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内容简介
19世纪下半叶,英国伟大的科学家牛顿,在当时生产实践和实验的基础上,集前人力学知识之大成,奠定了古典力学的基本体系,把力学这一门古老的学科,推到了一个新的高度。牛顿将万有引力定律应用到太阳系,将宇宙间天体运行的动因归之于“推动力”,就解决了太阳系中各个行星的运动问题。虽然后来的科学的实践证明,牛顿力学并不是科学上的“终极理论”,但丝毫不可否认,它是科学发展过程中的一座重要的里程碑。至今具有重要的文献价值。这部伟大的著作,在世界各国用不同的语言出版过无数的版本。具有永恒的生命力。
编辑推荐
本书是牛顿阐述宇宙体系的重要著作,把万有引力定律应用于太阳系,以统一的力学原理说明各行星的运动问题,是古典力学体系走向成熟的关键文本。尽管后来的科学实践证明牛顿力学并非终极理论,但它在科学发展史上的里程碑地位无可动摇,至今仍具有重要的文献价值。北京大学出版社的这一版本为中文读者提供了直接接触经典原典的机会。阅读本书的价值不只在记住结论,更在于体会近代科学如何从生产实践与实验基础出发建构理论体系。适合科学史与物理学史研究者、物理学专业学生以及对近代科学源流有兴趣的严肃读者,阅读时宜结合时代背景理解其论证方式与历史局限。
适合谁读
适合
- 物理学与科学史专业学生,需研读经典原典
- 科技史研究者,关注近代力学体系的形成过程
- 具备一定物理基础的科普读者,想了解牛顿原著面貌
- 高校教师,可用作科学经典导读课程的参考书
不适合
- 缺乏基础物理知识的中小学生
- 期待轻松通俗科普读物的休闲读者
- 只想快速了解现代宇宙学进展的读者
阅读建议
- 先了解牛顿时代的科学背景与术语习惯,再进入正文
- 重点阅读万有引力应用于太阳系天体运动的相关论述并做笔记
- 对照现代物理学教材相关章节,辨析经典力学的适用边界
- 篇幅允许时逐章慢读,遇到几何论证处可配合图示辅助理解
出版社简介
北京大学出版社
中国 · 成立于 1979 年
北京大学出版社是一家综合性大学出版社,其出版方向涵盖古典文学、科学科普、社会文化、世界史、西方哲学与文化等领域。库内收录图书6031种,代表性图书包括《红楼梦》《狭义与广义相对论浅说(第15版)(附爱因斯坦关于统一场论及其他经典论文)》《几何原本》《圆锥曲线论》《东晋门阀政治》《神话哲学(上卷)》《神话哲学(下卷)》《海陆的起源》等。代表作者有曹雪芹、周汝昌、爱因斯坦、欧几里得、阿波罗尼奥斯、田余庆、谢林、先刚等。该社在古典文学与西方哲学原典译介方面形成特色,兼及科学经典与社会文化研究。因公开资料有限,此处仅依据库内图书呈现其出版方向,不作额外延伸。
目录
- 版权信息
- 弁言
- 导读
- 宇宙体系
- 〔1〕天体是运动的。
- 〔2〕在自由空间中圆周运动的原理。
- 〔3〕向心力作用。
- 〔4〕证据的可靠性。
- 〔5〕向心力指向行星的单一中心。
- 〔6〕向心力反比于到行星中心距离的平方减小。
- 〔7〕远距离行星绕太阳运行,其伸向太阳的半径所掠过面积正比于时间。
- 〔8〕约束较远行星的力并不指向地球,而是指向太阳。
- 〔9〕太阳周围的向心力在行星空间中反比于到太阳距离的平方减小。
- 〔10〕地球周围的力反比于到地球距离的平方减小。这一结论以地球静止为假设
- 〔11〕假设地球运动时的同一证明。
- 〔12〕向心力的减小反比于到地球和行星的距离,这也可以由行星的偏心率和回归点的缓慢运动加以证明。
- 〔13〕指向单个行星的力的强度;巨大的太阳力。
- 〔14〕微弱的地球力。
- 〔15〕行星的视直径。
- 〔16〕视直径的校正。
- 〔17〕为什么有些行星密度大,另一些密度小,但所有行星的力却都正比于物质的量?
- 〔18〕天体还展示了力与被吸引物体间的另一种类似关系。
- 〔19〕地面物体也可以证明。
- 〔20〕上述相似的一致性。
- 〔21〕它们的一致性。
- 〔22〕相对极小的物体其力难以估计。
- 〔23〕指向所有地面物体的力都正比于它们物质的量。
- 〔24〕这说明同样的力指向天体。
- 〔25〕这种力自行星表面向外反比于距离的平方递减,向内则正比于到中心的距离递减。
- 〔26〕在单个情形下这种力的强度及其引起的运动。
- 〔27〕所有的行星都绕太阳运行。
- 〔28〕太阳与所有行星的公共重心是静止的,太阳运动极慢。对太阳运动的解释。
- 〔29〕行星环绕的椭圆其焦点位于太阳中心;其伸向太阳的半径掠过面积正比于时间。
- 〔30〕轨道的大小及其远日点和交会点的运动。
- 〔31〕由前述原理可以推出天文学家们早已熟知的所有月球运动。
- 〔32〕迄今未观测到的各种不规则运动得到简化。
- 〔33〕在既定时刻月球到地球的距离。
- 〔34〕木星和土星卫星的运动可由月球运动导出。
- 〔35〕行星相对于恒星绕其自轴均匀转动;这种运动与时间测量良好吻合。
- 〔36〕月球以类似方式绕其轴自转,因而产生了天平动。
- 〔37〕地球与行星的二分点岁差及轴天平动。
- 〔38〕每天中海洋必定涨落各两次,最高水位发生于日月抵达当地子午线后第三小时。
- 〔39〕日月位于朔望点时潮水最大,位于方照点时最小,这发生于月球到达子午线后第三小时;在朔望点与方照点以外,潮水的发生由
- 〔40〕日月距地球最近时潮最大。
- 〔41〕在二分点时潮最大。
- 〔42〕在赤道以外潮水大小交替变化。
- 〔43〕持续的受迫运动使潮差减小,最大潮为每个月朔望后的第三次。
- 〔44〕海洋运动受到海底阻碍而减弱。
- 〔45〕海底与海岸的阻碍引起多种现象,诸如每日一次的海流。
- 〔46〕海峡中的涨潮时间较大洋中更不规则。
- 〔47〕在辽阔而幽深的大洋中潮汐较大,大陆沿岸的潮汐大于海中孤岛,而以开阔通道面向海洋的浅滩其潮水更大。
- 〔48〕太阳力对月球运动的干扰,可根据前述原理加以计算。
- 〔49〕计算太阳对海洋的吸引力。
- 〔50〕计算太阳在赤道处引起的潮高。
- 〔51〕计算太阳引起的纬度平行线处潮高。
- 〔52〕在朔望点与方照点,赤道上潮高之比决定于太阳与月球的共同吸引。
- 〔53〕计算月球引起的潮及因此而产生的高度。
- 〔54〕太阳和月球的这种力很难感觉到,除了在海洋中举起潮水外。
- 〔55〕月球密度约六倍大于太阳。
- 〔56〕月球与地球的密度比约为3:2。
- 〔57〕关于恒星的距离。
- 〔58〕当彗星可见时,由其经度视差可知它们较木星更近。
- 〔59〕纬度视差也证明这一点。
- 〔60〕视差也证明了这一点。
- 〔61〕彗头的光表明彗星位于土星轨道附近。
- 〔62〕它们落入远低于木星轨道的地方,有时还低于地球轨道。
- 〔63〕在太阳附近的彗尾亮度也证明了这一点。
- 〔64〕在其他条件不变时,由彗头的亮度可以判断它在太阳附近的大小。
- 〔65〕在太阳区域见到大量彗星也证实了同一结论。
- 〔66〕还可以通过彗头越过与太阳的会合点后彗尾较之以前的巨大尺度和亮度加以证实。
- 〔67〕彗尾由彗星大气产生。
- 〔68〕天空中的空气和蒸汽极度稀薄,极小的蒸汽量即足以解释所有的彗尾现象。
- 〔69〕彗尾是以什么方式产生于彗头大气的?
- 〔70〕彗尾的下潜现象证明它产生于彗星大气。
- 〔71〕由彗尾可知有时彗星能进入水星轨道。
- 〔72〕彗星沿圆锥曲线运动,该曲线的一个焦点位于太阳中心,由彗星伸向该中心的半径掠过面积正比于时间。
- 〔73〕这些圆锥曲线近似于抛物线。这可以由彗星的速度推算出来。
- 〔74〕彗星沿抛物线轨道通过地球轨道球的时间长度。
- 〔75〕1680年彗星穿过地球轨道球面的速度。
- 〔76〕它们不是两颗彗星,而是同一颗彗星;可以更精确地测定该彗星沿什么轨道以什么速度穿越天空。
- 〔77〕关于彗星速度的其他实例。
- 〔78〕确定彗星的轨道。
- 附录一 上帝与自然哲学
- 附录二
常见问题
这本书和《自然哲学的数学原理》是同一本书吗?
不是同一本书。《宇宙体系》是牛顿阐述其宇宙体系与万有引力应用的独立著作,与《自然哲学的数学原理》在内容范围和写作体例上均有区别,读者不宜将两者混为一谈,可分别对照阅读。
没有高等数学基础能读吗?
阅读会有一定困难。书中论证涉及力学与几何推理,具备基础物理和初等数学素养会顺畅许多。基础薄弱的读者可先读科学史导论类读物铺垫背景,再选读其中论述较直观的章节。
书中的结论今天还成立吗?
牛顿力学在宏观低速条件下依然有效,是现代工程与技术的基础;但在高速与微观尺度上已被相对论和量子力学修正。阅读时应把它视为科学发展史上的重要里程碑,而非终极理论。
读者评论
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作者简介
牛顿
作者
牛顿是科学史上具有深远影响的英国自然哲学家。库内收录其作品10种,涵盖科学科普、理论、艺术与社会文化等分类。代表作品包括《自然哲学之数学原理》及其彩图珍藏版、图释书系版本,《宇宙体系》,以及《牛顿光学》与附有少年牛顿在故乡内容的版本。这些著作围绕力学、光学与宇宙结构展开,以严密的数学推演和实验观察为根基,奠定了经典物理学的基本框架,至今仍是理解近代科学起源的重要文本。库内另收有《英国绘画》及相关艺术读本,显示其名下作品题材并不仅限于自然科学。因公开资料有限,其生平细节从略,读者可经由上述著作体会其论证风格与科学影响。