1、名人簡(jiǎn)介牛頓  長(zhǎng)沙縣九中： 蔡雨金 牛頓（Newton  ,  16421727）任教于英國(guó)劍橋大學(xué)，是一位數(shù)學(xué)教授。1642年牛頓出生于英格蘭烏爾斯索普村的一個(gè)農(nóng)民家庭，父母都是農(nóng)民。父親在他出生前兩個(gè)月就去世了，在牛頓兩歲時(shí)母親改嫁，將他寄養(yǎng)在外祖母和舅父家。牛頓青年時(shí)因家境貧困，只上了兩年中學(xué)就輟學(xué)回家。但在務(wù)農(nóng)的日子里，他仍堅(jiān)持自學(xué)。經(jīng)過(guò)不懈的努力，于1661年以?xún)?yōu)異的成績(jī)考進(jìn)了劍橋大學(xué)。 16651667年，倫敦流行鼠疫，牛頓中斷學(xué)業(yè)回到家鄉(xiāng)。在家鄉(xiāng)18個(gè)月的時(shí)間里，牛頓在力學(xué)、天文學(xué)、光學(xué)和數(shù)學(xué)等方面取得出了巨大的成就。牛頓一生的

2、絕大部分成就是在這個(gè)時(shí)期創(chuàng)造的。牛頓并沒(méi)有把他的科技成果立即公布于世，除了幾篇短文和一些問(wèn)題的數(shù)學(xué)證明外，他的科學(xué)著作大多是在一、二十年后完成并發(fā)表的。1667年牛頓返回劍橋大學(xué)讀研究生，畢業(yè)后于16691701年留校擔(dān)任 劍橋大學(xué)數(shù)學(xué)教授，他從教時(shí)間從2759歲長(zhǎng)達(dá)32年。1668年他發(fā)明了世界上第一架反射望遠(yuǎn)鏡，并用它觀(guān)測(cè)了行星運(yùn)動(dòng)，解釋了潮汐、歲差現(xiàn)象，預(yù)言了地球不是正球體。1687年45歲的牛頓發(fā)表了他的科學(xué)巨著自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理，這是牛頓一生中科學(xué)成就的頂峰。 牛頓是經(jīng)典力學(xué)的奠基人，是微積分的創(chuàng)立者，他的科學(xué)成就在近代自然科學(xué)史上占有極其重要的地位。牛頓清醒地認(rèn)識(shí)到人類(lèi)追求真理的道

3、路還十分漫長(zhǎng)，他在彌留之際對(duì)身邊的人說(shuō)：“我不知道世人將對(duì)我如何評(píng)價(jià)，不過(guò)我自己覺(jué)得我只不過(guò)像一個(gè)在海濱玩耍的孩子，為時(shí)而發(fā)現(xiàn)一塊光滑的石子或一個(gè)美麗的貝殼而感到高興；但是那浩瀚的真理的海洋，卻還在我的前面遠(yuǎn)未被發(fā)現(xiàn)呢！”對(duì)于牛頓在科學(xué)上的貢獻(xiàn)，恩格斯評(píng)價(jià)說(shuō)：“牛頓由于發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律而創(chuàng)立了二項(xiàng)式定理和無(wú)限理論從而創(chuàng)立了科學(xué)的數(shù)學(xué)，由于認(rèn)識(shí)了力的本性而創(chuàng)立了科學(xué)的力學(xué)。 17031727年擔(dān)任英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)，1705年牛頓被封為爵士。牛頓1699年被任命為造幣廠(chǎng)廠(chǎng)長(zhǎng)。牛頓終生未婚，晚年由他甥女照料生活。1727年3月20日因病去世，在維斯敏斯特教堂為他舉行了國(guó)葬。 牛頓是怎樣發(fā)現(xiàn)牛頓第三

4、定律的 長(zhǎng)沙縣九中： 蔡雨金運(yùn)動(dòng)第一定律和第二定律是關(guān)于物體慣性運(yùn)動(dòng)和打破慣性運(yùn)動(dòng)的定律，但是對(duì)于一個(gè)物體系來(lái)說(shuō)，必然存在作用和反作用或運(yùn)動(dòng)傳遞的問(wèn)題，這就需要一個(gè)有關(guān)物體之間相互作用的定律加以補(bǔ)充。笛卡兒從運(yùn)動(dòng)變化的觀(guān)點(diǎn)和萊布尼茲從活力的觀(guān)點(diǎn)，分別研究過(guò)物體碰撞前后運(yùn)動(dòng)量的傳遞和守恒關(guān)系。但是，牛頓卻從力的觀(guān)點(diǎn)研究了物體碰撞過(guò)程中相互作用的關(guān)系，在一般意義上說(shuō)碰撞過(guò)程中力的關(guān)系更為基本些。從種種跡象來(lái)看，牛頓研究這個(gè)問(wèn)題是受笛卡兒的影響才進(jìn)行的。流水賬的記載說(shuō)明，早在1664年1月20日，即剛開(kāi)始學(xué)習(xí)動(dòng)力學(xué)時(shí)，牛頓就對(duì)非彈性體的碰撞問(wèn)題產(chǎn)生了興趣，并且從動(dòng)量觀(guān)點(diǎn)進(jìn)行討論。如在MS.Add.4

5、004，fO1io 10中，他以定理的形式提出兩物體b、c的速度相同，則b的運(yùn)動(dòng)與c的運(yùn)動(dòng)之比等于b與c（實(shí)際上是它們的質(zhì)量）之比。在16651666年間，牛頓研究了兩球形絕對(duì)剛體的碰撞問(wèn)題，并從作用力而不是動(dòng)量的觀(guān)點(diǎn)提出：¼¼于是在它們向彼此運(yùn)動(dòng)的時(shí)間中（就是在它們相碰的瞬間），它們的壓力處于最大值，或者毋寧是以它們的運(yùn)動(dòng)停止所需的全部力進(jìn)行的（因?yàn)樗鼈兊恼麄€(gè)運(yùn)動(dòng)是被此一瞬間彼此之間的壓力所阻止，并且在一瞬間兩物體之間不能接著發(fā)生不同程度的壓力）。那么，只要這兩個(gè)物體都不相互屈服，它們彼此之間將會(huì)持有同樣猛烈的壓力，那就是像阻止它們向彼此運(yùn)動(dòng)的物體同樣多的力，像現(xiàn)在促使它

6、們相互分離所需的同樣的力。所以，它們將以像彈回之前向彼此趨近那樣多的運(yùn)動(dòng)相互離開(kāi)。這段話(huà)說(shuō)明，牛頓早在16651666年間，就已經(jīng)認(rèn)識(shí)到二剛體相互碰撞的瞬間，彼此以相等的最大壓力或作用與反作用力相互作用，也就是說(shuō)那時(shí)已經(jīng)有了運(yùn)動(dòng)第三定律的萌芽。稍后，牛頓在MS.Add.4004，fO1io 12的定理12中重寫(xiě)道：定理12 如果二物體p和r彼此相遇，因?yàn)閜壓r和r壓p是一樣大小，所以二者的阻力是相同的。而且，牛頓還用圖形表明p壓r和r壓p的力是在同一直線(xiàn)上。所以，由此可以得出牛頓在16651666年間，已經(jīng)通過(guò)兩彈性體或剛體的碰撞，認(rèn)識(shí)到作用力與反作用力相等并在同一直線(xiàn)上，即知道了運(yùn)動(dòng)第三定律

7、的內(nèi)容。但是，此時(shí)牛頓在這時(shí)段并沒(méi)有把這個(gè)規(guī)律提高到運(yùn)動(dòng)基本定律的高度進(jìn)行認(rèn)識(shí)。稍后，牛頓認(rèn)識(shí)到這個(gè)不足，就在論均勻的可變形介質(zhì)中物體的運(yùn)動(dòng)一文手稿中，提出了運(yùn)動(dòng)六定律，并把這一規(guī)律列為運(yùn)動(dòng)第三定律。他寫(xiě)道：定律3 任何一物體對(duì)其他物體的作用與它在反作用中受到的作用力大小相同。這一東西壓或拉其他東西與它被壓和拉的力相等¼¼這可以說(shuō)是運(yùn)動(dòng)第三定律的初始說(shuō)法。運(yùn)動(dòng)第三定律的正式說(shuō)法是在原理的定理或運(yùn)動(dòng)定律部分中，牛頓寫(xiě)道：定律III 對(duì)于每一個(gè)作用，永遠(yuǎn)有一個(gè)相反而相等的反作用，或者，兩物體彼此的相互作用是永遠(yuǎn)相等的，并且指向相反的部分。盡管牛頓早在16651666年就發(fā)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)第三定律的內(nèi)容，但是他在定理或運(yùn)動(dòng)定律部分的注釋中，說(shuō)幾何學(xué)家克利斯托弗·雷恩爵士，活利斯博士與惠更斯先生曾經(jīng)各自確定了硬體的沖擊和反射規(guī)律，并且約在同時(shí)將他們的發(fā)現(xiàn)通知了皇家學(xué)會(huì)，這些規(guī)律是完全一致的。他說(shuō)瓦里斯博士確實(shí)發(fā)表的早一些，然后是雷恩爵士，最后是惠更斯先生。但是，雷恩爵士在皇家學(xué)會(huì)面前用擺實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了這件事的真實(shí)性。牛頓認(rèn)為雷恩和惠更斯的理論以絕對(duì)硬的物體為前提，而用理想彈性體可以得到更肯定的結(jié)果，并且用非理想的彈性體，如壓緊的木球、鋼球和玻璃球做的實(shí)驗(yàn)，消除誤差后結(jié)果是一致的。于是，他得出“就運(yùn)動(dòng)第三定律與碰撞和反射有關(guān)