邮票上的物理学史⑨--牛顿

"牛顿由于发现了万有引力定律而创立了科学的天文学,由于进行了光的分解而创立了科学的光学,由于建立了二项式定律和无穷理论而创立了科学的数学,由于认识了力的本性而创立了科学的力学."恩格斯的这段话很好地总结了牛顿的科学业绩.为了纪念牛顿在科学上的伟大建树,许多国家发行了多枚一套的邮票.     

从照相底片到CCD

<正>天文学是古老而又生机勃勃的科学。在历史上,从人类有文字记录开始,天文学就诞生了,各个古老文明都为之做出了贡献。在400多年前的第一次天文学革命中,伽利略用望远镜代替人眼来观测天空,这场革命直接导致牛顿发现万有引力定律并建     

让牛顿的科学之光照亮后世

今年是世界著名的科学家和数学家、经典物理学理论体系的创建人——牛顿(1643- 1727)逝世280周年.他所创立的运动定律,万有引力定律,光学理论,微分学以及由牛顿力学为基础建立起来的天体力学,水力学,材料力学,结构力学等至今仍为一代又一代的人学习和应用.他为科学事业作出了杰出的贡献,被誉为世界上伟大的科学巨匠.我们在向     

库仑定律是怎样建立起来的——纪念库仑定律建立210周年

很多物理现象的发现和物理定律的建立可以无可争议地说出是某一位科学家的贡献。例如,牛顿建立了万有引力定律;阿基米德研究并描述了物体在液体中受力规律而建立了阿基米德原理;安培研究了电流     

称量地球质量的人:卡文迪什及万有引力常量的测定——"最美丽"的十大物理实验之二

在牛顿于1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中,第一次提出了万有引力定律.牛顿用这个定律成功地解释了月球的运动,说明了木星的卫星和太阳系行星的运动与月球绕地球的运动都是同一类型的运动,并且他对行星运动的解释与大量天文学观测的数据相符;他用太阳和月球对海洋的万有引力解释了海洋的潮汐;他证明了彗星的轨道是扁长椭圆或抛物线.     

爱因斯坦:试图统一电磁力和引力未能如愿(Ⅰ)

 在牛顿统一了天上力和地上力、麦克斯韦尔统一了电力和磁力之后,电力的库仑公式和磁力的安培公式与牛顿万有引力公式在数学形式上的相似,使人很容易联想到电磁力与引力的统一。爱因斯坦,在1905年创立狭义相对论、1915年创立广义相对论分别改进和完善了麦克斯韦电磁理论和牛顿引力理论之后,试图统一电磁力和引力,花费了后半生近30年的时光去建立统一场论,但至死未能如愿。本讲,我们先介绍爱因斯坦生平;然后介绍他的成功之作:狭义和广义相对论;最后介绍未能完成的统一场论。     

从照相底片到CCD

 天文学是古老而又生机勃勃的科学。在历史上，从人类有文字记录开始，天文学就诞生了，各个古老文明都为之做出了贡献。在400多年前的第一次天文学革命中，伽利略用望远镜代替人眼来观测天空，这场革命直接导致牛顿发现万有引力定律并建立力学理论，由此诞生了现代天文学，并且促进了整个现代科学体系的建立。在170年前的第二次天文学革命中，用照相底片和光谱仪这样的探测器代替了人眼来记录观测现象，使得人类第一次能够认识天体的物理性质和化学组成，由此诞生了天体物理学，并发展成为当代天文学的主流。在70年前的第三次天文学革命中，诞生了射电天文学和空间天文学，为人类打开了认识宇宙的"新窗口"，天文学从地面发展到了空间，从光学波段发展到了射电、红外、紫外、X射线和伽马射线等全部电磁波段。     

暗物质粒子探测和LHAASO实验

<正>一、我们的宇宙很"黑暗"理解我们所生存的宇宙长期以来一直是人们孜孜以求的目标。根据日月星辰的运动,人们从中学会了昼夜交替和季节变化的规律,并将其用于农业生产和历法授时;通过行星的精确运动规律,开普勒总结出了行星运动三大定律并导致了牛顿提出万有引力定律;望远镜的发明极大地拓展了我们     

开普勒第二定律的建立

 约翰·开普勒(ＪｏｈａｎｎｅｓＫｅｐｌｅｒ,1571-1630)是德国著名的天文学家和物理学家,一生在多方面对科学的发展做出了贡献,尤其在天文学领域,他经过多年的努力探索,建立了开普勒三定律,从而使人们对行星的运动有了更加明确清晰的认识,也为牛顿发现万有引力定律奠定了基础。正是由于这一卓越的科学成就,开普勒被后人称为“天空的立法者”。本文就他建立开普勒第二定律的过程做一探讨。1.第谷与开普勒的合作科学的发展不仅需要理论,而且不能离开观察实验。在科学向前发展的过程中,有时理论这只脚向前先迈一步,有时观察实验这只脚向前先迈一步。     

万有引力理论的实验检验

牛顿(1642～1727)发现万有引力定律的曲折历程和传奇故事多见于教学参考资料,但对于牛顿发现万有引力定律到世人公认定律的一段曲折历史却少见叙述,笔者查阅了有关文献,特撰文对此作一个补遗.……     

牛顿求解第一宇宙速度思想的启示

在讲解"万有引力定律"的内容时,计算星球的第一宇宙速度是一个重点.计算的方法通常是由万有引力提供向心力,根据匀速圆周运动的规律求解.而牛顿在求解星球的第一宇宙速度的时候,用了巧妙的比例和几何方法,体现了微分的思想;同时,是     

牛顿力学原理的产生及牛顿哲学思想的分析

牛顿力学(也称古典力学)的原理包括物质机械运动的三个普遍定律和万有引力定律. 牛顿力学原理是怎么来的呢?资产阶级否认任何科学理论都是社会实践的产物,“惯于把科学看做是从天上掉下来的”1),他们把牛顿力学原理的产生归之于牛顿(1643—1727)“灵感的天才创造”,借以宣扬唯心主义的先验论.一些反动的科学家与哲学家,更利用牛顿力学原理的局限性和牛顿世界观上的机械论和经验主义的错误,去歪曲物理学的新成就,散布悲观主义、虚无主义、神秘主义等唯心主义和形而上学的观点。疯狂地向辩证唯物主义进攻.回顾牛顿力学原理形成的历史,对牛顿的…     

邮票上的科学家

 邮票世界,犹如浩瀚宇宙,群星璀灿,气象万千.这里介绍的是几位在科学上有所建树的物理学家,尽管他们远离了我们,但他们的精神与事业是永存的.让我们沿着他们的足迹,去回顾他们的辛勤劳动与光辉业绩吧！苹果落地的启示一六八七年七月,英国伟大的物理学家、数学家、天文学家伊萨克、牛顿(Isaac Newton.1642-1727)的科学巨著《自然哲学的数学原理》问世了.这部长达三卷五百多页的不朽名著,是牛顿日以继夜、历时三年写成的.它总结了牛顿前半生在力学和天文学方面的研究成果,阐述了牛顿运动三定律和自然界的普遍规律之一的万有引力定律,奠定了经典物理学的基础.     

展现科学发展历程发展科学思维能力——关于粤教版"万有引力定律"的教学

万有引力定律的发现过程犹如一部壮丽的科学史诗,它歌颂了前辈科学家的科学精神,也展现了科学发展过程中科学家富有创造而又严谨的科学思维,是发展学生科学思维能力难得的好素材．     

万有引力的发现过程

万有引力发现与建立,经历了猜测—定性假设—定量研究阶段.牛顿在亚里士多德、开普勒、胡克、哈雷、雷恩等前人研究的基础上,凭借他超凡的理论和数学能力,总结得到这一定律.当人们学习万有引力定律并了解这一发现过程时,会对后来学习者有重要的引导和启迪作用.     

牛顿的苹果 真的？假的？

<正>牛顿被苹果砸中脑袋而发现了万有引力定律,是我们小时候最熟悉的故事之一,但如今它的真实性却受到一些人的质疑。他真的是发现万有引力第一人吗?一起来看看牛顿和苹果的不解之缘。故事是假的吗?牛顿与苹果的故事(图1)大家耳熟能详。英国纪念牛顿《自然哲学的数学原理》300周年文集的封面用的就是一个苹果。牛顿家乡的苹     

走向统一的自然力——天上力与地上力的统一(Ⅲ)

 在前人工作的基础上, 牛顿对天上星星运动和地上物体运动的规律进行了总结, 提出了运动三定律, 建立了经典力学, 并在开普勒三定律的启发下发现了万有引力定律, 指出星星的圆周运动起因于相互吸引;物体自由下落也是因为物体与地球相互吸引, 从而统一了天上力和地上力。     

牛顿（Newton，Sir lsaac，1642-1727）英国大物理学家和数学家（Great Physicistand Mathematician，England）

在力学上牛顿提出作为近代物理学基础的力学三大定律和万有引力定律；他关于白光由色光组成的发现为物理光学奠定了基础；他还是数学上微积分学的创始人。他的《自然哲学的数学原理》是近代科学史上最重要的著作。     

科学史在探究式学习中运用的探索

纵观科学史，有着无数灿烂辉煌发现的诗篇，有着许许多多科学家典型探究的事例．从物理学的发展历程来看，伽利略开创了实验研究的先河。他对自由落体的研究堪称科学探究的典范；牛顿经过对天体运动的长期思考，发现了万有引力定律，将地上运动与天体运动的规律统一起来，是科学探究历程中的丰碑；     

基于VPython的天体轨道运动模拟与可视化

运动、力、动量、能量是大学物理教学最基本且重要的内容.在牛顿力学中,如果已知初始条件,对于有序系统可以预测其未来的运动状态,牛顿力学在天文学上的处理是最成功的.本文基于万有引力定律和动量定理,借助计算机软件VPython模拟天体的运动过程,例如卫星、月球绕地球的运动,火星绕太阳的运动,卫星绕双星系统的运动,直观地显示了天体运动轨迹,使天体运动过程实现了可视化.教学实践表明基于VPython的天体轨道运动模拟与可视化,可以使学生更好地理解并灵活运用牛顿运动定律和动量定理,是对经典物理教学内容的有益补充.