自然哲学的数学原理(汉译名著本) 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

发生在欧洲的*次科学革命极大的改变了人类历史的进程，这场革命从哥白尼发表《论天球的运行》开始，到牛顿发表《自然哲学的数学原理》结束。牛顿的这部杰作被认为是古往今来*伟大的科学著作，在物理学、数学、天文学和哲学领域产生了巨大影响。

全书分五部分。首先是“定义”，给出物质的量、时间、空间、向心力等定义，其次是“公理或运动的定理”，包含著名的运动三定律。接下来分三卷，前两卷为“论物体的运动”，第三卷为“论宇宙的系统”。

定义

公理或运动的定律

卷 论物体的运动

第Ⅰ部分 论用于此后证明的初比和终比方法

第Ⅱ部分 论求向心力

第Ⅲ部分 论物体在偏心的圆锥截线上的运动

第Ⅳ部分 论由给定的焦点，求椭圆形、抛物线形和双曲线形轨道

第Ⅴ部分 论当焦点未被给定时求轨道

第Ⅵ部分 论在给定的轨道上求运动

第Ⅶ部分 论物体的直线上升和下降

第Ⅷ部分 论求轨道，物体在任意种类的向心力推动下在其上运行

第Ⅸ部分 论物体在运动着的轨道上的运动及拱点的运动

……

第二卷 论物体的运动

第三卷 论宇宙的系统

研究哲学的规则

天象

命题

总释

主题索引

注释

人名对照表

地名对照表

译后记

牛顿(IsaacNewton,1643―1727) 英国伟大的物理学家、数学家、天文学家。恩格斯说：“牛顿由于发现了万有引力定律而创立了天文学，由于进行光的分解而创立了科学的光学，由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学，由于认识了力学的本性而创立了科学的力学。”的确，牛顿在自然科学领域里作了奠基性的贡献，堪称科学巨匠。

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学界的风气是一事当前必先追问终极原因，这种思维方式至今仍在许多人的头脑中存在，但它在大多数场合并不能给人们带来更多的知识。···伽利略对人们说，要先搞清楚事物是怎么样，然后才能回答为什么。在思辨风气甚嚣尘上的时代，伽利略得不到广泛的认同感，而自牛顿始，这种先描述后解释的思维才成为自然科学的标准思维，正因为如此，牛顿以后的科学才步入正轨，日益昌明。（牛顿，导读p17）

哲学中的推理规则

规则I

寻求自然事物的原因，不得超出真实和足以解释其现象者

为达此目的，哲学家们说，自然不做徒劳的事，解释多了白费口舌，言简意赅才见真谛；因为自然喜欢简单性，不会响应于多余原因的侈谈。

规则II

因此对于相同的自然现象，必须尽可能地寻求相同的原因。

例如人与野兽的呼吸;欧洲与美洲的石头下落;炊事用火的光亮与阳光;地球反光与行星反光。

规则III

物体的特性，若其程度既不能增加也不能减少，且在实验所及范围内为所有物体所共有:则应视为一切物体的普遍属性。

因为，物体的特性只能通过实验为们所了解，我们认为是普适的属性只能是实验上普适的：只能是既不会减少又绝不会消失的。我们当然不会因为梦幻和凭空臆想面放弃实验证据;也不会背弃自然的相似性，这种相似性应是简单的，首尾一致的。我们无法逾越感官而了解物体的广延，也无无法由此而深入物体内内部：但是，因为我们假设所有物体的广延是可感知的，所以也把这一属性普遍地赋予所有物体。我们由经验知道许多物体是硬的:面全体的硬度是由部分的硬度所产生的，所以我们恰当地推断，不仅我们感知的物体的粒子是硬的，而且所有其他粒子都是硬的。说所有物体都是不可穿透的，这不是推理而来的结论，而是感知的。我们发现拿着的物体是不可穿透的，由此推断出不可穿透性是一切物体的普遍性质。说所有物体邡能运动，并赋予它们在运动时或静止时具有某种保持其状态的能力(我们称之为惯性)，只不过是由我们曾见到过的物体中所发现的类似特性而推断出来的。全体的广延、硬度、不可穿透性、可运动性和惯性，都是由部分的广延、硬度，不可穿透性、可运动性和惯性所造成的：因而我们推断所有物体的最小例子也都具有广延、硬度、不可穿透性、可运动性，并赋予它们以惯性性质。这是一切哲学的基础。此外，物体分离的但又相邻接的粒子可以相互分开，这是观测事实，在未被分开的粒子内，我们的思维能区分出更小的部...

科学是实证的，也不仅仅是实证的。我们说科学是实证的，是说科学发端于实验和观测，得到理论、预言，再通过实验和观测检验预言。科学不仅是实证的，因为一旦理论化，可以推出无限多个预言，我们不可能一一检验这些预言，我们只能相信逻辑和数学结构的一致性使得科学成为一个整体。但是，一旦某一天其中一个推论被实验否定，我们就要改进科学本身。宇宙学也如此，宇宙学是科学延伸的极致，因为宇宙学的建立依赖于对规律的极端信任。举一个重要的例子我们就明白为什么是这样：通常天文尺度非常大，我们不可能用寻常的方法测量天文距离。天文距离的测量一般是两种，一种是通过三角关系测量，即所谓的视差。当距离非常大时， 我们要借助第二种方法， 即找到一种被认为是亮度固定的天体，然后通过表面的亮度决定这个天体距离我们多远：就像一支具有固有亮度的蜡烛一样，我们可以通过眼中看到的亮度确定它离我们有多远，亮度越是微弱，距离我们越远。第二种测量距离的方法含有两个假定，第一是给定的天体有固定的亮度，第二是表面亮度与距离平方成反比。当距离很大时，后一个假定并不能通过寻常的方法检验。我们反过来将第二个假定变成定义，由这个方法定义出来的距离叫视距离。

物理学中有很多概念和陈述并不是我们寻常经验的推论。例如，我们在实验室实现一个极高的温度，如上万度，我们并不是用寻常的温度计来测量的，而是通过光谱。光谱本身用来决定温度其实也暗含了一些假定，例如光的波长与温度成反比，或者倒过来，在某个温度之上，温度就是通过光来定义的。很多概念的延伸都超出了寻常的经验，但是，所有这些定义必须满足逻辑的自洽性。这样，在物理学中，我们可以定义非同寻常的高温，非同寻常的极小的距离，也可以定义非常寻常的极大的距离。

宇宙学的建立，就是需要我们对这些概念的信任，这样，我们就回答了我年轻时对宇宙学的第一个质疑：我们能够相信物理学在遥远的距离之外和遥远的过去都是成立的吗？回答是...

Thus geometry is founded upon mechanical procedure, and is nothing else but that part of universal mechanics that accurately sets forth and demonstrates the art of measuring.

For the whole difficulty of philosophy appears to turn upon this: that from the phenomena of motion we may investigate the forces of nature, and then from these forces we may demonstrate the rest of the phenomena.

The quantity of A is the measure of the same arising from B and C conjointly

编辑推荐

《自然哲学的数学原理》由牛顿所著，本书在科学目前是经典力学的靠前部经典著作，是划时代的巨著，也是人类掌握的靠前个完整的科学的宇宙论和科学理论体系。其影响所及，遍布经典自然科学的所有领域，并在其后300年里一再取得丰硕成果。其内容涉及天文、物理、生物、心理、政治、经济、法律与军事等领域。这些领域是过运河、现在和将来人类认识世界与发行世界必然从事的、关系人类命运与前途的事业。

前言

在这个第三版，它由医学博士亨利·彭伯顿，一个极精通此事的杰出人士料理，在第二卷论介质的阻力中的有些地方，解释较前略有扩充，且增加了关于在空气中下落的重物的阻力的新实验。在第三卷中的论据，由它们证明月球由重力被保持在它自己的轨道上，略有扩充；且新增了由庞德先生所做的关于木星的直径彼此之比的观测。还增加了对出现在1680年的那颗彗星的其他的观测，它由柯奇先生11月在日耳曼完成，近来才到我们手中，且这些观测使抛物线轨道与对应的彗星的运动何等接近变得更为清楚。且那颗彗星的轨道，由哈雷计算，较前稍为精确，它是在椭圆轨道上。又，彗星在这个椭圆轨道上，经过九个宫，显示它经历的路径，在精确上不比由天文学家通常确定的行星在椭圆轨道上的运动差。还增加了1723年出现的彗星的轨道，由牛津的天文学教授布拉得雷先生计算。

　　1725／6年1月12日

　　伦敦

　　伊·牛顿

书籍介绍

伊萨克·牛顿（1643—1727），英国科学家，其科学成就遍及物理学、数学、天体力学的各个领域，他建立的经典力学的公理体系为整个近现代科学大厦奠定了坚实的理论基础。在本书中，牛顿遵循古希腊的公理化模式，从定义、定律（公理）出发，导出命题；在探讨具体的问题（如月球的运动）时，他把从理论导出的结果和观察结果相比较而得出结论。本书开篇为“定义”，交代了与物质的量和力相关的八个重要定义；紧接着，本书阐述了九个“公理或运动的定律” ，包含了著名的运动三定律。本书的主体部分为“论物体的运动”与“论宇宙的系统”，牛顿在论述中导出了万有引力定律，并由此研究了地球的形状、月球的运动等。本书是第一次科学革命的集大成之作，在物理系、数学、天文学和哲学等领域产生了巨大影响。