03.02 牛顿为什么也是数学家?

人在3215524913


数学和物理本身就有千丝万缕的联系,物理学家的数学能力一般都不会太差,有些物理领域需要用到较为高深的数学知识,例如,广义相对论需要用到张量分析和微分几何,弦理论物理学家爱德华·威腾获得过数学领域的最高奖项——菲尔兹奖。很多物理学家都有很强的数学能力,并且有些还是数学家,其中就包括牛顿。

牛顿不仅是人类有史以来最伟大的物理学家之一,而且也是最伟大的数学家之一,他与阿基米德和高斯并称世界三大数学家(不少人主张欧拉也应该与他们齐名)。牛顿之所以在数学领域久负盛名,当然是因为他为数学做出过开创性的贡献。

牛顿的最大数学贡献在于创立了微积分(与他同时代的莱布尼兹也独立发明微积分)。虽然微分和积分思想早在牛顿之前就已经萌芽,但牛顿把微积分体系化,让微积分成为一套强大的数学工具。正是通过微积分,牛顿推导出了万有引力定律的数学形式,这为数学和物理学的结合树立了典范。微积分目前广泛应用于各种领域,科学和工程学都离不开这套理论。

牛顿还有一项重要的数学贡献是广义二项式定理,任意实数次幂都能使用。另外,还有牛顿恒等式等重要贡献。莱布尼兹曾经高度盛赞牛顿的数学贡献:牛顿贡献了当时已知数学领域的一半。

数学物理在牛顿手里得到了巨大的发展,他写出了史诗级巨著——《自然哲学的数学原理》,这本著作深刻地影响了物理学的发展,成为近代科学的标尺。


火星一号


猫先生也来说一说吧。牛顿为什么也是数学家?牛顿封神的真正原因,就是因为他是一个数学家。

牛顿,堪称物理界第一人。江湖排名,一牛二爱三麦。有道是,天不降生牛顿,恒古漫漫如长夜。


同学们初中第一次接触物理学,肯定要背诵牛顿力学三大定律,再结合牛逼顿头像,仿佛牛逼顿靠物理发迹一样。可是,牛顿封神之作,哪会这么简单?牛顿是第一个把严格的数学带入自然哲学中的人,其代表作是《自然科学的数学原理》,是近代科学建立的标志,近代科学体系,由此建立。目前大家玩的这一套,还是牛顿的套路。可以说没有牛顿,就没有现代科学什么事了。顺带说一句,微积分也是牛顿创立完善的。

牛顿在大家还是炼金术士的时候,几乎以一己之力,创立了光学、力学,在数学上也成就斐然。这几乎是不可复制的成就了。科学史上第一人,实至名归。


猫先生数学不好,当不了科学家,只好混混科普论坛,大家还是得发奋学习数学啊。


猫先生内涵科普


牛顿是谁,牛顿是有史以来最顶级的两位物理学家之一(另一位是爱因斯坦)。他是经典力学的建立者,在光学领域也有开创性的贡献。同时他还是一位伟大的数学家,是和阿基米德、高斯并列为三大数学家。他在数学中的最重要贡献就是独立发明了微积分,直到现在,微积分也是理工科的基础工具。

研究物理需要数学这个工具,一般而言物理学家都会有比较高深的数学知识。不过物理学家不见得必须是数学家,爱因斯坦是伟大的物理学家,他创立广义相对论以及统一几种相互作用必须用到高深的数学知识。可是爱因斯坦不是数学家,因为他用的数学工具数学方法不是他发明的。

但是牛顿就不一样了,牛顿所在的那个时代注定了要做出牛顿那样的物理成就,必须是数学家。

牛顿那个时代,近代科学的大门才刚刚被伽利略开启,科学一下子面临了很多问题。当时的数学工具无法解决科学家要面对的一系列问题,这就迫使当时研究力学的科学家们去寻找新的数学工具。比如,力和速度变化之间有什么数学关系?如何根据曲线方程求过某一点的切线方程?只要发明了新的数学工具,很多物理问题就会迎刃而解。牛顿就是为了解决物理问题而发明了微积分,在他22岁的时候就已基本完成了微积分的发明,然后拿着数学工具去开辟物理大山。像经典力学的核心牛顿第二定律,牛顿当时给的表达式就是F=dmv/dt。没有微积分,牛顿能写出这样的公式吗?

在科学发展的早期,大量的科学土地没有开垦,谁先掌握了数学工具谁就能有大的收获,牛顿就是这样的科学家。


刁博


上过初中,学过物理就应该清楚,牛顿应该是著名的物理学家。提出著名的牛顿运动定律和万有引力定律,是经典力学的集大成者,推动了物理学的发展,也为工业革命奠定了理论基础。牛顿不仅在力学方面贡献巨大,在光学领域也有突出贡献!

之所以我们也可以称他为数学家,也是因为他在数学领域也有重大贡献,其中比较著名的就是发明了微积分,推动了物理学的发展!

当时牛顿在研究太阳与行星之间的引力时,因为无法证明椭圆轨道时引力的大小与距离的二次方成反比,纽顿的研究暂停过一段时间。在他提出微积分(当时他应该称为“流术”)之后,有了微积分这个工具他的研究才得以继续。

牛顿的理论著作《自然哲学的数学原理》就是仿照欧几里得的《几何原本》的格式写成的,牛顿要将物理理论用数学化的语言来描述,推理,演绎!

数学一直是物理理论发展必不可少的工具,物理理论的建立必然要用到新的数学语言!

牛顿是一位数学家,当之无愧!


大熊高中物理


数学门派繁杂种类繁多,牛顿是研究物理问题需要数学工具了,于是自己发明了一套叫做微积分的数学理论,顺便成为数学家了。


juventino


初中数学水平


暴风与大地


物理学家都是应用数学家,更何况牛爵爷可是微积分的发明人之一。


ACE140527181


必须承认牛顿还是懂一点数学的


Robot44


大学课程微积分他发明的,发明的原因是因为他要证明力学公式,所以发明了一门学科,能发明一门学科的人不叫家难道你们这些上微积分课程的人叫数学家?问的啥鸡巴白痴问题


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在牛顿、莱布尼茨之前,已经有不少关于微积分的零散的理论,恩格斯在评价微积分的创立时,称他们不是微积分的发明者,是微积分理论的集大成者。

牛顿最重要的是物理学发现,使用的方法是:实验、观察(包括其它人积累的数据)>分析数据>理论,这也是现代大多数人使用的方法。而爱因斯坦则是用相反方法得到相对论的。


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