求:牛顿 伽利略将数学方法引入科学的革命性意义?

作者&投稿:巨帝 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
请将伽利略,牛顿,爱因斯坦,三个科学家按历史顺序排列并简要分析其中一位在物理上的贡献~

伽利略-伽利略·伽利雷(Galileo Galilei,1564-1642)他是近代实验科学的先驱者,是意大利文艺复兴后期伟大的天文学家、力学家、哲学家、物理学家、数学家。也是近代实验物理学的开拓者,被誉为“近代科学之父”。 他是为维护真理而进行不屈不挠的战士。恩格斯称他是“不管有何障碍,都能不顾一切而打破旧说,创立新说的巨人之一”。1564年2月15日生于比萨,历史上他首先在科学实验的基础上融会贯通了数学、物理学和天文学三门知识,扩大、加深并改变了人类对物质运动和宇宙的认识。为了证实和传播N.哥白尼的日心说,伽利略献出了毕生精力。由此,他晚年受到教会迫害,并被终身监禁。他以系统的实验和观察推翻了以亚里士多德为代表的、纯属思辨的传统的自然观,开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。因此,他被称为“近代科学之父”。他的工作,为I.牛顿的理论体系的建立奠定了基础。   1642年1月8日卒于比萨。伽利略家族姓伽利雷(Galilei),他的全名是Galileo Galilei,但现已通行称呼他的名Galileo,而不称呼他的姓。因为翻译问题,所以姓众说纷纭,以伽利略·伽利雷为准。  1590年,伽利略在比萨斜塔上做了“两个球同时落地”的著名试验,从此推翻了亚里士多德“物体下落速度和重量成比例”的学说,纠正了这个持续了1900年之久的错误结论。   但是伽利略在比萨斜塔做试验的说法后来被严谨的考证否定了。尽管如此,来自世界各地的人们都要前往参观,他们把这座古塔看做伽利略的纪念碑。  1609年,伽利略创制了天文望远镜(后被称为伽利略望远镜),并用来观测天体,他发现了月球表面的凹凸不平,并亲手绘制了第一幅月面图。1610年1月7日,伽利略发现了木星的四颗卫星,为哥白尼学说找到了确凿的证据,标志着哥白尼学说开始走向胜利。借助于望远镜,伽利略还先后发现了土星光环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的盈亏现象、月球的周日和周月天平动,以及银河是由无数恒星组成等等。这些发现开辟了天文学的新时代。   伽利略著有《星际使者》《关于太阳黑子的书信》《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》《关于两门新科学的谈话和数学证明》和《试验者》。   为了纪念伽利略的功绩,人们把木卫一、木卫二、木卫三和木卫四命名为伽利略卫星。   人们争相传颂:“哥伦布发现了新大陆,伽利略发现了新宇宙”。   伽利略为牛顿的牛顿运动定律第一、第二定律提供了启示。他非常重视数学在应用科学方法上的重要性,特别是实物与几何图形符合程度到多大的问题!


牛顿-出生日期:1643年1月4日 艾萨克·牛顿(Isaac Newton)是英国伟大的数学家、物理学家、天文学家和自然哲学家,其研究领域包括了物理学、数学、天文学、神学、自然哲学和炼金术。牛顿的主要贡献有发明了微积分,发现了万有引力定律和经典力学,设计并实际制造了第一架反射式望远镜等等,被誉为人类历史上最伟大,最有影响力的科学家。为了纪念牛顿在经典力学方面的杰出成就,“牛顿”后来成为衡量力的大小的物理单位。

爱因斯坦出生日期:1879年3月14日爱因斯坦是德裔美国物理学家(拥有瑞士国籍),思想家及哲学家,犹太人,现代物理学的开创者和奠基人,相对论——“质能关系”的提出者,“决定论量子力学诠释”的捍卫者(振动的粒子)——不掷骰子的上帝。 1999年12月26日,爱因斯坦被美国《时代周刊》评选为“世纪伟人”。

你好!!! 伽利略是第一个把实验引进力学的科学家,他利用实验和数学相结合的方法确定了一些重要的力学定律。1582年前后,他经过长久的实验观察和数学推算,得到了摆的等时性定律。

比任何人都先提倡新的实验科学技术的科学家,就是伽利略。伽利略的科学纲领像开普勒的纲领一样,确实是富有革命性的,而且,它还包含了有可能会潜在地影响所有科学的方法和结果,从这一点来讲,它有着更为重要的意义。与开普勒不同,伽利略的著作广为流传(并被译成了别的语言),而且,他的著作对他那个时代的科学家和科学思想产生了巨大的影响。这种影响甚至随着对他进行的著名的审讯和定罪而扩大了。

  似利略做出了大量发现,不过,他的革命活动主要在以下这四个独特的领域著称于世,即望远镜天文学,运动原理和运动规律,数学与经验的关系的模式,以及实验科学或实验法科学。(有人可能会十分恰当地举出一些例子来说明,伽利略在另一个领域也很著名,这第五个领域就是科学哲学,然而,伽利略在这方面颇具革命特征的思想,都包含在实验科学和数学与经验的关系方面了。〕

  许多证据都可以证明伽利略在运动学领域进行了富有革命性的工作。而且,17世纪中叶那些物理学著作的编、撰者们——克里斯蒂安·惠更斯,约翰·沃利斯,罗伯特·胡克,伊萨克·牛顿——都承认并使用了伽利略的那些定律和原理。至少在两个世纪中,许多科学史家和科学哲学家都在为伽利略革命而欢呼。此外,长期以来,物理学家和其他领域的科学家们一直认为伽利略是位革命英雄,甚至夸大他的作用,以致于把他说成是现代科学和科学方法或实验方法的创始人,是牛顿前两个运动定律的发现者。简而言之,伽利略似乎轻而易举地通过了鉴别是否已经引起的一场科学革命的所有检验。

  伽利略首次公开展示他的富有革命性的科学是在161O年,当时,他发表了用望远镜探索天空所取得的最初一部分成果。在本书第1章中我曾谈到过伽利略对天空的看法的转变过程,即从个人的观察经验到得出理智的结论的转变过程。他用类推原理和物理光学说明,月球表面也像地球一样,峭壁林立,起伏不平。他发现,地球使月球生辉发亮。他看到木星系统有四个卫星,金星有位相变化。他的望远镜不仅展示了有关太阳、地球以及行星这些以前已为人知的天体的一些新的消息,而且在可视的范围内向人们展现出了用肉眼从未看到过的大量的恒星(和卫星)。

  伽利略的发现,以及其他人的发现,首次向所有人说明了天空是什么样。金星的位相,如果与行星的表现尺寸联系起来,就能证明金星轨道所环绕的是太阳而不是地球,并由此证明托勒密是错的。所有这些发现都是与哥白尼的这一命题相一致的:地球只不过是另一个行星;也就是说,所有的发现表明,地球更像是个行星而不像是与行星不同的东西。伽利略因此立即证明,他业已说明了哥白尼体系的正确性(尽管事实是,他的发现与第谷·布拉赫的体系也是十分相容的,而在第谷·布拉赫的体系中,地球仍被看作是位于中心,其他行星环绕着太阳,太阳则围绕着地球循环运动)。

  这些发现使观测天文学发生了革命性转变,并且从根本上使哥白尼天文学讨论的层次发生了变化。在1610年以前,哥白尼体系可能看起来是一种思想实验,一种假设的计算系统,对那些否认地球看上去像是一颗行星(即我们认为是闪耀着极为灿烂的光芒的星球)的人来讲,它是某种在哲学上荒诞不经的东西。在1610年革命发生并产生了成果后,科学家能够(并且确实)证明,地球与其他行星实在相似,而且理应有同样的运动。哥白尼非常正确地指出,地球只不过是“另一颗行星”。要想否认这种新的在经验上得到了修正的哥白尼学说,只有拒绝用望远镜去观察,或者断言,通过望远镜所看到的肯定是一种光学假象或是望远镜的透镜所产生的一种畸变,而不是行星的真面目。一些非常明智的哲学家都采取了这一态度,这一事实表明,在当时,以经验证据为基础来认识大自然是一种多么激进多么富有创新性之举。

  伽利略在其中引起革命性变化的第二个领域就是运动学。这一课题一直被认为是自然哲学的中心;所以,在其《两种新科学》(1638)第三天对话的开场白中,伽利略夸耀说,他正在引进“一门有关一个极为古老课题的崭新的学科”(伽利略1674,147)。也许,许多有关运动的新定律和新原理都应归功于伽利略。他发现了摆的等时性——当一个自由摆动的摆沿弧线运动所经过的弧的长度越来越短时,它的运动速度也会减慢,但它完成每次摆动的全程所需要的时间却(总是)保持不变。他通过激动人心的实验证明,在空气中,重量不同的物体下降的速度几乎是相同的,而并不(像以前亚里士多德以及今天未受过物理学教育的大部分人仍然认为的那样提与物体的重量成比例的。他发现,自由降落是匀加速运动的一种情况,在这种情况下,运动速度随着时间的持续而增加,运动的距离与时间的平方成正比。他提出了矢量速度的独立性原理,并采用了矢量速度组合(合成)法,他运用这一原理来解决抛射体的轨道问题:他发现,这种运动的路线是一条抛物线。因此,他指出,当大炮的炮简与地平线成45 。倾角时,大炮的射程最远。

  在对抛射体的抛物路线所作的分析中,伽利略勾画出了惯性运动原理形成初期的情况。一系列相继得到了改造的概念导致了牛顿1687年的惯性定律,显然,其中第一个概念就是伽利略提出来的。不过必须要记住的是,伽利略主要是从运动学角度来分析运动的。也就是说,尽管伽利略的讨论有一些或包含着一些力的作用问题,但他既没有尝试去找出引起(或导致)运动的力,也不曾试图去发现作用力与运动之间严格的数学关系。

  伽利略的第三个贡献是在数学领域。现代科学,尤其是物理学,其特征就是用数学来表述其最高原理和定律。到了17世纪,科学的这一特征开始显示出了重要意义,而且,这种特征的重要性在牛顿的《自然哲学的数学原理》(即《原理》)出版时到达了第一个高峰。从伽利略在《两种新科学》第三天对“自然加速运动”的讨论里,我们可以看到伽利略方法论具有革命性的一面。伽利略在提出这一话题时解释说,假设任何一种运动并从数学上说明其本质,这种做法(就像以前经常做的那样)是完全合理的。不过,他愿遵循另一种方针,亦即“找出并阐明与大自然所进行的那种运动[加速运动烬可能完全一致的定义。”在考虑“在某一高度静止不同的”石头是怎样下落之后,他得出结论说,“新增值的速度”的连续获得,是由“最简单和最明显的规律导致的”(伽利略1974,153-154),这就是说,这种增值总是以同样的比率持续进行的。因此,(a)在下落的每一连续相等的特定距离内,或(b)在所消逝的每一连续相等的时间间隔内,速度的增加肯定总是相等的。伽利略出于逻辑上的理由对等距规则不予考虑,转而着手阐述等时规则的各种数学推论,其中有这样一个结论:在匀加速运动中,“物体在任何时间内所通过的距离都与各自所用的时间成倍比”(也就是说,它们各自都与那些时间的平方成正比)。伽利略随后对“这是否就是大自然在她的下落的物体上施加的加速作用”提出了疑问。

  答案是通过一项实验找到的,这一实验程序“在把数学证明应用于物理学推论的那些学科中是非常有用和非常必要的”(伽利略1974,169)。实验也许看起来是相当容易的,但实验设计和对实验结果的解释,需要对现代科学的基本原理有高水平的理解(参见下文)。要正确地评价伽利略程序具有何等的革命性和创新性,我们应当把它与中世纪的数学家一哲学家们的活动加以比较和对照。在12、13和14世纪,数学家一哲学家们一直在积极探讨运动问题(参见第5章},他们的数学发展处于一种抽象的水平。在这里,运动问题属于一般的范畴,这一范畴包含了从“潜在性”到“实在件”(亚里土多德的定义)的任何一种可以量化的变化,这里的“潜在性”和“实在性”包罗万象,从爱、仁慈到(从一处向另一处的)地点的变化。所以,伽利略要根据(并举例说明)自然界中实际出现的运动来阐述有关运动的数学定律,这的确是一个大胆的举动。以前同样也没有人发展到用实验检验来证明物理学定律——而这里正是伽利略为科学做出重要贡献的第四个领域。

数学方法。牛顿将物理学范围中的概念和定律都“尽量用数学演出”。爱因斯坦说:“牛顿才第一个成功地找到了一个用公式清楚表述的基础,从这个基础出发他用数学的思维,逻辑地、定量地演绎出范围很广的现象并且同经验相符合”,“只有微分定律的形式才能完全满足近代物理学家对因果性的要求,微分定律的明晰概念是牛顿最伟大的理智成就之一”。牛顿把他的书称为《自然哲学的数学原理》正好说明这一点

牛顿的哲学观点与他在力学上的奠基性成就是分不开的,一切自然现象他都力图力学观点加以解释,这就形成了牛顿哲学上的自发的唯物主义,同时也导致了机械论的盛行。事实上,牛顿把一切化学、热、电等现象都看作“与吸引或排斥力有关的事物”。例如他最早阐述了化学亲和力,把化学置换反应描述为两种吸引作用的相互竞争;认为“通过运动或发酵而发热”;火药爆炸也是硫磺、炭等粒子相互猛烈撞击、分解、放热、膨胀的过程,等等。

理工大的童鞋们^_^
下午好好考试呗 肯定都能过滴

B
伽利略在物理学研究方面把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来,有力地推进了人类科学认识的发展,标志着物理学的真正开端。


你是理工大的不?呵呵~科学思维方法~


柯坪县13248303765: 伽利略在数学史上的影响 -
殷蕊强斯: 伽利略在数学史上的影响,归根到底就是一句话:他引入了数学模型和物理学实验相结合的方法,既避免了数学成为一门“孤立的学科”,又为人类探索科学和真理开辟了一条“新路”. 说明: 伽利略的科学方法论的核心是数学方法,他相信...

柯坪县13248303765: 牛顿在科学方法上的特点?? -
殷蕊强斯: 牛顿在科学方法上的特点: 1、重视数学的应用. 在科学研究方法上,伽利略首先走上以采用精确的数学分析和总结实验数据为特点的物理学研究道路.到了牛顿,则第一个大量地运用数学方法来系统地整理物理理论.这是因为,事物之间的本...

柯坪县13248303765: 伽利略最先把科学实验和数学分析方法相结合,对吗 -
殷蕊强斯: 不合适.最好是科学实验与逻辑推理相结合,因为这个“数学分析”有歧义.如果是指利用数学进行分析,那就是对的;如果指的是狭义的数学分析(包括微积分及相关的内容...

柯坪县13248303765: 谈谈牛顿和伽利略将数学方法引入科学的革命性意义.一百字左右.
殷蕊强斯: 去问拉格朗日

柯坪县13248303765: 伽利略的重要发现 -
殷蕊强斯:[答案] 可分下列三个方面: ①力学 伽利略是第一个把实验引进力学的科学家,他利用实验和数学相结合的方法确定了一些重要的力学定律.1582年前后,他经过长久的实验观察和数学推算,得到了摆的等时性定律.接着在1585年因家庭经济困难辍学.离开比...

柯坪县13248303765: (1)伽利略的科学研究方法的核心是把___和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学认识的发展,奠定了现代科学的基础.(2... -
殷蕊强斯:[答案] (1)伽利略开创了把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来的科学研究方法. (2)牛顿的巨著《自然哲学的数学原理》的问世,标志着以牛顿三大定律为基础的经典力学体系基本形成.20世纪相对论和量子力学的建立,使人们认识到牛顿力...

柯坪县13248303765: 简述伽利略,牛顿,爱因斯坦的贡献和科学研究的主要方法 急急急,在线等!!!! -
殷蕊强斯: 伽利略 主要借助实验工具,比如自己研制的望远镜 牛顿主要依靠思考,比如万有引力定律、牛顿第一定律 爱因斯坦主要依靠计算,比如通过数学方法,得出的质能公式.

柯坪县13248303765: 牛顿和伽利略的生平简介和对科学的贡献,500字以内.答对加分! -
殷蕊强斯: 牛顿的主要贡献有发明了微积分,发现了万有引力定律和经典力学,设计并实际制造了第一架反射式望远镜等等.牛顿于1643年1月4日生于英格兰林肯郡格兰瑟姆附近的沃尔索普村.1661年进入英国剑桥大学圣三一学院,在1665年他发现了二...

柯坪县13248303765: 数学和逻辑相结合的科学方法的创立者是谁 A哥白尼 B伽利略 C开普勒 D牛顿 -
殷蕊强斯: B伽利略在物理学研究方面把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来,有力地推进了人类科学认识的发展,标志着物理学的真正开端.

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