Selections From Newton's Principia pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Green Lion Press

作者:Isaac Newton

出品人:

页数:120

译者:

出版时间:2004-7-1

价格:USD 9.95

装帧:Paperback

isbn号码:9781888009262

丛书系列:

图书标签:

物理学
经典力学
牛顿
科学史
数学
哲学
自然哲学
物理史
理论物理
科学

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具体描述

Newton's new conception of the laws of the universe challenged centuries of received opinion, and laid a new foundation for our ?common sense? understanding of the physical world. If you have always wanted to know more about Newton's achievement but thought it was the exclusive province of experts, this little book will guide you through the essentials of Newton's argument in his own words and using only elementary mathematics. Traces the basic development of universal gravitation. Newton's text with notes, commentary, questions for discussion, and additional diagrams. Includes Newton's definitions, laws, scholia, Book I propositions 1 and 4, Rules of Philosophizing, Phenomena, Book III Propositions 1 through 4, and General Scholium.

宇宙的织锦：从伽利略到爱因斯坦的经典力学与时空观本书聚焦于人类理解自然界基本规律的宏伟历程，追溯自文艺复兴后期，至二十世纪初相对论革命的壮阔图景。我们不关注艾萨克·牛顿的《自然哲学的数学原理》本身，而是深入探讨那些塑造了我们对运动、力、引力和时空认知的先驱、竞争者以及最终的修正者们所做出的基础性贡献。第一部分：萌芽与实验的曙光（16世纪末至17世纪中叶）在牛顿的综合之前，科学革命的火种已在欧洲各地熊熊燃烧。本书首先描绘了伽利略·伽利雷如何通过精密的斜面实验和思想实验，彻底颠覆了亚里士多德的传统物理学。我们详细考察他关于自由落体运动、惯性概念的初步构建，以及他如何将数学语言引入对自然现象的精确描述。伽利略的工作不仅仅是观察，更是对物理学方法论的革命——对可重复实验和定量分析的坚持，为后来的理论物理奠定了不可或缺的基石。随后，我们将目光投向那些试图调和神秘主义与机械论的早期思想家。例如，勒内·笛卡尔的漩涡理论，尽管最终被牛顿的万有引力所取代，但其机械宇宙观——认为宇宙由物质和运动构成，一切现象皆可归结为碰撞和推斥——极大地影响了当时对“力”的理解。我们分析笛卡尔对绝对空间和运动的论述，以及他如何试图构建一个完全基于几何学的自然哲学体系。此外，本书还将探讨约翰内斯·开普勒在天文学上的突破。开普勒利用第谷精确的天文观测数据，推导出了行星运动的三大定律。这些定律以纯粹的经验事实描述了行星绕日运行的椭圆轨道，为理解引力作用的精确形式提供了无可辩驳的证据，即便他本人尚未完全理解其背后的物理机制。第二部分：超越牛顿的力学叙事在牛顿的《原理》发表后，其成就似乎如日中天，但科学的进步从未停止。本书的重点在于对牛顿体系的发展、深化和挑战。 1. 连续体的挑战与拉格朗日力学戈特弗里德·威廉·莱布尼茨与牛顿在微积分上的争论是科学史上的一段插曲，但更重要的是，莱布尼茨对“活力”（Vis Viva，即动能的雏形）的强调，揭示了机械体系中能量守恒的初步迹象。本书将重点剖析18世纪后半叶约瑟夫·路易·拉格朗日的革命性工作。拉格朗日基于变分原理（最小作用量原理）构建的分析力学，用广义坐标取代了牛顿的矢量方法。我们深入探讨拉格朗日方程的优美与强大，它使复杂系统的动力学计算变得更加系统化和抽象化，极大地拓宽了力学方法的适用范围，甚至预示了场论的数学结构。紧随其后的是威廉·哈密顿的贡献。哈密顿通过引入正则坐标和正则方程，将力学系统置于一个更深的数学框架之下。哈密顿力学不仅是牛顿力学的代数重构，更是通往统计力学和量子力学（通过泊松括号的类比）的桥梁。我们细致分析“哈密顿量”如何成为描述系统总能量的关键量，以及它在相空间中对系统演化的决定性作用。 2. 电磁学的崛起与场的概念当经典力学在宏观世界取得巨大成功时，新的物理现象开始挑战“力”的直接作用概念。本书详述了迈克尔·法拉第的实验发现，特别是他对电磁感应现象的洞察。法拉第坚持“场”的概念——一种弥散在空间中的物理实体——这与牛顿体系中物体之间瞬间超距作用的引力观形成了鲜明对比。随后，我们将深入詹姆斯·克拉克·麦克斯韦如何将法拉第的场概念数学化。麦克斯韦方程组的建立，统一了电、磁与光，揭示了光本身就是一种电磁波。这个统一过程不仅仅是物理学的胜利，它更是对笛卡尔和牛顿时代“物质粒子碰撞”解释范式的根本性修正，引入了场的动力学。第三部分：时空的边界与新时代的序曲在19世纪末，经典物理学看似已近完善，但实验的细微偏差和理论的内在矛盾开始浮现。本书详细分析了迈克尔逊-莫雷实验的“零结果”如何敲响了以太理论的丧钟。这个看似简单的实验，却动摇了牛顿体系中对绝对时间、绝对空间的基本假设。最后，本书将转向阿尔伯特·爱因斯坦的革命性思想。我们探讨狭义相对论如何通过两个基本公设——光速不变原理和相对性原理——彻底重塑了时空的概念。我们审视洛伦兹变换如何取代了伽利略变换，以及质量与能量的等价性（$E=mc^2$）如何成为新物理学的核心基石。接着，我们转向广义相对论。本书分析爱因斯坦如何将引力不再视为一种力，而是物质和能量对时空几何结构的弯曲。我们探讨等效原理，以及爱因斯坦场方程背后的几何直觉。广义相对论不仅解释了水星轨道的微小异常，更预言了黑洞、引力波和宇宙学结构，标志着人类对宇宙描述的又一次深刻飞跃。总结而言，本书是一部关于“如何看”的物理史。它追踪了从伽利略的斜面到爱因斯坦的时空弯曲，聚焦于物理学家如何用数学工具不断完善、修正和最终颠覆我们对运动、作用和实在本质的理解。它展示的不是一个单一的、静止的理论，而是一个充满竞争、辩论和突破的动态知识建构过程。