牛頓是怎麼變物理學家的

『壹』 牛頓能成為偉大的物理學家的原因是什麼

牛頓的成就主要在於他打破了當時人們對教會的迷信，封建迷信混淆了讓人們對自然原理的試聽，前期的牛頓熱愛發現，善於思考，探究自然的一些常人認為習以為常現象，比如萬有引力，他的思想沒有被教會的統治所束縛，還對前人的成就進行了進一步探究，正如他自己說自己是站在巨人的肩膀上，但後期的牛頓不知什麼原因相信上帝的存在，便不再有他年輕時的成就，但縱觀他的一生，他對當時人們對世界的認知帶來相當大的影響。

『貳』 讀了粗心與專心牛頓為什麼成了著名的物理學家

1.連貫；因為兩者是因果關系.
2.把那位老朋友王道九霄雲外去了；忽然想起了一種新的實驗方法,竟跑到實驗室里專心致志地做起實驗來.

『叄』 劉頓後來為什麼能夠取得很大的成就,成為偉大的物理學家

牛頓的成就,恩格斯在《英國狀況十八世紀》中概括得最為完整：「牛頓由於發明了萬有引力定律而創立了科學的天文學,由於進行了光的分解而創立了科學的光學,由於創立了二項式定理和無限理論而創立了科學的數學,由於認識了力的本性而創立了科學的力學」.
（1）牛頓的物理成就
牛頓是經典力學理論的集大成者.他系統的總結了伽利略、開普勒和惠更斯等人的工作,得到了著名的萬有引力定律和牛頓運動三定律.
在牛頓以前,天文學是最顯赫的學科.但是為什麼行星一定按照一定規律圍繞太陽運行?天文學家無法圓滿解釋這個問題.萬有引力的發現說明,天上星體運動和地面上物體運動都受到同樣的規律——力學規律的支配.
早在牛頓發現萬有引力定律以前,已經有許多科學家嚴肅認真的考慮過這個問題.比如開普勒就認識到,要維持行星沿橢圓軌道運動必定有一種力在起作用,他認為這種力類似磁力,就像磁石吸鐵一樣.1659年,惠更斯從研究擺的運動中發現,保持物體沿圓周軌道運動需要一種向心力.胡克等人認為是引力,並且試圖推到引力和距離的關系. 1664年,胡克發現彗星靠近太陽時軌道彎曲是因為太陽引力作用的結果；1673年,惠更斯推導出向心力定律；1679年,胡克和哈雷從向心力定律和開普勒第三定律,推導出維持行星運動的萬有引力和距離的平方成反比. 牛頓自己回憶,1666年前後,他在老家居住的時候已經考慮過萬有引力的問題.
最有名的一個說法是：在假期里,牛頓常常在花園里小坐片刻.有一次,象以往屢次發生的那樣,一個蘋果從樹上掉了下來…… 一個蘋果的偶然落地,卻是人類思想史的一個轉折點,它使那個坐在花園里的人的頭腦開了竅,引起他的沉思：究竟是什麼原因使一切物體都受到差不多總是朝向地心的吸引呢?牛頓思索著.終於,他發現了對人類具有劃時代意義的萬有引力.
牛頓高明的地方就在於他解決了胡克等人沒有能夠解決的數學論證問題.1679年,胡克曾經寫信問牛頓,能不能根據向心力定律和引力同距離的平方成反比的定律,來證明行星沿橢圓軌道運動.牛頓沒有回答這個問題.
1685年,哈雷登門拜訪牛頓時,牛頓已經發現了萬有引力定律：兩個物體之間有引力,引力和距離的平方成反比,和兩個物體質量的乘積成正比. 當時已經有了地球半徑、日地距離等精確的數據可以供計算使用.牛頓向哈雷證明地球的引力是使月亮圍繞地球運動的向心力,也證明了在太陽引力作用下,行星運動符合開普勒運動三定律.
在哈雷的敦促下,1686年底,牛頓寫成劃時代的偉大著作《自然哲學的數學原理》一書.
皇家學會經費不足,出不了這本書,後來靠了哈雷的資助,這部科學史上最偉大的著作之一才能夠在1687年出版. 牛頓在這部書中,從力學的基本概念(質量、動量、慣性、力)和基本定律(運動三定律)出發,運用他所發明的微積分這一銳利的數學工具,不但從數學上論證了萬有引力定律,而且把經典力學確立為完整而嚴密的體系,把天體力學和地面上的物體力學統一起來,實現了物理學史上第一次大的綜合.
（2）牛頓的數學成就
牛頓將古希臘以來求解無窮小問題的種種特殊方法統一為兩類演算法：正流數術（微分）和反流數術（積分）,反映在1669年的《運用無限多項方程》、1671年的《流數術與無窮級數》、1676年的《曲線求積術》三篇論文和《原理》一書中,以及被保存下來的1666年10月他寫的在朋友們中間傳閱的一篇手稿《論流數》中.與此同時,他還在1676年首次公布了他發明的二項式展開定理.牛頓利甩它還發現了其他無窮級數,並用來計算面積、積分、解方程等等.1684年萊布尼茲從對曲線的切線研究中引入了和拉長的S作為微積分符號,從此牛頓創立的微積分學在各國迅速推廣.
微積分的出現,成了數學發展中除幾何與代數以外的另一重要分支——數學分析（牛頓稱之為「藉助於無限多項方程的分析」）,並進一步進進發展為微分幾何、微分方程、變分法等等,這些又反過來促進了理論物理學的發展.例如瑞士J.伯努利曾徵求最速降落曲線的解答,這是變分法的最初始問題,半年內全歐數學家無人能解答.1697年,一天牛頓偶然聽說此事,當天晚上一舉解出,並匿名刊登在《哲學學報》上.伯努利驚異地說：「從這鋒利的爪中我認出了雄獅」.
（3）牛頓在光學上的成就
牛頓的《光學》是他的另一本科學經典著作（1704年）.該書用標副標題是「關於光的反射、折射、拐折和顏色的論文」,集中反映了他的光學成就.
第一篇是幾何光學和顏色理論（棱鏡光譜實驗）.從1663年起,他開始磨製透鏡和自製望遠鏡.在他送交皇家學會的信中報告說：「我在1666年初做了一個三角形的玻璃棱鏡,以便試驗那著名的顏色現象.為此,我弄暗我的房間……」接著詳細敘述了他開小孔、引陽光進行的棱鏡色散實驗.關於光的顏色理論從亞里士多德到笛卡兒都認為白光純潔均勻,乃是光的本色.「色光乃是白光的變種.牛頓細致地注意到陽光不是像過去人們所說的五色而是在紅、黃、綠、藍、紫色之間還有橙、靛青等中間色共七色.奇怪的還有棱鏡分光後形成的不是圓形而是長條橢圓形,接著他又試驗「玻璃的不同厚度部分」、「不同大小的窗孔」、「將棱鏡放在外邊」再通過孔、「玻璃的不平或偶然不規則」等的影響；用兩個棱鏡正倒放置以「消除第一棱鏡的效應」；取「來自太陽不同部分的光線,看其不同的入射方向會產生什麼樣的影響」；並「計算各色光線的折射率」,「觀察光線經棱鏡後會不會沿曲線運動」；最後才做了「判決性試驗」：在棱鏡所形成的彩色帶中通過屏幕上的小孔取出單色光,再投射到第二棱鏡後,得出核色光的折射率（當時叫「折射程度」）,這樣就得出「白光本身是由折射程度不同的各種彩色光所組成的非勻勻的混合體」.這個驚人的結論推翻了前人的學說,是牛頓細致觀察和多項反復實驗與思考的結果.
在研究這個問題的過程中,牛頓還肯定：不管是伽利略望遠鏡（凹、凸）還是開普勒望遠鏡（兩個凸透鏡）,其結構本身都無法避免物鏡色散引起起的色差.他發現經過仔細研磨後的金屬反射鏡面作為物鏡可放大30～40倍.1671年他將此鏡送皇家學會保存,至今的巨型天文望遠鏡仍用牛頓式的基本結構.牛頓磨製及拋光精密光學鏡面的方法,至今仍是不少工廠光學加工的主要手段.
《光學》第二篇描述了光照射到疊放的凸透鏡和平面玻璃上的「牛頓環」現象的各種實驗.除產生環的原因他沒有涉及外,他作了現代實驗所能想到的一切實驗,並作了精確測量.他把干涉現象解釋為光行進中的「突發」或「切合」,即周期性的時而突然「易於反射」,時而「易於透射」,他甚至測出這種等間隔的大小,如黃橙色之間有一種色光的突發間隔為1／89000英寸（即現今2854×10－10米）,正好與現代波長值5710×10－10米相差一半!
《光學》第三篇是「拐折」（他認為光線被吸收）即衍射、雙折射實驗和他的31個疑問.這些衍射實驗包括頭發絲、刀片、尖劈形單縫形成的單色窄光束「光帶」（今稱衍射圖樣）等10多個實驗.牛頓已經走到了重大發現的大門口卻失之交臂.他的31個疑問極具啟發性,說明牛頓在實驗事實和物理思想成熟前並不先作絕對的肯定.牛頓在《光學》一、二篇中視光為物質流,即由光源發出的速度、大小不同的一群粒子,在雙折射中他假設這些光粒子有方向性且各向異性.由於當時波動說還解釋不了光的直進,他是傾向於粒子說的,但他認為粒子與波都是假定.他甚至認為以太的存在也是沒有根據的.
在流體力學方面,牛頓指出流體粘性阻力與剪切率成正比,這種阻力與液體各部分之間的分離速度成正比,符合這種規律的（如、空氣與水）稱為牛頓流體.
在熱學方面,牛頓的冷卻定律為：當物體表面與周圍形成溫差時,單位時間單位面積上散失的熱量與這一溫差成正比.
在聲學方面,他指出聲速與大氣壓強平方根成正比,與密度平方根成反比.他原來把聲傳播作為等溫過程對待,後來P.S.拉普拉斯糾正為絕熱過程.
（4）牛頓的哲學思想和科學方法
牛頓在科學上的巨大成就連同他的樸素的唯物主義哲學觀點和一套初具規模的物理學方法論體系,給物理學及整個自然科學的發展,給18世紀的工業革命、社會經濟變革及機械唯物論思潮的發展以巨大影響.這里只簡略勾畫一些輪廓.
牛頓的哲學觀點與他在力學上的奠基性成就是分不開的,一切自然現象他都力圖力學觀點加以解釋,這就形成了牛頓哲學上的自發的唯物主義,同時也導致了機械論的盛行.事實上,牛頓把一切化學、熱、電等現象都看作「與吸引或排斥力有關的事物」.例如他最早闡述了化學親和力,把化學置換反應描述為兩種吸引作用的相互競爭；認為「通過運動或發酵而發熱」；火葯爆炸也是硫磺、炭等粒子相互猛烈撞擊、分解、放熱、膨脹的過程,等等.
這種機械觀,即把一切的物質運動形式都歸為機械運動的觀點,把解釋機械運動問題所必需的絕對時空觀、原子論、由初始條件可以決定以後任何時刻運動狀態的機械決定論、事物發展的因果律等等,作為整個物理學的通用思考模式.可以認為,牛頓是開始比較完整地建立物理因果關系體系的第一人,而因果關系正是經典物理學的基石.
牛頓在科學方法論上的貢獻正如他在物理學特別是力學中的貢獻一樣,不只是創立了某一種或兩種新方法,而是形成了一套研究事物的方法論體系,提出了幾條方法論原理.在牛頓《原理》一書中集中體現了以下幾種科學方法：
①實驗——理論——應用的方法.牛頓在《原理》序言中說：「哲學的全部任務看來就在於從各種運動現象來研究各種自然之力,而後用這些方去論證其他的現象.」科學史家I.B.Cohen正確地指出,牛頓「主要是將實際世界與其簡化數學表示反復加以比較」.牛頓是從事實驗和歸納實際材料的巨匠,也是將其理論應用於天體、流體、引力等實際問題的能手.
②分析——綜合方法.分析是從整體到部分（如微分、原子觀點）,綜合是從部分到整體（如積分,也包括天與地的綜合、三條運動定律的建立等）.牛頓在《原理》中說過：「在自然科學里,應該像在數學里一樣,在研究困難的事物時,總是應當先用分析的方法,然後才用綜合的方法…….一般地說,從結果到原因,從特殊原因到普遍原因,一直論證到最普遍的原因為止,這就是分析的方法；而綜合的方法則假定原因已找到,並且已經把它們定為原理,再用這些原理去解釋由它們發生的現象,並證明這些解釋的正確性」.
③歸納——演繹方法.上述分析一綜合法與歸納一演繹法是相互結合的.牛頓從觀察和實驗出發.「用歸納法去從中作出普通的結論」,即得到概念和規律,然後用演繹法推演出種種結論,再通過實驗加以檢驗、解釋和預測,這些預言的大部分都在後來得到證實.當時牛頓表述的定律他稱為公理,即表明由歸納法得出的普遍結論,又可用演繹法去推演出其他結論.
④物理——數學方法.牛頓將物理學范圍中的概念和定律都「盡量用數學演出」.愛因斯坦說：「牛頓才第一個成功地找到了一個用公式清楚表述的基礎,從這個基礎出發他用數學的思維,邏輯地、定量地演繹出范圍很廣的現象並且同經驗相符合」,「只有微分定律的形式才能完全滿足近代物理學家對因果性的要求,微分定律的明晰概念是牛頓最偉大的理智成就之一」.牛頓把他的書稱為《自然哲學的數學原理》正好說明這一點.
牛頓的方法論原理集中表述在《原理》第三篇「哲學中的推理法則」中的四條法則中,此處不再轉引.概括起來,可以稱之為簡單性原理（法則1）,因果性原理（法則2）,普遍性原理（法則3）,否證法原理（法則4,無反例證明者即成立）.有人還主張把牛頓在下一段話的思想稱之為結構性原理：「自然哲學的目的在於發現自然界的結構的作用,並且盡可能把它們歸結為一些普遍的法規和一般的定律——用觀察和實驗來建立這些法則,從而導出事物的原因和結果」.
牛頓的哲學思想和方法論體系被愛因斯坦贊為「理論物理學領域中每一工作者的綱領」.這是一個指引著一代一代科學工作者前進的開放的綱領.但牛頓的哲學思想和方法論不可避免地有著明顯的時代局限性和不徹底性,這是科學處於幼年時代的最高成就.牛頓當時只對物質最簡單的機械運動作了初步系統研究,並且把時空、物質絕對化,企圖把粒子說外推到一切領域（如連他自己也不能解釋他所發現的「牛頓環」）,這些都是他的致命傷.牛頓在看到事物的「第一原因」「不一定是機械的」時,提出了「這些事情都是這樣地井井有條……是否好像有一位……無所不在的上帝」的問題,（《光學》,疑問29）,並長期轉到神學的「科學」研究中,費了大量精力.但是,牛頓的歷史局限性和他的歷史成就一樣,都是啟迪後人不斷前進的教材.

『肆』 科學家牛頓的故事

牛頓在1687年發表的論文《自然定律》里，對萬有引力和三大運動定律進行了描述。這些描述奠定了此後三個世紀里物理世界的科學觀點，並成為了現代工程學的基礎。他通過論證開普勒行星運動定律與他的引力理論間的一致性，展示了地面物體與天體的運動都遵循著相同的自然定律；為太陽中心說提供了強有力的理論支持，並推動了科學革命。

在力學上，牛頓闡明了動量和角動量守恆的原理，提出牛頓運動定律。在光學上，他發明了反射望遠鏡，並基於對三棱鏡將白光發散成可見光譜的觀察，發展出了顏色理論。他還系統地表述了冷卻定律，並研究了音速。在數學上，牛頓與戈特弗里德·威廉·萊布尼茨分享了發展出微積分學的榮譽。

(4)牛頓是怎麼變物理學家的擴展閱讀：

牛頓的主要成就：

1、力學成就

1679年，牛頓重新回到力學的研究中：引力及其對行星軌道的作用、開普勒的行星運動定律、與胡克和弗拉姆斯蒂德在力學上的討論。他將自己的成果歸結在《物體在軌道中之運動》（1684年）一書中，該書中包含有初步的、後來在《原理》中形成的運動定律。

2、數學成就

大多數現代歷史學家都相信，牛頓與萊布尼茨獨立發展出了微積分學，並為之創造了各自獨特的符號。根據牛頓周圍的人所述，牛頓要比萊布尼茨早幾年得出他的方法，但在1693年以前他幾乎沒有發表任何內容，並直至1704年他才給出了其完整的敘述。

3、光學成就

牛頓曾致力於顏色的現象和光的本性的研究。1666年，他用三棱鏡研究日光，得出結論：白光是由不同顏色（即不同波長）的光混合而成的，不同波長的光有不同的折射率。在可見光中，紅光波長最長，折射率最小；紫光波長最短，折射率最大。牛頓的這一重要發現成為光譜分析的基礎，揭示了光色的秘密。

參考資料來源：網路-牛頓

『伍』 牛頓為什麼能成為世界有名的物理學家

他發現了牛頓三大定律，建立了經典力學體系，現在的機械製造、航空航天、建築等領域都依賴於經典力學的計算。他創立了微積分，建立了高等數學研究體系，成為科學研究、技術應用賴以存在的基本手段。牛頓自己認為他是一個哲學家，這從他的煌煌巨著《自然哲學的數學原理》可窺一斑。

『陸』 牛頓的生平簡介

1、1643年1月4日，艾薩克·牛頓出生於英格蘭林肯郡鄉下的一個小村落伍爾索普村的伍爾索普庄園。

2、1648年，牛頓被送去讀書。少年時的牛頓，他成績一般，喜歡看一些介紹各種簡單機械模型製作方法書，自己動手製作一些奇怪的小玩意。

3、1654年，牛頓進入九龍的金格斯皇家中學讀書。牛頓的母親希望他能成為一個農民，但牛頓卻無意於此，而酷愛讀書。後來迫於生活困難，母親讓牛頓停學在家務農，贍養家庭。但牛頓一有機會便埋首書卷，以至經常忘了幹活。

4、1661年6月3日，他進入了劍橋大學的三一學院學習。該學院的教學基於亞里士多德的學說，但牛頓更喜歡閱讀一些笛卡爾等現代哲學家以及伽利略、哥白尼和開普勒等天文學家更先進的思想。

5、1665年，他發現了廣義二項式定理，並開始發展新的數學理論，也就是現在世人所熟知的微積分學。1665年，牛頓獲得了學位。為了預防倫敦大瘟疫大學關閉了。在此後兩年裡，牛頓在家中研究微積分學、光學和萬有引力定律。

6、1669年，被授予盧卡斯數學教授席位。

7、1689年，當選國會議員。在1689年到1690年和1701年是皇家科學院的成員，在1703年成為皇家學會會長，任職24年之久，同時也是法國科學院的會員。

8、1696年，牛頓通過了財政大臣查爾斯·孟塔古的提攜遷到了倫敦作皇家鑄幣廠的監管，一直到去世。

9、1705年，牛頓被安妮女王封為爵士。

10、1727年3月31日，偉大的牛頓逝世，被埋葬在了威斯敏斯特教堂。墓碑上鐫刻著：讓人們歡呼這樣一位多麼偉大的人類榮耀曾經在世界上存在。

(6)牛頓是怎麼變物理學家的擴展閱讀：

牛頓的主要成就：

1、力學成就：1679年，牛頓重新回到力學的研究中：引力及其對行星軌道的作用、開普勒的行星運動定律、與胡克和弗拉姆斯蒂德在力學上的討論。他將自己的成果歸結在《物體在軌道中之運動》（1684年）一書中，該書中包含有初步的、後來在《原理》中形成的運動定律。

2、數學成就：廣義二項式定理，它適用於任何冪。他發現了牛頓恆等式、牛頓法，分類了立方面曲線，為有限差理論作出了重大貢獻，並首次使用了分式指數和坐標幾何學得到丟番圖方程的解。他用對數趨近了調和級數的部分和，並首次有把握地使用冪級數和反轉冪級數。

3、光學成就：牛頓曾致力於顏色的現象和光的本性的研究。1666年，他用三棱鏡研究日光，得出結論：白光是由不同顏色的光混合而成的，不同波長的光有不同的折射率。在可見光中，紅光波長最長，折射率最小；紫光波長最短，折射率最大。

4、熱學成就：牛頓確定了冷卻定律，即當物體表面與周圍有溫差時，單位時間內從單位面積上散失的熱量與這一溫差成正比。

5、天文成就：牛頓1672年創制了反射望遠鏡。他用質點間的萬有引力證明，密度呈球對稱的球體對外的引力都可以用同質量的質點放在中心的位置來代替。他還用萬有引力原理說明潮汐的各種現象，指出潮汐的大小不但同月球的位相有關，而且同太陽的方位有關。

6、哲學成就：牛頓的哲學思想基本屬於自發的唯物主義，他承認時間、空間的客觀存在。如同歷史上一切偉大人物一樣，牛頓雖然對人類作出了巨大的貢獻，但他也不能不受時代的限制。

『柒』 物理學之父牛頓，是如何成為百科全書式的全才的

牛頓，英國乃至世界上著名的物理學家，他的研究發現遍及各個領域，因此被人譽為網路全書式的全才。1687年，他所發表的論文對三大運動定律和萬有引力作出了詳細的描述，而這也為物理學的發展和現代工程學的發展打下了基礎。而萬有引力的發現，還與開普勒行星的運動定律達成了一致，從而為太陽中心說提供了理論證明。由此推動了科學革命的到來，促進西方近代科技的發展。

微積分就這樣，微積分的發明成為了數學界的一個爭論點，但不管怎樣，牛頓在微積分方面確實做出了重大貢獻。除了微積分以外，他還根據萬有引力的原理解釋了潮汐出現的原因，為當時的人們答疑解惑。由此看來，在學術研究方面，牛頓確實為人們留下了許多財富。