03.02 牛頓為什麼也是數學家?

人在3215524913


數學和物理本身就有千絲萬縷的聯繫,物理學家的數學能力一般都不會太差,有些物理領域需要用到較為高深的數學知識,例如,廣義相對論需要用到張量分析和微分幾何,弦理論物理學家愛德華·威騰獲得過數學領域的最高獎項——菲爾茲獎。很多物理學家都有很強的數學能力,並且有些還是數學家,其中就包括牛頓。

牛頓不僅是人類有史以來最偉大的物理學家之一,而且也是最偉大的數學家之一,他與阿基米德和高斯並稱世界三大數學家(不少人主張歐拉也應該與他們齊名)。牛頓之所以在數學領域久負盛名,當然是因為他為數學做出過開創性的貢獻。

牛頓的最大數學貢獻在於創立了微積分(與他同時代的萊布尼茲也獨立發明微積分)。雖然微分和積分思想早在牛頓之前就已經萌芽,但牛頓把微積分體系化,讓微積分成為一套強大的數學工具。正是通過微積分,牛頓推導出了萬有引力定律的數學形式,這為數學和物理學的結合樹立了典範。微積分目前廣泛應用於各種領域,科學和工程學都離不開這套理論。

牛頓還有一項重要的數學貢獻是廣義二項式定理,任意實數次冪都能使用。另外,還有牛頓恆等式等重要貢獻。萊布尼茲曾經高度盛讚牛頓的數學貢獻:牛頓貢獻了當時已知數學領域的一半。

數學物理在牛頓手裡得到了巨大的發展,他寫出了史詩級鉅著——《自然哲學的數學原理》,這本著作深刻地影響了物理學的發展,成為近代科學的標尺。


火星一號


貓先生也來說一說吧。牛頓為什麼也是數學家?牛頓封神的真正原因,就是因為他是一個數學家。

牛頓,堪稱物理界第一人。江湖排名,一牛二愛三麥。有道是,天不降生牛頓,恆古漫漫如長夜。


同學們初中第一次接觸物理學,肯定要背誦牛頓力學三大定律,再結合牛逼頓頭像,彷彿牛逼頓靠物理發跡一樣。可是,牛頓封神之作,哪會這麼簡單?牛頓是第一個把嚴格的數學帶入自然哲學中的人,其代表作是《自然科學的數學原理》,是近代科學建立的標誌,近代科學體系,由此建立。目前大家玩的這一套,還是牛頓的套路。可以說沒有牛頓,就沒有現代科學什麼事了。順帶說一句,微積分也是牛頓創立完善的。

牛頓在大家還是鍊金術士的時候,幾乎以一己之力,創立了光學、力學,在數學上也成就斐然。這幾乎是不可複製的成就了。科學史上第一人,實至名歸。


貓先生數學不好,當不了科學家,只好混混科普論壇,大家還是得發奮學習數學啊。


貓先生內涵科普


牛頓是誰,牛頓是有史以來最頂級的兩位物理學家之一(另一位是愛因斯坦)。他是經典力學的建立者,在光學領域也有開創性的貢獻。同時他還是一位偉大的數學家,是和阿基米德、高斯並列為三大數學家。他在數學中的最重要貢獻就是獨立發明了微積分,直到現在,微積分也是理工科的基礎工具。

研究物理需要數學這個工具,一般而言物理學家都會有比較高深的數學知識。不過物理學家不見得必須是數學家,愛因斯坦是偉大的物理學家,他創立廣義相對論以及統一幾種相互作用必須用到高深的數學知識。可是愛因斯坦不是數學家,因為他用的數學工具數學方法不是他發明的。

但是牛頓就不一樣了,牛頓所在的那個時代註定了要做出牛頓那樣的物理成就,必須是數學家。

牛頓那個時代,近代科學的大門才剛剛被伽利略開啟,科學一下子面臨了很多問題。當時的數學工具無法解決科學家要面對的一系列問題,這就迫使當時研究力學的科學家們去尋找新的數學工具。比如,力和速度變化之間有什麼數學關係?如何根據曲線方程求過某一點的切線方程?只要發明了新的數學工具,很多物理問題就會迎刃而解。牛頓就是為了解決物理問題而發明了微積分,在他22歲的時候就已基本完成了微積分的發明,然後拿著數學工具去開闢物理大山。像經典力學的核心牛頓第二定律,牛頓當時給的表達式就是F=dmv/dt。沒有微積分,牛頓能寫出這樣的公式嗎?

在科學發展的早期,大量的科學土地沒有開墾,誰先掌握了數學工具誰就能有大的收穫,牛頓就是這樣的科學家。


刁博


上過初中,學過物理就應該清楚,牛頓應該是著名的物理學家。提出著名的牛頓運動定律和萬有引力定律,是經典力學的集大成者,推動了物理學的發展,也為工業革命奠定了理論基礎。牛頓不僅在力學方面貢獻巨大,在光學領域也有突出貢獻!

之所以我們也可以稱他為數學家,也是因為他在數學領域也有重大貢獻,其中比較著名的就是發明了微積分,推動了物理學的發展!

當時牛頓在研究太陽與行星之間的引力時,因為無法證明橢圓軌道時引力的大小與距離的二次方成反比,紐頓的研究暫停過一段時間。在他提出微積分(當時他應該稱為“流術”)之後,有了微積分這個工具他的研究才得以繼續。

牛頓的理論著作《自然哲學的數學原理》就是仿照歐幾里得的《幾何原本》的格式寫成的,牛頓要將物理理論用數學化的語言來描述,推理,演繹!

數學一直是物理理論發展必不可少的工具,物理理論的建立必然要用到新的數學語言!

牛頓是一位數學家,當之無愧!


大熊高中物理


數學門派繁雜種類繁多,牛頓是研究物理問題需要數學工具了,於是自己發明了一套叫做微積分的數學理論,順便成為數學家了。


juventino


初中數學水平


暴風與大地


物理學家都是應用數學家,更何況牛爵爺可是微積分的發明人之一。


ACE140527181


必須承認牛頓還是懂一點數學的


Robot44


大學課程微積分他發明的,發明的原因是因為他要證明力學公式,所以發明了一門學科,能發明一門學科的人不叫家難道你們這些上微積分課程的人叫數學家?問的啥雞巴白痴問題


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在牛頓、萊布尼茨之前,已經有不少關於微積分的零散的理論,恩格斯在評價微積分的創立時,稱他們不是微積分的發明者,是微積分理論的集大成者。

牛頓最重要的是物理學發現,使用的方法是:實驗、觀察(包括其它人積累的數據)>分析數據>理論,這也是現代大多數人使用的方法。而愛因斯坦則是用相反方法得到相對論的。


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