誰能給介紹下《自然哲學的數(shù)學原理》這本書要自己看過的,有真實感受的.注：《自然哲...

【專家解說】：自然哲學的數(shù)學原理 《自然哲學的數(shù)學原理》（拉丁文：Philosophiae Naturalis Principia Mathematica）,是英國偉大的科學家艾薩克·牛頓的代表作.成書于1687年. 《自然哲學的數(shù)學原理》是第一次科學革命的集大成之作,被認為是古往今來最偉大的科學著作,它在物理學、數(shù)學、天文學和哲學等領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大影響.在寫作方式上,牛頓遵循古希臘的公理化模式,從定義、定律（公理）出發(fā),導出命題；對具體的問題（如月球的運動）,他把從理論導出的結(jié)果和觀察結(jié)果相比較.全書共分五部分,首先“定義”,這一部分給出了物質(zhì)的量、時間、空間、向心力等的定義.第二部分是“公理或運動的定律”,包括著名的運動三定律.接下來的內(nèi)容分為三卷.前兩卷的標題一樣,都是“論物體的運動”.第一卷研究在無阻力的自由空間中物體的運動,許多命題涉及已知力解定受力物體的運動狀態(tài)（軌道、速度、運動時間等）,以及由物體的運動狀態(tài)確定所受的力.第二卷研究在阻力給定的情況下物體的運動、流體力學以及波動理論.壓卷之作的第三卷是標題是“論宇宙的系統(tǒng)”.由第一卷的結(jié)果及天文觀測牛頓導出了萬有引力定律,并由此研究地球的形狀,解釋海洋的潮汐,探究月球的運動,確定彗星的軌道.本卷中的“研究哲學的規(guī)則”及“總釋”對哲學和神學影響很大. 《自然哲學的數(shù)學原理》無論從科學史還是整個人類文明史來看,牛頓的《自然哲學的數(shù)學原理》都是一部劃時代的巨著.在科學的歷史上,《自然哲學的數(shù)學原理》是經(jīng)典力學的第一部經(jīng)典著作,也是人類掌握的第一個完整的科學的宇宙論和科學理論體系,其影響所及遍布經(jīng)典自然科學的所有領(lǐng)域,在其后的300年時間里一再取得豐碩成果.從科學研究內(nèi)部來看,《自然哲學的數(shù)學原理》示范了一種現(xiàn)代科學理論體系的樣板,包括理論體系結(jié)構(gòu)、研究方法和研究態(tài)度、如何處理人與自然的關(guān)系等多個方面的內(nèi)容.此外,《自然哲學的數(shù)學原理》及其作者與同時代著名人物的互動關(guān)系也是科學史研究和其它學術(shù)史研究中經(jīng)久不息的話題. 當時英國皇家學會要出版這部書,但是湊不出適當款子,而皇家學會的干事胡克則聲稱萬有引力的平方反比定律是他首先發(fā)現(xiàn)的,愛德蒙·哈雷出于氣憤,提議牛頓寫了這本書,并由他自費出版了牛頓的書,于1687年7月《自然哲學的數(shù)學原理》拉丁文版問世.1713年出第2版,1725年出第3版.1729年由莫特將其譯成英文付印,就是現(xiàn)在所見流行的英文本.各版均由牛頓本人作了增訂,并加序言.后世有多種文字的譯本,中譯本出版于1931年.該書的宗旨在于從各種運動現(xiàn)象探究自然力,再用這些力說明各種自然現(xiàn)象. 全書共分四個部分.開頭和第一篇介紹了力學的基本運動三定律與基本的力學量；其中質(zhì)量的概念是由牛頓首先提出及定義的,但牛頓當時稱其為“物質(zhì)的量”,這一名稱后來被另一個物理量使用.第二篇中,討論了物體在阻尼介質(zhì)中的運動,提出阻力大小與物體速度的一次及二次方成正比的公式.還研究了氣體的彈性和可壓縮性,以及空氣中的聲速等問題,這為牛頓提供了一個展示他數(shù)學技巧的舞臺.第三篇題目為宇宙體系,討論了太陽系的行星、行星的衛(wèi)星和彗星的運行,以及海洋潮汐的產(chǎn)生,涉及到多體問題中的攝動. 牛頓并沒有聲稱自己要構(gòu)造一個體系.牛頓在《自然哲學之數(shù)學原理》第一版的序言一開始就指出,他要「致力于發(fā)展與哲學相關(guān)的數(shù)學」,這本書是幾何學與力學的結(jié)合,是一種「理性的力學」,一種「精確地提出問題并加以演示的科學,旨在研究某種力所產(chǎn)生的運動,以及某種運動所需要的力.他的任務是“由動現(xiàn)象去研究自然力,再由這些力去推演其它的運動現(xiàn)象”. 然而牛頓實際上是構(gòu)造了一個人類有史以來最為宏偉的體系,他所說的力,主要是重力,我們今天稱之為引力,或萬有引力,以及由重力所衍生出來的摩擦力、阻力和海洋的潮汐力等,而運動則包括落體、拋體、球體滾動、單擺與復擺、流體、行星自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)、回歸點、軌道章動等,簡而言之,包括當時已知的一切運動形式和現(xiàn)象.也就是說,牛頓是要用統(tǒng)一的力學原因去解釋從地面物體到天體的所有運動和現(xiàn)象. 在結(jié)構(gòu)上,《自然哲學之數(shù)學原理》是一種標準的公理化體系,它從最基本的定義和公理出發(fā),「在第一編和第二編中推導出若干普適命題」,其中第一編題為“物體的運動”為全書的討論做了數(shù)學工具上的準備,把各種運動形式加以分類,詳細考察每一種運動形式與力的關(guān)系；第二編討論“物體（在阻滯介質(zhì)中）的運動”,近一步考察了各種形式阻力對運動的影響,討論地面上各種實際存在的力與運動的情況.在第三編中“示范了把它們應用于宇宙體系,用前兩編中數(shù)學證明的命題由天文現(xiàn)象推演出使物體傾向于太陽和行星的重力,再運用其他的數(shù)學命題由這些力推算出行星、彗星、月球和海洋的運動”.在全書的最后牛頓寫下了一段著名的「總釋」,集中表述了牛頓對于宇宙間萬事萬物的根本原因——萬有引力以及我們的宇宙為什是一個這樣的優(yōu)美的體系的總原因的看法,集中表達了他對于上帝的存在和本質(zhì)的見解. 在寫作手法上,牛頓是個神情十分專注的人,他在搭建自己的體系時,雖然仿照歐幾里德（Euclid）的《幾何原本》,但他從沒有忘記自己的使命是解釋自然現(xiàn)象,沒有把自己迷失在純粹形式化的推理中.他是極為出色的數(shù)學家,在數(shù)學上有一系列一流的發(fā)明,但他嚴格地把數(shù)學當做工具,只是在有需要時才帶領(lǐng)讀者稍微作一點數(shù)學上的遠足.另一方面,牛頓也絲毫沒有沈醉于純粹的哲學思辯,在《自然哲學之數(shù)學原理》中所有的命題都來自于現(xiàn)實世界,或是數(shù)學的,或是天文學的,或是物理學的,即牛頓所理解的自然哲學的.《自然哲學之數(shù)學原理》中全部的論述都以命題形式給出,每一個命題都給出證明或求解,所有的求證求解都是完全數(shù)學化的,必要時附加推論,而每一個推論又都有證明或求解.只是在牛頓認為某個問題在哲學上有特殊意義時,他才加上一個附注,對問題加以解釋或進一步推廣. 全書貫穿了牛頓和萊布尼茲分別獨立發(fā)明的數(shù)學方法——微積分,不過牛頓稱其為“流數(shù)”,這是牛頓的成就之一.它在科學史上占有非常重要的地位,因它標志著經(jīng)典力學體系的建立. 牛頓在世時共發(fā)表了三個版本的《自然哲學的數(shù)學原理》,分別在1687年、1713年及1726年發(fā)表,都是拉丁文版本.牛頓去世后的第一個英文譯本是由第三版翻譯而來,出版于1729年,譯者是莫特（Andrew Motte）.在1802年,又出現(xiàn)了根據(jù)《自然哲學的數(shù)學原理》第一版翻譯的英文譯本.1930年,美國學者、科學史家卡約里（Florian Caiofi）在莫特的英譯本基礎(chǔ)上用現(xiàn)代英文校訂出版,成為20世紀里讀者群最大的《自然哲學的數(shù)學原理》標準版本.60年代初,美國科學史家科恩（Cohen）和法國科學史家科瓦雷（A1exander Koyré）合作,根據(jù)比莫特譯本更早的《自然哲學的數(shù)學原理》第一版的英譯本,也推出了《自然哲學的數(shù)學原理》的現(xiàn)代英文版. 在科學史上,《自然哲學的數(shù)學原理》是經(jīng)典力學的第一部經(jīng)典著作,劃時代的巨著,也是人類掌握的第一個完整的科學的宇宙論和科學理論體系,其影響所及,遍布經(jīng)典自然科學的所有領(lǐng)域,并在其后300年里一再取得豐碩成果. 就人類文明史而言,它成就了英國工業(yè)革命,在法國誘發(fā)了啟蒙運動和大革命,在社會生產(chǎn)力和基本社會制度兩方面都有直接而豐富的成果.迄今為止,還沒有第二個重要的科學和學術(shù)理論,取得過如此之大的成就. 《自然哲學的數(shù)學原理》達到的理論高度是前所未有的,其后也不多見.愛因斯坦（Einstein）說過：「至今還沒有可能用一個同樣無所不包的統(tǒng)一概念,來代替牛頓的關(guān)于宇宙的統(tǒng)一概念.而要是沒有牛頓的明晰的體系,我們到現(xiàn)在為止所取得的收獲就會成為不可能.」實際上,牛頓在《自然哲學的數(shù)學原理》中討論的問題及其處理問題的方法,至今仍是大學數(shù)理專業(yè)中教授的內(nèi)容,而其它專業(yè)的學生學到的關(guān)于物理學、數(shù)學和天文學的知識,無論在深度和廣度上都沒有達到《自然哲學的數(shù)學原理》的境界. 凡此種種,都決定了《自然哲學的數(shù)學原理》這部著作的永恒價值. 《自然哲學的數(shù)學原理》目錄 序言 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 向心力的確定 第3章 物體在偏心的圓錐曲線上的運動 第4章 由已知焦點求橢圓,拋物線和雙曲線的軌道 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 物體的直線上升或下降 第8章 受任意類型向心力作用的物體環(huán)繞軌道的確定 第9章 沿運動軌道的物體運動;回歸點運動 第10章 物體在給定表面上的運動;物體的擺動運動 第11章 受向心力作用物體的相互吸引運動 第12章 球體的吸引力 第13章 非球形物體的吸引力 第14章 受指向極大物體各部分向心力推動的極小物體的運動 第二編 物體(在阻滯介質(zhì)中)的運動 第1章 受與速度正比的阻力作用的物體運動 第2章 受正比于速度平方的阻力作用的物體運動 第3章 物體受部分正比于速度平方的阻力作用的物體運動 第4章 物體在阻滯介質(zhì)中的圓運動 第5章 流體密度和壓力;流體靜力學 第6章 擺體的運動與阻力 第7章 流體的運動,及其對拋體的阻力 第8章 通過流體傳播的運動 第9章 流體的圓運動 第三編 宇宙體系 哲學中的推理規(guī)則 現(xiàn)象 命題 月球交會點的運動 總釋 亦作自然哲學之數(shù)學原理.