谁来介绍一下牛顿的背景？

英国皇家学会(SirIsaacNewtonFRS，1643 65438+10月4日~ 65438+3月0727 31)会员艾萨克·牛顿爵士(SirIsaacNewtonFRS)，是英国物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家、炼金术士。在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》中，他描述了万有引力和三大运动定律。这些描述奠定了后来三个世纪物理世界的科学观，成为现代工程的基础。他通过论证开普勒的行星运动定律和他的引力理论的一致性，表明了地面物体和天体的运动都遵循同样的自然规律；从而消除了关于太阳中心的最后一点怀疑，推动了科学革命。在力学方面，牛顿阐述了动量和角动量守恒原理。在光学方面，他发明了反射望远镜，并基于棱镜将白光发散成可见光谱的观察发展了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律，研究了声速。在数学方面，牛顿和戈特弗里德·莱布尼茨分享了发展微积分的荣誉。他还证明了广义二项式定理，提出了逼近函数零点的牛顿法，对幂级数的研究做出了贡献。2005年，英国皇家学会就“谁是科学史上最有影响力的人”进行了一次民意调查，牛顿被认为比阿尔伯特·爱因斯坦更有影响力。根据现代历法，艾萨克·牛顿于1643，65438年10月4日出生在英格兰林肯郡的小村庄埃尔肖尔普村的埃尔肖尔普庄园。牛顿出生时，英国没有采用教皇的最新历法，所以他的生日被记录为1642的圣诞节。牛顿出生前三个月，他的父亲，也就是艾萨克，刚刚去世。因为早产，新生的牛顿很瘦；据传，他的母亲汉娜·艾斯库(Hannah Ayscough)曾说，牛顿出生时小到可以把他放在一个夸脱的杯子里。牛顿3岁时，他的母亲再婚，搬进了牧师巴纳巴斯·史密斯的家，并将牛顿托付给他的祖母玛吉·艾斯库。年轻的牛顿不喜欢他的继父，而且因为母亲嫁给他，他对母亲怀有敌意。牛顿甚至“威胁我的史密斯父母把他们和房子一起烧掉……”从12岁到17岁，牛顿在国王中学读书，在学校图书馆的窗台上可以看到他当年的签名。他辍学，在1659+00年6月回到埃尔肖尔普村，因为他守寡的母亲想让牛顿当农民。虽然牛顿遵从了母亲的意愿，但据牛顿的同龄人说，务农让牛顿相当不开心。幸运的是，国王中学的校长亨利·斯托克斯说服了牛顿的母亲，牛顿被送回学校完成了学业。他在18岁完成了中学学业，拿到了一份完美的毕业报告。6月，他进入剑桥大学三一学院。当时学院的教学以亚里士多德的理论为基础，但牛顿更喜欢读一些笛卡尔等现代哲学家和伽利略、哥白尼、开普勒等天文学家的更先进的思想。1665年，他发现了广义二项式定理，并开始发展一套新的数学理论，这就是举世闻名的微积分。1665年，牛顿拿到了学位，为了防止伦敦大瘟疫，大学关闭了。在接下来的两年里，牛顿继续在家里研究微积分、光学和万有引力定律。数学大多数现代历史学家认为，牛顿和莱布尼茨独立发展了微积分，并为其创造了自己独特的符号。据牛顿身边的人说，牛顿比莱布尼茨早几年就想出了他的方法，但他在1693之前几乎没有发表过什么东西，直到1704才给出他的完整交代。同时，莱布尼茨在1684中发表了他的方法的完整叙述。此外，莱布尼茨的符号和“微分法”在欧洲大陆被完全采用，大约1820年后英国也采用了这种方法。莱布尼茨的笔记本记录了他的思想从早期到成熟阶段的发展过程，但在已知的记录中只找到了牛顿的最终结果。牛顿声称他一直不愿意发表他的微积分，因为他害怕被嘲笑。牛顿与瑞士数学家尼古拉斯·法迪奥·丢勒关系密切，后者从一开始就被牛顿的万有引力定律所吸引。1691年，丢勒打算编纂一部新版的牛顿自然哲学数学原理，但他始终没有完成。一些研究牛顿的传记作者认为他们的关系中可能有爱的成分。但是两人的关系在1694冷却了。当时，丢勒还与莱布尼茨交换了几封信。1699年初，皇家学会的其他成员(牛顿是其中之一)指责莱布尼茨剽窃牛顿的成果，争论爆发于1711。牛顿皇家学会宣布，一项调查显示，牛顿是真正的发现者，莱布尼茨被斥为骗子。但后来发现对莱布尼茨的调查评论结论是牛顿自己写的，于是调查受到质疑。这导致了牛顿和莱布尼茨之间关于微积分的激烈争论，并毁了他们的一生，直到后者于1716年去世。这场争论在英国和欧洲大陆的数学家之间划出了一道鸿沟，并可能阻碍了英国数学至少一个世纪的发展。牛顿公认的成就之一是适用于任何幂的广义二项式定理。他发现了牛顿恒等式和牛顿法，对二元三次曲线进行了分类，对有限差分理论做出了巨大贡献，首次利用分数指数和坐标几何得到了丢番图方程的解。他用对数逼近调和级数的部分和(这是欧拉求和公式的先驱)，第一次胸有成竹地使用幂级数和还原幂级数。他还发现了π的新公式。他在1669年被授予卢卡斯数学教授。在那一天之前，剑桥或牛津的所有成员都被任命为圣公会牧师。但卢卡斯教授的岗位条件要求，持有人不得在教会活动(大概是为了让持有人有更多时间从事科学研究)。牛顿认为他应该免除文书工作的条件，这需要查理二世的许可，后者接受了牛顿的意见。这就避免了牛顿的宗教观点和圣公会信仰的冲突。光学从1670到1672，牛顿负责教光学。在此期间，他研究了光的折射，发现棱镜可以将白光分散成一个色谱，而透镜和第二个棱镜可以将色谱重新组合成白光。他还通过分离单色光束照射在不同物体上的实验，发现彩色光不会改变其性质。牛顿还注意到有色光无论被反射、散射还是发射都会保持同样的颜色。所以我们观察到的颜色是一个物体和特定色光结合的结果，而不是物体产生颜色的结果。从这项工作中，他得出了以下结论:任何折射望远镜都会受到光散射成不同颜色的影响，因此他发明了反射望远镜(现在称为牛顿望远镜)来避免这个问题。他自己打磨镜片，用牛顿环测试镜片的光学质量，做出了优于折射式望远镜的仪器，这主要得益于它的大直径镜片。1671年，他在皇家学会展示了他的反射式望远镜。皇家学会的兴趣鼓励牛顿出版他的《颜色笔记》,这本书后来被扩展成一本名为《光学》的书。但是当罗伯特·胡克批评牛顿的一些观点时，牛顿对此不满，退出了辩论。两人从此成为仇人，一直持续到胡克去世。牛顿认为光是由粒子或粒子组成的，通过光学致密介质加速会发生折射，但他还必须将它们与波联系起来，才能解释光的衍射现象。但是，后来的物理学家更喜欢用纯光波来解释衍射现象。量子力学、光子和波粒二象性的现代观点与牛顿对光的理解几乎没有共同之处。在1675的《解释光的性质的假说》一书中，牛顿假设了以太的存在，认为粒子之间的力的传递是通过以太进行的。然而，牛顿在与神学家亨利·莫尔接触后，重新燃起了对炼金术的兴趣，并以起源于密封主义中粒子吸引和排斥思想的神秘力量取代了此前以太存在的假设。约翰·梅纳德·凯恩斯，一位在牛顿炼金术方面有很多著作的经济学家，曾经说过，“牛顿不是理性时代的第一人，他是最后一个炼金术士。”但是牛顿对炼金术的兴趣和他对科学的贡献密切相关，当时炼金术和科学并没有明显的区别。如果他不依靠神秘主义来解释真空中距离的作用，他可能不会发展他的引力理论。(见艾萨克·牛顿的神秘研究)1704年，牛顿写了《光学》，在书中他阐述了光的粒子理论。他认为光是由非常微小的粒子组成的，而普通物质是由粗粒子组成的，并推测如果通过某种炼金术的转化，“物质和光不能互相转化吗？”物质不能从进入其结构的轻粒子中获得主要活动吗？牛顿还用玻璃球制作了摩擦静电发生器的雏形。力学与引力1679年，牛顿回到了力学的研究:引力及其对行星轨道的影响，开普勒行星运动定律，与胡克和弗拉姆斯蒂德关于力学的讨论。他把自己的成就归功于《物体在轨道上的运动》(1684)这本书，这本书包含了后来在原理上形成的一个初步的运动定律。《自然哲学的数学原理》(现在常简称《原理》)在埃德蒙·哈雷的鼓励和支持下于1687年7月5日出版。在这本书里，牛顿阐述了三个运动定律，在接下来的两百年里被奉为真理。牛顿用拉丁文“万有引力”来命名现在的引力，并定义了万有引力定律。在这本书中，他还提出了第一个基于波义耳定律分析和测量空气中声速的方法。