牛頓的經(jīng)典力學(xué)：
經(jīng)典力學(xué)的基本定律是牛頓運(yùn)動(dòng)定律或與牛頓定律有關(guān)且等價(jià)的其他力學(xué)原理，它是20世紀(jì)以前的力學(xué)，有兩個(gè)基本假定：
其一是假定時(shí)間和空間是絕對(duì)的，長度和時(shí)間間隔的測量與觀測者的運(yùn)動(dòng)無關(guān)，物質(zhì)間相互作用的傳遞是瞬時(shí)到達(dá)的；
其二是一切可觀測的物理量在原則上可以無限精確地加以測定。20世紀(jì)以來，由于物理學(xué)的發(fā)展，經(jīng)典力學(xué)的局限性暴露出來。
①伽利略對(duì)經(jīng)典力學(xué)創(chuàng)立的奠基作用。
②牛頓創(chuàng)立經(jīng)典力學(xué)。
經(jīng)典力學(xué)的特征：
與傳統(tǒng)科學(xué)和現(xiàn)代物理學(xué)相比，經(jīng)典力學(xué)具有三大特征：
1、注重實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)一步揭示客觀現(xiàn)象和過程之間內(nèi)在的邏輯聯(lián)系，并由此得出重要的結(jié)論。
2、它的數(shù)學(xué)化，這種數(shù)學(xué)化的根源是自然內(nèi)在的數(shù)學(xué)關(guān)系。自然的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)是近代科學(xué)的先驅(qū)們深信不疑的真理。
3、研究人們?nèi)粘Ｉ钪幸子诶斫獾暮暧^世界，后來的X射線、放射性和電子等三大發(fā)現(xiàn)所揭示的卻是人們沒有直接經(jīng)驗(yàn)的微觀現(xiàn)象。
這些表明人們對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)在不斷深入。
牛頓創(chuàng)立經(jīng)典力學(xué)：
（一）背景：
1、16世紀(jì)末17世紀(jì)初，文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)的擴(kuò)展促進(jìn)了人的思想解放，對(duì)科學(xué)研究產(chǎn)生了重要影響；
2、文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)時(shí)期哥白尼提出“太陽中心說”，不但動(dòng)搖了上帝創(chuàng)世說，也啟迪了伽利略對(duì)亞里士多德力學(xué)的質(zhì)疑和實(shí)驗(yàn)思想的萌生。
3、伽利略基于觀察、實(shí)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)相結(jié)合的科學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)了自由落體定律；
4、英國工場手工業(yè)時(shí)期經(jīng)濟(jì)上的需要與力學(xué)有直接關(guān)系；
5、牛頓在伽利略研究的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律和運(yùn)動(dòng)三定律，形成了以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、以數(shù)學(xué)為表達(dá)形式的牛頓力學(xué)體系，即經(jīng)典力學(xué)體系。
（二）標(biāo)志：
1687年牛頓發(fā)表《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，提出物體運(yùn)動(dòng)三大定律和萬有引力定律。
（三）歷史地位：
17～18世紀(jì)，近代自然科學(xué)中突出發(fā)展起來的是經(jīng)典力學(xué)。伽利略的自由落體定律奠基，牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書的出版則標(biāo)志著經(jīng)典力學(xué)的成熟，一個(gè)有關(guān)物體運(yùn)動(dòng)的理論體系形成了，故此，經(jīng)典力學(xué)又稱牛頓力學(xué)。
1、在經(jīng)典力學(xué)領(lǐng)域中，最重要的成就是萬有引力定律和運(yùn)動(dòng)三定律的發(fā)現(xiàn)，這些成就構(gòu)成了經(jīng)典力學(xué)的基本內(nèi)容。
2、牛頓力學(xué)在科學(xué)史上的意義表現(xiàn)在它把天上和地上的運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一起來，把萬有引力定律和運(yùn)動(dòng)三定律視為宇宙間一切力學(xué)運(yùn)動(dòng)的普遍規(guī)律，從力學(xué)的角度證明了自然界的統(tǒng)一性，實(shí)現(xiàn)了人類自然界認(rèn)識(shí)的第一次綜合，完成了人類對(duì)自然規(guī)律的第一次理論概括和總結(jié)。
3、經(jīng)典力學(xué)體系的建立標(biāo)志著近代科學(xué)的形成，表達(dá)了近代自然科學(xué)的基本特點(diǎn)：以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以數(shù)學(xué)為表達(dá)形式。人們根據(jù)萬有引力定律發(fā)現(xiàn)海王星，又表明了科學(xué)的預(yù)見力和對(duì)實(shí)踐的理論指導(dǎo)意義。
（四）意義：
①經(jīng)典力學(xué)體系的建立標(biāo)志著近代科學(xué)的形成。
②促進(jìn)了天文學(xué)發(fā)展：根據(jù)牛頓力學(xué)體系，人們發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星。
③促進(jìn)了光學(xué)、電磁學(xué)等與力學(xué)的統(tǒng)一，推動(dòng)了物理學(xué)的發(fā)展。
④促進(jìn)了資本主義的兩次科技革命的出現(xiàn)和發(fā)展。
經(jīng)典力學(xué)的重要奠基者??伽利略
1、成就：發(fā)現(xiàn)自由落體定律等物理學(xué)定律
意義：開創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué)，為后來經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
自由落體定律的發(fā)現(xiàn)是伽利略把科學(xué)實(shí)驗(yàn)和理性思維相結(jié)合解決物理學(xué)問題的典范。它不僅發(fā)現(xiàn)了物體下落運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律，而且為人類認(rèn)識(shí)自然找到了一條正確的途徑和方法，因此，現(xiàn)在人們稱伽利略為物理學(xué)之父。正是由于伽利略創(chuàng)立的科學(xué)方法，物理學(xué)研究才走上正確道路。
2、成就：利用自制望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)許多星體，證明了哥白尼“日心說”的正確性。
意義：伽利略的這些發(fā)現(xiàn)和觀點(diǎn)，摧毀了教會(huì)的信條而證明了哥白尼學(xué)說的正確。
牛頓：
牛頓（1642?1727）是著名的英國科學(xué)家，在物理學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)等許多方面作出了卓越的貢獻(xiàn)。
1687年，他出版了《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，在該書中他首先給力學(xué)的基本要領(lǐng)如質(zhì)量、動(dòng)量、慣性、力及向心力下了定義，對(duì)大至宇宙天體，小至光的微粒的一切物體在真空中或在有阻力的介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)，全部應(yīng)用運(yùn)動(dòng)三定律和萬有引力定律給予了說明，把自然界中的一切力學(xué)現(xiàn)象都囊括在他的力學(xué)體系之中�！蹲匀徽軐W(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書的出版標(biāo)志著經(jīng)典力學(xué)的成熟。
牛頓力學(xué)在科學(xué)史上的意義表現(xiàn)在它把天上和地上的運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一起來，把萬有引力定律和運(yùn)動(dòng)三定律視為宇宙間一切力學(xué)運(yùn)動(dòng)有普遍規(guī)律，從力學(xué)的角度證明了自然界的統(tǒng)一性，實(shí)現(xiàn)了人類自然界認(rèn)識(shí)的第一次綜合。
牛頓力學(xué)方面的貢獻(xiàn)之一是確立了萬有引力定律。這個(gè)定律說明，任何兩個(gè)物體之間都有引力存在。這個(gè)引力與彼此吸引的物體的質(zhì)量體積成正比，而與兩物體間距離的平方成反比。萬有引力定律總結(jié)了此前一個(gè)半世紀(jì)的科學(xué)發(fā)明并用精確的數(shù)學(xué)術(shù)語把它們聯(lián)結(jié)起來了。
此外，牛頓還確立了著名的運(yùn)動(dòng)三定律，即慣性定律、比例定律（即加速度與力成正比）、作用和反作用相等定律。運(yùn)動(dòng)三定律是經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)。
《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》：
牛頓的主要研究成果集中在其不朽的名著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中。這里所謂的“自然哲學(xué)”實(shí)際上就是指物理學(xué)。在古代，自然科學(xué)是以自然哲學(xué)的形式出現(xiàn)的。《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》全書分為兩大部分。
第一部分包括：“定義和注釋”和“運(yùn)動(dòng)的基本定理或定律”。這部分雖然篇幅不大，卻極為重要。
第二部分是這些基本定律的作用，包括三篇：
第一篇是研究萬有引力的；第二篇討論介質(zhì)對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響；
第三篇是“論宇宙系統(tǒng)”。在該書的第一部分中，牛頓首先給力學(xué)的基本概念如質(zhì)量、動(dòng)量、慣性、力及向心力下了定義，說明了絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間的含義。接著陳述了他總結(jié)和創(chuàng)立的運(yùn)動(dòng)三定律和矢量合成原理。
牛頓對(duì)運(yùn)動(dòng)三定律的表述如下：
運(yùn)動(dòng)第一定律（又稱慣性定律）：任何物體將保持它的靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，直到外力作用迫使它改變這種狀態(tài)為止。
運(yùn)動(dòng)第二定律：運(yùn)動(dòng)的變化與所施的力成正比，并沿力的作用方向發(fā)生。
運(yùn)動(dòng)第三定律：每一個(gè)作用總是有一個(gè)相等的反作用和它對(duì)抗；或者說，兩物體彼此之間的相互作用永遠(yuǎn)相等，并且各自指向?qū)Ψ健?BR>《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》以牛頓三大運(yùn)動(dòng)定律和萬有引力定律為基礎(chǔ)，建立了完美的力學(xué)理論體系，說明了當(dāng)時(shí)人們所能理解的一切力學(xué)現(xiàn)象，解決了行星運(yùn)動(dòng)、落體運(yùn)動(dòng)、微粒運(yùn)動(dòng)、聲音和波、潮汐以及地球的扁圓形狀等各種各樣的問題。在此后二百多年中，再也沒有人補(bǔ)充任何本質(zhì)上的東西。直到20世紀(jì)量子力學(xué)和相對(duì)論問世，才使力學(xué)擴(kuò)大了范圍。
經(jīng)典力學(xué)的困境：
在經(jīng)典力學(xué)體系中，時(shí)間和空間的量度是絕對(duì)不變的。正如牛頓在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中寫的：“絕對(duì)的空間，就其本性而言，是與外界任何事物無關(guān)而且永遠(yuǎn)是相同的和不動(dòng)的。”隨著生產(chǎn)實(shí)踐，特別是科學(xué)實(shí)驗(yàn)的發(fā)展，卻出現(xiàn)了一些由“絕對(duì)時(shí)空觀”解釋不了的實(shí)驗(yàn)事實(shí)。比如，電磁波、光的傳播和快速的電子運(yùn)動(dòng)，等等，都不遵循牛頓的力學(xué)定律。為了檢驗(yàn)以太存在的假說，1887年，美國物理學(xué)家邁克耳遜和莫雷，利用光的干涉效應(yīng)，觀察干涉條紋的移動(dòng)，試圖探測地球相對(duì)于以太運(yùn)動(dòng)的速度，尋找以太絕對(duì)靜止坐標(biāo)系。雖然實(shí)驗(yàn)本身達(dá)到了很高的精確度，但是并未觀察到干涉條紋的移動(dòng)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)被許多人所重復(fù)，結(jié)果都相同。實(shí)驗(yàn)的“零”結(jié)果否定了以太風(fēng)的存在，這就是以太的飄移實(shí)驗(yàn)。很顯然，新的發(fā)現(xiàn)與古典理論發(fā)生了矛盾，迫使人們重新考慮、大膽懷疑絕對(duì)時(shí)空觀的正確性。新的實(shí)驗(yàn)表明，牛頓力學(xué)的致命弱點(diǎn)，就是把時(shí)空和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)割裂開來，忽視了它們之間的內(nèi)在聯(lián)系，因而當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)接近光速時(shí)，牛頓理論的終極真理性被否定了。這種狀況表明，一種新的更為普遍性的理論的產(chǎn)生已不可避免了。
本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/477288.html
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