是“公理或运动的定律”，详细介绍了物体运动的三大定律：惯性定律、力和运动关系的定律、作用和反作用的定律；

…公、理、公理：见《欧几里得1、2》…

…定、律、定律：见《欧几里得79》…

…惯、性、惯性：见《伽利略6》…

 

第三部分为该书的第一卷，讨论了物体在无阻力的自由空间中的运动；

…阻、力、阻力：见《牛顿1》…

…空、间、空间：见《伽利略10》…

 

第四部分为该书的第二卷，对比了不同物体在阻滞（zhì）介质中的运动，得出阻力大小与物体速度的一次及二次方成正比的计算公式，还讨论了气体的弹性和可压缩性，以及声音在空气中的速度等问题；

…物、体、物体：见《伽利略9》…

…速、度、速度：见《伽利略3》…

 

第五部分为该书的第三卷，它根据前四部分的论证，导出万有引力定律，并以大量的自然事实来说明万有引力的存在，这些自然事实包括月球运动的偏差、海洋潮汐的大小变化、岁差的长短不一等。

…论、证、论证：见《欧几里得149》…

…事、实、事实：见《欧几里得6、7》…

…岁差：见《欧几里得102》…

创作背景

 

1684年，在牛顿想到了万有引力问题之后大约过了20年，胡克、雷恩和哈雷等人举行了一次研讨会。

…胡克：英国科学家，又译罗伯特·虎克（Robert Hooke，1635年7月18日－1703年3月3日），英国博物学家，发明家…

…克里斯托弗·雷恩（Sir Christopher Wren，1632-1723年）：英国皇家学会会长，天文学家和著名建筑师…见《欧几里得77》…

…埃德蒙·哈雷 （Edmond Halley，1656年11月8日—1742年1月14日）：出生于英国伦敦，英国天文学家、地理学家、数学家、气象学家和物理学家，曾任牛津大学几何学教授。他把牛顿定律应用到彗星运动上，并正确预言了那颗现被称为哈雷的彗星作回归运动的事实…

[…物、理、物理：见《欧几里得139》…

…牛顿定律一般指牛顿运动定律…

…牛顿运动定律：牛顿运动定律包括牛顿第一定律、第二运动定律和牛顿第三运动定律三条定律，由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中总结提出。其中，第一定律说明了力的含义：力是改变物体运动状态的原因；

第二定律指出了力的作用效果：力使物体获得加速度；

第三定律揭示出力的本质：力是物体间的相互作用…

（…本、质、本质：见《欧几里得22》…）]

 

在研讨会上，“在距离的平方反比的力的作用下，物体的运动轨迹将呈何种形状”成为中心的议题。似乎一致的结论是轨道为椭圆形的，但却谁都没能给出一个满意的证明。

…证、明、证明：见《欧几里得6》…

 

再者，也没有谁能理解在此种力作用下的物体的相互作用样式。

哈雷想到或许牛顿可以解决这个问题。于是他拜访了牛顿。结果是他看到牛顿已经解决了这个问题。

…作、用、作用：见《欧几里得68》…

 

以此为契机，在哈雷的鼓动下，牛顿将他在同一问题上的研究成果整理后，于1687年出版了他的《自然哲学的数学原理》。

…研、究、研究：见《欧几里得42》…

 

作品思想

…思、想、思想：见《欧几里得154》…

 

牛顿三大定律

在《自然哲学的数学原理》中有关“定义”的部分，牛顿提出了一个假设实验：在高山之巅放射炮弹，炮力不足，炮弹飞了一阵便以弧形曲线下落地面。

…定、义、定义：见《欧几里得28》…

 

假如炮力足够大，炮弹将绕地球面周行，这是向心力的表演。

 

在“公理或运动的定律”部分，牛顿了提出并论述了“运动的定律”，也就是牛顿3大定律。

…论、述、论述：见《欧几里得154》…

 

其中第1定律，也叫惯性定律：“每个物体继续保持其静止或沿一直线作等速运动的状态，除非有力加于其上，迫使它改变这种状态。”

第2定律为：“运动的改变和所加的动力成正比，并且发生在所加的力的那个直线方向上。”

第3定律，也叫作用和反作用定律：“每一个作用总是有一个相等的反作用和它对抗；或者说，两物体彼此之间的相互作用永远相等，并且各自指向其对方。”

牛顿的运动定律，是他对物理学的一项贡献。

…学、物理学：见《欧几里得139》…

 

“牛顿在《自然哲学的数学原理》的序言里，就开宗明义地宣称：“由于古人认为在研究自然事物时力学最为重要，而今人则舍弃其实体形状和隐蔽性质，而力图以数学定律说明自然现象，因此我在这本书中，也致力于用数学来探讨有关的哲学问题。”

请看下集《牛顿18、新的数学工具运用于分析引力、声和光、流体阻力，乃至整个宇宙》”

 

若不知晓历史，便看不清未来

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