遙望星空2：牛頓·微積分·萬有引力定律的發現 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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齊民友 編

圖書標籤:

• 科學史
• 牛頓
• 微積分
• 萬有引力
• 物理學
• 數學
• 科學普及
• 傳記
• 曆史
• 經典科學

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040238372

版次：1

商品編碼：10846165

包裝：平裝

叢書名： 數學文化小叢書

開本：32開

齣版時間：2008-06-01

用紙：膠版紙

頁數：92

正文語種：中文

編輯推薦

數學文化小叢書精選對人類文明發展起過重要作用、在深化人類對世界的認識或推動人類對世界的改造方麵有某種裏程碑意義的主題，深入淺齣地介紹數學文化的豐富內涵、數學發展史中的一些重要篇章以及一些著名數學傢的曆史功績和優秀品質等內容，適於包括中學生在內的讀者閱讀。

內容簡介

《遙望星空2》主要介紹瞭牛頓萬有引力理論産生的曆史過程，也說明瞭時代要求一種高級的新數學。微積分的齣現正是應運而生。同時詳細介紹瞭牛頓和與他同時代的大科學傢，如萊布尼茨、惠更斯怎樣展開對微積分的基本思想和基本方法的研究，簡略說明瞭微積分的嚴格化産生的背景，並介紹瞭一種萬有引力理論推導的初等的新方法。

作者簡介

齊民友，武漢大學數學與統計學院教授。專業方嚮為偏微分方程。曾任國務院學位委員會數學組成員，武漢大學校長，中國數學會副理事長。湖北省數學會理事長。湖北省科協副主席。發錶過若乾專業論文，撰寫過一些教材和科普書籍，如《重溫微積分》，翻譯瞭一些國外著作，如H.Weyl的《數學與自然科學之哲學》。

目錄

一、引子
二、牛頓的生平
三、牛頓和微積分
切綫問題
極大極小問題
數苑漫遊(一）橢圓
積分學與微積分的基本定理
數苑漫遊(二）牛頓與億
微積分的嚴格性問題

四、萬有引力的發現與證明
數苑漫遊(三）蘋果和月亮
數苑漫遊(四）用一點嚮量
附錄 由萬有引力定律到開普勒第一定律
五、結束語

精彩書摘

牛頓（Isaac Newton）於1643年1月4日生於林肯郡（Lincolnshire）格蘭瑟姆（Grantham）附近的伍爾索普莊園（Woolsthorpe Manor）。他是遺腹子，父親也叫Isaac Newton。三歲時，牛頓的母親改嫁瞭，牛頓就和外婆生活在伍爾索普莊園。不幾年後，繼父也去世瞭，母親就帶著後夫的三個孩子，迴到伍爾索普莊園，一大傢人住在一起。在當時，這個傢庭應該算是殷實之傢瞭。然而牛頓的生活是孤獨的，如孤兒一般。這與牛頓後來孱弱的身體和內嚮孤僻的性格有很大關係。這個傢庭當然完全談不上對牛頓的教育，母親對他的希望也隻是做一個富裕的農民而已。所以要想從她手上摳齣讀書的錢並非易事。但牛頓在中學畢業以後卻是一心想要進大學，雖然沒有任何資料說明牛頓已經錶現齣過人的纔智。這時，牛頓的舅舅支持瞭牛頓，所以纔進瞭劍橋大學三一學院（Trinity College），時為1661年6月，也就是康熙皇帝繼位前一年。把科學史上的年代與我國曆史大事的編年做一個對照是很有趣的事。這樣，我們就可以更真切地體會到，我國在科學上是怎樣落後下來的。
現在關於牛頓在劍橋大學學習的情況所知不多。可以肯定的是，當時的劍橋大學是由亞裏士多德的學說統治的。但是，劍橋大學有一個很大的圖書館，牛頓也有充分的餘暇，他特彆專注攻讀笛卡兒、伽桑地（Pierre Gassendi，1592—1645，法國哲學傢與天文學傢）、霍布士（Thomas Hobbes，1588—1679，著名的英國哲學傢，唯物論機械論者）、玻意耳等人的著作。這些學者共同的特點是主張機械論。這對於牛頓後來的哲學立場自然有深刻的影響。也正是從這種機械論的立場齣發，牛頓完全接受瞭哥白尼、開普勒和伽利略關於太陽係的日心說理論。他仔細地分析過這些偉大先行者的著作，包括他們的數據和各種結論。他幾乎讀遍瞭劍橋大學三一學院圖書館中的全部伽利略的著作。但是，那裏可找不到伽利略的兩本最基本的著作，即《兩大世界體係》和《兩門新科學》。因為劍橋大學三一學院圖書館的負責人仍然感到收藏這兩本禁書要冒很大的風險。天主教教義對當時人們的思想統治之嚴酷，不是我們今天可以想象得到的。關於牛頓在哲學方麵所受到的影響，還有另一方麵。當時劍橋大學最著名的哲學傢亨利·摩爾（Henry More，1614—1687）屬於所謂新柏拉圖主義，他們一方麵承認有一個機械論性質的宇宙，但是上帝是存在的，他通過一種“自然的精神（spirit ofNature）”控製著機械論性質的宇宙。這一點對於牛頓似乎也是有影響的，而且亨利·摩爾恰好代錶這種思想的神秘的通神的（theosophic）一麵。
……

前言/序言

整個數學的發展史是和人類物質文明和精神文明的發展史交融在一起的。數學不僅是一種精確的語言和工具，不僅是一門博大精深並應用廣泛的科學，而且更是一種先進的文化。它在人類文明的進程中一直起著積極的推動作用，是人類文明的一個重要支柱。
要學好數學，不等於拼命做習題、背公式，而是要著重領會數學的思想方法和精神實質，瞭解數學在人類文明發展中所起的關鍵作用，自覺地接受數學文化的熏陶。隻有這樣，纔能從根本上體現素質教育的要求，並為全民族思想文化素質的提高夯實基礎。
鑒於目前充分認識到這一點的人還不多，更遠未引起各方麵足夠的重視，很有必要在較大的範圍內大力進行宣傳、引導工作。本叢書正是在這樣的背景下，本著弘揚和普及數學文化的宗旨而編輯齣版的。
為瞭使包括中學生在內的廣大讀者都能有所收益，本叢書將著力精選那些對人類文明的發展起過重要作用、在深化人類對世界的認識或推動人類對世界的改造方麵有某種裏程碑意義的主題，由學有專長的學者執筆，抓住主要的綫索和本質的內容，由淺入深並簡明生動地嚮讀者介紹數學文化的豐富內涵、數學文化史詩中一些重要的篇章以及古今中外一些著名數學傢的優秀品質及曆史功績等內容。每個專題篇幅不長，並相對獨立，以易於閱讀、便於攜帶且盡可能降低書價為原則，有的專題單獨成冊，有些專題則聯閤成冊。
希望廣大讀者能通過閱讀這套叢書，走近數學、品味數學和理解數學，充分感受數學文化的魅力和作用，進一步打開視野，啓迪心智，在今後的學習與工作中取得更齣色的成績。

《星海拾遺：巨匠的光輝與思想的脈絡》 在浩瀚的宇宙圖景麵前，人類文明的每一次飛躍，都離不開那些劃時代的思想火花。本書並非對某一位科學巨匠的傳記式梳理，也不是對單一科學理論的枯燥闡述。它是一次深邃的思想漫遊，一次對知識起源的追溯，一次對人類智慧如何點亮濛昧、揭示宇宙奧秘的深刻探索。我們將沿著思想的星軌，漫步於人類理性之光的照耀下，觸摸那些塑造瞭我們認知世界方式的偉大瞬間。 在人類對天象的好奇心驅使下，古老的智慧在觀察與思辨中萌芽。從早期文明對日月星辰的樸素認知，到希臘哲學傢們對宇宙結構的哲學構想，再到中世紀學者們對古老知識的繼承與初步發展，這其中蘊含的不僅是對自然現象的記錄，更是對“為什麼”的永恒追問。本書將選取那些看似零散，實則相互關聯的知識片段，展現人類在未掌握係統性科學方法之前，是如何一步步接近真理的。例如，我們不會詳細描述亞裏士多德的物理學體係，但我們會觸及他關於天體運動的早期模型，以及這些模型如何影響瞭後世韆年的思想。我們將提及托勒密的地心說，並非為瞭對其進行批判，而是為瞭理解它在當時的曆史條件下，是如何成為解釋宇宙運行的最為精密的模型，以及這種“精密”的背後，蘊含著人類對秩序的渴望。 當曆史的車輪駛嚮文藝復興，科學的種子開始在更為肥沃的土壤中孕育。這是一個知識解放的時代，人們開始挑戰權威，重拾古希臘羅馬的理性精神，並在實踐中尋求答案。本書將聚焦於這個時期齣現的那些關鍵性的思想萌芽，它們如同暗夜中的星辰，雖然尚未匯聚成星座，卻已預示著一場思想的變革。我們會描繪一些傑齣的工匠、藝術傢和早期科學傢，他們如何在自己的領域內，通過精密的測量、巧妙的設計，無意識地為後來的科學突破奠定基礎。例如，在天文觀測領域，早期望遠鏡的改進，使得人們看到瞭前所未有的宇宙細節，這種細節的積纍，雖然在當時沒有形成統一的理論，但卻為理論的建立提供瞭豐富的素材。我們也會探討一些哲學上的進步，例如經驗主義的興起，它強調通過感官經驗來認識世界，這為後來科學研究的實證精神注入瞭活力。 然而，真正的科學革命並非一蹴而就。它需要一個能夠統攝零散觀察、解釋復雜現象的宏大框架。本書將深入探討那個時代那些引領方嚮的偉大思想傢，他們的思考方式、他們麵臨的挑戰，以及他們如何憑藉超凡的智慧，將人類的認知推嚮瞭新的高度。我們不會拘泥於對某位特定人物生平的流水賬式記述，而是更側重於展現他們思想的精髓，以及這些精髓是如何在當時的知識背景下孕育、發展並最終産生的。 我們將審視那些關於“運動”和“變化”的深刻洞察。在物理世界中，一切都在運動，星辰在運轉，物體在墜落，能量在轉化。理解這些運動的規律，是揭開宇宙奧秘的關鍵。本書將追溯那些關於“變化率”和“纍積量”的早期探索。在數學領域，人們逐漸認識到，描述連續變化和麯綫形狀需要一種全新的語言。我們將觸及數學史上的那些裏程碑式的進展，例如對無窮小和無窮大的初步理解，以及它們如何逐漸演變成一種強大的分析工具。這並非是關於某個數學定理的推導過程，而是關於數學思想如何從解決具體問題，逐步升華為一種抽象的、普適的思維方式，為描述自然界的連續性提供瞭可能。 當然，科學的進步離不開對“普遍性”的追求。那些看似獨立、雜亂的自然現象，是否背後存在著統一的規律？人類的理性是否能夠發現這些隱藏在錶象之下的普遍法則？本書將聚焦於這種對統一性的不懈追求。我們將探討那些試圖解釋天體運動與地麵物體運動之間聯係的早期嘗試，以及這種聯係的發現是如何顛覆瞭人們長期以來對“天上”與“地上”截然不同世界的認知。這種“普適性”的觀念，是科學精神的核心，它鼓勵我們超越個彆事例，去尋找事物之間普遍的聯係和內在的規律。 此外，我們還將觸及科學研究方法論的演進。從早期對觀察的依賴，到實驗的引入，再到理論與實踐的緊密結閤，科學的研究範式是如何一步步成熟起來的。本書將通過一些具體的例子，展現科學傢們是如何通過嚴謹的設計、精確的測量、客觀的分析來檢驗自己的假設，並在這個過程中不斷修正和完善自己的理論。我們將強調科學研究的迭代性，即科學知識並非一成不變的真理，而是在不斷的探索與修正中嚮前發展。 本書的另一個重要視角，在於理解科學發現的“情境性”。任何科學的突破，都不是憑空産生的，它們都深深地根植於當時的社會、文化和技術環境。我們將描繪那個時代所特有的智力氛圍，科學社群的互動，以及技術進步對科學發現的促進作用。例如，新的測量儀器的齣現，往往能夠解鎖新的觀測可能性，從而引發新的理論思考。同時，某些社會需求，例如航海導航的精準化，也能夠成為科學研究的強大驅動力。 然而，最引人入勝的，莫過於那些“頓悟”的時刻。那些劃時代的思想，往往並非綫性纍積的結果，而是某種靈感、某種洞察，它們突然照亮瞭前行的道路。本書將嘗試捕捉這些“頓悟”的瞬間，並非通過神秘化的描述，而是通過對當時科學傢們所積纍的知識、所麵臨的難題以及最終的突破性思維的梳理，來展現這種思維的飛躍是如何發生的。我們將探討那些看似簡單的幾何圖形，如何被賦予瞭深刻的物理意義；那些看似微不足道的力學原理，如何能夠解釋宏大的天體運行。 最終，本書將引導讀者理解，科學的進步並非是終點，而是人類永無止境的探索旅程。那些被我們視為“定律”的偉大發現，本身也是人類智慧在特定曆史時期的結晶。它們為我們提供瞭理解宇宙的強大工具，也激發瞭我們對未知世界更深層次的求知欲。本書並非在宣告某個時代的結束，而是在頌揚人類理性之光的永恒閃耀，並啓發讀者繼續仰望星空，思考屬於我們這個時代的科學命題。我們將通過對思想脈絡的梳理，讓讀者感受到科學的魅力，體驗知識的力量，並激發對更廣闊宇宙和更深邃思想的無限遐想。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺，就像是打開瞭一扇通往智慧殿堂的大門。作者的文字充滿瞭激情與真誠，字裏行間透露齣對科學的無限熱愛和對人類智慧的深深敬意。它讓我明白瞭，科學不僅僅是冰冷的公式和理論，更是人類探索未知、認識世界、改造世界過程中最閃耀的智慧火花。從牛頓對光的本質的探索，到他構建的宏偉數學體係，再到他最終提齣的萬有引力定律，這一係列偉大的發現，不僅僅是個人纔能的展現，更是人類思想史上的重要裏程碑。書中對於科學概念的解釋，深入淺齣，層層遞進，讓我能夠逐步理解那些曾經覺得遙不可及的科學原理。它點燃瞭我內心深處對知識的渴望，讓我重新審視瞭科學在人類文明發展中的重要作用，也讓我對未來科學的發展充滿瞭期待。這本書的價值，遠不止於知識的傳遞，更在於它所激發的那種對真理的追求和對智慧的敬畏之情，這是一種能夠影響人一生的寶貴財富。

評分☆☆☆☆☆

在閱讀這本書的過程中，我感受到瞭知識的“碰撞”和思維的“激發”。它並沒有刻意去迴避科學研究中的復雜性，反而將這些復雜性以一種引人入勝的方式呈現齣來。例如，關於微積分的起源和發展，書中不僅僅提到瞭牛頓，也提及瞭萊布尼茨，並對兩位科學傢各自的貢獻和爭論進行瞭客觀的描述。這種多角度的呈現，讓讀者能夠更全麵地理解科學發展的過程，認識到科學的進步往往是建立在前人研究和各種思想交流碰撞的基礎之上的。同時，書中穿插的關於當時科學界的一些軼事和人物傳記，也讓閱讀過程更加輕鬆有趣，不會讓人感到過於枯燥。我尤其喜歡那些關於牛頓的日常生活和他的性格特點的描述，這讓我覺得這位偉大的科學傢更加真實和立體，而不是一個遙不可及的神話人物。這種人文關懷與科學精神的結閤，讓這本書充滿瞭獨特的魅力，不僅僅吸引瞭對科學感興趣的讀者，也能夠引起更廣泛讀者的共鳴。

評分☆☆☆☆☆

這本書的光影效果著實驚艷，封麵那深邃的藍色夜空，點綴著幾顆遙遠的星辰，仿佛能將人瞬間拉入浩瀚的宇宙之中。我拿到書的時候，第一感覺就是它的質感，紙張細膩而厚實，翻閱時帶著一種低沉的沙沙聲，仿佛是古老智慧在耳邊低語。書中的插圖更是讓人贊嘆，那些手繪的星圖、精密的儀器圖，以及牛頓晚年那充滿智慧的肖像，都充滿瞭曆史的厚重感和藝術的張力。每一幅圖都仿佛經過瞭精心的構思和打磨，與文字內容相得益彰，讓原本抽象的概念變得生動起來。我尤其喜歡那些描繪當時科學研究場景的插畫，能夠想象齣那些偉大的科學傢們在簡陋的實驗室裏，夜以繼日地探索宇宙奧秘的場景，這比單純的文字描述更能觸動人心。封麵的設計更是點睛之筆，那片遙望的星空，不僅僅是一個畫麵，更是一種象徵，象徵著人類永恒的好奇心和對未知世界的無限嚮往。它傳遞齣一種寜靜而又充滿力量的感覺，讓人在翻閱這本書之前，就已經被它所散發齣的智慧光芒所吸引，迫不及待地想要探索其中蘊含的知識。

評分☆☆☆☆☆

當我翻開這本書，迎麵而來的是一股濃厚的學術氣息，卻又不失趣味性。作者在敘述上非常有條理，從牛頓早年的求學經曆，到他對光學、數學、天文學等各個領域的探索，都進行瞭詳盡的介紹。我尤其欣賞作者對於科學發現過程的描繪，它不僅僅是羅列齣幾個偉大的公式，而是深入到當時的時代背景、科學睏境、以及牛頓個人的思考與實驗過程。你會看到，偉大的科學發現並非一蹴而就，而是充滿瞭麯摺、反復和不懈的努力。作者用生動的語言，將那些艱深的科學理論，以一種相對易懂的方式呈現齣來，即使是對科學不甚瞭解的讀者，也能從中領略到其中的魅力。其中關於牛頓如何從觀察蘋果落地這一日常現象，最終聯想到月球繞地球運行的引力，這個過程的闡述，簡直是教科書般的精彩，將抽象的科學思考過程具象化，讓我不禁對牛頓的洞察力和思維方式感到由衷的敬佩。這種娓娓道來的敘事風格，讓我感覺就像在聽一位經驗豐富的老師在娓娓道來，而不是在枯燥地閱讀一本科學著作。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我震撼的，莫過於它所展現齣的思維的深度與廣度。它不僅僅是關於科學知識的介紹，更是關於一種科學精神的傳承。作者對牛頓的每一個重要發現，都進行瞭深入的剖析，解釋瞭這些發現是如何在當時顛覆瞭人們的認知，又是如何為後來的科學發展奠定瞭堅實的基礎。微積分的發明，更是被描繪成一項劃時代的壯舉，它為描述和分析動態世界提供瞭全新的工具，開啓瞭數學和物理學的新篇章。我仿佛能夠感受到牛頓在冥思苦想，試圖用數學的語言去捕捉變化的瞬息萬變時那種巨大的精神壓力，以及最終突破時的喜悅。而萬有引力定律的提齣，更是將整個宇宙納入瞭統一的框架之下，讓人們對宇宙的理解上升到瞭一個全新的高度。作者對這些宏大理論的梳理，不僅僅是知識的傳遞，更是對人類智慧的禮贊，讓我深刻體會到科學探索的偉大與艱辛，以及那些偉大的科學傢們是如何以其非凡的智慧和毅力，改變瞭我們對世界的認知。

評分☆☆☆☆☆

希望孩子喜歡這本書，恨不得

評分☆☆☆☆☆

《物理學和哲學》

評分☆☆☆☆☆

《物理學和哲學》

評分☆☆☆☆☆

本為讀初一的兒子用，初略翻翻：想看懂，要具備微積分的知識；不適閤初中生；對有奧數知識的初中生，可以睡前閱讀叢書中的“連分數與立法”和“同餘式及應用”。

評分☆☆☆☆☆

買瞭遙望星空1和2，質量應該還是有保障的。

評分☆☆☆☆☆

買瞭遙望星空1和2，質量應該還是有保障的。

評分☆☆☆☆☆

康德的哲學後來集中注意時間和空間概念屬於我們與自然的關係而不屬於自然本身這一事實；集中注意我們不用這些概念就不能描述自然的事實。因此，這些概念在某種意義上是“先天的”，它們是經驗的條件，而根本不是經驗的結果，而且一般都相信，它們不會受到新的經驗的觸犯。因此，改變這些概念的必要性的齣現，就象是一次巨大的奇襲。科學傢這纔第一次知道，他們在將日常生活概念應用到現代實驗科學的精密經驗中去時，必須何等地小心謹慎。即令在牛頓力學的數學語言中建立瞭這些概念的準確和前後一緻的形式係統，或者在康德的哲學中對它們作瞭仔細的分析，也不能保護它們免受絕頂準確的測量所可能作齣的批判性分析。後來證明，這個警告在現代物理學的發展中非常有用，並且，假如沒有相對論警告物理學傢不要不加批判地使用來自日常生活和經典物理學的概念，假如相對論沒有取得成功，那麼，要理解量子論當然將更為睏難。

評分☆☆☆☆☆

本為讀初一的兒子用，初略翻翻：想看懂，要具備微積分的知識；不適閤初中生；對有奧數知識的初中生，可以睡前閱讀叢書中的“連分數與立法”和“同餘式及應用”。

評分☆☆☆☆☆

根據現有的天文學知識，不能肯定地在幾種可能的模型之間作齣判彆。宇宙所充塞的空間也許是有限的。這並不意味著宇宙在某個地方有一個盡頭。它可能隻是意味著朝著宇宙的一個方嚮前進又前進，人們最後將迴到他們齣發的地點。這種狀況類似於地球錶麵的二維幾何學，在地球上，當我們從一點嚮東方齣發，最後將從西方迴到這一點。