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英国物理学家牛顿简介 牛顿简介( 二 )


中年生活数学大多数现代历史学家认为牛顿和莱布尼茨独立发明了微积分 。据牛顿身边的人说，牛顿比莱布尼茨早几年提出他的方法，但他在1693年之前几乎没有发表过任何东西，直到1704年才给出他的完整叙述 。与此同时，莱布尼茨在1684年发表了他的方法的完整叙述 。这两个人创造了不同的微积分符号 。欧洲大陆采用莱布尼茨符号，英国坚持使用牛顿的微积分符号 。直到1820年，莱布尼茨符号才被完全采用 。莱布尼茨的笔记本记录了他的思想从初始阶段到成熟阶段的发展过程，但在牛顿已知的记录中只找到了他的最终结果 。
牛顿与瑞士数学家尼古拉·法迪奥·丢勒关系密切，后者从一开始就被牛顿的万有引力定律所吸引 。1691年，丢勒计划写一个新版本的牛顿自然哲学的数学原理，但从未完成 。两人的关系在1694年冷却下来 。当时，丢勒还与莱布尼茨交换了几封信 。
1699年初，皇家学会的成员(牛顿是其中的一员)指责莱布尼茨剽窃牛顿的微积分，这导致了牛顿和莱布尼茨之间关于微积分的激烈争论 。最后，英国皇家学会宣布牛顿是微积分的真正发明者，并斥责莱布尼茨抄袭 。但是后来发现莱布尼茨的调查评论的结论是牛顿自己写的 。这场持续多年的激烈争论玷污了牛顿和莱布尼茨的名声，直到1716年莱布尼茨去世 。
牛顿公认的成果之一是广义二项式信息资源网络定理，适用于任意次方 。他发现了牛顿恒等式和牛顿法，对三次曲线(二元三次多项式)进行了分类，对有限差分理论做出了巨大贡献，首次利用分数阶指数和坐标几何得到了丢番图方程的解 。他用对数逼近调和级数的部分和(这是欧拉求和公式的先驱)，第一次胸有成竹地使用了幂级数和倒幂级数 。他还发现了一个新的公式 。
1669年，他被授予卢卡斯数学奖 。在那一天之前，剑桥或牛津的所有成员都被任命为圣公会牧师 。但卢卡斯教授的岗位条件要求其持有人不得在教会活动(大概是为了让他有更多的时间从事科学研究) 。牛顿认为他应该被免除神职的条件，这需要得到查理二世的许可，查理二世接受了牛顿的意见 。这就避免了牛顿的宗教观点和圣公会信仰的冲突 。
光学【英国物理学家牛顿简介 牛顿简介】从1670年到1672年，牛顿负责光学教学 。在此期间，他研究了光的折射，发现棱镜可以将白光分散成色谱，而透镜和第二棱镜可以将色谱重新组合成白光 。
皇家学会拥有的牛顿在1672年使用的6英寸反射望远镜的复制品 。
他还通过分离单色光束，照射在不同物体上的实验，发现彩色光并不改变自身的性质 。牛顿还注意到，无论是反射、散射还是发射，有色光都会保持同样的颜色 。所以我们观察到的颜色是物体和特定色光结合的结果，而不是物体产生颜色的结果 。
发现牛顿棱镜可以将白光分散成色谱 。
由此他得出如下结论:任何折射望远镜都会受到光色散成不同颜色的影响，于是他发明了反射望远镜(现在叫牛顿望远镜)来克服这个困难 。他自己打磨大口径镜片，用牛顿环测试镜片的光学质量，从而做出了优于折射式望远镜的仪器 。1671年，他向皇家学会展示了他的反射望远镜，然后出版了他自己的光学笔记，后来被扩展成《光学》一书 。罗伯特·胡克批评了牛顿的一些观点 。牛顿对他们非常不满，退出了辩论 。两人从此成为仇人，一直持续到胡克去世 。
牛顿认为，光是由粒子或粒子组成的，通过致密介质加速会折射 。他认为薄膜的折射和透射可以用光的“波动理论”来解释，但他自己的“粒子理论”可以更好地解释光学现象，如衍射 。1704年，牛顿写了《光学》,在书中他阐述了光的粒子理论 。他认为光是由非常微小的粒子组成的，而普通物质是由较粗的粒子组成的，并推测“物质和光不能通过某种炼金术的转化而相互改变吗？”物质不能从进入其结构的轻粒子中获得主要动力吗？后世的物理学家大多持波动论的观点 。后来量子力学认为光具有波粒二象性，称为波粒二象性，虽然这个理论中的“粒子”光子与牛顿理论中的有很大不同 。
在1675年发表的解释光的性质的假说中，牛顿认为粒子间的力是通过以太传递的 。但牛顿在与神学家亨利·摩尔接触后，重新燃起了对炼金术的兴趣，并用赫尔墨斯神智学中粒子相吸相斥的思想衍生出的神秘力量来解释，取代了之前以太存在的假设 。写过许多关于牛顿炼金术的书的经济学家约翰·梅纳德·凯恩斯曾经说过:“牛顿不是理性时代的第一人，他是最后一个炼金术士 。”[10]但牛顿对炼金术的兴趣与其对科学的贡献密切相关[11]，当时炼金术与科学并无明显区别 。如果他没有依靠神秘学的思想通过真理空来解释距离的作用，他可能也不会发展出他的引力理论 。


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