牛頓發(fā)明了什么理論

牛頓的相關(guān)發(fā)明有：

1、在力學(xué)上，牛頓闡明了角動(dòng)量守恒的原理。

2、在光學(xué)上，牛頓發(fā)明了反射式望遠(yuǎn)鏡，并基于對(duì)三棱鏡將白光發(fā)散成可見(jiàn)光譜的觀察，發(fā)展出了顏色理論。

3、牛頓系統(tǒng)地表述了冷卻定律，并研究了音速。

4、在數(shù)學(xué)上，牛頓與戈特弗里德·萊布尼茨分享了發(fā)展出微積分學(xué)的榮譽(yù)。

5、牛頓證明了廣義二項(xiàng)式定理，提出了“牛頓法”以趨近函數(shù)的零點(diǎn)，并為冪級(jí)數(shù)的研究作出了貢獻(xiàn)。

牛頓發(fā)明了什么理論呢

牛頓。

理論物理四大力學(xué)由傳統(tǒng)的《理論力學(xué)》、《電動(dòng)力學(xué)》、《量子力學(xué)》和《熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理》組成，它是本科生在普通物理的基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步把感性認(rèn)識(shí)提高到理性認(rèn)識(shí)而必須學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)理論課程,在物理系本科生的基礎(chǔ)課教學(xué)中占有核心的地位。

討論經(jīng)典力學(xué)問(wèn)題。用分析力學(xué)(即拉格朗日力學(xué)和哈密頓力學(xué))的觀點(diǎn)處理牛頓力學(xué)問(wèn)題，并加入混沌等較新的內(nèi)容。

牛頓發(fā)明的是

牛頓作為世界公認(rèn)三大天才之一，他提出的萬(wàn)有引力是很有名的，在小時(shí)候就應(yīng)該聽(tīng)說(shuō)過(guò)關(guān)于牛頓和萬(wàn)有引力的故事，他在樹(shù)底下睡覺(jué)，蘋(píng)果砸到了他的頭上，他就開(kāi)始研究蘋(píng)果為什么會(huì)掉下來(lái)，最后終于找到了其中的秘密。人們只知道他被蘋(píng)果砸了一下，沒(méi)想過(guò)他為了研究萬(wàn)有引力，付出了多少努力。

牛頓發(fā)明了什么原理

在格蘭桑姆鎮(zhèn)有一座大風(fēng)車，鎮(zhèn)上的人們利用風(fēng)車來(lái)磨面粉。牛頓的學(xué)校離這里不遠(yuǎn)，他一有空總要來(lái)看風(fēng)車，研究它的工作原理。他決心自己動(dòng)手做一個(gè)風(fēng)車。

牛頓每天“叮叮當(dāng)當(dāng)”的敲打聲很快引起了克拉克先生的注意。經(jīng)過(guò)詢問(wèn)，克拉克先生方才明白，原來(lái)小牛頓是想做一個(gè)和鎮(zhèn)上的一模一樣的風(fēng)車。功夫不負(fù)有心人。第三天傍晚，一架精美的小風(fēng)車完成了。

小牛頓的新發(fā)明受到克拉克一家人的一致好評(píng)，他們當(dāng)即決定將這架風(fēng)車安放在屋頂上，既可以用它來(lái)測(cè)風(fēng)向、風(fēng)力，又可以作為藥店的招牌

牛頓發(fā)明了什么,原理是什么

偉大的成就～對(duì)光學(xué)的三大貢獻(xiàn)

在牛頓以前，墨子、培根、達(dá)·芬奇等人都研究過(guò)光學(xué)現(xiàn)象。反射定律是人們很早就認(rèn)識(shí)的光學(xué)定律之一。近代科學(xué)興起的時(shí)候，伽利略靠望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了“新宇宙”，震驚了世界。荷蘭數(shù)學(xué)家斯涅爾首先發(fā)現(xiàn)了光的折射定律。笛卡爾提出了光的微粒說(shuō)……

牛頓以及跟他差不多同時(shí)代的胡克、惠更斯等人，也象伽利略、笛卡爾等前輩一樣，用極大的興趣和熱情對(duì)光學(xué)進(jìn)行研究。1666年，牛頓在家休假期間，得到了三棱鏡，他用來(lái)進(jìn)行了著名的色散試驗(yàn)。一束太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡后，分解成幾種顏色的光譜帶，牛頓再用一塊帶狹縫的擋板把其他顏色的光擋住，只讓一種顏色的光在通過(guò)第二個(gè)三棱鏡，結(jié)果出來(lái)的只是同樣顏色的光。這樣，他就發(fā)現(xiàn)了白光是由各種不同顏色的光組成的，這是第一大貢獻(xiàn)。

牛頓為了驗(yàn)證這個(gè)發(fā)現(xiàn)，設(shè)法把幾種不同的單色光合成白光，并且計(jì)算出不同顏色光的折射率，精確地說(shuō)明了色散現(xiàn)象。揭開(kāi)了物質(zhì)的顏色之謎，原來(lái)物質(zhì)的色彩是不同顏色的光在物體上有不同的反射率和折射率造成的。公元1672年，牛頓把自己的研究成果發(fā)表在《皇家學(xué)會(huì)哲學(xué)雜志》上，這是他第一次公開(kāi)發(fā)表的論文。

許多人研究光學(xué)是為了改進(jìn)折射望遠(yuǎn)鏡。牛頓由于發(fā)現(xiàn)了白光的組成，認(rèn)為折射望遠(yuǎn)鏡透鏡的色散現(xiàn)象是無(wú)法消除的(后來(lái)有人用具有不同折射率的玻璃組成的透鏡消除了色散現(xiàn)象)，就設(shè)計(jì)和制造了反射望遠(yuǎn)鏡。

牛頓不但擅長(zhǎng)數(shù)學(xué)計(jì)算，而且能夠自己動(dòng)手制造各種試驗(yàn)設(shè)備并且作精細(xì)實(shí)驗(yàn)。為了制造望遠(yuǎn)鏡，他自己設(shè)計(jì)了研磨拋光機(jī)，實(shí)驗(yàn)各種研磨材料。公元1668年，他制成了第一架反射望遠(yuǎn)鏡樣機(jī)，這是第二大貢獻(xiàn)。公元1671年，牛頓把經(jīng)過(guò)改進(jìn)得反射望遠(yuǎn)鏡獻(xiàn)給了皇家學(xué)會(huì)，牛頓名聲大震，并被選為皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。反射望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明奠定了現(xiàn)代大型光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡的基礎(chǔ)。

同時(shí)，牛頓還進(jìn)行了大量的觀察實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)計(jì)算，比如研究惠更斯發(fā)現(xiàn)的冰川石的異常折射現(xiàn)象，胡克發(fā)現(xiàn)的肥皂泡的色彩現(xiàn)象，“牛頓環(huán)”的光學(xué)現(xiàn)象等等。

牛頓還提出了光的“微粒說(shuō)”，認(rèn)為光是由微粒形成的，并且走的是最快速的直線運(yùn)動(dòng)路徑。他的“微粒說(shuō)”與后來(lái)惠更斯的“波動(dòng)說(shuō)”構(gòu)成了關(guān)于光的兩大基本理論。此外，他還制作了牛頓色盤(pán)等多種光學(xué)儀器。

牛頓的成就

牛頓是經(jīng)典力學(xué)理論的集大成者。他系統(tǒng)的總結(jié)了伽利略、開(kāi)普勒和惠更斯等人的工作，得到了著名的萬(wàn)有引力定律和牛頓運(yùn)動(dòng)三定律。

　　在牛頓以前，天文學(xué)是最顯赫的學(xué)科。但是為什么行星一定按照一定規(guī)律圍繞太陽(yáng)運(yùn)行？天文學(xué)家無(wú)法圓滿解釋這個(gè)問(wèn)題。萬(wàn)有引力的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明，天上星體運(yùn)動(dòng)和地面上物體運(yùn)動(dòng)都受到同樣的規(guī)律——力學(xué)規(guī)律的支配。

早在牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律以前，已經(jīng)有許多科學(xué)家嚴(yán)肅認(rèn)真的考慮過(guò)這個(gè)問(wèn)題。比如開(kāi)普勒就認(rèn)識(shí)到，要維持行星沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)必定有一種力在起作用，他認(rèn)為這種力類似磁力，就像磁石吸鐵一樣。1659年，惠更斯從研究擺的運(yùn)動(dòng)中發(fā)現(xiàn)，保持物體沿圓周軌道運(yùn)動(dòng)需要一種向心力。胡克等人認(rèn)為是引力，并且試圖推到引力和距離的關(guān)系。

1664年，胡克發(fā)現(xiàn)彗星靠近太陽(yáng)時(shí)軌道彎曲是因?yàn)樘?yáng)引力作用的結(jié)果；1673年，惠更斯推導(dǎo)出向心力定律；1679年，胡克和哈雷從向心力定律和開(kāi)普勒第三定律，推導(dǎo)出維持行星運(yùn)動(dòng)的萬(wàn)有引力和距離的平方成反比。

　　牛頓自己回憶，1666年前后，他在老家居住的時(shí)候已經(jīng)考慮過(guò)萬(wàn)有引力的問(wèn)題。最有名的一個(gè)說(shuō)法是：在假期里，牛頓常常在花園里小坐片刻。有一次，象以往屢次發(fā)生的那樣，一個(gè)蘋(píng)果從樹(shù)上掉了下來(lái)……

一個(gè)蘋(píng)果的偶然落地，卻是人類思想史的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，它使那個(gè)坐在花園里的人的頭腦開(kāi)了竅，引起他的沉思：究竟是什么原因使一切物體都受到差不多總是朝向地心的吸引呢？牛頓思索著。終于，他發(fā)現(xiàn)了對(duì)人類具有劃時(shí)代意義的萬(wàn)有引力。

牛頓高明的地方就在于他解決了胡克等人沒(méi)有能夠解決的數(shù)學(xué)論證問(wèn)題。1679年，胡克曾經(jīng)寫(xiě)信問(wèn)牛頓，能不能根據(jù)向心力定律和引力同距離的平方成反比的定律，來(lái)證明行星沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)。牛頓沒(méi)有回答這個(gè)問(wèn)題。1685年，哈雷登門(mén)拜訪牛頓時(shí)，牛頓已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律：兩個(gè)物體之間有引力，引力和距離的平方成反比，和兩個(gè)物體質(zhì)量的乘積成正比。

當(dāng)時(shí)已經(jīng)有了地球半徑、日地距離等精確的數(shù)據(jù)可以供計(jì)算使用。牛頓向哈雷證明地球的引力是使月亮圍繞地球運(yùn)動(dòng)的向心力，也證明了在太陽(yáng)引力作用下，行星運(yùn)動(dòng)符合開(kāi)普勒運(yùn)動(dòng)三定律。

在哈雷的敦促下，1686年底，牛頓寫(xiě)成劃時(shí)代的偉大著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書(shū)?；始覍W(xué)會(huì)經(jīng)費(fèi)不足，出不了這本書(shū)，后來(lái)靠了哈雷的資助，這部科學(xué)史上最偉大的著作之一才能夠在1687年出版。

牛頓在這部書(shū)中，從力學(xué)的基本概念(質(zhì)量、動(dòng)量、慣性、力)和基本定律(運(yùn)動(dòng)三定律)出發(fā)，運(yùn)用他所發(fā)明的微積分這一銳利的數(shù)學(xué)工具，不但從數(shù)學(xué)上論證了萬(wàn)有引力定律，而且把經(jīng)典力學(xué)確立為完整而嚴(yán)密的體系，把天體力學(xué)和地面上的物體力學(xué)統(tǒng)一起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)史上第一次大的綜合.

牛頓創(chuàng)立什么理論

牛頓經(jīng)典力學(xué)體系的建立得益于已有的科學(xué)成就。哥白尼、伽利略、開(kāi)普勒、笛卡爾等人在天文學(xué)、力學(xué)、光學(xué)、數(shù)學(xué)等方面的貢獻(xiàn)，為經(jīng)典力學(xué)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，特別是伽利略與開(kāi)普勒對(duì)牛頓經(jīng)典力學(xué)體系的建立更是有著極其重要的影響。

伽利略通過(guò)對(duì)自由落體的研究，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了慣性運(yùn)動(dòng)和在重力作用下的勻加速運(yùn)動(dòng)，奠定了牛頓第一定律和第二定律的基本思想。伽利略關(guān)于拋物體運(yùn)動(dòng)定律的發(fā)現(xiàn)，對(duì)牛頓萬(wàn)有引力的學(xué)說(shuō)也有深刻的啟示作用。開(kāi)普勒所發(fā)現(xiàn)的行星運(yùn)動(dòng)定律則是牛頓萬(wàn)有引力學(xué)說(shuō)產(chǎn)生的最重要前提。牛頓非常善于廣泛汲取前人的科學(xué)成果并綜合運(yùn)用多方面的知識(shí)進(jìn)行跨學(xué)科的研究，通過(guò)吸收前人的科學(xué)研究成果，牛頓為經(jīng)典力學(xué)體系的建立充實(shí)了知識(shí)準(zhǔn)備。

雖然經(jīng)典力學(xué)建立在豐富的科學(xué)經(jīng)驗(yàn)之上，但經(jīng)典力學(xué)的建立和牛頓的個(gè)人原因有不可分割的關(guān)系。牛頓從青少年時(shí)代就對(duì)科學(xué)抱有濃厚的興趣、極強(qiáng)的求知欲和探索欲望，學(xué)習(xí)非常勤奮。但他從不死讀書(shū)，喜歡通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)取得真知，并親自動(dòng)手設(shè)計(jì)和制作了許多機(jī)械裝置和用品，這使他打下了廣博而扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)，同時(shí)也具有創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力。雖然牛頓是天才，智力水平很高，但他的天才還來(lái)源于他的勤奮。他在研究中十分投入，而且常常夜以繼日地學(xué)習(xí)、工作。這些都培養(yǎng)和鍛煉了牛頓的科學(xué)精神，為日后的研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

牛頓經(jīng)典力學(xué)的建立，還與他所處的時(shí)代和社會(huì)有關(guān)。歐洲經(jīng)過(guò)16世紀(jì)百余年的宗教和政治改革的大變動(dòng)之后，到17世紀(jì)下半葉進(jìn)入了一個(gè)政治上轉(zhuǎn)為安寧，經(jīng)濟(jì)上趨于繁榮的時(shí)期。生產(chǎn)實(shí)踐為力學(xué)研究提出了許多問(wèn)題，這就給科學(xué)的發(fā)展以推動(dòng)力。經(jīng)過(guò)16世紀(jì)的宗教改革運(yùn)動(dòng)和17世紀(jì)中后期的資產(chǎn)階級(jí)革命運(yùn)動(dòng)，英國(guó)科學(xué)家擁有了當(dāng)時(shí)世界上最為寬松自由的學(xué)術(shù)環(huán)境。學(xué)術(shù)環(huán)境的改變，使得對(duì)力學(xué)的研究擺脫了不必要的束縛，催生了經(jīng)典力學(xué)體系。

個(gè)人因素，前人經(jīng)驗(yàn)，寬松的學(xué)術(shù)環(huán)境和生產(chǎn)實(shí)踐的發(fā)展，構(gòu)成了經(jīng)典力學(xué)體系建立的條件和基礎(chǔ)。

牛頓定律是牛頓發(fā)明的嗎

這不是一個(gè)對(duì)錯(cuò)的問(wèn)題，而是牛頓定律適用范圍的問(wèn)題。

牛頓定律應(yīng)用于經(jīng)典物理，它的適用范圍是宏觀低速運(yùn)動(dòng)的物體，所謂宏觀低速就是除開(kāi)速度接近光速，和微觀的電子等粒子的運(yùn)動(dòng)。微觀粒子的運(yùn)動(dòng)是不能確定其運(yùn)動(dòng)軌跡的，接近光速的物體是不能用慣性參考系的，這又涉及到波粒二象性和相對(duì)論的問(wèn)題

牛頓創(chuàng)造了什么理論

傳說(shuō)中牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律說(shuō)是受到蘋(píng)果落地現(xiàn)象的啟發(fā)，事實(shí)上是牛頓在前人的研究成果上進(jìn)行加工，并且更深入的思考與研究，靈活運(yùn)用各種數(shù)學(xué)知識(shí)，將微積分、幾何法與開(kāi)普勒三個(gè)定律以及離心力、向心力定律相結(jié)合，從而證明了橢圓軌道上的引力平方反比定律，接著他又將“質(zhì)量”引入引力理論，從向心力演化出引力，并證明它們與質(zhì)量和距離的定量關(guān)系，最終將向心力定律演化成萬(wàn)有引力定律。應(yīng)該說(shuō)，牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律是經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的研究過(guò)程。詳述如下：　　萬(wàn)有引力定律是牛頓的最著名科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一，正是這個(gè)發(fā)現(xiàn)奠定了天體力學(xué)的基礎(chǔ)，并導(dǎo)致牛頓建立他的“宇宙系統(tǒng)”。關(guān)于萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程和年代問(wèn)題，長(zhǎng)期以來(lái)有許多說(shuō)法和故事，流傳最廣的一種說(shuō)法是牛頓在蘋(píng)果樹(shù)下乘涼時(shí)，見(jiàn)到蘋(píng)果落到地上，于是他就思考，蘋(píng)果為什么落到地上而不到天上呢？為什么月亮不會(huì)落下來(lái)呢？循此推想下去，就發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律。傳說(shuō)固然是美好的，但事實(shí)上，萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)并非像傳說(shuō)那么簡(jiǎn)單明了，作為這一劃時(shí)代的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，是需要有堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ)的。　　牛頓在1676年2月5號(hào)給胡克的信中曾說(shuō)過(guò)：“如果我曾看的更遠(yuǎn)些，那是因?yàn)槲艺驹诰奕藗兊募缟稀！边@句名言正確的闡明了牛頓在發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的過(guò)程中與前人的關(guān)系。在牛頓之前，許多科學(xué)家如哥白尼、伽利略、笛卡爾、哈雷、胡克等都對(duì)宇宙進(jìn)行過(guò)觀測(cè)和研究；丹麥天文學(xué)家第谷連續(xù)二十多年對(duì)行星的位置進(jìn)行了精確測(cè)量，積累了大量的數(shù)據(jù)；開(kāi)普勒繼承了第谷留下的寶貴材料，并通過(guò)觀測(cè)研究，以及長(zhǎng)期艱苦的計(jì)算，總結(jié)出行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的三條基本定律，這些都為牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律創(chuàng)造了條件?！　∪f(wàn)有引力定律正是沿著這樣的順序才終于發(fā)現(xiàn)的：離心力概念——向心力概念——引力平方反比思想——離心力定律——向心力定律——引力平方反比定律——萬(wàn)有引力與質(zhì)量乘積成正比——萬(wàn)有引力定律。　　一、離心力和向心力的概念　　1632年，伽利略發(fā)表了《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大宇宙系統(tǒng)的對(duì)話》一書(shū)，在對(duì)等速圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)的分析的同時(shí)，實(shí)際上提出了離心力和向心力及其相等和方向相反的概念。他寫(xiě)道：“……但是在圓周運(yùn)動(dòng)中，既然運(yùn)動(dòng)物體不斷地在離開(kāi)并在接近它的自然終點(diǎn)，那么接近的傾向和抗拒的傾向在力量上就永遠(yuǎn)相等了?！贝送?，他把“宇宙中心”和“地球中心”區(qū)別開(kāi)來(lái)，分別討論日心和地心的吸引力問(wèn)題，他認(rèn)為“如果給宇宙規(guī)定一個(gè)中心的話，我覺(jué)得寧可說(shuō)太陽(yáng)處于宇宙的中心”，“我們看出地球是個(gè)圓球，因此我們肯定它有個(gè)中心，并且看到地球的各個(gè)部分都趨向這個(gè)中心”。這表明，伽利略已經(jīng)在考慮地球和天體的重力具有統(tǒng)一性和地球運(yùn)動(dòng)是由太陽(yáng)的引力所引起的?！　　蛾P(guān)于托勒密和哥白尼兩大宇宙系統(tǒng)的對(duì)話》一書(shū)是由薩拉斯布里（Salusbury）在1661年翻譯成英文發(fā)表的，牛頓讀過(guò)這個(gè)英譯本，這對(duì)牛頓后來(lái)的發(fā)現(xiàn)起了啟迪和先導(dǎo)的作用?！　≈钡?684年8—10月間牛頓寫(xiě)的《論回轉(zhuǎn)物體的運(yùn)動(dòng)》一文手稿中才第一次提出了向心力概念及其定義：　　定義1我把將一個(gè)物體推或拉向可看作一[力]中心的任一點(diǎn)的力稱作向心力?！　《⒁ζ椒椒幢人枷搿　》▏?guó)天文學(xué)家布里阿德在1645年發(fā)表了一本名為“天體哲學(xué)”的小冊(cè)子，他認(rèn)為太陽(yáng)的動(dòng)力或引力在性質(zhì)上應(yīng)“與粒子的力相似，像光的亮度與距離的關(guān)系那樣，應(yīng)當(dāng)以與距離的平方成反比的關(guān)系取而代之”?！　∨ｎD在1686年6月20日給哈雷的信中這樣寫(xiě)道：所以，布里阿德寫(xiě)道，所有以太陽(yáng)為中心并與太陽(yáng)有關(guān)的和取決于物質(zhì)的力，必定與離這個(gè)中心的距離的平方成反比。并且，先生，他還應(yīng)用了您在上一期皇家學(xué)會(huì)會(huì)報(bào)上證明這個(gè)重力比例所用的同一論證，去處理它的。那么，如果胡克先生可以從布里阿德的這個(gè)普遍命題學(xué)習(xí)這個(gè)重力比例，為什么這里所說(shuō)的比例必定是求助于他的發(fā)現(xiàn)呢？　　這段話清楚的說(shuō)明牛頓的引力平方思想很有可能源于布里阿德，此外，還有種種跡象表明牛頓可能知道布里阿德的引力平方反比思想，譬如說(shuō)從牛頓在1664年底寫(xiě)的《三一學(xué)院筆記》的行星運(yùn)動(dòng)部分以及約同時(shí)寫(xiě)的《流水帳》中可以看出牛頓是通過(guò)T·斯特雷斯的《卡洛林天文學(xué)》（1661）才知道開(kāi)普勒的第一、第三定律的，《卡洛林天文學(xué)》這本書(shū)不僅提到布里阿德，而且應(yīng)用了他在1657年修改的一個(gè)理論，這個(gè)理論是關(guān)于橢圓軌道方程的。　　三、離心力定律的發(fā)現(xiàn)　　一提起離心力定律的發(fā)現(xiàn)，人們總認(rèn)為是惠更斯在1673年發(fā)表的《擺鐘》一書(shū)中提出來(lái)的，這種說(shuō)法廣為流傳。其實(shí)牛頓早在1664年9月至1666年之間，就提出了這個(gè)定律，并且用于圓軌道天體的引力平方反比關(guān)系的發(fā)現(xiàn)上?！　∥覀円呀?jīng)知道伽利略曾提出過(guò)離心力和向心力及其相互關(guān)系的想法，并且在《關(guān)于兩種新科學(xué)的對(duì)話》中利用莫爾頓規(guī)則論證落體定律，這對(duì)牛頓有著重要的影響作用?！　∨ｎD在學(xué)習(xí)《關(guān)于兩種新科學(xué)的對(duì)話》中提到的“莫爾頓規(guī)則”時(shí)，推導(dǎo)出來(lái)一個(gè)結(jié)論，即他在1665～1666年間寫(xiě)的編號(hào)為MS·Add·3958，folio45的手稿中，關(guān)于離心力的計(jì)算得出的一個(gè)結(jié)果：　　一物體在等于半徑為R的圓周上運(yùn)動(dòng)的離心力的作用下，在一條直線上運(yùn)動(dòng)，則在圓周上通過(guò)距離R運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi)，物體將在直線上通過(guò)的距離?！　A周運(yùn)動(dòng)為等速運(yùn)動(dòng)，所以沿圓周運(yùn)動(dòng)的距離R=vt，徑向運(yùn)動(dòng)則可以按自由落體運(yùn)動(dòng)計(jì)算：若假設(shè)物體沿直線運(yùn)動(dòng)的距離為S，則S=。由于落體沿指向地心的垂直線自由落下，則落下距離2，然后代入R=vt，則?！　≡趦啥顺艘再|(zhì)量m，則離心力F==mg?！　∷?，按照牛頓將重力理解為向心力，而向心力又與離心力相等，若用離心力取代重力mg時(shí)，就得出　　離心力F=　　這就是牛頓提出來(lái)的離心力定律表述形式，與9年后惠更斯提出的離心力定律等效?！　∷?、引力平方反比定律　　科學(xué)史上曾鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)的胡克與牛頓爭(zhēng)論萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)權(quán)，實(shí)際上爭(zhēng)的是橢圓軌道上的引力平方反比定律的發(fā)現(xiàn)權(quán)。引力平方反比定律和萬(wàn)有引力定律不能混為一談，引力平方反比關(guān)系的思想和引力平方反比定律也要加以區(qū)別，而且，這里提到的引力平方反比定律指的是橢圓軌道上的，而非圓軌道上的?！　?665～1666年間，牛頓因劍橋流行疫癥而回家，這期間，由于布里阿德的引力平方反比思想的啟發(fā)，以及離心力定律的發(fā)現(xiàn)，促使牛頓試圖利用開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)第三定律、落體定律和離心力定律從理論上論證引力平方反比定律，并且進(jìn)行過(guò)地月檢驗(yàn)，但事與愿違。牛頓的地月檢驗(yàn)也失敗了，原因是當(dāng)時(shí)對(duì)一緯度對(duì)應(yīng)的地面長(zhǎng)度測(cè)量誤差過(guò)大，再加上牛頓當(dāng)時(shí)陷入與胡克在光學(xué)上的論戰(zhàn)，所以牛頓把這項(xiàng)研究放到一邊，研究起其他問(wèn)題了?！　?679年，牛頓知道運(yùn)用開(kāi)普勒第二定律，但在證明方法上沒(méi)有突破，仍停留在1665～1666年的水平，即只能證明圓軌道上的而不是橢圓軌道上的引力平方反比關(guān)系。　　1680年1月6日，胡克在給牛頓的一封信中，提出了引力反比于距離的平方的假設(shè)，并問(wèn)道，如果是這樣，行星的軌道將是什么形狀。牛頓在六十年代就知道了這個(gè)假設(shè)，但他在信中并未說(shuō)明，并且他們兩人均未就橢圓軌道上的引力平方反比關(guān)系做過(guò)有成效的論證，也因此造成后來(lái)在發(fā)現(xiàn)權(quán)上的爭(zhēng)論?！　〉搅?684年1月，在雷恩的家中，哈雷與雷恩及胡克聚會(huì)，討論天體運(yùn)行問(wèn)題。雷恩提出了一筆獎(jiǎng)金，條件是要在兩個(gè)月內(nèi)完成這樣的證明：從平方反比關(guān)系得到橢圓軌道的結(jié)果。胡克聲言他已完成了這一證明，但他要等到別人的努力都失敗后才肯把自己的證明公布出來(lái)。哈雷經(jīng)過(guò)反復(fù)思考，最后于1684年8月專程到劍橋去拜訪牛頓，向他求教。牛頓說(shuō)他在5年之前已經(jīng)完成了這一證明，但是沒(méi)有找到那份手稿。在8到10月間，牛頓重新寫(xiě)出了證明的手稿，即《論運(yùn)動(dòng)》一文手稿，寄給了哈雷。在這份手稿中，牛頓根據(jù)開(kāi)普勒三個(gè)定律、從離心力定律演化出的向心力定律和數(shù)學(xué)上的極限概念和微積分概念，用幾何法證明了橢圓軌道上的引力平方反比定律?！　?679年，皮卡測(cè)得一緯度對(duì)應(yīng)的地球表面長(zhǎng)度為69.1英里，而不是60英里。牛頓在1684年才知道皮卡的測(cè)定值，然后用以計(jì)算地球半徑和地月距離（牛頓在《原理》第三卷中，曾經(jīng)提到“按皮卡的計(jì)算，地球的平均半徑為19615800巴黎尺=3923.16英里”），終于驗(yàn)證了引力平方反比定律，從而使這個(gè)定律的發(fā)現(xiàn)得到確認(rèn)?！　∥?、萬(wàn)有引力與質(zhì)量乘積成正比　　萬(wàn)有引力與相互作用的物體的質(zhì)量乘積成正比，應(yīng)是從發(fā)現(xiàn)引力平方反比定律過(guò)渡到萬(wàn)有引力定律不可缺少的必然階段?！　呐ｎD的科學(xué)思想和科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程來(lái)看，牛頓運(yùn)動(dòng)第二定律是應(yīng)發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的需要才發(fā)現(xiàn)的。可以肯定的是，沒(méi)有質(zhì)量概念的突破，就不可能科學(xué)的表述運(yùn)動(dòng)第二定律，也不可能深刻理解和認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)第一、第三定律，更不可能把運(yùn)動(dòng)三定律作為一個(gè)整體提出來(lái)去發(fā)現(xiàn)和表述萬(wàn)有引力定律。　　1684年11月，牛頓在論運(yùn)動(dòng)的手稿之一《論物體的運(yùn)動(dòng)》中寫(xiě)道“加速力的量是由加速的力乘以同一物體得出來(lái)的”，就是作用力可由加速度乘質(zhì)量求出來(lái)，他說(shuō)“重量……將永遠(yuǎn)與物體乘以加速的重力成比例”，就是指重力或萬(wàn)有引力與質(zhì)量乘以重力加速度成比例。　　在《原理》第一卷Ⅵ章“論球形物體之運(yùn)動(dòng)”中，牛頓把“質(zhì)量”概念正式引進(jìn)引力理論，他論證了物體的引力與“物體本身”（即質(zhì)量）成正比，并與磁力進(jìn)行了類比：“正如我們?cè)陉P(guān)于磁力的實(shí)驗(yàn)中所看到的那樣，我們有理由設(shè)想，這些指向物體的力應(yīng)與這些物體的性質(zhì)和量有關(guān)?！薄　×?、萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)　　從向心力定律到萬(wàn)有引力定律，還要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)過(guò)渡：⑴由向心力概念向萬(wàn)有引力概念的過(guò)渡⑵把向心力定律由地面推廣到一切天體之間?！　〉谝粋€(gè)過(guò)渡首先表現(xiàn)在《原理》第三卷的命題Ⅴ的“注釋”：“使天體保持在某軌道中的力至今都稱為向心力，但是現(xiàn)在越來(lái)越變得明顯了，它只能是一種引力，此后我們將稱之為重力。因?yàn)橛烧軐W(xué)推理規(guī)則1、2和4，使月亮保持在它的軌道上的向心力將推廣到一切行星上去?！薄　〉诙€(gè)過(guò)渡也是首先表現(xiàn)在《原理》第三卷中，它是應(yīng)用了作用力和反作用力定律才得以實(shí)現(xiàn)的。牛頓在命題Ⅴ的推論1中寫(xiě)道：“有一種重力作用指向所有的行星和衛(wèi)星。因?yàn)?，毫無(wú)疑問(wèn)，金星、水星以及其他所有星球，與木星和土星都是同一類星體，而由于所有的吸引（由定律Ⅲ）都是相互的，木星也為其所有衛(wèi)星所吸引，土星也為其所有衛(wèi)星所吸引，地球?yàn)樵虑蛩?，太?yáng)也為其所有的行星所吸引?！薄　≡凇对怼返谝痪碇?，牛頓明確得出“在任何不等的距離上，吸引力與吸引的球除以中心距的平方成正比”，這就是發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的雛形。而《原理》第三卷的定理Ⅶ的說(shuō)明中寫(xiě)道：“一切行星以重力相互吸引，我們?cè)谇懊嬉呀?jīng)證明了，個(gè)別論之，也證明了吸引這些行星之一的重力與距行星中心的距離的平方成反比。因此，可得出趨向于一切行星的重力與它們含有的物質(zhì)成正比。”這表明，牛頓終于得出重力或萬(wàn)有引力與質(zhì)量乘積成正比和與距離的平方成反比，即發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律：　　F=GMm/r^2（G為引力常數(shù)，M、m為物體的質(zhì)量，r為物體間的距離）　　萬(wàn)有引力定律建立后獲得了極大的成功，解決了當(dāng)時(shí)地球形狀的爭(zhēng)論；根據(jù)萬(wàn)有引力定律，哈雷早就計(jì)算和預(yù)言的哈雷彗星在1758年發(fā)現(xiàn)了；1798年卡文迪許測(cè)出了萬(wàn)有引力恒量；1846年法國(guó)天文學(xué)家萊維利葉和英國(guó)天文學(xué)家亞當(dāng)斯利用萬(wàn)有引力定律用計(jì)算的方法發(fā)現(xiàn)了海王星；1930年3月14日用同樣的方法發(fā)現(xiàn)了冥王星……本世紀(jì)以來(lái)對(duì)幾百萬(wàn)光年宇宙結(jié)構(gòu)的研究都證明了萬(wàn)有引力定律的正確性?！　∨ｎD以萬(wàn)有引力定律為基礎(chǔ)，建立了嚴(yán)密的天體力學(xué)理論體系，對(duì)長(zhǎng)期以來(lái)使人們迷惑不解的支配天體運(yùn)動(dòng)的原因作出了精確的定量解答。在牛頓以前，無(wú)論東方還是西方，天與地的區(qū)分是根深蒂固的，沒(méi)有任何一項(xiàng)成果能夠說(shuō)明天上運(yùn)動(dòng)和地上運(yùn)動(dòng)服從同一個(gè)規(guī)律的，牛頓的萬(wàn)有引力定律揭開(kāi)了人類自然科學(xué)史上極其輝煌的一頁(yè)。

牛頓發(fā)明了什么學(xué)說(shuō)

地心引力是英國(guó)牛頓發(fā)現(xiàn)的一種原理，稱為萬(wàn)有引力定律，所有質(zhì)量物體之間的相互吸引。地球?qū)ζ渌矬w施加的力稱為重力。對(duì)其他物體的引力指向地球的中心。

根據(jù)牛頓引力定律，任何兩個(gè)質(zhì)量物質(zhì)之間都有引力，任何兩個(gè)物體或者物質(zhì)之間都會(huì)有一種互相作用的吸引力，這個(gè)力與該物體大小或者質(zhì)量是成正比的，地球本身就會(huì)有很大的引力，它會(huì)對(duì)周圍一些事物進(jìn)行施加重力，比如一個(gè)蘋(píng)果，地球?qū)μO(píng)果做出了引力，蘋(píng)果也對(duì)地球產(chǎn)生引力，但是由于地球引力比較大，導(dǎo)致蘋(píng)果會(huì)掉落到地上，蘋(píng)果掉落的方向，就是地球引力作用的方向，也可以稱作地心。

但是重力不等于引力，由于地球本身可以進(jìn)行自轉(zhuǎn)，除了兩極之外，其他的物體都在做迅速運(yùn)動(dòng)，所以這就需要地軸的向心力。向心力只能地球提供引力來(lái)給物體，根據(jù)牛頓來(lái)證實(shí)，任何兩個(gè)物體或者物質(zhì)之間都會(huì)有引力。如果物質(zhì)本身就很大，那么對(duì)自身的質(zhì)量也是很大，速度也同樣會(huì)加快，這個(gè)力就成為地心引力。引力是由于地球自轉(zhuǎn)引起的，地球每秒可以進(jìn)行2000千米每小時(shí)，形成很大的向心力。

牛頓發(fā)明了什么理論知識(shí)

牛頓為解決運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，才創(chuàng)立這種和物理概念直接聯(lián)系的數(shù)學(xué)理論的，牛頓稱之為"流數(shù)術(shù)"。它所處理的一些具體問(wèn)題，如切線問(wèn)題、求積問(wèn)題、瞬時(shí)速度問(wèn)題以及函數(shù)的極大和極小值問(wèn)題等，在牛頓前已經(jīng)得到人們的研究了。

但牛頓超越了前人，他站在了更高的角度，對(duì)以往分散的結(jié)論加以綜合，將自古希臘以來(lái)求解無(wú)限小問(wèn)題的各種技巧統(tǒng)一為兩類普通的算法——微分和積分。

并確立了這兩類運(yùn)算的互逆關(guān)系，從而完成了微積分發(fā)明中最關(guān)鍵的一步，為近代科學(xué)發(fā)展提供了最有效的工具，開(kāi)辟了數(shù)學(xué)上的一個(gè)新紀(jì)元。