牛顿星盘分析,专门研究星座的专业
牛顿在天文学方面的成就?
1)牛顿的数学成就
17世纪以来,原有的几何和代数已难以解决当时生产和自然科学所提出的许多新问题,例如:如何求出物体的瞬时速度与加速度?如何求曲线的切线及曲线长度(行星路程)、矢径扫过的面积、极大极小值(如近日点、远日点、最大射程等)、体积、重心、引力等等;尽管牛顿以前已有对数、解析几何、无穷级数等成就,但还不能圆满或普遍地解决这些问题。当时笛卡儿的《几何学》和瓦里斯的《无穷算术》对牛顿的影响最大。牛顿将古希腊以来求解无穷小问题的种种特殊方法统一为两类算法:正流数术(微分)和反流数术(积分),反映在1669年的《运用无限多项方程》、1671年的《流数术与无穷级数》、1676年的《曲线求积术》三篇论文和《原理》一书中,以及被保存下来的1666年10月他写的在朋友们中间传阅的一篇手稿《论流数》中。所谓“流量”就是随时间而变化的自变量如x、y、s、u等,“流数”就是流量的改变速度即变化率,写作等。他说的“差率”“变率”就是微分。与此同时,他还在1676年首次公布了他发明的二项式展开定理。牛顿利甩它还发现了其他无穷级数,并用来计算面积、积分、解方程等等。1684年莱布尼兹从对曲线的切线研究中引入了和拉长的S作为微积分符号,从此牛顿创立的微积分学在大陆各国迅速推广。
微积分的出现,成了数学发展中除几何与代数以外的另一重要分支——数学分析(牛顿称之为“借助于无限多项方程的分析”),并进一步进进发展为微分几何、微分方程、变分法等等,这些又反过来促进了理论物理学的发展。例如瑞士J.伯努利曾征求最速降落曲线的解答,这是变分法的最初始问题,半年内全欧数学家无人能解答。1697年,一天牛顿偶然听说此事,当天晚上一举解出,并匿名刊登在《哲学学报》上。伯努利惊异地说:“从这锋利的爪中我认出了雄狮”。
(2)牛顿在光学上的成就
牛顿的《光学》是他的另一本科学经典著作(1704年)。该书用标副标题是“关于光的反射、折射、拐折和颜色的论文”,集中反映了他的光学成就。
第一篇是几何光学和颜色理论(棱镜光谱实验)。从1663年起,他开始磨制透镜和自制望远镜。在他送交皇家学会的信中报告说:“我在1666年初做了一个三角形的玻璃棱镜,以便试验那著名的颜色现象。为此,我弄暗我的房间……”接着详细叙述了他开小孔、引阳光进行的棱镜色散实验。关于光的颜色理论从亚里士多德到笛卡儿都认为白光纯洁均匀,乃是光的本色。“色光乃是白光的变种。牛顿细致地注意到阳光不是像过去人们所说的五色而是在红、黄、绿、蓝、紫色之间还有橙、靛青等中间色共七色。奇怪的还有棱镜分光后形成的不是圆形而是长条椭圆形,接着他又试验“玻璃的不同厚度部分”、“不同大小的窗孔”、“将棱镜放在外边”再通过孔、“玻璃的不平或偶然不规则”等的影响;用两个棱镜正倒放置以“消除第一棱镜的效应”;取“来自太阳不同部分的光线,看其不同的入射方向会产生什么样的影响”;并“计算各色光线的折射率”,“观察光线经棱镜后会不会沿曲线运动”;最后才做了“判决性试验”:在棱镜所形成的色带中通过屏幕上的小孔取出单色光,再投射到第二棱镜后,得出核色光的折射率(当时叫“折射程度”),这样就得出“白光本身是由折射程度不同的各种色光所组成的非匀匀的混合体”。这个惊人的结论推翻了前人的学说,是牛顿细致观察和多项反复实验与思考的结果。
在研究这个问题的过程中,牛顿还肯定:不管是伽利略望远镜(凹、凸)还是开普勒望远镜(两个凸透镜),其结构本身都无法避免物镜色散引起起的色差。他发现经过仔细研磨后的金属反射镜面作为物镜可放大30~40倍。1671年他将此镜送皇家学会保存,至今的巨型天文望远镜仍用牛顿式的基本结构。牛顿磨制及抛光精密光学镜面的方法,至今仍是不少工厂光学加工的主要手段。
《光学》第二篇描述了光照射到叠放的凸透镜和平面玻璃上的“牛顿环”现象的各种实验。除产生环的原因他没有涉及外,他作了现代实验所能想到的一切实验,并作了精确测量。他把干涉现象解释为光行进中的“突发”或“切合”,即周期性的时而突然“易于反射”,时而“易于透射”,他甚至测出这种等间隔的大小,如黄橙色之间有一种色光的突发间隔为1/89000英寸(即现今2854×10-10米),正好与现代波长值5710×10-10米相差一半!
《光学》第三篇是“拐折”(他认为光线被吸收)即衍射、双折射实验和他的31个疑问。这些衍射实验包括头发丝、刀片、尖劈形单缝形成的单色窄光束“光带”(今称衍射图样)等10多个实验。牛顿已经走到了重大发现的大门口却失之交臂。他的31个疑问极具启发性,说明牛顿在实验事实和物理思想成熟前并不先作绝对的肯定。牛顿在《光学》一、二篇中视光为物质流,即由光源发出的速度、大小不同的一群粒子,在双折射中他假设这些光粒子有方向性且各向异性。由于当时波动说还解释不了光的直进,他是倾向于粒子说的,但他认为粒子与波都是假定。他甚至认为以太的存在也是没有根据的。
在流体力学方面,牛顿指出流体粘性阻力与剪切率成正比,这种阻力与液体各部分之间的分离速度成正比,符合这种规律的(如、空气与水)称为牛顿流体。
在热学方面,牛顿的冷却定律为:当物体表面与周围形成温差时,单位时间单位面积上散失的热量与这一温差成正比。
在声学方面,他指出声速与大气压强平方根成正比,与密度平方根成反比。他原来把声传播作为等温过程对待,后来P.S.拉普拉斯纠正为绝热过程。
(3)牛顿的哲学思想和科学方法
牛顿在科学上的巨大成就连同他的朴素的唯物主义哲学观点和一套初具规模的物理学方法论体系,给物理学及整个自然科学的发展,给18世纪的工业革命、社会经济变革及机械唯物论思潮的发展以巨大影响。这里只简略勾画一些轮廓。
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。
这种机械观,即把一切的物质运动形式都归为机械运动的观点,把解释机械运动问题所必需的绝对时空观、原子论、由初始条件可以决定以后任何时刻运动状态的机械决定论、事物发展的因果律等等,作为整个物理学的通用思考模式。可以认为,牛顿是开始比较完整地建立物理因果关系体系的第一人,而因果关系正是经典物理学的基石。
牛顿在科学方法论上的贡献正如他在物理学特别是力学中的贡献一样,不只是创立了某一种或两种新方法,而是形成了一套研究事物的方法论体系,提出了几条方法论原理。在牛顿《原理》一书中集中体现了以下几种科学方法:
①实验——理论——应用的方法。牛顿在《原理》序言中说:“哲学的全部任务看来就在于从各种运动现象来研究各种自然之力,而后用这些方去论证其他的现象。”科学史家I.B.Cohen正确地指出,牛顿“主要是将实际世界与其简化数学表示反复加以比较”。牛顿是从事实验和归纳实际材料的巨匠,也是将其理论应用于天体、流体、引力等实际问题的能手。
②分析——综合方法。分析是从整体到部分(如微分、原子观点),综合是从部分到整体(如积分,也包括天与地的综合、三条运动定律的建立等)。牛顿在《原理》中说过:“在自然科学里,应该像在数学里一样,在研究困难的事物时,总是应当先用分析的方法,然后才用综合的方法……。一般地说,从结果到原因,从特殊原因到普遍原因,一直论证到最普遍的原因为止,这就是分析的方法;而综合的方法则假定原因已找到,并且已经把它们定为原理,再用这些原理去解释由它们发生的现象,并证明这些解释的正确性”。
③归纳——演绎方法。上述分析一综合法与归纳一演绎法是相互结合的。牛顿从观察和实验出发。“用归纳法去从中作出普通的结论”,即得到概念和规律,然后用演绎法推演出种种结论,再通过实验加以检验、解释和预测,这些预言的大部分都在后来得到证实。当时牛顿表述的定律他称为公理,即表明由归纳法得出的普遍结论,又可用演绎法去推演出其他结论。
④物理——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。
牛顿的方法论原理集中表述在《原理》第三篇“哲学中的推理法则”中的四条法则中,此处不再转引。概括起来,可以称之为简单性原理(法则1),因果性原理(法则2),普遍性原理(法则3),否证法原理(法则4,无反例证明者即成立)。有人还主张把牛顿在下一段话的思想称之为结构性原理:“自然哲学的目的在于发现自然界的结构的作用,并且尽可能把它们归结为一些普遍的法规和一般的定律——用观察和实验来建立这些法则,从而导出事物的原因和结果”。
牛顿的哲学思想和方法论体系被爱因斯坦赞为“理论物理学领域中每一工作者的纲领”。这是一个指引着一代一代科学工作者前进的开放的纲领。但牛顿的哲学思想和方法论不可避免地有着明显的时代局限性和不彻底性,这是科学处于幼年时代的最高成就。牛顿当时只对物质最简单的机械运动作了初步系统研究,并且把时空、物质绝对化,企图把粒子说外推到一切领域(如连他自己也不能解释他所发现的“牛顿环”),这些都是他的致命伤。牛顿在看到事物的“第一原因”“不一定是机械的”时,提出了“这些事情都是这样地井井有条……是否好像有一位……无所不在的上帝”的问题,(《光学》,疑问29),并长期转到神学的“科学”研究中,费了大量精力。但是,牛顿的历史局限性和他的历史成就一样,都是启迪后人不断前进的教材。
科学能解释一切吗,为什么爱因斯坦和牛顿晚年都投入了神学研究?
一直以来就有一个“科学的尽头是神学”的传说,大意是“当科学家们历尽千辛登上科学的顶峰时,却发现神学家们早已在那里恭候多时了”,所以无一例外,牛顿和爱因斯坦都在晚年时都投入了神学研究,而且这个传闻由来已久,那么真的是这样吗?
牛顿和爱因斯坦的观
牛顿是公认的近代科学开创者,1687年出版的《自然哲学的数学原理》中万有引力和三大运动定律的发布,震惊了当时的“科学界”,万有引力将天体的运动和地球上的自由落体运动统一了起来,三大运动定律将日常运动归纳总结,除此以外牛顿还在光学和数学比如微积分,甚至在统计学中都有着高山仰止的成就,开创了煌煌300年的经典力学时代!但各位要了解的是,牛顿除了是一位伟大的科学家以外,他更是一位顶尖的炼金术士!
牛顿当时在科学上的成就无人能及,但如果按时间占比计算,科学只是他生活中的一小部分,他主要的时间和精力都投入了炼金术和神学,甚至为此都写下了100万字的手稿!牛顿的专家罗布·艾利夫说,牛顿对炼金术的投入,不仅仅是兴趣那么简单,甚至可以说牛顿是主业是炼金术,科学研究只是业余爱好,甚至他将科学研究也用到了炼金术里面。
美国化学遗产基金会收藏的牛顿炼金术手稿
牛顿不仅是炼金术士,也是神秘团体玫瑰十字会的成员,并且研究灵数学、占星学等神秘学科!不少研究牛顿的专家都猜测,牛顿研究行星运动的最初动力,是为了占星——因为他要绘制较古代更为精确的星盘。
但如果就此否定牛顿就错了,牛顿的时代里炼金术和神学那不过普遍思想而已,而牛顿自家就有两个神学为职业的亲戚,而当时的社会则是神学思想极度泛滥时期,牛顿想要脱离这个时代是不可能的!很好奇的是,牛顿怎么就从炼金术和占星术中总结出了科学思想,这是一颗什么样的脑袋?实在是匪夷所思!
所以牛顿是一个探索者,一个天才,难能可贵的是他同时具有理性的光辉,在他身上炼金术士、秘术知识得到了完美和谐的统一!顺便提一下,现当代工业中不可或缺的化学发展和炼金术有着千丝万缕的关系!
爱因斯坦相信上帝吗?
与牛顿相信炼金术和神秘论不一样,爱因斯坦是一个绝对的无神论者!爱因斯坦是犹太人,因此从出生开始就得无条件信奉犹太教,但你不要就此认为爱因斯坦是一个犹太教徒,他在自传中称自己在12岁时就失去了信仰,并且认为对人类而言只是一个不负责任的谎言!
爱因斯坦不相信人格化的上帝,他曾多次说过,在他看来人格化的上帝的想法是幼稚的!在回答美国犹太领袖拉比赫伯特·高德斯坦的问题时,他回答道:“我相信斯宾诺莎的神,一个通过存在事物的和谐有序体现自己的神,而不是一个关心人类命运和行为的神。“ 他称自己是一个不可知论,因为爱因斯坦认为人类对自然以及本身知之甚少,他个人更喜欢保持持谦逊的态度!
巴鲁赫·斯宾诺莎是西方哲学史上重要的理性主义者,他与笛卡尔和莱布尼茨齐名!斯宾诺莎是一位一元论者或泛神论者。他认为宇宙中只有一种最高实体,而上帝和宇宙是同一回事!并且这是他通过逻辑推理得到的!他同时认为人类的智慧是最高实体智慧的组成部分,而每个事件都有内在因!其实到了斯宾诺莎这种绝对理性主义的层次,上帝就是浮云!
爱因斯坦不止一次提到媒体断章取义他的讲话而定义他是一个虔诚的教徒,而且他还专门为此发表声明!
你们所读到的所有关于我的观的信息就是个彻头彻尾的谎言。我不相信人格化的上帝,而且都表达得很清楚。如果在我的内心有什么能被称之为的,那就是对于我们的科学所能揭示的世界,对于这世界结构的我保持无垠的敬仰。
但很好玩的是,爱因斯坦曾经不止一次的提到“上帝不掷骰子”,而且还称“上帝是一个慈祥的老头子”,或者有时候就直接以“老头子”来称呼上帝,从这一点你也不难可以看出,他对上帝的态度是揶揄,而不是作为一个教徒的敬畏!
科学家真的不信神学吗?
牛顿是局限于时代,而爱因斯坦则是一个坚定的无神论者,那么到了现代,科学与科技已经触及到了社会方方面面,还有人相信科学家相信神学吗?答案可能会超出你的预料,有不少科学家是相信神学的,而且比例还不小!
1998年7月号《自然》期刊上有一篇有趣的文章,标题是《顶尖的科学家们依然不信有上帝》,看起来这是一篇在科学家中调查后没有人相信上帝的调查报告,但先不要急,因为凡是调查报告,总有让你意想不到的结果!
调查范围是美国科学院517名生物和物理专业的院士,调查问卷的回收率超过50%,其中有72.2%的比例表示自己完全不相信任何超自然现象以及人格化的上帝!可以认为这些科学家是鉴定的无神论者!而20.8%的科学家则选择了不可知论,有点类似于爱因斯坦持有的“不可知论立场”,但爱因斯坦的“不可知论”立场是“对宇宙谦逊的态度”!
最后令人大跌眼镜却又不出意外的是有7%的科学家选择相信人格化的上帝,也就是这些科学家有确定的信仰,毕竟上帝是部分里的灵魂人物!
因此科学家都相信神学,那绝对是个谎言,当然也不能说所有的科学家都不相信神学!但有资料表明,有信仰的科学家比例正在下降,未来的趋势正走向科学家都不相信神学!科学并不能解决一切,但除了依托科学这个工具外,我们还能依靠什么?这个300多年前发明的工具,将一直指导人类走向未来!
求算八字(多谢~~)
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牛顿提出的六分仪原理是怎样的?
六分仪 用来测量远方两个目标之间夹角的光学仪器。通常用它测量某一时刻太阳或其他天体与海平线或地平线的夹角﹐以便迅速得知海船或飞机所在位置的经纬度。六分仪的原理是牛顿首先提出的。六分仪具有扇状外形﹐其组成部分包括一架小望远镜﹐一个半透明半反射的固定平面镜即地平镜﹐一个与指标相联的活动反射镜即指标镜。六分仪的刻度弧为圆周的1/6。使用时﹐观测者手持六分仪﹐转动指标镜﹐使在视场里同时出现的天体与海平线重合。根据指标镜的转角可以读出天体的高度角﹐其误差约为±02~±1。在航空六分仪的视场里﹐有代替地平线的水准器。这种六分仪一般还有读数平均机构。六分仪的特点是轻便﹐可以在摆动著的物体如船舶上观测。缺点是阴雨天不能使用。二十世纪四十年代以后﹐虽然出现了各种无线电定位法﹐但六分仪仍在广泛应用。 早期航海家在大海中沿航线航行时,需要不断确定航船所处的位置,即船所处的经度和纬度的交叉点。航海家为了弄清楚自己的船所处的纬度,需要有一种仪器,它能通过对地平线和中午的太阳之间的夹角的测量,或通过对地平线和某颗固定星之间的夹角的测量来确定纬度。最初,水手用星盘来测量太阳高度,但由于船的甲板是上下起伏的,这种仪器极难操作,而且不容易测算准确。后来人们用直角仪取代了星盘。航海图上的六分仪及两脚规、量角器、平行尺等早期航海仪器 1731年,哈德明了反射象限仪,并很快发展成了六分仪,即测量圆周的1/6的一种弓形仪器。哈德利曾和哈雷一起研制成功了一种反射望远镜。他接着又制造了一种在海上测量角度的仪器。观测者可以通过一面镜子同时看见地平线和太阳,它们之间的角度用边缘标有刻度的象限仪量出来。1732年,英国海军部把量90度夹角的象限仪放在一只快艇上作试验,结果非常精确。于是象限仪成为海军航行的必备仪器。1757年,坎贝尔船长把象限仪弧度扩大,用来量120度的夹角,这样象限仪便变成了六分仪。它由一个三角形的架子组成,一边是一个弧形板,上面上刻度和可以移动的指针。反射镜将夹角需测量的两物体反射到一起,就可以方便地测到角度并计算出该船处在的纬度,以保证船舶沿正确的航线行驶。 法国的“法兰西”号大型客轮在恶劣天气时使用先进的电子导航仪器控制自动行驶。但在特殊情况下仍需要六分仪来辅助判定方位
喜欢研究星座可以修什么专业?
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星座(占星)
我想深造心理星座人格命理,不知道哪里有这样的专业?
我也是很喜欢研究人性的人耶,我们挺有缘的。其实研究人性不一定说要去什么专门的学校吧,而且去学校反而会限制你聪明才智的自由发展,我平时都是经常上网或者去图书馆查阅相关的信息,另外跟一些有这方面天赋的人多交流也是受益匪浅的。我有个朋友,他研究人的手相、面相挺在行的,很多人排队等他看,我有事没事就跟他聊关于人性格方面的问题,他也会教我一些如何通过面相去看一个人性格的方法。
最好是加一些相关的Q群和论坛,这样一大堆有想法的人在一起讨论才会喷发出智慧的火花嘛