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     

谈谈牛顿力学思想体系的科学美

 牛顿是近代自然科学的开山鼻祖,他对自然科学的巨大贡献是多方面的,但最伟大的贡献主要是在力学领域。他在1687年出版了传世杰作《自然哲学的数学原理》(以下简称《原理》),建立起有史以来第一个科学的力学体系,为人类建构出一个完美的“牛顿宇宙”模式。我国著名科学家周培源称“《原理》一书是人类的自然科学的奠基性巨著,是自然科学史上最重要的著作之一。”     

牛顿学说在中国的早期传播及其影响

 众所周知,伊萨克•牛顿(IsaacNewton,1642～1727)是英国伟大的科学家,其研究领域包括了物理学、数学、天文学、自然哲学、炼金术和神学。牛顿发明了微积分,发现了万有引力定律,创建了经典力学,设计并制造了第一架反射式望远镜等,被誉为人类历史上最有影响力的科学家。正如恩格斯所说:"牛顿由于发明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;由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学;由于认识了力的本质,而创立了科学的力学"。假如牛顿生活的时代就有诺贝尔奖的话,他无疑会多次获得诺贝尔奖。为了纪念牛顿的杰出成就,以牛顿的姓氏命名力的单位,国际天文学联合会还把662号小行星命名为牛顿小行星。     

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.     

牛顿《原理》的出版及其影响

牛顿《自然哲学之数学原理》（以下简称《原理》）被称为有史以来最伟大的著作之一;本文简述了《原理》出版的离奇过程,通过分析《原理》思想的革命性突破,充分展示了牛顿的远见卓识;《原理》构造了明晰的牛顿体系,创建了独特的牛顿风格,这种风格影响了世界科学界长达200年之久,几乎形成了对牛顿体系的逻辑痴迷．     

从经院哲学传统到实证科学方法的转变——科学发展的人文历程漫话之八

考察了从经院哲学传统到实证科学方法转变的主要历程(罗·培根引入"实验科学"概念、弗·培根创立实验归纳法、格罗塞特提倡实验与数学的结合、伽利略对实证科学方法建立的贡献、牛顿创建经典力学的公理化体系等),同时,评述了实证科学方法的核心内容.     

关于牛顿的科学发现和科学思想的一些看法及其依据(上)

本文作者在多年搜集和整理牛顿史料和国外有关牛顿著述的基础上，去剑桥作了访问研究和学术交流，翻译和撰写了一些专题论文，出版了《牛顿的科学发现和科学思想》一书．根据系统的分析和比较，提出了一些新的看法，引起国内外广泛的关注．下面发表的这篇文章是作者应本刊之邀所写的一篇较全面的论述，根据多为牛顿本人的著作和手稿等第一手材料．希望能对广大读者有所裨益．由于本文篇幅较长，故分两期刊登．     

在物理科学史教学中培养学生的科学素质

新一轮国家基础教育课程改革中,非常强调义务教育中的物理课程在情感、态度、价值观方面的教育作用,明确规定了课程的三维目标,把情感、态度与价值观这一人文素养内涵和过程与方法、知识与技能并列,作为新课程中最重要、最核心的目标之一,体现了在物理学发展史教育教学过程中对培养学生的重要性.作为物理教师,如何在物理课堂物理学发展史教学中融入对学生科学素质的培养,本文结合自己任教实践经验,就此作些探讨. 一、物理学发展史有助于激发学生学习物理的兴趣 "兴趣是最好的老师."兴趣是一股巨大的动力,在物理教学中适当的穿插科学史的介绍,这对激发学生学习物理的兴趣是十分有效的.当我们在学习浮力时,提一提伟大的物理学家阿基米德是如何攻破皇冠之迷的,原来是他在浴缸洗澡时发现的,并且还赤身裸体的跑到大街上大声喊叫地告诉人们他终于发现了:当我们在学习重力时,想到了伟大的物理学家牛顿被树上熟透的苹果打中了;当我们在学习杠杆时,说一说阿基米德发明的抛石机狠狠的打击了来攻城的敌人,还可以提到他的名言"如果给我一根足够长的杠杆,我可以撬起地球.     

物理教学中科学方法显性化尝试

传统物理教学注重科学思维方法的"隐性"教育,追求学生在潜移默化的熏陶中体会和领悟科学思维方法,然而,效果并不尽如人意.现通过牛顿第一、二定律的教学设计,初步尝试了科学思维方法的显性化教学.     

基于多功能型分光仪上的创新实验——牛顿环

根据"牛顿环"产生的条件,对多功能型分光仪进行改装、定标,在此基础上搭载牛顿环实验装置.利用该装置测量了平凸透镜的曲率半径R,并对数据进行处理与对比,其实验结果与传统实验十分接近.利用多功能型分光仪搭建牛顿环实验改变了传统实验教学模式,利于学生创新能力的培养.     

迎接即将到来的太阳能时代!--纪念伟大的物理学家A.Einstein发现光电效应100周年

今年是联合国大会所确定的“国际物理年”，也是伟大的物理学家爱因斯坦逝世50周年，同时也是爱因斯坦发表他的著名理论，狭义相对论的100周年．狭义相对论深化了牛顿所奠定的牛顿力学，深化了牛顿所提出的时空观，从而影响到当代物理学的各个领域．人们公允地认为这是物理学领域里的大突破，亦即由宏观低速运动领域的突破，进入到宏观高速领域的突破．这一突破的重要的后果之一，     

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.     

混沌——一门方兴未艾的科学

 混沌是20世纪90年代科学界最引人注目的研究热点之一。在物理学方面掀起了继相对论和量子力学以来基础科学的第三次大革命,从而在对世界的看法方面,改变了牛顿决定论的宇宙观,确定了偶然性在宇宙学、天体物理学、地质学、遗传学及社会学各不相同领域的重要地位。     

谈牛顿的科学方法论

 牛顿所以能够为自然科学建立起一个历史的丰碑,除了他所处的历史条件外,主要是因为他自觉遵循和有效运用科学研究方法的结果。     

试论20世纪物理科学思想的进化

 众所周知,２０世纪物理学取得了突飞猛进的发展和极其辉煌的成就,可谓是物理学史上伟大的革命性的变革时期．引起这场变革的最深层、最本质的内涵,主要包括如下１０个方面的内容．一、由确定性到不确定性１７世纪尤其是１８世纪以来,由于牛顿力学的节节胜利,人们由此而构造了一个全封闭的“时钟式”或“发动机”模型式的物理世界．其中所有的事物不论是在宇观、宏观层次上还是在微观层次上,都精确地、有规律地运动着．以致于在长达３个世纪之久,人们普遍认为物理科学的使命就是提供确定性的知识,并且实际上也正是这样．２０世纪以来,统计规律和概率随机性、不确定性思想,在物理学所有学科领域均得到了深化和发展．     

伽利略惯性原理、牛顿体系及其宇宙佯谬

近代科学是在文艺复兴时期起步的,逐渐从神学的桎梏中摆脱出来。经过哥白尼、布鲁诺、开普勒、伽利略等先驱的不懈努力,到牛顿建立力学体系,取得极其伟大的成功。牛顿之后,经典力学又取得一系列重要进展;应用非常广泛而且重要。这里,主要考察有关伽利略惯性原理以及牛顿体系的宇宙佯谬等问题。牛顿力学和引力定律是有近似的。首先,所有力学现象的描述,都离不开测量。在牛顿理论中,隐含着测量信号的速度为无限大,刚尺和钟的计时都满足欧几里德几何等假定。牛顿理论成立还有一些其他条件。通常,往往用“宏观、低速”来表述这些条件。然而,这并…     

对“作用力与反作用力的关系”实验的创新

人教版教材在设计"作用力与反作用力的关系"实验时,忽视了用不同性质的力来定量验证牛顿第三定律,使得验证实验有失普适性.为此设计了通过发生相互作用的滑动摩擦力来定量验证牛顿第三定律的实验方案,并给出了实验的方法、技巧和结果.     

牛顿冷却定律及其适用范围的探究

牛顿冷却定律指出物体损失热的速率与其周围环境间的温差是成比例的,但牛顿冷却定律有一定缺陷和局限性。本文对牛顿冷却定律随温差变化的适用性进行了探讨,结果显示牛顿冷却定律随着温差的升高而适用性下降,并且计算了相对误差的大小,同时对牛顿冷却定律进行了不同温度差下的修正,给出牛顿冷却定律的适用范围。     

傅里叶思想的精髓及其伟大之处

介绍了傅里叶级数和傅里叶变换的基本思想,从哲学、物理学和数学的角度阐述了其深刻涵义和伟大之处.指出了傅里叶的思想和牛顿-莱布尼茨的思想的不同之处.导出了四维协变的傅里叶变换公式.简要介绍了傅里叶级数和变换在物理学中的应用.     

用平动惯性力求解力学问题的讨论

给出了平动非惯性系中用平动惯性力求解力学问题的注意事项,并举例说明平动惯性力在非惯性系"牛顿第二定律"和"动能定理"中的应用.