牛顿革命

1999年江西教育出版社出版的图书

《牛顿革命》是1999年江西教育出版社出版的图书，(美)I.B.科恩著，颜锋等译。

内容介绍

本书独创性地阐述了标志着近代精确科学产生的革命――牛顿革命。作者科恩教授通过牛顿革命说明了牛顿力学在科学发展中的革命性的重要地位和作用：通过牛顿风格概述了牛顿的科学研究方法和基本步骤。该书史料翔实，考证严密，是一部集科恩研究成果之大成的著作，书中表达了作者经过长时间深思熟虑的一些观点。本书对物理学史、科学史和科学方法论的研究产生了重要影响。

作者介绍

I・B・科恩（JBernardCohen，1914），美国当代著名的科学史家、教育家，哈佛大学退休教授。科恩教授学识渊博，治学严谨，曾在美国国内和其他国家多所著名的学府执教。他的才华、学识和成就，使他不仅在美国国内，而且在国际学术界中都享有很高的声望。他的主要著作除本书外还有：《富兰克林与牛顿》、《新物理学的诞生》、《牛顿〈原理〉引论》、《本杰明・富兰克林》、《科学中的革命》和《科学文选：从达・芬奇到拉瓦锡》等。五十年代起，科恩转向牛顿，对牛顿潜心研究多年，成为研究牛顿的专家，尤以对牛顿《原理》一书的精湛研究著称。仔细比较过《原理》第一版、第二版和第三版之间的异同，对牛顿科学思想的发展过程有比较深入细致的了解。

总序

中译本序

序言

第一部分牛顿革命和牛顿风格

第一章科学中的牛顿革命

第一节科学革命的一些基本特点

第二节科学中的牛顿革命：牛顿科学的多样性

第三节新科学中的数学（1）：数的世界

第四节新科学中的数学（2）：自然的精确定律和原因的层次

第五节科学革命中的因果性数学科学

第二章科学革命和作为历史概念的牛顿革命

第一节革命的概念

第二节引入革命的概念描述科学进步

第三节科学中的牛顿革命

第三章牛顿革命和牛顿风格

第一节牛顿精确科学的一些基本特点：数学和训练有素的创造性想像力

第二节牛顿精确科学中的数学和物理实在性

第三节在《原理》中牛顿运用的想像体系和数学构筑

第四节万有引力和吸引：惠更斯对《原理》的反应

第五节想像的体系或构筑与自然哲学的数学原理相结合的牛顿之路：宇宙体系

对第五节的补充：牛顿的《宇宙体系》的最早版本及事实上的和虚构的“数学方法”

第六节数学体系或构筑、《博学者杂志》对《原理》的评论

第七节牛顿研究过程“三阶段”：牛顿的构筑同笛卡尔模型及今天所使用的模型的比较

第八节牛顿的第三阶段及其续篇：万有引力的起因

第九节牛顿的继承者贝利、莫泊丢、克莱劳特眼中的牛顿革命

第十节历史地看待牛顿革命

对第十节的补充：牛顿风格还是伽利略风格

第十一节《光学》与牛顿风格

第十二节不断发展中的牛顿革命与牛顿风格：数学和经验

第二部分科学思想的变革

第四章科学思想的变革

第一节牛顿的综合？

第二节科学思想的变革

第三节科学思想变革的例子：达尔文和种内竞富兰克林和电流体

第四节牛顿所进行的思想变革：将冲力变为持续作用力的变革及牛顿第三定律的公式表达

第五节牛顿的惯性：一个连续变革的例子

第六节变革的一般概况

第七节经验的变革

第八节科学创新的独特性：弗洛伊德论创造

第九节变革和科学革命

第五章牛顿和开普勒定律：走向万有引力的变革进程

第一节开普勒定律和牛顿原理

第二节开普勒定律在牛顿时代的地位

第三节牛顿有关轨道运动的早期思想和开普勒第三定律

对第三节的补充：早期有关月亮“脱离的倾向”的计算和行星平方反比定律

第四节牛顿与1684年以前的天体动力学：1679―1680年间同胡克的通信

第五节牛顿对开普勒面积定律的动力学意义的发现：力的概念

第六节从开普勒定律到万有引力

第七节质量在牛顿天体力学中的地位

第八节开普勒定律、月球的运动、《原理》和牛顿科学革命

补充：变革概念的历史：我的说明

牛顿革命概念

(Newton's Revolution)：

牛顿革命主要包括三个部分：由于微积分的发现，牛顿引起了一场数学革命；由于《原理》开创了物理科学的一场革命；在力学方面，建立了以牛顿运动定律为基础的理论体系，以牛顿运动定律为出发点来研究质点系统的运动，引发了一场力学革命。牛顿在化学、物质理论、物质论、光学方面取得的成绩，虽然促进了这些学科的发展，但并不能冠以“革命”这一称号。牛顿的科学成就并不像人们通常所说的那样，只是实现了一种“综合”，而是一场“革命”，是标志着近代精确科学诞生的革命。牛顿革命不是突然爆发的，也不是牛顿一个人发动了只与他的名字相联系的革命。革命是由牛顿的《原理》来完成的，而牛顿本人则把自己的成就归功于前辈和同事。科学中的革命并不需要把前人都打到，而是接过科学的接力棒，迈进新的领域，开拓新的天地，正如随后爱因斯坦的相对论，其实对于牛顿力学来说，是完成了新的革命。我们并不否认，牛顿出生在若干杰出人物之后，因而得到前辈们的一些恩惠，但这绝不意味着牛顿是将哥白尼、开普勒、伽利略、笛卡尔、胡克以及惠更斯等人的理论堆积在一起，拼凑为一体。与此相反，牛顿深入了解前辈的研究成果，谨慎地选择有价值的思想（概念、定理、定义、法则和假设），并且变革它们，赋予它们中的每一个新的形式。牛顿的工作相对开普勒、伽利略和惠更斯等人的工作而言，强调的是他们之间的区别，“革命”是指牛顿对他们的超越。这是一次时间短、参与人员少，但却是影响深远、让人惊心动魄的革命。一次规模大、时间长、影响更久远的革命则是包括了哥白尼、伽利略、开普勒、惠更斯、笛卡尔、牛顿在内的，跨越16—17世纪的近代科学革命。在人类社会由中世纪转向近代社会的过程中具有重要作用的伟大革命中，牛顿革命则是最明亮的那一环。

牛顿风格

（Newtonian style）：

牛顿风格是革命的直接产物，是牛顿革命的特征，这一特征体现在《原理》一书中。概括地说，牛顿风格分为三步：第一步，对自然现象的简单化、理想化，建立一个与物理世界某些特点相一致的数学构筑。利用数学技巧可推演出某些结论，然后把这些结论应用于可观察到的物理世界。在第二步中，是在经验数据和根据经验得到的定规、法则之间进行比较和对照，使原来的数学构筑得到修正，或者说形成了新的第一步，并依次导致新的第二步。如此反复交替进行第一步和第二步，就会形成一种与自然界的复杂性非常接近的数学构筑。第三步，是利用前两步所得到的结果，以数学的精确性来演示自然界的运行过程，构建牛顿的“宇宙体系”。粗略地说，第一步和第二步相当于牛顿《原理》一书的第一编和第二遍，第三步则相当于《原理》的第三编。牛顿风格在力学中获得了成功（在彻底解决某些问题，如月球运动时也有失败），而在光学中则并不成功。牛顿的《光学》一书与《原理》的写法截然不同，并不明显地体现出上述的牛顿风格。虽然，近一个世纪以来，精确科学又经历了极其深刻的变化，出现了新的革命。然而，我们仍然能够看到科恩所概括的牛顿风格的价值，它仍然能够看到科恩所概括的牛顿风格的价值，它仍然是物理学的一种基本风格，甚至也是现代自然科学的一种基本风格。从这个意义上看，十七世纪在力学中出现牛顿风格，的确可以理解为科学史上一场影响深远的革命，它体现了科学方法和思想方法的革命性的创造。

参考文献

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