牛頓的經(jīng)典力學：

經(jīng)典力學的基本定律是牛頓運動定律或與牛頓定律有關且等價的其他力學原理，它是20世紀以前的力學，有兩個基本假定：
其一是假定時間和空間是絕對的，長度和時間間隔的測量與觀測者的運動無關，物質(zhì)間相互作用的傳遞是瞬時到達的；
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世紀以來，由于物理學的發(fā)展，經(jīng)典力學的局限性暴露出來。
①伽利略對經(jīng)典力學創(chuàng)立的奠基作用。
②牛頓創(chuàng)立經(jīng)典力學。

經(jīng)典力學的特征：

與傳統(tǒng)科學和現(xiàn)代物理學相比，經(jīng)典力學具有三大特征：
1、注重實驗，實驗可以進一步揭示客觀現(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論。
2、它的數(shù)學化，這種數(shù)學化的根源是自然內(nèi)在的數(shù)學關系。自然的數(shù)學結構是近代科學的先驅們深信不疑的真理。
3、研究人們?nèi)粘?a href='http://www.yy-art.cn/rensheng/shenghuo/' target='_blank'>生活中易于理解的宏觀世界，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)驗的微觀現(xiàn)象。
這些表明人們對物質(zhì)世界的認識在不斷深入。

牛頓創(chuàng)立經(jīng)典力學：

（一）背景：
1、16世紀末17世紀初，文藝復興運動的擴展促進了人的思想解放，對科學研究產(chǎn)生了重要影響；
2、文藝復興運動時期哥白尼提出“太陽中心說”，不但動搖了上帝創(chuàng)世說，也啟迪了伽利略對亞里士多德力學的質(zhì)疑和實驗思想的萌生。
3、伽利略基于觀察、實驗以及實驗與數(shù)學相結合的科學研究，發(fā)現(xiàn)了自由落體定律；
4、英國工場手工業(yè)時期經(jīng)濟上的需要與力學有直接關系；
5、牛頓在伽利略研究的基礎上發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律和運動三定律，形成了以實驗為基礎、以數(shù)學為表達形式的牛頓力學體系，即經(jīng)典力學體系。
（二）標志：
1687年牛頓發(fā)表《自然哲學的數(shù)學原理》，提出物體運動三大定律和萬有引力定律。
（三）歷史地位：
17～18世紀，近代自然科學中突出發(fā)展起來的是經(jīng)典力學。伽利略的自由落體定律奠基，牛頓的《自然哲學的數(shù)學原理》一書的出版則標志著經(jīng)典力學的成熟，一個有關物體運動的理論體系形成了，故此，經(jīng)典力學又稱牛頓力學。
1、在經(jīng)典力學領域中，最重要的成就是萬有引力定律和運動三定律的發(fā)現(xiàn)，這些成就構成了經(jīng)典力學的基本內(nèi)容。
2、牛頓力學在科學史上的意義表現(xiàn)在它把天上和地上的運動統(tǒng)一起來，把萬有引力定律和運動三定律視為宇宙間一切力學運動的普遍規(guī)律，從力學的角度證明了自然界的統(tǒng)一性，實現(xiàn)了人類自然界認識的第一次綜合，完成了人類對自然規(guī)律的第一次理論概括和總結。
3、經(jīng)典力學體系的建立標志著近代科學的形成，表達了近代自然科學的基本特點：以實驗為基礎，以數(shù)學為表達形式。人們根據(jù)萬有引力定律發(fā)現(xiàn)海王星，又表明了科學的預見力和對實踐的理論指導意義。
（四）意義：
①經(jīng)典力學體系的建立標志著近代科學的形成。
②促進了天文學發(fā)展：根據(jù)牛頓力學體系，人們發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星。
③促進了光學、電磁學等與力學的統(tǒng)一，推動了物理學的發(fā)展。
④促進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定律
意義：開創(chuàng)了以實驗事實為根據(jù)并具有嚴密邏輯體系的近代科學，為后來經(jīng)典力學的創(chuàng)立和發(fā)展奠定了基礎。
自由落體定律的發(fā)現(xiàn)是伽利略把科學實驗和理性思維相結合解決物理學問題的典范。它不僅發(fā)現(xiàn)了物體下落運動的客觀規(guī)律，而且為人類認識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之父。正是由于伽利略創(chuàng)立的科學方法，物理學研究才走上正確道路。
2、成就：利用自制望遠鏡發(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，摧毀了教會的信條而證明了哥白尼學說的正確。

牛頓：

牛頓（1642?1727）是著名的英國科學家，在物理學、數(shù)學、天文學等許多方面作出了卓越的貢獻。
1687年，他出版了《自然哲學的數(shù)學原理》，在該書中他首先給力學的基本要領如質(zhì)量、動量、慣性、力及向心力下了定義，對大至宇宙天體，小至光的微粒的一切物體在真空中或在有阻力的介質(zhì)中的運動，全部應用運動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現(xiàn)象都囊括在他的力學體系之中�！蹲匀徽軐W的數(shù)學原理》一書的出版標志著經(jīng)典力學的成熟。
牛頓力學在科學史上的意義表現(xiàn)在它把天上和地上的運動統(tǒng)一起來，把萬有引力定律和運動三定律視為宇宙間一切力學運動有普遍規(guī)律，從力學的角度證明了自然界的統(tǒng)一性，實現(xiàn)了人類自然界認識的第一次綜合。
牛頓力學方面的貢獻之一是確立了萬有引力定律。這個定律說明，任何兩個物體之間都有引力存在。這個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。萬有引力定律總結了此前一個半世紀的科學發(fā)明并用精確的數(shù)學術語把它們聯(lián)結起來了。
此外，牛頓還確立了著名的運動三定律，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。運動三定律是經(jīng)典物理學的基礎。

《自然哲學的數(shù)學原理》：

牛頓的主要研究成果集中在其不朽的名著《自然哲學的數(shù)學原理》一書中。這里所謂的“自然哲學”實際上就是指物理學。在古代，自然科學是以自然哲學的形式出現(xiàn)的�！蹲匀徽軐W的數(shù)學原理》全書分為兩大部分。
第一部分包括：“定義和注釋”和“運動的基本定理或定律”。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)對物體運動的影響；
第三篇是“論宇宙系統(tǒng)”。在該書的第一部分中，牛頓首先給力學的基本概念如質(zhì)量、動量、慣性、力及向心力下了定義，說明了絕對時間和絕對空間的含義。接著陳述了他總結和創(chuàng)立的運動三定律和矢量合成原理。
牛頓對運動三定律的表述如下：
運動第一定律（又稱慣性定律）：任何物體將保持它的靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，直到外力作用迫使它改變這種狀態(tài)為止。
運動第二定律：運動的變化與所施的力成正比，并沿力的作用方向發(fā)生。
運動第三定律：每一個作用總是有一個相等的反作用和它對抗；或者說，兩物體彼此之間的相互作用永遠相等，并且各自指向對方。
《自然哲學的數(shù)學原理》以牛頓三大運動定律和萬有引力定律為基礎，建立了完美的力學理論體系，說明了當時人們所能理解的一切力學現(xiàn)象，解決了行星運動、落體運動、微粒運動、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，再也沒有人補充任何本質(zhì)上的東西。直到20世紀量子力學和相對論問世，才使力學擴大了范圍。

經(jīng)典力學的困境：

在經(jīng)典力學體系中，時間和空間的量度是絕對不變的。正如牛頓在《自然哲學的數(shù)學原理》一書中寫的：“絕對的空間，就其本性而言，是與外界任何事物無關而且永遠是相同的和不動的�！彪S著生產(chǎn)實踐，特別是科學實驗的發(fā)展，卻出現(xiàn)了一些由“絕對時空觀”解釋不了的實驗事實。比如，電磁波、光的傳播和快速的電子運動，等等，都不遵循牛頓的力學定律。為了檢驗以太存在的假說，1887年，美國物理學家邁克耳遜和莫雷，利用光的干涉效應，觀察干涉條紋的移動，試圖探測地球相對于以太運動的速度，尋找以太絕對靜止坐標系。雖然實驗本身達到了很高的精確度，但是并未觀察到干涉條紋的移動。這個實驗被許多人所重復，結果都相同。實驗的“零”結果否定了以太風的存在，這就是以太的飄移實驗。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、大膽懷疑絕對時空觀的正確性。新的實驗表明，牛頓力學的致命弱點，就是把時空和物質(zhì)運動割裂開來，忽視了它們之間的內(nèi)在聯(lián)系，因而當物體運動接近光速時，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。

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