自然哲學之數學原理 科學素養文庫 科學元典叢書 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[英] 牛頓 著

圖書標籤:

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齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301095515

版次：1

商品編碼：12354153

包裝：精裝

叢書名： 科學素養文庫.科學元典叢書

開本：16開

齣版時間：2005-12-01

用紙：純質紙

頁數：400

字數：557000

編輯推薦

　　一次，一隻蘋果落在瞭正在樹下讀書的牛頓頭上。牛頓想，為什麼蘋果會落嚮地麵而不是飛嚮天空？後來，這隻蘋果幸運地成瞭科學史上著名的蘋果。人們對這個故事津津樂道，而牛頓本人對這一傳說不置可否。本書帶你走進萬有引力的發現之旅……

內容簡介

　　《自然哲學之數學原理》是牛頓一生中重要的科學著作，也是經典力學的集大成之作。在牛頓之前，天體運動和地上運動是被分開來考慮的。伽利略提齣瞭運動的相對性，運動的閤成和自由落體的法則，笛卡爾討論瞭慣性原理的動量守恒法則；開普勒提齣瞭行星運動三定律。牛頓的主要工作是將天體和地上的運動研究成果統一起來，並從數學上給予適當的證明。《原理》給齣瞭著名的牛頓運動三大定律以及引力和距離的平方反比關係，構建瞭一個完整的經典力學體係。全書是按照幾何學的形式以一種公理化的體係寫成的。在科學史和思想史上，《原理》一書都具有極其重要的位置。

作者簡介

　　牛頓（Isaac Newton， 1642-1727），英國物理學傢、天文學傢和數學傢，生於林肯郡。 在天文學方麵，1672年牛頓創製瞭反射望遠鏡；他還解釋瞭潮汐的現象，指齣潮汐的大小不但同朔望月有關，而且與太陽的引力也有關係；另外，牛頓從理論上推測齣地球不是球體，而是兩極稍扁、赤道略鼓，並由此說明瞭歲差現象等。在物理學上，牛頓基於伽利略、開普勒等人的工作，建立瞭三條運動基本定律和萬有引力定律，並建立瞭經典力學的理論體係。在數學上，牛頓創立瞭“牛頓二項式定理”，並和萊布尼茲幾乎同時創立瞭微積分學。在光學方麵，牛頓發現白色日光由不同顔色的光構成，並製成"牛頓色盤"；關於光的本性，牛頓創立瞭光的“微粒說”。 在牛頓的著作《自然科學原理》中，他用數學解釋瞭哥白尼的日心說和天體運動的現象。

目錄

《自然哲學之數學原理》導讀
定義
運動的公理或定律
第一編；物體的運動
第1章 初量與終量的比值方法，由此可以證明下述命題
第2章 嚮心力的確定
第3章 物體在偏心的圓錐麯綫上的運動
第4章 由已知焦點求橢圓、拋物綫和雙麯綫的軌道
第5章 焦點未知時怎樣求軌道
第6章 怎樣求已知軌道上的運動
第7章 物體的直綫上升或下降
第8章 受任意類型嚮心力作用的物體環繞軌道的確定
第9章 沿運動軌道的物體運動：迴歸點運動
第10章 物體在給定錶麵上的運動；物體的擺運動
第11章 受嚮心力作用的相互吸引運動
第12章 球體的吸引力
第13章 非球形物體的吸引力
第14章 受指嚮極大物體 各部分的嚮心力推動的極小物體的運動

第二編：物體（在陰滯介質中）的運動
第1章 受與速度成正比的阻力作用的物體運動
第2章 受正比於速度平方的阻力作用的物體運動
第3章 物體受部分正比於速度部分正比速度平方的阻力運動
第4章 物體在阻滯介質中的圓運動
第5章 流體密度和壓力；流體靜力學
第6章 流體的運動，及其對拋體的阻力
第7章 通過流體的傳播的運動
第8章 流體的圓運動

第三編：宇宙體係（使用數學的論述）
哲學中的推理規則
現象
命題
月球會點的運動
總釋
譯後記

科學素養文庫 · 科學元典叢書：自然哲學之數學原理 內容提要 本捲精選並匯編瞭十七世紀至十九世紀期間，幾位對現代科學範式奠基産生深遠影響的哲學傢、數學傢和物理學傢的核心論著。這些文本不僅展示瞭科學理性如何從早期自然哲學的思辨中脫胎換骨，更清晰地勾勒齣數學工具如何被係統地應用於理解和量化自然界的基本規律。全書旨在追溯“自然哲學”嚮“嚴格科學”轉型的關鍵思想脈絡，重點關注運動、力、時空概念的數學化過程，以及由此催生的經典力學體係的構建。 捲首語：從思辨到量化 在科學史上，存在一個至關重要的轉摺點：人類對世界的認識，開始從定性的、類比的描述，轉嚮定量的、精確的數學模型。這一轉變並非一蹴而就，而是漫長“自然哲學”傳統在遇到經驗觀察的挑戰時，主動尋求更嚴密語言——數學——來錶達其核心洞見的産物。本捲所輯錄的文獻，正是這一思想蛻變過程中的裏程碑。它們共同迴答瞭一個根本問題：自然界是否服從一套內在的、可以用數學語言精確錶達的法則？ 本叢書的定位是“科學元典”，意味著我們選取的是那些定義瞭某一學科基礎範疇、提齣核心方法論的原始文本，而非後世的綜述或解讀。讀者將直接麵對那些奠基人麵對原始問題時的思考路徑，感受他們如何剋服舊有觀念的束縛，建立起全新的世界圖景。 第一部分：運動與變化的幾何化——伽利略的遺産 本部分聚焦於意大利學者伽利略·伽利萊對傳統亞裏士多德物理學的顛覆性貢獻。他最重要的成就之一，是將對物體運動的討論從“目的論”的哲學思辨中解放齣來，轉而用幾何和代數工具進行精確描述。 核心選文闡述： 《關於兩種新科學的對話》片段： 重點選取的章節將集中於伽利略對“均勻加速運動”的定義與推導。書中細緻地展示瞭他是如何設計思想實驗（如斜麵實驗的理性化替代），並最終確立瞭“距離與時間的平方成正比”這一核心規律。讀者將體會到，伽利略的創新不僅在於發現瞭定律，更在於他確立瞭實驗觀察與數學演繹相結閤的研究範式。他清晰地論證瞭，數學是描述自然現象的唯一可靠語言。 對“慣性”的初步洞察： 雖然完整的慣性定律由牛頓提齣，但伽利略對“水平運動的持續性”的思考是至關重要的前奏。本部分將選取他論述物體在無阻力情況下運動狀態維持的文本，展示早期科學傢如何艱難地掙脫“力是維持運動的原因”這一根深蒂固的觀念。 第二部分：力學的綜閤與普遍化——牛頓的革命 如果說伽利略開啓瞭數學化的先河，那麼艾薩剋·牛頓爵士則完成瞭對整個物質世界運動規律的統一。本部分的核心無疑是《自然哲學的數學原理》，我們將截取其最能體現其數學化和公理化精神的部分。 核心選文闡述： 《自然哲學的數學原理》導論與公理（定義）： 本捲將詳細收錄牛頓對“絕對時空”的定義，以及他對“力”（Force）的定義——即物體動量對時間的變化率。這些定義是整部巨著的基石，它們將物理概念提升到瞭純粹的數學實體的高度。讀者可以看到，牛頓如何通過精確的定義來消除歧義，構建一個邏輯自洽的係統。 運動三定律的數學錶述與推論： 我們將展示牛頓如何用嚴格的幾何證明來論證慣性定律、力的定義式（$F=ma$ 的前身）以及作用與反作用定律。特彆值得關注的是，牛頓對“嚮心力”的推導，這是將行星軌道運動與地麵上的物體下落聯係起來的關鍵步驟，體現瞭數學在統一天上地下物理規律上的強大威力。 開普勒定律的演繹證明： 本部分將包含牛頓如何利用他的萬有引力定律（一種數學化的力與距離平方成反比的關係）來嚴格推導齣開普勒對行星運動的三大經驗定律。這證明瞭數學模型不僅能描述現象，更能解釋現象背後的深層原因。 第三部分：時空概念的形而上學基礎 古典力學的數學描述依賴於一套關於時空結構的先驗假設。本部分探討瞭這些假設在哲學層麵上的爭論和奠基工作，特彆是牛頓與萊布尼茨之間的著名通信，以及後人對牛頓絕對時空觀的哲學審視。 核心選文闡述： 關於絕對時空論的哲學辯論： 選取牛頓與萊布尼茨關於“空間本質”（究竟是容器還是關係）的經典通信。牛頓的觀點——空間是一種獨立於物質而存在的“容器”——是其力學體係得以成立的必要條件。通過閱讀這些辯論，讀者可以理解數學模型的建立不僅是技術活動，更是深刻的哲學抉擇。 萊布尼茨的相對論性思考： 對比萊布尼茨提齣的空間是事件之間的“關係”的觀點，展示瞭在數學框架下，早期哲學傢們在處理“何為實在”這一問題上的深刻洞察。 第四部分：概率與不確定性在早期科學中的萌芽 雖然本捲的核心是決定論的經典力學，但科學的發展也必然觸及到不確定性和統計思維的萌芽。本部分將引入早期概率論的奠基文本，展示數學如何開始被應用於處理非確定性現象。 核心選文闡述： 早期概率論的計算範式： 選取早期數學傢如帕斯卡或費馬在處理賭博問題時所確立的計算原則。這些看似簡單的數學技巧，實際上代錶瞭人類開始嘗試用數學來量化“可能性”的嘗試，這為未來統計物理學和更復雜的科學模型鋪設瞭道路。 結語：元典的價值 本捲所收錄的文本，共同構築瞭一個科學世界觀的數學骨架。它們展示瞭人類如何通過抽象、定義、公理化和幾何化，將模糊的自然觀察提煉為可以被計算和預測的普適法則。閱讀這些“元典”，不是為瞭追溯曆史的塵埃，而是為瞭理解我們今天所依賴的科學方法論，其邏輯起點究竟在何處。它們是理解現代物理學、工程學乃至數據科學思維模式的不可或缺的哲學和數學基礎。

評分☆☆☆☆☆

讀完《自然哲學之數學原理》，我感覺自己像是從一個朦朧的夢境中醒來，看到瞭世界的本來麵目。以前，我總是被那些紛繁復雜的自然現象所迷惑，覺得它們神秘莫測，難以捉摸。但這本書，就像一把鑰匙，為我打開瞭理解這些現象的密碼。它以一種極其係統和深入的方式，解釋瞭那些看似遙不可及的科學原理，並將其與我們日常生活中的體驗緊密聯係起來。我開始能夠用一種全新的眼光去審視周圍的一切：為什麼蘋果會落下？為什麼月亮會圍繞地球轉動？為什麼行星會在各自的軌道上運行？ 書中對於“數學”的運用，更是讓我驚嘆不已。我一直以為數學隻是抽象的計算，但在這本書裏，數學成為瞭描述自然規律的語言。它將復雜的物理現象，轉化為簡潔優美的數學公式，並通過嚴謹的邏輯推理，揭示瞭事物運行的內在機製。這種跨學科的融閤，讓我看到瞭科學的強大力量。它不僅僅是理論的構建，更是對現實世界的深刻理解和改造。我尤其喜歡書中那些關於“運動”和“力”的論述，它們不僅解釋瞭物體為何運動，還揭示瞭運動背後的原因。這讓我對物理學産生瞭濃厚的興趣，也激發瞭我進一步探索科學奧秘的欲望。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，最初拿到《自然哲學之數學原理》這本書時，我有些望而卻步。《科學素養文庫》這個名字聽起來就充滿學術氣息，而“數學原理”更是讓我聯想到瞭復雜的公式和定理。但齣於對科學的好奇，我還是決定挑戰一下。事實證明，我的擔憂是多餘的。這本書以一種非常易於理解的方式，嚮我展示瞭自然科學的核心思想。 我特彆喜歡書中對“哲學”的融入。它不僅僅是在講解科學原理，更是在探討這些原理背後的哲學意義。它讓我思考，我們是如何認識世界的？科學的本質是什麼？這種跨領域的思考，讓我覺得這本書不僅僅是一本科學讀物，更是一本啓迪思想的哲學著作。它用嚴謹的科學方法，去探討最根本的哲學問題，這種結閤讓我受益匪淺。我感覺自己不僅獲得瞭知識，更重要的是，我的思維方式也得到瞭極大的拓展。

評分☆☆☆☆☆

我一直對宇宙充滿好奇，但總覺得那些天文學的知識離我太遙遠，難以理解。直到我讀瞭《自然哲學之數學原理》，我纔意識到，原來我們對宇宙的理解，竟然可以如此係統和精確。《科學元典叢書》這個係列的名字本身就很有分量，而這本書也確實不負盛名。它以一種極其嚴謹和邏輯化的方式，為我揭示瞭天體運行的奧秘。 我尤其對書中關於萬有引力的闡述印象深刻。過去，我隻知道地球有引力，會把我們吸在地麵上，但從未想過，連月亮繞著地球轉，地球繞著太陽轉，也都是由這同一個引力所決定的。這本書用數學語言將這個普遍的規律清晰地展現齣來，讓我感嘆自然規律的統一性和簡潔性。我發現，很多我們認為復雜難解的自然現象，在科學傢的眼中，都可能遵循著一套極其簡單的基本法則。這種認識，極大地提升瞭我對科學的信心，也讓我開始重新審視自己過去的認知盲區。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直顛覆瞭我對“自然”的認知！一直以為自然就是我們眼見耳聞的山川河流、飛禽走獸，是那種可以觸摸、可以感知的具體存在。然而，《自然哲學之數學原理》打開瞭一個全新的視角，它告訴我，自然的本質，或者說驅動自然運作的深層規律，竟然可以用抽象而嚴謹的數學來描述。初拿到這本書，我還有些忐忑，畢竟數學對我來說，曾經是枯燥符號的堆砌。但隨著閱讀的深入，我逐漸被書中那些精妙的推演和清晰的邏輯所摺服。它不是生硬地灌輸公式，而是循循善誘，引導你去理解為什麼會有這樣的公式，它又如何完美地解釋瞭天體運行、物體的運動軌跡，甚至我們身邊觸手可及的各種現象。 我常常會停下來，想象牛頓坐在書桌前，夜以繼日地進行著那些令人驚嘆的思索。那些看似簡單的引力定律，背後蘊含的是對整個宇宙秩序的深刻洞察。書中對於“原理”的闡述，更是讓我醍醐灌頂。它不是對零散現象的簡單歸納，而是提煉齣最根本、最普適的法則，然後以此為基礎，構建起一個邏輯自洽的宏大體係。這不僅僅是科學上的成就，更是一種哲學上的升華。它讓我意識到，我們所處的這個世界，並非混沌無序，而是被一套精妙絕倫的法則所支配。這種認識，帶來的不僅是知識的增長，更是一種對宇宙的敬畏之情。

評分☆☆☆☆☆

總而言之，《自然哲學之數學原理》是一本讓我對科學産生敬畏之心的書。它不是那種輕鬆愉快的讀物，需要投入時間和精力去理解，但一旦你沉浸其中，你會被那種智慧的光芒所震撼。我第一次如此深刻地體會到，科學不僅僅是知識的積纍，更是一種思考方式，一種探索世界的方式。它鼓勵我們去質疑，去探究，去用理性的思維去解讀自然。 書中對於“自然”的定義，也讓我耳目一新。它不再僅僅是我們肉眼所見的事物，而是隱藏在事物背後，支配事物運作的深層規律。這種從錶象到本質的升華，讓我對“科學素養”有瞭更深刻的理解。它不僅僅是懂得一些科學知識，更重要的是掌握科學的思維方法，能夠用科學的視角去觀察和分析問題。我特彆欣賞書中對於“數學原理”的闡述，它將看似抽象的數學語言，與具體的自然現象相結閤，讓我看到瞭數學在理解和描述世界方麵的巨大威力。