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1 # 潮悟空
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2 # 傑哥侃歷史
牛頓(1643年1月4日—1727年3月31日),第一次工業革命時間1760-1840,第二次工業革命時間1860-1900,第三次工業革命時間1945-2000.從時間上看,牛頓本人不管和哪一次工業革命都沒有關係,但我們相信事實絕非如此,作為現代物理學之父的牛頓和工業革命之間絕對有莫大的聯絡,下面開始詳細說明。
一、蒸汽機
第一次工業革命中的標誌性產物,它使人類告別手工,正式進入蒸汽時代。牛頓的經典力學可以解釋這個世界上所有的自然現象,可以用力學去衡量一切,將一切運動都歸結為機械運動,一切運動的原因都歸結為力,自然界是一架按照力學規律運動著的機器。瓦特所改良的蒸汽機是將蒸汽能轉換為機械能的往復式動力機械,也就是說瓦特的蒸汽機也是利用了牛頓的力學原理才研發出來的。牛頓給了瓦特一顆種子,瓦特用種子種出了花,你能說這朵花沒有給予種子的人的功勞嗎?以及後來發明的蒸汽船、蒸汽車都與牛頓經典力學脫不了關係。
二、飛機
第二次工業革命中最為突出也最為重大的產物就是萊特兄弟發明的飛機了,飛機的飛行原理和牛頓提出的“牛頓第三定律”一模一樣。在真實且可產生升力的機翼中,氣流總是在後緣處交匯,否則在機翼後緣將會產生一個氣流速度為無窮大的點。這一條件被稱為庫塔條件,只有滿足該條件,機翼才可能產生升力。機翼的上下表面產生了壓強差。飛機的升力來自於仰角,機翼弧形產生向下的壓力和前進阻力,也就是動力學中的牛頓第三定律,俗稱相互作用力。物理理論聽起來有點頭痛,我們只需要知道飛機和牛頓有關就行了。
三、航天
第三次工業革命人類在醫學、資訊、核能等方面都有重大的突破,還有一項很重要的成就:在航天業的發展。經常有些網友戲說,想要進入太空必須先打破牛頓“發明”的萬有引力。確實,牛頓發現的萬有引力的確是現階段地球一切研究的基礎。透過萬有引力引發出三大宇宙速度,人們透過三大宇宙速度計算出環繞地球、脫離地球、脫離太陽系所需的速度,對我們研究各個行星的引力,以及發射探測器考察研究月球、火星、木星等地外星球作出了不可磨滅的貢獻。
即便是到了現代,人類的科技仍舊沒有超脫牛頓的思維層次。牛頓雖然沒有直接參與工業革命,但是他的物理理論為我們提供了科學參考。現在第四次工業革命正在加速進行中,我相信牛頓一樣會在這次革命中發揮著舉足輕重的作用。
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牛頓對後世科學發展的影響是巨大的,但他並不是那一時期唯一的一流科學家,伽利略、開普勒和惠更斯也都在科學上取得了傑出的成就。伽利略得出了落體定律,開普勒得出了行星運動定律,惠更斯在擺的問題和碰撞問題上取得了重大成果。牛頓的工作領域主要也在力學和天文學,研究的結晶是牛頓三定律和萬有引力定律。他的工作與前人和同時代人的工作究竟存在什麼關係呢?牛頓之後也有拉格朗日、拉普拉斯這樣的著名科學家,牛頓對後世產生了什麼影響呢?拉格朗日、拉普拉斯也具有牛頓那樣非凡的創造力嗎?有人認為,牛頓最大的貢獻是建立了完整的力學體系。那麼,隨著量子力學和相對論的建立,牛頓的影響似乎應當結束了。然而,情況真的是這樣嗎?對於所有這些問題,科恩給予了詳細解答。牛頓體系中一些重要概念的來源和演變,人們對牛頓工作的評價都在《牛頓革命》中予以明晰呈現。這位牛頓專家和科學史專家對牛頓革命的探討,展現出他作為當代科學史家的深厚功力。
科恩認為,儘管牛頓使用了前人和當代人的一些概念和定理,像開普勒的行星運動定律,但在他的體系中這些東西都發生了變化,具有了新的意義。牛頓的巨大成功,不是直接把別人的成果選取適當的部分,然後拼湊成一個大雜燴,而是在前人工作基礎上的作出的巨大創造,整個體系是全新的,當然也使用了現成的概念。牛頓的偉大不只是像開普勒、惠更斯和伽利略那樣做出一些發明和發現,儘管反射望遠鏡和萬有引力定律就足以使牛頓名垂青史,也不僅在於創造了一個力學體系,而在於他給人們做出瞭如何研究宇宙問題的表率,提供給人們一套有效的工作方法。這一套方法,科恩教授稱之為“牛頓風格”。這種風格使人們擺脫了對自然問題的幻想,拉近了人與自然的距離,從而開始了真正考察自然的歷程。