牛頓于1687年所發(fā)表的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》這一巨著,是他科學(xué)工作的巔峰之作,也是人類科學(xué)史上最重要的經(jīng)典著作之一。這部經(jīng)典著作共有三卷。第一卷首先定義什么是慣性、動量、力,然后陳述三個運(yùn)動定律──即通常所說的牛頓運(yùn)動定律。接著牛頓討論了一些微積分定理,但是以古典的幾何方式加上極限的概念所表現(xiàn)的。介紹了新的數(shù)學(xué)工具后,牛頓就開始討論平方反比向心力與開普勒運(yùn)動定律之間的互導(dǎo)、橢圓與橢圓運(yùn)動的性質(zhì)、各種擺線的幾何性質(zhì)、兩物體間因引力而發(fā)生的運(yùn)動、球體對質(zhì)點(diǎn)的引力及三體運(yùn)動等等。第二卷所討論的是阻力之下的運(yùn)動,這是流體力學(xué)的開端。第三卷則是把第一卷的數(shù)學(xué)結(jié)果運(yùn)用到自然現(xiàn)象上。運(yùn)用這種理論方法,牛頓得到許許多多的結(jié)果。這些結(jié)果可以解釋許多自然現(xiàn)象,譬如潮汐、月球的不規(guī)則運(yùn)動、歲差等等;有些則預(yù)測一些未來的現(xiàn)象,譬如人造衛(wèi)星等。
《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》由牛頓所著,本書在科學(xué)目前是經(jīng)典力學(xué)的靠前部經(jīng)典著作,是劃時代的巨著,也是人類掌握的靠前個完整的科學(xué)的宇宙論和科學(xué)理論體系。其影響所及,遍布經(jīng)典自然科學(xué)的所有領(lǐng)域,并在其后300年里一再取得豐碩成果。其內(nèi)容涉及天文、物理、生物、心理、政治、經(jīng)濟(jì)、法律與軍事等領(lǐng)域。這些領(lǐng)域是過運(yùn)河、現(xiàn)在和將來人類認(rèn)識世界與發(fā)行世界必然從事的、關(guān)系人類命運(yùn)與前途的事業(yè)。
在這個第三版,它由醫(yī)學(xué)博士亨利·彭伯頓,一個極精通此事的杰出人士料理,在第二卷論介質(zhì)的阻力中的有些地方,解釋較前略有擴(kuò)充,且增加了關(guān)于在空氣中下落的重物的阻力的新實驗。在第三卷中的論據(jù),由它們證明月球由重力被保持在它自己的軌道上,略有擴(kuò)充;且新增了由龐德先生所做的關(guān)于木星的直徑彼此之比的觀測。還增加了對出現(xiàn)在1680年的那顆彗星的其他的觀測,它由柯奇先生11月在日耳曼完成,近來才到我們手中,且這些觀測使拋物線軌道與對應(yīng)的彗星的運(yùn)動何等接近變得更為清楚。且那顆彗星的軌道,由哈雷計算,較前稍為精確,它是在橢圓軌道上。又,彗星在這個橢圓軌道上,經(jīng)過九個官,顯示它經(jīng)歷的路徑,在精確上不比由天文學(xué)家通常確定的行星在橢圓軌道上的運(yùn)動差。還增加了1723年出現(xiàn)的彗星的軌道,由牛津的天文學(xué)教授布拉得雷先生計算。
伊薩克·牛頓是人類歷史上最偉大的科學(xué)巨匠。他的科學(xué)成就遍及物理學(xué)、數(shù)學(xué)、天體力學(xué)的各個領(lǐng)域。在物理學(xué)方面,牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,確立了經(jīng)典力學(xué)的三個基本定律──慣性定律、力與加速度成正比的定律、作用力和反作用力定律;引入了質(zhì)量、動量、力、加速度、向心力等基本概念,從而建立了經(jīng)典力學(xué)的公理體系,完成了物理發(fā)展史上的第一次大綜合,為整個近現(xiàn)代科學(xué)大廈奠定了堅實的理論基礎(chǔ)。
譯者簡介:
趙振江,中國科學(xué)院自然科學(xué)史研究所研究員。
定義
公理或運(yùn)動的定律
第一卷 論物體的運(yùn)動
第I部分 論用于此后證明的最初比和最終比方法
第II部分 論求向心
第III部分 論物體在偏心的圓錐截線上的運(yùn)動
第IV部分 論由給定的焦點(diǎn),求橢圓形、拋物線形和雙曲線形軌道
第V部分 論當(dāng)焦點(diǎn)未被給定時求軌道
第VI部分 論在給定的軌道上求運(yùn)動
第VII部分 論物體的直線上升和下降
第VIII部分 論求軌道,物體在任意種類的向心力推動下在其上運(yùn)行
第IX部分 論物體在運(yùn)動著的軌道上的運(yùn)動及拱點(diǎn)的運(yùn)動
第X部分 論物體在給定表面上的運(yùn)動及擺的往復(fù)運(yùn)動
第XI部分 論以向心力互相趨向的物體的運(yùn)動
第XII部分 論球形物體的吸引力
第XIII部分 論非球形物體的吸引力
第XIV部分 論極小物體的運(yùn)動,它受到趨向任何大物體的各個部分的向心力的推動
第二卷 論物體的運(yùn)動
第I部分 論所受的阻礙按照速度之比的物體的運(yùn)動
第II部分 論所受的阻礙按照速度的二次比的物體的運(yùn)動
第III部分 論所受的阻礙部分地按照速度之比且部分地按照速度的二次比的物體的運(yùn)動
第IV部分 論物體在阻力介質(zhì)中的圓形運(yùn)動
第V部分 論流體的密度和壓縮及流體靜力學(xué)
第VI部分 論擺體的運(yùn)動和阻力
第VII部分 論流體的運(yùn)動及拋射體所遇到的阻力
第VIII部分 論通過流體傳播的運(yùn)動
第IX部 論流體的圓形運(yùn)動
第三卷 論宇宙的系統(tǒng)
研究哲學(xué)的規(guī)則
天象
命題
主題索引
注釋
人名對照表
地名對照表
譯后記